Foresight Ventures : 坎昆升级来临,哪些L2做了适配?

升级 2024-03-15 38

摘要:目前,Arbitrum、Optimistic、Starknet、zkSync、Scroll、PolygonzkEVM以及新L2Morph都在适配EIP4844。它将显著降低L2的交易手续费,提高Rollup的TPS,实现以太坊的大幅扩容直至今年,以太坊坎昆-德内布(Dencun)升级终于在2024年3月13日推出,EIP4844即将上线,这次硬分叉可以说是以太坊实现Danksharding的第一步...

文章来源:Foresight Research

TL;DR:

  • 坎昆升级将于2024年升级 年 3 月 13 EIP4844即将上线。Danksharding是以太坊路线图的关键,这次升级是实现Danksharding的第一步

  • Ethereum L2适应EIP4844后,交易成本大幅下降,L2TPS翻了一番。客户会感觉到更快的交易速度、更低的成本、更流畅的感觉和更敏感的反应。这些L2将有更复杂和更大的应用程序。

  • Optimistic EIP4844更容易适应rollups,ZK 更复杂的rolups适应更复杂。以太坊没有支持BLS12-381椭圆曲线的预编译合同,导致部分ZKP难以验证,阻碍了ZKP的验证 Rolups适合EIP4844的进度。

  • 椭圆曲线的问题可以通过两种形式来处理,1. 等待以太坊对BLS12-381椭圆曲线进行预编译;2.使用以太坊预编译支持的BN254.

  • 目前,Arbitrum、Optimistic、Starknet、zkSync、Scroll、Polygon zkEVM和新L2 所有Morph都适合EIP4844。其中,Arbitrum、Optimistic Starknet表示,坎昆升级后将适应EIP4844。Morph率先发布了创新zkSNARK zkEVM适配方案,这将是第一个适合EIP4844的zkSNARK zkEVM

一、背景

2020 年,以太坊发布 “以 Rollup 以太坊路线图为核心以及Vitalik第二年发表的「Endgame」描述了以太坊的最后一幕,确定以太坊的大方向:完善以太坊的基础层建设,为Rollup服务。

以太坊制定了Danksharding的分片技术,以提高以太坊作为数据可用性层的可用性。这将显著降低L2的交易成本,提高Rollup的TPS,实现以太坊的大规模扩张

直到今年,以太坊坎昆-德内布(Dencun)升级最终在 2024 年 3 月 13 EIP4844即将上线,这次硬分叉可以算是以太坊实现Danksharding的第一步,也是以太坊路线图核心中的核心。

关于DA层、Danksharding技术原理、EIP4844的内容,请参考我去年写的一篇技术文章:DA(数据可用性)Summer 将至?https://foresightnews.pro/article/detail/33575

2、坎昆升级如何利好L2?

EIP4844引入了一种新的交易方式,称为blob-carying交易每个blob-carying交易都可以“携带”一个 Blob 目录 。Blob 这是一个数据包,大概 125 KB。Blob存储时间很短,只有4096个epoch,略超过18天。

  1. L2交易成本大幅下降。由于Blob不需要永久存储,Blob比区块空间更大更便宜。Blob 能在同一个地方 gas 消耗下的存储比 Calldata 多 10 倍数据。适合EIP4844的Rollup可以将交易数据存储在交易数据中 Blob 在中间,将交易成本降低到一个数量级。

  2. L2TPS翻了一番。目前,每个区块的目标是3个Blob,最多允许 6 个 Blob。区块只有 90KB,每个Blob大约125KB。引入Blob相当于为区块扩展了几倍的空间来存储Rollup的数据,因此Rollup的TPS也可以成倍增加。而Toni和Vitalic则写道“On Increasing the Block Gas Limit它表示,将通过增加区块Gas来增加 非零Calldatallimit和 bytes的价格,实现了较小、变量较小的区块大小,未来可以增加更多的blob。Blob更多的存储空间会更大。

对于最终用户,Ethereum L2适应EIP4844后,交易速度更快,成本更低,感觉更流畅,反应更灵敏。这些L2将有更复杂、更大的应用程序。

3、L2如何适应EIP4844?

