Proto-danksharding: Resumo e Mecanismo de Funcionamento

Com a conclusão da fusão do Ethereum e a atualização de Xangai, que teve sucesso na transição do mecanismo de prova de trabalho para o protocolo de consenso de prova de participação, o próximo projeto importante no roadmap de desenvolvimento do Ethereum é o EIP-4844, também conhecido como "sharding de dados nativo". Esta proposta visa aumentar a escalabilidade dos rollups construídos sobre o Ethereum. O EIP-4844 é nomeado após os desenvolvedores principais do Ethereum "Protolambda" e Dankrad Feist, introduzindo um novo tipo de transação chamado blob, que aumenta as necessidades de dados e armazenamento dos blocos do Ethereum, e cria um novo mercado de taxas, separando o preço dos blobs das transações regulares.

Rollup é um protocolo que depende de blockchains de Layer 2 ( como Ethereum ) para a disponibilidade de dados ( DA ), ou seja, a capacidade de propagar amplamente e armazenar temporariamente lotes de dados de transação. Normalmente, um rollup baseado em contratos inteligentes não apenas depende da DA do Ethereum, mas também depende do Ethereum para liquidação de transações ( e verificação ). Esses rollups leem dados especificamente das camadas de DA, como Ethereum, e executam transações válidas e códigos de contratos inteligentes. Os rollups construídos sobre o Ethereum dependem dos dados de transação em lote contidos nos blocos do Ethereum para garantir a autenticidade das transações. O ordenadora processa e comprime as transações dos usuários de forma custo-efetiva para enviar aos atores da camada DA.

Normalmente, os custos para publicar uma grande quantidade de dados na Ethereum são elevados, em parte porque a rede armazena os dados como parte do histórico de transações no campo "CALLDATA" de forma permanente. Com o EIP-4844, cada bloco criará espaço adicional de 512kB ou 768kB para rollup. Os desenvolvedores principais da Ethereum estão avaliando quanto espaço extra deve ser criado para transações blob. É importante notar que os dados publicados neste espaço serão armazenados por cerca de três semanas. Devido à brevidade dos dados validados através de transações blob, bem como ao mercado de cobrança independente para preços de blob isolados de outros tipos de transações, teoricamente, o custo de publicar dados para rollup na Ethereum será drasticamente reduzido.

Com o passar do tempo, os desenvolvedores pretendem introduzir técnicas de amostragem de dados, de modo que os dados blob não precisem ser baixados na totalidade para a validação por nós completos do Ethereum, reduzindo ainda mais os custos de rollup. O proto-danksharding é o prelúdio e o "protótipo" do danksharding completo, permitindo que os nós do Ethereum baixem fragmentos de dados blob para determinar a disponibilidade do blob completo.

O EIP-4844 reduziu o custo de publicação de grandes volumes de dados na Ethereum, diminuindo assim os custos operacionais dos rollups. O EIP-4844 é visto como uma melhoria na escalabilidade da Ethereum, pois torna as redes de Layer 2 construídas sobre a Ethereum mais econômicas, mas essa alteração de código não aumentou a escalabilidade da Ethereum como uma blockchain genérica para execução de transações e contratos inteligentes.

Nos últimos quatro anos, a atividade de transações de rollups de Ethereum, como Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync e Polygon zkEVM, tem crescido. Em comparação com os custos de implantação de código e transações diretamente na Ethereum, os rollups economizam mais de 99% das taxas de gás para os usuários finais e desenvolvedores de dapps.

O objetivo do EIP-4844 é reduzir os custos de rollup através da introdução de transações blob. As transações blob não são armazenadas indefinidamente no Ethereum, mas sim armazenadas na camada de consenso do Ethereum (CL) e descartadas dos nós CL após três semanas. O proto-danksharding permitirá que cada bloco tenha até quatro blobs, com cada blob podendo conter até 128 kB de dados adicionais.

A visão do danksharding completo é introduzir até 64 blobs para o Ethereum, fazendo isso sem aumentar significativamente a carga computacional dos nós de validação de blocos. Para alcançar o danksharding completo, o Ethereum precisa implementar duas tecnologias: amostragem de disponibilidade de dados (DAS) e codificação de apagamento.

O EIP-4844 está previsto para ser ativado na mainnet Ethereum em algum momento do outono ou inverno de 2023. Além do EIP-4844, há vários outros EIPs que serão lançados na atualização de Cancún.

De modo geral, o EIP-4844 é o primeiro passo da Ethereum em direção à transformação em uma blockchain modular, principalmente através do suporte à execução de transações por meio de rollups de Layer 2. Ele estabelece a base para o próximo passo de danksharding completo e o uso de compromissos polinomiais para DAS. Isso incentivará mais experimentações com rollups na Ethereum, reformulando fundamentalmente as principais funções da Ethereum, de uma blockchain genérica que serve usuários finais e desenvolvedores de aplicativos para uma camada de DA que serve ordenadores.