随着合并和上海升级的完成，以太坊已经成功地从工作证明过渡到股权证明的共识协议。以太坊发展路线图上的下一个大项目是以太坊改进提案（EIP）4844，被称为「原生数据库」。该代码更改旨在改善建立在以太坊之上 rollup 的可扩展性。EIP 4844 以以太坊核心开发者「Protolambda」和 Dankrad Feist 的名字命名，引入了一种新的交易类型，称为 blobs，增加了以太坊区块的数据和存储要求，并创建了一个新的收费市场，将 blobs 与常规交易分开定价。

Rollups 是依赖 Layer 2 区块链（如以太坊）进行数据可用性（DA）（广泛传播和临时存储交易数据批次的功能）的协议。一般来说，基于智能合约的 rollup，依靠以太坊的 DA 也依靠以太坊进行交易结算（验证）。这些 rollup 专门从以太坊等 DA 层读取数据，并执行有效的交易和智能合约代码。建立在以太坊之上的 rollup 依靠以太坊区块中包含的分批交易数据来实现交易的真实性。 排序器是以成本效益的方式对用户交易进行批处理和压缩，以提交给 DA 层的行为者。

通常情况下，向以太坊发布大量数据的成本很高，部分原因是网络将数据作为交易历史的一部分永久地存储在一个被称为「CALLDATA」的字段中。通过 EIP 4844，每个区块将创建一个额外的 512kB 或 768kB 的数据空间用于 rollup。以太坊核心开发人员正在权衡究竟应该为 blob 交易创建多少额外的空间。重要的是，发布到这个空间的数据将被存储大约三周的时间。由于通过 blob 交易验证的数据的短暂性，以及隔离于其他类型交易的 blob 定价的独立收费市场，理论上，rollup 向以太坊发布数据的成本将大大降低。随着时间的推移，开发人员打算引入数据采样技术，这样 blob 数据就不需要全部下载给以太坊全节点进行验证，进一步降低 rollup 成本。Proto-danksharding 是完全 danksharding 的前奏和「原型」，它将使以太坊节点能够下载 blob 数据的片段，以确定完整 blob 的可用性。

背景

EIP-4844 被认为是 Ethereum 的可扩展性升级。然而，需要注意的是，该代码的改变并没有实质性地增加或引入对以太坊本身交易能力的改进。Proto-danksharding 降低了向以太坊发布大量数据的成本，从而降低了 rollup 的运营成本。EIP-4844 被认为是对以太坊可扩展性的提升，因为它使建立在以太坊之上的 Layer 2 网络更具成本效益，但该代码变更并没有提高以太坊作为交易和智能合约代码执行的通用区块链的可扩展性。

EIP-4844 的目标是通过引入一种新的交易类型，即二进制大型对象，或称 blob，来减少 rollup 成本。以下是 EIP-4844 所定义的 blob 交易的生命周期的逐步说明：

EIP-4844 并不影响提交给 Ethereum mempool 的常规交易如何被纳入区块，也不影响决定 Ethereum 区块空间价格的收费市场，但 EIP-4844 确实增加了 Ethereum 区块的存储要求。额外的数据空间是为了将 blob 交易附加到区块上。Blob 就像副车，可以附加到以太坊区块上，而不影响或挤占现有的区块空间来处理常规交易。Blob 区块空间将根据其自身的收费市场进行拍卖，仿照 EIP 1559 的收费市场设计。关于 EIP 1559 的更多信息，请阅读本 Galaxy Research 报告。最初，blob 交易将几乎没有成本。此后，每确认一个区块，如果超过一半的 blob 区块空间（至少 256kB）被利用，blob 交易的成本将增加 12.5%。对于每一个 blob 块空间未被充分利用的区块，即 blob 块空间被填充不足的 50%，blob 的成本就会减少 12.5%。

Blob 交易不会无限期地存储在以太坊上，而是存储在以太坊的共识层（CL），即 Beacon Chain 上，并在三周后从 CL 节点上丢弃。Proto-danksharding 将使每个区块最多有四个 blob，每个 blob 能够包含最多 128kB 的额外数据。每块 512kB 的 blob 空间的最大限制可能会根据正在进行的 EIP-4844 的测试而改变。开发人员正在积极讨论将该限制从 4 个 blob 增加到 6 个的可能性。每个 blob 是一个单一的 rollup 排序器的机会，以确认单批交易到以太坊。以太坊上每天大约产生 7094 个区块，在 EIP 4484 之后，假设 4 个 blob/ 区块的限制，每天最多可处理 28376 个 blob。（这是一个理论上的最大值，由于 blob 费用的动态变化，在实践中可能永远不会达到。连续处理每个区块的最大数量的 blob 的成本对于一个排序器来说是非常昂贵的）。