L2如何适应EIP4844?我们应该分为Optimistic Rollup和ZK 分别讨论Rollup。

Optimistic EIP4844444适合EIP44444444

Optimistic rollup是通过欺诈确认来确保rolup执行的准确性的。也就是说,节点首先选择相信状态转换是正确的,除非有人在指定时间内发起欺诈确认,确认之前提交的状态转换是非法的,否则状态转换将被取消。

Optimistic EIP4844相对ZKK 对于rollup来说更简单。将L2交易全部通过Blob-carrying交易提交到L1即可完成适应。此外,还要调整欺诈证实使其适应EIP4844,这部分会慢慢做。毕竟,许多optimistic 到目前为止,rollup还没有被网上欺诈证实。网上有欺诈证明,发现两年多没有提交欺诈证明。

  1. L2交易递交:Rollup提交时,使用Blob-carrying交易,将Rollup数据存储在Blob中。Blob-payload是rlppaying交易([tx_payload_body, blobs, commitments, proofs]),其中

    • tx_payload_body- 是标准 EIP-2718 blob 交易的 TransactionPayloadBody。

    • blobs- Blob 目录。一笔交易最多包含两个blob。

    • commitments- BlobKZG承诺目录。

    • proofs- Blob及相应KZG承诺的确认目录。ETH节点将对此进行验证。

  2. 调节欺诈证实:

    • 首先,证明者和挑战者需要多轮互动才能找到争议点。

    • 然后将争议点提交到L1进行判断。适应EIP4844也可能需要证明这个争议点的数据存储在Blob上。

    • 因为Blob数据大概18天后就会被删除,所以挑战期必须在被删除之前,这一点现在的optimistic 所有的rollups都是满足的。一般挑战期不超过7天。

ZK EIP4844444适合EIP44444444

ZK rollup是通过ZKP证明L2状态转换是正确的。ZK EIP4844相对optisticop适合EIP4844 对于rollup来说更为复杂。

  1. L2交易递交:这个步骤Optimistic Rollup是相似的。

  2. ZK确认提交:与适配前的ZKK相匹配 与Rollup相比,除了做状态转换的ZKP确认外,还要多确认一个过程。也就是说,确认blobup。 Comitment和transaction batch是对应的,以确保状态转换确认的输入是正确的。

    例如:状态转换的ZK电路可以生成计算步骤a a = b的证明。当(a=1,b=2)和(a=2,b=4)时产生的ZKP是合理的。因此,我还需要提供一个确认,确认我当时提供的输入是合理的(a=1,b=2)而不是(a=2,b=4)。

    这不应该在适应EIP4844之前完成,因为数据可以直接存储在Calldata中,以确保输入不会被转换。使用EIP4844后,Blob数据不能直接读取,只能依靠一个新的电路来证明这一点。

    使用STARK的ZK rollup(如Starknet)更容易实现这种确认机制。而这对于使用SNARK的ZKK来说也是如此。 rollup具有挑战性,原因是:EIP4844blob commitment使用的椭圆曲线是BLS12-381,而ETH的预编译合同只支持BN254,由于曲线不同,我们很难直接从智能合同中验证BLOB commitment完成确认。

  3. 使用SNARK的zkEVM/zkVM需要解决第二点中提到的ZK证明问题,因为曲线不匹配。

    • 等待Ethereum支持BLS12-381的预编译合同。这需要很长时间。

    • 用另一种确认方法来证明。为了设计一个新的电路,必须使用预编译合同支持的BN254椭圆曲线。目前,我们已经看到Morph使用了这种方法。这导致Morph成为第一个完成EIP4844适应的zkEVM。

Morph 的 EIP-4844 zkEVM 请参见集成解决方案:https://medium.com/morphlayer2/morphs-solution-to-eip-4844-zkevm-integration-7f469910478f

四、哪些L2适合EIP4844?

Optimistic 在rollup中,Optimism和Arbitrum都表示致力于选择 EIP-4844,并与其社区密切合作,检测和部署必要的更新。Stagetrum属于Stagerum 1的Rollup, 安全性相对较好。涉及到需要确认欺诈适应EIP4844的问题。Optimistic Stagellup属于Stage 0的Rollup,现在还没有被欺诈证实,更容易适应,但安全性不够高。

ZK 在rollup中,使用STRAK和SNARK的rollup适应难度不同。用STARKrollup适应EIP4844比较简单,STARKnet就是其中的代表。Starknet发表了一篇文章,称坎昆升级后将适应EIP4844(文章链接)。使用SNARKrollup,zkSync也在探索如何使用携带 blob 进一步降低成本,提高性能。Scroll去年发表了一篇文章,介绍了适应EIP4844的思路(文章链接)

最令人印象深刻的是Morph, 他是Optimistic ZK Rollup,zkEVM适应EIP4844的方案率先发布是第一个完成EIP4844的zkEVM Rollup。

Optimistic ZK Rollup整合了两种Rollup的优势。它乐观地相信Sequencer提交的执行结果,允许质疑结果的人发起挑战。只有在发起挑战时,证明者才能生成ZKP来证明执行结果的准确性。它有Optimistic Rolup的效率,以及ZKK ZK证实了rollup的稳定性。

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