自2013年首度发布白皮书以来，以太坊已走过九个春秋。在这段漫长而辉煌的岁月里，以太坊历经11次重大革新，每一次都为其生态系统带来了新的故事和机遇。在现行的Serenity阶段（即以太坊2.0），创始人Vitalik Buterin计划通过六个阶段实现升级路线。这些升级主要聚焦于：扩展性、安全性增强、共识机制改进以及经济模型优化。根据Vitalik Buterin发布的以太坊路线图，Dencun升级是升级路线图中「The Surge」的一部分。

The Surge阶段的核心目标在于解决长期存在的可扩展性问题，旨在将以太坊的性能提升至接近传统电子支付的10万TPS水平。这项升级将通过Danksharding（即分片）技术实现，这也是本文的重点，计划于今年进行的Cancun升级。

什么是坎昆升级？

坎昆升级是以太坊的一项重要升级，旨在提升数据存储能力并降低费用。它包括五个EIP，其中EIP-4844最受市场关注，旨在解决以太坊的可扩展性问题，降低以太坊Layer2解决方案的交易成本，直接利好L2等相关生态系统。除EIP-4844外，其他改进提案还包括EIP-1153、EIP-4788、EIP-5656和EIP-6780。

2024年1月17日和1月30日，以太坊分别在Goerli和Sepolia测试网络上启动了坎昆升级的测试，目前测试网络运行正常，Blob提交数量符合预期。接下来还有Holesky（2月7日）的后续测试，主网的实施日期尚未公布。

EIP-4844（Proto-Danksharding）

目前，以太坊Layer 2的所有交易数据都存储在Layer 1的Calldata中。由于Calldata空间有限，无法满足不断增长的需求，同时导致高昂的数据使用成本，增加了以太坊节点的计算负担。

坎昆升级将引入Blob，这是EIP-4844中新引入的数据存储结构，专门用于存储Layer 2向Layer 1提交的交易数据。Blob存储在共识层上，与Calldata分离，以太坊虚拟机（EVM）无法访问。Blob的作用是在一定时间内（大约一个月内自动删除）满足数据需求方的存取验证，而不需要Layer 1全部执行，从而大大减轻节点负担。

来源：https://hackmd.io/@luozhu/SyleCcpti

新预编译 Point Evaluation Precompile

EIP-4844还引入了一个新预编译——Point Evaluation Precompile，它使得Optimistic rollup和ZK rollup能够轻松验证涉及Blob的数据。

在Optimistic rollup中，Point Evaluation Precompile主要用于验证提交的欺诈证明时提供的底层数据。在ZK rollup中，Point Evaluation Precompile主要用于验证两个关键承诺，即Blob承诺和ZK rollup本身的承诺。通过使用Point Evaluation Precompile，ZK rollups可以有效地证明这两个承诺指向相同的数据，确保数据一致性，为整个ZK rollup系统提供可靠性和安全性的保障。

EIP-1153（瞬时储存操作码）

目前，以太坊上所有的数据存储都遵循永久存储模型，包括临时数据，造成了浪费，同时也消耗了大量的Gas费用。EIP-1153旨在引入一种新的机制，用于处理智能合约执行期间的临时或瞬时存储。瞬时存储操作码的引入允许智能合约使用瞬时存储，智能合约可以在一次完整的事务执行周期中读取和调用临时存储的数据，并在事务执行周期结束后直接清除临时数据。

EIP-4788（Beacon 区块根提交）

目前以太坊虚拟机EVM（以太坊执行层）与Beacon链（以太坊共识层）相互独立，这带来了一些挑战。EVM无法直接访问Beacon链，只能通过外部可信预言机的方式获取Beacon链上的数据和状态，这种模式存在预言机故障、恶意操作等风险。

EIP-4788将为每个执行区块头添加一个Beacon链区块根，EVM可以直接获取以太坊共识层的状态和数据，这相当于引入了协议层面的预言机，提升了运营效率和准确性，并消除了与外部预言机相关的风险。

EIP-5656（MCOPY操作码）

EIP-5656引入了MCOPY操作码，优化了智能合约执行期间内存复制数据的过程。内存复制是指将数据从内存的一个位置移动到另一个位置的过程，这是在构建数据结构和复制对象时的一项基本操作。MCOPY操作码的采用将降低相关操作的Gas费用，同时提升合约执行的效能。

EIP-6780（限制SELFDESTRUCT自毁）

正如其名，现有的SELFDESTRUCT自毁操作码允许开发者通过此操作码将智能合约从区块链上彻底删除，执行完成后将从以太坊中移除合约的代码和存储，并将合约中剩余的ETH转移到指定地址。此操作会对账户的状态进行大量更改，因为它涉及移除已经部署在链上的合约代码和存储数据。

EIP-6780旨在限制SELFDESTRUCT操作码的使用方式。只有当在建立智能合约并在同一交易中执行SELFDESTRUCT操作码时，它才会生效。其他情况下，不会出现任何代码或存储删除。

总结

作为区块链技术的先驱，以太坊一直在推动自身技术的更新与升级，以满足不断增长的业务需求和用户期望。本次坎昆升级正是以太坊在可扩展性和性能提升路线图上的重要一步。

随着坎昆升级的实施，以太坊在安全性、可扩展性和可持续性方面都取得了显著进展，为未来更广泛的区块链应用奠定了坚实基础。

标签: 比特币挖矿