Arbitrum 确认的交易量大约是 Optimism 的两倍，并且像 Optimism 一样，依靠排序器通过 CALLDATA 向以太坊发布数据来完成交易。在以太坊上流行的 rollup 的其他例子包括，但不限于 Polygon zkEVM，zkSync 和 StarkNet。在 Optimism 上，超过 90% 的费用来自 Layer 1 CALLDATA 费用。

blob 交易的成本，虽然在 EIP 4844 激活之初可能比普通交易更便宜，但如果建立在以太坊之上的 rollup 数量增加，有可能迅速攀升。此外，虽然每个 blob 旨在为单个排序器提供发布多达 128kB 数据的机会，但 rollup 排序器有可能进行协调，使单个 blob 包含来自多个 rollup 的数据。以太坊开发者意识到，由于每个区块的数量有限，而且单个交易批次可能无法完全利用每个 blob 交易的全部 128kB 数据空间，因此可能会出现定价 blob 的二级市场。虽然防止链外二级市场的出现是一个优先事项，而不是引入更高水平的协议复杂性来防止这种可能性，目前，开发人员正在采取「等待和观察的方法」，通过 EIP 4844 引入 blob，并打算在未来对 EIP 4844 进行进一步优化。

完全 Danksharding

数据可用性取样（DAS）

通过 DAS，以太坊开发者有信心在不增加节点计算负荷的情况下增加发布到以太坊的 Blobs 数量和数据量。此外，开发者还打算在未来的升级中通过实施历史到期等建议，进一步降低节点的计算负荷。用以太坊研究员 Dankrad Feist 的话说，随着时间的推移，以太坊将变得像「公共告示牌而不是存档系统」，将保留交易历史完整副本的责任推给经常使用这些数据的网络利益相关者，如 Layer 2 rollup 和 Infura、Alchemy 和 Blockdaemon 等区块链基础设施公司。虽然 EIP 4844 引入了 Blobs，但这是一个早期的例子，说明所有的交易有一天可能会成为以太坊上的存储。

擦除编码

DAS 与擦除编码的耦合是完全留空技术的基础。这些技术也是某些 DA 层背后的技术，如 Polygon Avail 和 Celestia。在许多方面，支持模块化区块链计算的愿景，正在通过其他区块链项目进行小规模测试，将在以太坊上进行规模测试，部分是通过原代码留空，并通过全代码留空进行认真测试。

KZG 承诺

KZG 仪式

Moloch 先生的 Ephemeral Album II，一个为 KZG 仪式贡献熵的音乐活动。

好处和影响

关注与考虑

EIP-4844 的想法是在 2022 年 2 月的以太坊会议 ETHDenver 上构思的。第一个 EIP 4844 测试网络于 2022 年 8 月启动。从那时起，以太坊客户团队对代码进行了迭代，并推出了另外四个测试网络。随着开发人员努力推出他们的第六个专用测试网络，围绕 EIP-4844 的实施还有一些悬而未决的问题。截至 2023 年 5 月，围绕 EIP-4844 实施的一些持续讨论包括：

De-SSZify EIP-4844 specifications：几个月来，开发人员一直在讨论将新的 blob 事务类型序列化的最理想方式。最初，开发人员倾向于通过 blob 交易将 SSZ 格式的早期迭代引入到 EL 中。与 CL 不同，以太坊的 EL 传统上依赖于一种被称为 RLP 的序列化格式。最终，开发人员计划将所有交易类型从 RLP 升级到 SSZ，但鉴于从 RLP 升级到 SSZ 的路径仍不清楚，而且肯定没有准备好在坎昆实施，开发人员已决定努力从 EIP 4844 中删除 SSZ，至少是从 EL 方面。

KZG 承诺加密库：人们一直在关注 KZG 承诺密码库的准备情况。这些库提供 EIP-4844 的多项式承诺规范所定义的 KZG 函数的实现。然而，库的一些主要方面正在发生变化，使以太坊客户团队难以使用和整合这些库到他们的代码库中。

通过 Geth（EL）客户端测试：EIP-4844 的测试是基于 Geth（EL）客户端的分叉版本。开发人员正在积极努力将 EIP 4844 的测试迁移到主 Geth 代码库中。

