北京时间2月14日情人节当晚,以太坊创始人VitalikButerin联合以太坊基金会研究人员DankradFeist一起举办了一场关于扩容解决方案“Danksharding”的教育研讨会,如果你想了解区块链如何在增加“去中心化”和“安全性”属性的同时大规模实现扩容,那么这场研讨会就是一个好的切入点。
注:关于“Danksharding”对以太坊的意义,建议读者先阅读一下《一文了解以太坊的“扩容杀手锏”danksharding》这篇文章。
以下内容来自DankradFeist提供的《Dude,what’stheDankshardingsituation??》PPT,如果你想观看完整的研讨会视频,可以访问以太坊基金会的官方youtube频道?。
概述
1、什么是旧的:
数据分片;
使用KZG承诺的数据可用性;
使用分离分片方案进行原始数据分片;
2、什么是新的:
提议者-构建者分离(PBS);
crList;
2D方案;
V神:XRP不是推动我实现加密技术目标的项目:12月7日,推特网友lightco.in提问称,你同意XRP Ledger是一个“边缘局”吗?对此V神回复称,我不喜欢轻易地使用“”这个词;例如,我绝对不会把EOS称为边缘局。但我可以说,XRP肯定不是一个可以推动我实现加密技术目标的项目。[2020/12/7 14:23:10]
建议的架构
3、总结优点和缺点
什么是旧的
数据分片
为Rollup和其他扩容解决方案提供数据可用性;
数据的含义由应用层定义;
以太坊基础共识除了确保数据可用外不承担任何责任;
为什么没有执行分片?与原生执行相比,rollup二层网络的效率要高100倍,很难看出执行分片会有什么需求;
目标:提供约1.3MB/s的数据可用性层和完整的分片功能;
自2019年底以来,数据分片一直是以太坊的目标;
数据可用性采样
想知道通过O(1)工作获得的O(n)数据是可用的;
思路:将数据分布到n个chunk分块中;
每个节点下载k个chunk分块;
V神:gas费过高并未影响到ETH支付:V神刚刚发推文表示,gas费过高并未影响到ETH支付。他称,对于那些表示“gas费太高”的人,我的回答是:“好吧,那就应该有更多的人直接通过zksync、loopring、OMG接受付款”。此外,V神称,严肃地说,扩展到2500以上TPS的简单支付应用程序就在这里,而我们只需要使用它。而在此之前,V神表示,更多的慈善机构应该接受以太坊捐款。[2020/9/1]
纠删码
使用?Reed-Solomon编码扩展数据;
例如,在编码率r=0.5时,这意味着任何50%的区块都足以重建整个数据;
现在采样变得高效
但是,我们需要确保编码是正确的;
KZG承诺
多项式
承诺C(f)
评估y=f(z)
V神:EOS之类的DPoS系统是富豪统治集团:推特网友Patrick McCorry表示,实际上,诸如EOS之类的委托权益证明系统(DPoS)更像民主国家。例如,用户在网上质押代币来选举验证人。而BTC和ETH避免了这样。对此V神刚刚回复称,他们是富豪统治集团,不要以巨鲸的正式权力比其他所有人高数千倍的制度来毁灭民主的概念。[2020/8/6]
证明者可以计算证明π
使用C(f),π,y以及z,验证者可以确认f(z)=y
C(f)以及π是一个椭圆曲线元素
KZG承诺作为数据可用性根
将“KZG根”想象成类似于Merkle根的东西;
不同之处在于“KZG根”承诺了一个“多项式”;
分离分片提案
什么是新的
提议者-构建者分离(PBS)
V神:Steem DPOS被大型交易所以储户资金投票接管:金色财经报道,对于推特用户Luke Stokes称,用户在中心化交易所中的Steem只是用来接管Steem区块链,V神回复称:“显然,Steem DPOS被大型交易所以储户资金投票接管了。谁能确认或提供细节?似乎是代币投票中‘实际上的贿赂攻击’的第一个大实例(贿赂是交易所为持有者提供便利并获取他们的投票。”[2020/3/3]
被发明用来对抗MEV导致的中心化趋势;
MEV意味着更成熟的参与者可以比普通验证者提取更多的价值,这对大型矿池而言意味着优势;
PBS在一个独立的角色中“包含”了这种复杂性/中心化,并具有诚实的少数假设;
提议者=验证者,诚实的多数假设意味着高度的去中心化要求;
数据生成者=单独的角色,诚实的少数假设,意味着去中心化只需要确保一个诚实的数据生成者;
审查阻力方案–crList
PBS的危险之处:一个高效的构建者可以永久审查一些交易;
crLists允许提议者指定构建者必须包含的tx列表,从而恢复旧的平衡;
动态 | 报告显示有13个ICO项目声称有V神站台,引发加密社区担忧:BitMEX Research曾在2017年发布关于ICO的一份分析报告,报告显示,至少有13个ICO项目声称由V神担当顾问,这些项目分别是:Ethereum、Zcash、WeTrust、TenX、Nuco、Augur、KyberNetwork、Smartpool、Gnosis、Storj和AKASHA、The DAO和OmiseGO。最近,这一数据再次被翻出,推特上的相关讨论引发了人们的担忧,即V神是否有意推广ICO以从中获利。(BeIn Crypto)[2019/8/23]
crList
KZG2d方案
为什么不在KZG承诺中编码所有内容?
需要一个超级节点来构建和重建以防失败的情况;
我们希望避免这种假设的有效性;
目标:在d个KZG承诺中编码m个分片blob;
如果我们天真地去这样做,那就需要m*k个样本,这样数据就太多了;
相反,我们可以再次使用Reed-Solomon编码将m个承诺扩展到2*m个承诺;
KZG2d方案属性
所有样本都可以直接根据承诺进行验证;
恒定数量的样本确保概率数据可用性;
如果75%+1的样本可用:
所有数据都可用;
它可以从只观察行和列的验证器中重构;
不需要节点观察所有的情况;
组合在一起就是Danksharding
执行区块和分片区块是一起构建的;
我们以前需要分片委员会,因为每个分片blob可能无法单独使用;
现在,数据生成者的责任是使执行区块有效,并且所有分片blob都可用;
?验证可以是聚合的;
Danksharding诚实多数验证
每个验证者选择s=2随机行和列;
仅证明分配的行/列是否可用于整个epoch时期;
一个不可用的区块不能获得超过2^(-2s)=1/16的证明;
Danksharding重构
每个验证者都应该重构他们遇到的任何不完整的行/列;
这样做时,他们应该将丢失的样本转移到正交线;
每个验证器可以在行/列之间传输4个缺失的样本
DankshardingDA采样
未来升级
每个全节点检查方块矩阵上的75个随机样本;
这确保了不可用区块通过的概率<2^(-30);
带宽75*512B/16s=2.5kb/s;
总结优点和缺点
优点
简单的设计:
不需要分片委员会基础设施;
不需要跟踪分片blob确认;
没有额外的构建者基础设施
可以使用现有的执行层费用市场基础设施;
执行链和分片之间的紧密耦合:
使得rollup设计更简单;
zkRollup和执行链之间的同步调用是可能的;
分片不需要单独的PBS;
随着数据立即被验证者集的1/32确认,并在一个epoch时期内增加到完整的验证者集,抗贿赂的能力增强了;
得益于2d方案,全节点将能通过75个样本确保数据可用性,而不是30*64=1920个样本;
新的挑战
增加了数据生成者要求:
构建32MB数据的KZG证明
需要2.5GBit/s的互联网连接来分发样本;
为数据生成者提供了更多权力,因为他们充当了执行+数据层服务提供商;
需要通过crList缓解;
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