V神科普的“Danksharding”到底是什么？_POS

北京時間2月14日情人節當晚，以太坊創始人VitalikButerin聯合以太坊基金會研究人員DankradFeist一起舉辦了一場關于擴容解決方案“Danksharding”的教育研討會，如果你想了解區塊鏈如何在增加“去中心化”和“安全性”屬性的同時大規模實現擴容，那么這場研討會就是一個好的切入點。

注：關于“Danksharding”對以太坊的意義，建議讀者先閱讀一下《一文了解以太坊的“擴容殺手锏”danksharding》這篇文章。

以下內容來自DankradFeist提供的《Dude,what’stheDankshardingsituation??》PPT，如果你想觀看完整的研討會視頻，可以訪問以太坊基金會的官方youtube頻道?。

概述

1、什么是舊的：

數據分片；

使用KZG承諾的數據可用性；

使用分離分片方案進行原始數據分片；

2、什么是新的：

提議者-構建者分離(PBS)；

V神：DeFi前端進行KYC監管并不是很有意義，提出三點可能有幫助的監管規則:10月30日消息，V神針對DeFi監管問題在其社交平臺發表觀點稱，在DeFi前端進行KYC監管并不是很有意義，因為這對于黑客毫無作用。V神指出，可能更有幫助的DeFi前端監管包括：1.杠桿限制；2.對合約代碼進行的審計、FV或其他安全檢查要求一定的透明度；3.通過認知測試而不是財富的凈資產最低規則來控制用戶使用。

此外，V神表示加密社區不應太過于追求大型機構資本，實際上，對很多ETF被推遲感到高興。在加密得到更多關注之前，生態系統需要時間成熟。[2022/10/30 11:57:34]

crList；

2D方案；

建議的架構

3、總結優點和缺點

什么是舊的

數據分片

為Rollup和其他擴容解決方案提供數據可用性；

數據的含義由應用層定義；

以太坊基礎共識除了確保數據可用外不承擔任何責任；

為什么沒有執行分片？與原生執行相比，rollup二層網絡的效率要高100倍，很難看出執行分片會有什么需求；

目標：提供約1.3MB/s的數據可用性層和完整的分片功能；

V神：期待已久的升級“樂觀估計”會在年底完成:在第二日以太坊全球峰會上，V神表示，隨著合并的臨近，路線圖在很多方面都變得更加務實，人們期待已久的升級“樂觀估計”會在今年年底完成。對于合并，最大的妥協方案是新的Pos鏈將不會包含舊鏈的交易數據，舊鏈將被命名為執行鏈（execution chain）存在。同時，將Pos引入以太坊網絡的信標鏈將被命名為共識鏈（consensus chain），合并后，執行鏈將在共識鏈內。他認為，這個設計是為了讓合并更加簡單和順利。（Decrypt）[2021/5/8 21:35:51]

自2019年底以來，數據分片一直是以太坊的目標；

數據可用性采樣

想知道通過O(1)工作獲得的O(n)數據是可用的；

思路：將數據分布到n個chunk分塊中；

每個節點下載k個chunk分塊；

糾刪碼

V神：不承認孫宇晨吞并BitTorrent的獨裁行為 BTT不是BitTorrent:11月16日早間，V神在與推特網友互動時表示，在外交上，我不承認孫宇晨獨裁對BitTorrent的吞并，以及隨后的所有強迫行為。同時，BTT不是BitTorrent。[2020/11/16 20:55:12]

使用?Reed-Solomon編碼擴展數據；

例如，在編碼率r=0.5時，這意味著任何50%的區塊都足以重建整個數據；

現在采樣變得高效

但是，我們需要確保編碼是正確的；

KZG承諾

多項式

承諾C(f)

評估y=f(z)

證明者可以計算證明π

使用C(f),π，y以及z，驗證者可以確認f(z)=y

C(f)以及π是一個橢圓曲線元素

KZG承諾作為數據可用性根

V神：PoS是比PoW優越的區塊鏈安全機制有三個關鍵原因:V神發布《為什么進行PoS》文章表示，與PoW相比，PoS是一種優越的區塊鏈安全機制有三個關鍵原因。PoS以相同的成本提供更高的安全性；PoS很容易從攻擊中恢復；PoS比ASIC更去中心化。

