Proto-danksharding : aperçu et mécanismes de fonctionnement

Avec la finalisation de la fusion et de la mise à niveau de Shanghai d'Ethereum, réussissant à passer de la preuve de travail à un protocole de consensus de preuve de participation, le prochain projet important de la feuille de route de développement d'Ethereum est l'EIP-4844, également connu sous le nom de "sharding de données natif". Ce plan vise à améliorer l'évolutivité des rollups construits sur Ethereum. L'EIP-4844 porte le nom des développeurs principaux d'Ethereum "Protolambda" et Dankrad Feist, et introduit un nouveau type de transaction appelé blob, augmentant les exigences en matière de données et de stockage des blocs Ethereum, et créant un nouveau marché de frais qui sépare la tarification des blobs des transactions régulières.

Rollup est un protocole qui dépend de la blockchain Layer 2 ( comme Ethereum ) pour la disponibilité des données ( DA ), c'est-à-dire la capacité à diffuser largement et à stocker temporairement des lots de données de transaction. En général, les rollups basés sur des contrats intelligents dépendent non seulement de la DA d'Ethereum, mais aussi d'Ethereum pour le règlement des transactions ( validation ). Ces rollups lisent des données à partir de couches DA comme Ethereum et exécutent des transactions valides et du code de contrat intelligent. Les rollups construits sur Ethereum s'appuient sur les données de transaction en lot contenues dans les blocs d'Ethereum pour garantir l'authenticité des transactions. Les ordonnanceurs traitent et compressent les transactions des utilisateurs de manière rentable pour les soumettre aux acteurs de la couche DA.

En général, le coût de la publication d'une grande quantité de données sur Ethereum est élevé, en partie parce que le réseau stocke les données de manière permanente dans le champ "CALLDATA" comme partie de l'historique des transactions. Avec l'EIP-4844, chaque bloc créera un espace de données supplémentaire de 512 kB ou 768 kB pour les rollups. Les développeurs principaux d'Ethereum pèsent combien d'espace supplémentaire devrait être créé pour les transactions blob. Il est important de noter que les données publiées dans cet espace seront stockées pendant environ trois semaines. En raison de la brièveté des données validées par les transactions blob, ainsi que d'un marché de tarification indépendant pour les blobs isolé des autres types de transactions, le coût de la publication de données sur Ethereum par les rollups sera théoriquement considérablement réduit.

Avec le temps, les développeurs prévoient d'introduire des techniques d'échantillonnage de données, de sorte que les données blob n'aient pas besoin d'être entièrement téléchargées pour être vérifiées par les nœuds complets d'Ethereum, réduisant ainsi davantage le coût des rollups. Le proto-danksharding est le prélude et le "prototype" du danksharding complet, permettant aux nœuds Ethereum de télécharger des fragments de données blob pour déterminer la disponibilité du blob complet.

EIP-4844 a réduit le coût de la publication d'une grande quantité de données sur Ethereum, ce qui a diminué les coûts d'exploitation des rollups. EIP-4844 est considéré comme une amélioration de l'évolutivité d'Ethereum, car il rend les réseaux de Layer 2 construits sur Ethereum plus rentables, mais ce changement de code n'a pas amélioré l'évolutivité d'Ethereum en tant que blockchain générale pour l'exécution de transactions et de codes de contrats intelligents.

Au cours des quatre dernières années, les activités de transaction des rollups Ethereum tels qu'Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync et Polygon zkEVM n'ont cessé d'augmenter. Par rapport aux coûts de déploiement de code et de transactions directement sur Ethereum, les rollups permettent d'économiser plus de 99 % des frais de gaz pour les utilisateurs finaux et les développeurs de dapps.

L'objectif de l'EIP-4844 est de réduire les coûts de rollup en introduisant des transactions blob. Les transactions blob ne seront pas stockées indéfiniment sur Ethereum, mais seront conservées sur la couche de consensus d'Ethereum (CL) et seront supprimées des nœuds CL après trois semaines. Le proto-danksharding permettra à chaque bloc d'avoir jusqu'à quatre blobs, chacun pouvant contenir jusqu'à 128 kB de données supplémentaires.

La vision du danksharding complet est d'introduire jusqu'à 64 blobs pour Ethereum, et ce, sans augmenter considérablement la charge de calcul des nœuds de validation des blocs. Pour réaliser un danksharding complet, Ethereum doit mettre en œuvre deux technologies : l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS) et le codage par effacement.

EIP-4844 devrait être activé sur le réseau principal Ethereum à un moment donné à l'automne ou à l'hiver 2023. En plus de l'EIP-4844, plusieurs autres EIP seront lancés lors de la mise à niveau de Cancun.

Dans l'ensemble, l'EIP-4844 est la première étape de la transition d'Ethereum vers une blockchain modulaire, principalement en soutenant l'exécution des transactions via des rollups de niveau 2. Il établit les bases pour la prochaine étape du danksharding complet et de l'utilisation des engagements polynomiaux pour le DAS. Cela encouragera davantage d'expérimentations de rollups sur Ethereum, transformant fondamentalement les principales fonctionnalités d'Ethereum, passant d'une blockchain générale au service des utilisateurs finaux et des développeurs d'applications à une couche de DA au service des ordonneurs.