MEV-Boost 测试：MEV 建设者和继电器还没有开始认真地试验 blob 交易。开发人员正在研究如何在 EIP-4844 开发过程中尽早加入 MEV-Boost 相关软件的测试。

Blob 收费市场设计：Blob 的收费市场是以 EIP 1559 的设计为基础的。EIP 1559 根据块空间容量，将交易的 gas 成本在任何方向上增加 12.5%。然而，EIP 1559 在以太坊上的实施给区块大小带来了高波动性。为了避免对 blob 区块空间的使用出现同样的结果，开发者正在考虑 blob gas 费用的替代参数。

链重组期间的 Blob 交易 mempool：在链重组的情况下，常规交易被重新插入区块。由于 blob 与区块流言的解耦，没有直接的方法来保证 mempool 中的所有 blob 都能在重组后被重构。开发人员正在考虑如何在临时链分裂的情况下处理 blob 交易。

除 EIP-4844 外，以下四个 EIP 将在坎昆启动：

EIP 6780，SELFDESTRUCT 仅在同一交易中：该 EIP 改变了 SELFDESTRUCT 操作码的功能，使 SELFDESTRUCT 操作码可以被废除，对现有智能合约的影响最小。

EIP 1153，瞬时存储操作码：该 EIP 引入了瞬时存储操作码，其行为与存储操作码相同，只是数据在每次交易后都会被丢弃，从而使智能合约设计更加简洁，并为终端用户节省 gas。

EIP 4788，EVM 中的信标块根：在 EL 块头中暴露信标链块根，以允许在 EVM 中证明 CL 状态。这将改善质押池的信任假设，再质押的构造，智能合约桥，MEV 协议，以及其他。

EIP 5656，内存复制指令：引入新的 EVM 指令，用于复制内存区域，为在以太坊上构建数据结构和部署计算量大的操作提供有效手段。

对 EIP-4844 的需求

EIP-4844 是一次升级，它将降低最终用户发送交易和部署智能合约的成本。虽然在 rollup 上的交易活动有阵子很高，导致交易费用增加到 1 美元以上，但自 2022 年 1 月以来，rollup 上的费用，以及以太坊一般来说，一直相对低迷。截至 2023 年 6 月 14 日，大多数 Layer 2 rollup 的 ETH 转账费用往往低于 0.20 美元。

随着时间的推移，预计 rollup 将变得越来越有吸引力，但在它们能够吹嘘更高水平的去中心化、可用性和安全性之前，像 EIP 4844 这样的代码变化本身不太可能推动 rollup 的采用或活动。对于大多数以太坊的终端用户来说，EIP 4844 对他们的用户体验几乎没有任何影响。对于少数已经使用 rollup 的最终用户，或者因为原生数据库而迁移到使用卷 rollup，其效果将是更便宜的费用，而对卷积的安全性或互操作性没有意义的改善。

EIP 4844 的紧迫性

2 月，加密货币交易所 Kraken 被美国证券交易委员会起诉，因为他们通过质押服务销售未注册的证券，这导致他们在美国关闭了质押服务。

3 月，欧洲议会议员投票赞成一项反洗钱法案，要求去中心化自治组织、去中心化金融协议和不可伪造的代币市场遵守与传统银行和金融机构一样的对用户的尽职调查。

4 月，美国财政部发表了一份相同的报告，肯定了去中心化的金融协议需要遵守美国的反洗钱和制裁法律。

6 月，美国 SEC 起诉世界上最大的加密货币交易所 Binance 违反了联邦证券法。

EIP 4844 加倍强调了通过模块化实现长期可扩展性的想法，尽管 rollup 技术刚刚起步。基于持续的研究和新技术，模块化区块链设计在未来几年可能会发生巨大的变化。所讨论的 EIP 4844 是完全的 danksharding 的前奏，这是以太坊作为 DA 层与 Celestia 等高度优化的 DA 层竞争所需要的。基于 EIP 4844 对以太坊的影响，以太坊上的完全分仓的时间和想法可能会改变。

结论

EIP 4844 对于以太坊的可扩展性来说不是一个改变游戏规则的升级，因为它不会减少以太坊终端用户的费用。Proto-danksharding 减少了 rollup 的成本，主要有利于 rollup 用户和运营商。EIP 4844 通过模块化和将交易执行活动卸载到其他协议，使以太坊走上了有意义的扩展道路。原数据库的好处将主要由在以太坊上支付区块空间的滚动排序器来确认。原数据库保管的次要影响是最终从以太坊迁移到 rollup 上发起交易的终端用户和应用程序开发人员，随着时间推移。