PoW有兩個主要的真正優勢，但V神認為這些優勢相當有限：PoS更像是一個“封閉系統”，從長遠來看會導致更高的財富集中度；PoS需要“弱主觀性”，PoW不需要。[2020/11/6 11:52:37]

將“KZG根”想象成類似于Merkle根的東西；

不同之處在于“KZG根”承諾了一個“多項式”；

分離分片提案

什么是新的

提議者-構建者分離(PBS)

被發明用來對抗MEV導致的中心化趨勢；

MEV意味著更成熟的參與者可以比普通驗證者提取更多的價值，這對大型礦池而言意味著優勢；

PBS在一個獨立的角色中“包含”了這種復雜性/中心化，并具有誠實的少數假設；

V神：當以太坊2.0完全實施時，交易確認時間將減少至3~6秒:韋式評級發推稱，V神表示，當以太坊2.0完全實施時，交易確認所需要的時間將從幾分鐘減少至三到六秒鐘。[2020/3/28]

提議者=驗證者，誠實的多數假設意味著高度的去中心化要求；

數據生成者=單獨的角色，誠實的少數假設，意味著去中心化只需要確保一個誠實的數據生成者；

審查阻力方案–crList

PBS的危險之處：一個高效的構建者可以永久審查一些交易；

crLists允許提議者指定構建者必須包含的tx列表，從而恢復舊的平衡；

crList

KZG2d方案

為什么不在KZG承諾中編碼所有內容？

需要一個超級節點來構建和重建以防失敗的情況；

我們希望避免這種假設的有效性；

目標：在d個KZG承諾中編碼m個分片blob；

如果我們天真地去這樣做，那就需要m*k個樣本，這樣數據就太多了；

相反，我們可以再次使用Reed-Solomon編碼將m個承諾擴展到2*m個承諾；

KZG2d方案屬性

所有樣本都可以直接根據承諾進行驗證；

恒定數量的樣本確保概率數據可用性；

如果75%+1的樣本可用：

所有數據都可用；

它可以從只觀察行和列的驗證器中重構；

不需要節點觀察所有的情況；

組合在一起就是Danksharding

執行區塊和分片區塊是一起構建的；

我們以前需要分片委員會，因為每個分片blob可能無法單獨使用；

現在，數據生成者的責任是使執行區塊有效，并且所有分片blob都可用；

?驗證可以是聚合的；

Danksharding誠實多數驗證

每個驗證者選擇s=2隨機行和列；

僅證明分配的行/列是否可用于整個epoch時期；

一個不可用的區塊不能獲得超過2^(-2s)=1/16的證明；

Danksharding重構

每個驗證者都應該重構他們遇到的任何不完整的行/列；

這樣做時，他們應該將丟失的樣本轉移到正交線；

每個驗證器可以在行/列之間傳輸4個缺失的樣本

DankshardingDA采樣

未來升級

每個全節點檢查方塊矩陣上的75個隨機樣本；

這確保了不可用區塊通過的概率<2^(-30);

帶寬75*512B/16s=2.5kb/s；

總結優點和缺點

優點

簡單的設計：

不需要分片委員會基礎設施；

不需要跟蹤分片blob確認；

沒有額外的構建者基礎設施

可以使用現有的執行層費用市場基礎設施；

執行鏈和分片之間的緊密耦合：

使得rollup設計更簡單；

zkRollup和執行鏈之間的同步調用是可能的；

分片不需要單獨的PBS；

隨著數據立即被驗證者集的1/32確認，并在一個epoch時期內增加到完整的驗證者集，抗賄賂的能力增強了；

得益于2d方案，全節點將能通過75個樣本確保數據可用性，而不是30*64=1920個樣本；

新的挑戰

增加了數據生成者要求：

構建32MB數據的KZG證明

需要2.5GBit/s的互聯網連接來分發樣本；

為數據生成者提供了更多權力，因為他們充當了執行+數據層服務提供商；

需要通過crList緩解；

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