De Surge (Ethereum)

Wat is de Surge (Ethereum)?

The Surge is de tweede fase van Ethereum’s ontwikkelingsplan, waar de blockchain klaar is om te schalen met behulp van rollups. Deze fase volgt op de Merge, die Ethereum’s overgang markeerde van een proof-of-work (PoW) consensusmechanisme naar proof-of-stake (PoS).

Binnen The Surge zijn verschillende netwerkupgrades gepland, waarbij Proto-Danksharding een opvallende functie is. Verwacht wordt dat deze ontwikkelingsfase de doorvoer van het netwerk aanzienlijk zal verbeteren en de gas fees van Ethereum zal verlagen.

Volgens de medeoprichter van Ethereum, Vitalik Buterin, is het hoofddoel om een netwerkdoorvoer van “100.000 transacties per seconde en meer op rollups” te bereiken.

De Surge uitgelegd: Rollup-gerichte roadmap

De blockchaintechnologie, die nog in de kinderschoenen staat, is voortdurend in ontwikkeling. De thought leaders van de industrie zijn altijd op zoek naar superieure methoden om publieke blockchain-netwerken te schalen zonder de veiligheid en decentralisatie in gevaar te brengen.

Deze context leidt ons naar het ontwikkelingstraject van Ethereum. Oorspronkelijk voorzag de blauwdruk in het schalen van de blockchain door middel van sharding. De strategie was erop gericht om de capaciteit van Ethereum te vergroten door het mainnet te segmenteren in 64 verschillende shard-ketens.

Elke shard werd ontworpen met een specifieke use case in gedachten en zou zijn eigen unieke set van miner/validators hebben. Deze meerdere ketens zouden de belasting van het netwerk verdelen, wat zou leiden tot snellere transacties en lagere kosten. Maar naarmate de rollup-technologie vorderde, trok het de aandacht van de Ethereum-gemeenschap en kwam het naar voren als een potentieel efficiëntere methode voor het schalen van de blockchain.

Rollups helpen Layer one (L1) blockchains, zoals Ethereum, te schalen door transacties off-chain te verwerken, waardoor de computerbelasting op de L1 wordt verminderd.

Ontwikkelaars kunnen applicaties bovenop rollup ketens bouwen zonder het Ethereum mainnet onnodig te belasten. In een dergelijke opzet dient Ethereum alleen als afwikkelingslaag. Rollups dienen hun transacties in bij het Ethereum L1, dat kan worden gebruikt om transacties te verifiëren, geschillen op te lossen en Merkle proofs te creëren – essentieel voor het bevestigen van het eigendom van activa en het faciliteren van opnames van cryptocurrency uit de rollup.

Terwijl de initiële roadmap de nadruk legde op execution sharding, wordt in de huidige strategie de nadruk gelegd op data sharding. Nu wordt The Surge aangekondigd als de volgende fase om Ethereum te helpen grootschalige uitbreiding te bereiken door middel van rollups.

Hoe werkt de Surge?

Proto-Danksharding (EIP-4844)

Updated roadmap diagram! pic.twitter.com/MT9BKgYcJH

— vitalik.eth (@VitalikButerin) November 4, 2022

Volgens de infografieken van Buterin is EIP-4844 of Proto-Danksharding het eerste onderdeel van The Surge. Hier is alles wat je moet weten over EIP-4844:

• EIP-4844 is gericht op het aanzienlijk verlagen van de gas fees op rollups;
• EIP-4844 is een Ethereum verbeteringsvoorstel dat tijdelijke data blobs zal introduceren in Ethereum blokken, waardoor rollups goedkopere data kunnen toevoegen aan de L1 blokken;
• EIP-4844 staat ook bekend als proto-danksharding en is vernoemd naar Ethereum-onderzoekers die het idee hebben voorgesteld: Protolambda en Dankrad Feist;
• Het idee achter proto-danksharding is om tijdelijke datablokken te introduceren in blokken die niet toegankelijk zijn voor de EVM;
• De hoeveelheid gegevens die de EVM berekent, bepaalt de gasprijs die de eindgebruiker betaalt;
• De gegevens op de blobs worden automatisch verwijderd na een vaste tijdsperiode. Dit zorgt ervoor dat Ethereum nodes geen extra hardware nodig hebben om de in de loop van de tijd geaccumuleerde gegevens op te slaan.

Idee achter Proto-Danksharding (EIP-4844)

Hier is de stelling waarom het OK is om de gegevens in de blobs te verwijderen.

Volgens Ethereum ontwikkelaars bestaat een rollup uit twee delen: data en uitvoeringscontrole.

• De gegevens bestaan uit de transacties die verwerkt zijn door de rollup, die ingediend zijn bij Ethereum.
• Een uitvoeringscontrole verwijst naar de verificatie van de transacties door eerlijke actoren in het netwerk.

De voorstanders van EIP-4844 stellen dat het niet nodig is dat transactiedata eeuwig toegankelijk zijn. In plaats daarvan zouden ze alleen beschikbaar moeten blijven voor een voldoende lange periode, zodat iedereen de transacties die op Ethereum zijn vastgelegd kan controleren en valideren.

EIP-4844 stelt voor om transactiedata te wissen na een vaste periode variërend tussen de één en drie maanden, waardoor Ethereum nodes niet langer uitgebreide data hoeven te bewaren. Vooraanstaande Ethereum ontwikkelaars geloven dat deze aanpak de last van uitgebreide gegevensopslag buiten de keten zal verschuiven naar derde partijen.

Door tijdelijke datablobs te gebruiken, wil Ethereum een grotere doorvoer van transacties mogelijk maken. Daarnaast wordt verwacht dat deze aanpak de kosten voor gas voor eindgebruikers aanzienlijk zal verlagen.

At @EthereumDenver we hacked together a full data-blob-transaction prototype! (a.k.a. mini-danksharding)

Data blobs are the first milestone towards full ethereum sharding, enabling rollups like @optimismPBC to grow 100x in capacity.

Here's a tweet thread about the prototype 🧵

— proto.eth (@protolambda) February 20, 2022

Danksharding

Proto-Danksharding dient als de eerste fase in de rollup-schalingsstrategie van Ethereum en maakt de weg vrij voor de volledige rollup-schalingsoplossing Danksharding.

Simpel gezegd kan Danksharding worden gezien als Proto-Danksharding op steroïden. De lopende strategie is erop gericht om het aantal tijdelijke datablobs te verhogen van één enkele in Proto-Danksharding naar 64 in Danksharding.

Volgens Ethereum.org,

“Danksharding zal enorme hoeveelheden ruimte op Ethereum brengen voor rollups om hun gecomprimeerde transactiedata te dumpen. Dit betekent dat Ethereum in staat zal zijn om honderden individuele rollups met gemak te ondersteunen en miljoenen transacties per seconde werkelijkheid te laten worden.”

Toch is Danksharding volgens het bedrijf nog “enkele jaren verwijderd” van realisatie. Om Danksharding mogelijk te maken moet het Ethereum-netwerk meerdere upgrades ondergaan, waaronder de introductie van proposer-builder separation en data availability sampling.

Conclusie

Net als de Merge wordt verwacht dat The Surge zich over meerdere jaren zal uitstrekken. Hoewel de Merge de gasprijzen van Ethereum niet verminderde en ook de netwerkdoorvoer niet verbeterde, belooft The Surge tastbare voordelen voor eindgebruikers.

Op dit moment is de tijdslijn voor EIP-4844 nog onzeker. Sommige media speculeren dat de implementatie tegen het einde van 2023 zou kunnen plaatsvinden.