以太坊坎昆升级，解析以太坊Layer 2发展的关键里程碑

在区块链技术的快速发展中，以太坊（Ethereum）作为全球最大的智能合约平台，其持续的协议升级对于提升性能、降低成本、增强安全性至关重要，以太坊社区热议的“坎昆升级”（Dencun Upgrade）便是其中一项意义深远的升级，它不仅关乎以太坊主网的未来，更是推动Layer 2（L2，二层网络）生态繁荣的关键一环。

什么是坎昆升级？

坎昆是以太坊网络的一次重要协议升级，其名称遵循以太坊升级以城市命名的传统（如之前的伦敦、柏林、上海升级），这次升级的核心目标之一是解决以太坊主网在处理Layer 2交易时面临的成本和效率问题，从而降低L2用户的交易费用,提升整体网络的可扩展性。

坎昆升级包含了多个以太坊改进提案（EIPs），其中最引人注目的是EIP-4844（也称为“Proto-Danksharding”或“分片原型”），其他重要的EIP还包括EIP-1153（ transient storage，临时存储）、EIP-4337（账户抽象，Account Abstraction，虽在“上海”升级激活，但坎昆有其配套改进）等，但EIP-4844无疑是本次升级的“重头戏”。

EIP-4844：为何是坎昆的核心？

在坎昆升级之前，Layer 2网络（如Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNet等）将大量的交易数据“rollup”到以太坊主网上进行结算和最终确认，这些数据主要通过以太坊的“数据blob”（data blobs）来存储，但此前主网并没有专门为rollup数据优化的机制，导致L2的交易费用对主网的“数据费用”高度敏感，尤其是在网络拥堵时,L2用户的费用也会显著上升。

EIP-4844正是为了解决这一问题而提出的，它引入了一种新的交易类型和数据格式,专门用于处理来自L2的rollup数据。

1. 引入“Blob交易”和“Blob数据”：EIP-4844允许交易包含一种被称为“blob”的临时数据，这些blob可以存储大量的rollup交易数据（最多约128KB per blob）,但其存储成本远低于之前存储在以太坊主网calldata中的数据。
2. “Blob费用”机制：与以太坊主网的基础费用（base fee）不同，blob交易有自己独立的、动态调整的“blob费用”，这使得rollup数据的成本可以与主网的计算费用（如Gas Limit相关的费用）部分解耦,从而显著降低L2的数据存储成本。
3. 临时性存储：Blob数据不会被永久存储在以太坊的状态中，而是有一个“blob expiry period”（blob过期时间，目前预计为约40天），之后会被以太坊的客户端自动丢弃，这既满足了rollup数据暂时性的验证需求,又避免了主网存储的无限制膨胀。

EIP-4844相当于为L2 rollup数据在以太坊主网上开辟了一条“专用且廉价的通道”，使得L2可以更便宜、更高效地将数据传递给主网进行验证。

坎昆升级的意义与影响

坎昆升级，特别是EIP-4844的实施,将对以太坊生态系统产生深远影响：

1. 大幅降低Layer 2交易费用：这是最直接、最显著的影响，通过降低rollup数据的成本，L2用户的交易费用（无论是转账还是交互DApp）预计将大幅下降，甚至可能降低一个数量级，这将极大地提升用户体验,吸引更多用户和开发者涌入L2生态。
2. 加速Layer 2生态繁荣：更低的成本意味着L2可以支持更复杂的应用和更高的交易吞吐量，这将进一步激励项目方在L2上部署应用，推动L2生态的多样化和规模化发展,使得以太坊整体的可扩展性得到质的飞跃。
3. 巩固以太坊作为“世界计算机”的地位：通过解决L2的痛点，以太坊主网可以更专注于安全性和去中心化，而将高吞吐量的任务交给各具特色的L2，这种“分层扩展”模式将使以太坊能够更好地承载未来大规模的Web3应用。
4. 为未来“分片”（Sharding）奠定基础：EIP-4844被称为“Proto-Danksharding”（分片原型），因为它引入了blob和相关的费用机制，这是未来以太坊完整分片技术（Danksharding）的重要一步和试验，完整分片将进一步以太坊的吞吐量,而坎昆升级是通往这一目标的关键里程碑。

升级时间与展望

坎昆升级的原计划激活时间在2024年初，具体取决于测试网的进展和社区共识，随着各开发团队（如以太坊核心开发者、客户端团队）的测试和优化,升级细节和时间表可能会有调整。