Danksharding

Wat is Danksharding?

Danksharding is een Ethereum rollup schalingsmethode waarbij transactionele doorvoer wordt verhoogd door extra opslagruimte te bieden voor rollup transacties. Danksharding is een belangrijke functie van de tweede fase van de Ethereum schalings roadmap genaamd The Surge.

Danksharding is vernoemd naar Ethereum-onderzoeker Dankrad Feist die het voorstelde. Het is een upgrade van het oude Ethereum-schalingsplan genaamd sharding, dat voorstelt om layer one (L1) op te delen in meerdere shard-ketens.

Wat betekent danksharding voor de Ethereum roadmap? Dat gaan we uitzoeken.

Danksharding vs. Sharding

Ontwikkelaars waren oorspronkelijk van plan om Ethereum te schalen door middel van sharding, waarbij de L1-keten zou worden opgesplitst in 64 shardketens. Elke shardketen zou een unieke set validators hebben en transacties individueel verwerken.

Toen rollups echter naar voren kwamen als de manier om Ethereum te schalen, werd de sharding roadmap verlaten. De introductie van rollups verminderde de behoefte aan shard chains omdat transacties direct op de rollup chain werden verwerkt.

Bovendien was de rollup-centrische roadmap minder ingewikkeld, meer gedecentraliseerd en bood het betere beveiliging dan shard chains.

Danksharding werd geïntroduceerd als aanvulling op de rollup-centrische roadmap van Ethereum. Het meest opvallende kenmerk van danksharding is de introductie van tijdelijke gegevensblobs, waardoor rollups meer gegevens kunnen verwerken (wat meer transacties betekent).

Laten we er in detail over lezen in de volgende sectie.

Danksharding uitgelegd: Tijdelijke gegevensblobs

Danksharding is nog in ontwikkeling. De eerste stap naar het realiseren van het volledige potentieel is de introductie van tijdelijke blobs voor gegevensopslag in een proces dat proto-danksharding wordt genoemd.

Hoewel proto-danksharding slechts als een “noodoplossing” wordt beschouwd, zal het begrijpen ervan lezers in staat stellen om de definitie van danksharding volledig te begrijpen.

Proto-danksharding introduceert een nieuw type transactie waarmee rollups transactiegegevens kunnen opslaan in tijdelijke blobs. De gegevens in deze blobs zullen niet toegankelijk zijn voor de EVM (wat lagere gas fees betekent) en zullen automatisch worden verwijderd na een vaste periode (minder dan drie maanden).

De belangrijkste reden achter deze Ethereum upgrade is dat rollup transactiedata niet voor altijd on-chain beschikbaar hoeft te zijn. Deze gegevens moeten net lang genoeg beschikbaar zijn zodat iedereen de transacties die op Ethereum zijn geplaatst kan controleren en verifiëren.

In plaats daarvan kunnen de transactiedata na een vaste tijdsperiode van nodes worden verwijderd, zodat Ethereum nodes geen grote hoeveelheden data hoeven op te slaan. De taak om de volledige geschiedenis van transacties op te slaan zal bij oplossingen van derden komen te liggen.

Er wordt verwacht dat de tijdelijke datablobs die aan elk Ethereum blok zijn gekoppeld, zullen toenemen van één in proto-danksharding tot 64 in volledige danksharding.

Wanneer zal Danksharding plaatsvinden?

Proto-danksharding is slechts de eerste stap naar volledige danksharding. Terwijl proto-danksharding naar verwachting binnenkort zal worden voltooid, zal volledige danksharding pas haalbaar zijn nadat proposer-builder separation (PBS) is geïmplementeerd op Ethereum.

Proposer-Builder Scheiding (PBS)

PBS is nodig om de decentralisatie van de validator te ondersteunen. Naarmate de gegevens die door Ethereum worden verwerkt groter worden met de realisatie van danksharding (64 tijdelijke gegevensblobs worden verwacht bij volledige danksharding), zal het steeds duurder worden voor validators om te werken.

Zonder PBS zullen validators moeten investeren in krachtige hardware om de extra blob data aan te kunnen. De hoge kosten zullen de drempel om een validator te worden verhogen en daardoor de decentralisatie van Ethereum schaden.

Wat PBS doet is dat het de taak van een validator om een blok voor te stellen en te bouwen scheidt. In deze opzet nemen gespecialiseerde blokbouwers de verantwoordelijkheid op zich om duur rekenwerk uit te voeren.

Zodra de bouwers een blok samenstellen, zenden ze het uit naar “voorstellers”, die het volgende blok kiezen dat aan de blockchain wordt toegevoegd.

Elke validator kan goedkoop en snel controleren of het blok dat door de bouwer is gebouwd geldig en eerlijk is. Blokbouwers die zich misdragen worden uit het netwerk gezet en hun inzet wordt verminderd.

“Alle wegen leiden naar gecentraliseerde blokproductie met vertrouwensloze en gedecentraliseerde validatie”, zegt Jon Charbonneau, onderzoeksmedewerker bij Delphi Digital in een onderzoeksnotitie.

Gegevensbeschikbaarheid sampling (DAS)

Een ander criterium dat nodig is om volledige danksharding te bereiken is de implementatie van data availability sampling (DAS).

DAS is een methode waarmee validators blob-gegevens snel en efficiënt kunnen controleren. Met behulp van DAS hoeven validators slechts een kleine en willekeurig gekozen subset van de totale gegevens te bemonsteren om er zeker van te zijn dat de blob-gegevens beschikbaar waren en correct waren vastgelegd.

“Beschikbaarheid van gegevens is de zekerheid dat volledige knooppunten toegang hebben gehad tot de volledige set transacties die bij een specifiek blok horen en deze hebben kunnen verifiëren. Het betekent niet noodzakelijkerwijs dat de gegevens voor altijd toegankelijk zijn,” zei webontwikkelaar Corwin Smith in een blogpost voor Ethereum.

Conclusie

Volgens Ethereum-ontwikkelaars is volledige danksharding nog “enkele jaren verwijderd”.

De Ethereum gemeenschap prees het danksharding plan voor zijn eenvoudigere ontwerp en decentralisatiebevorderende eigenschappen ten opzichte van het oorspronkelijke sharding plan.

We moeten echter in gedachten houden dat blockchaintechnologie zich razendsnel ontwikkelt en dat veranderingen in de Ethereum-schalingsroutekaart kunnen komen met de opkomst van nieuwe innovaties.