如果你想找到一款引爆牛市的社交游戏；

如果你想在游戏早期成为最大受益者；

那么，这款基于新社交模式的宠物养成游戏——BitPet，你一定不能错过！

1. BitPet介绍

BitPet首发是在avalanche公链上，是一款在全链运行的社交游戏。

玩家需要在游戏中用心喂养宠物，并且打金赚取收益。

从mint宠物蛋，到孵化宠物，再到打金、升级等等，在这个游戏中，每一个特定的时间周期里，都会有一些有趣的设计，增加游戏的可玩性等等。

2. 打金/出金

在 BitPet 的宠物蛋铸造结束后，宠物蛋就可以在二级市场 NFT AMM 中自由流通。

这里会有 14 天的时间，进行孵化宠物蛋的孵化，刚刚有提到用户每铸造一个就可以获得 1000 火花。

同时，宠物蛋可以获得更多的火花用于工厂转化为 BIT，或者升级工厂。

后期 6969 个宠物蛋售尽后，没有宠物蛋的用户，则需要直接质押 10 个 AVAX，获得 PET，即可购买宠物，宠物可以凭借更快的速度，获得火花赚取 BIT，以此升级宠物和工厂，赚取更多的 BIT 和 PET（具体的打金细节在后面详细展开）。

此外，邀请新用户，将会获得新用户质押的$AVAX 等值的 10% 的火花，利润非常可观。而推特的宝箱系统，在营销传播的同时，也会使用户解锁特殊的宝箱奖励。

在游戏平稳上线后，项目组将会上线 PET 的流动池，用于用户的 PET 的出金，并在未来推出 NFT 协议，用于大规模、高流动性的 NFT 市场，同时，用户可以解质押，取回 AVAX，实现 0 成本打金。

3. 如何选择宠物和工厂搭配实现最短期回本

今天主要给大家讲一下这个游戏目前的回本周期，计算方式，来判断是否值得入场，适合入场多少，昨天有群友整理了官方关于宠物，工厂不同等级打金和转换相关速率的所有数据：

4. 其他一些信息和玩法

游戏玩法比较容易理解，首先需要去mint宠物蛋，宠物蛋总量6969，价格3-7AVAX随mint个数线性增长，目前大概4AVAX左右等值的$PET一颗蛋，蛋有14天蛋孵化时间，孵化时间中打金速率很低，建议去买魔法药水，100$PET可以加速一天，1400$PET可以把蛋孵化出来。

没有$PET代币的用户可以在官方借贷协议中抵押AVAX借出PET代币，借贷率85%。

宠物的作用是收集火花，随等级的不同火花收集每小时的数量不同。工厂的作用是转化火花，可以将宠物收集来的火花转化成$BIT代币，火花，BIT和PET代币等值1:1:1兑换。

所有玩家的工厂一级默认加工速度是96个BIT代币每天，差不多一天打金到手10USDT，宠物一级每天只能产出2.4个火花。

5. 几种回本周期的分析

只买宠物蛋玩法 — 12天回本

我们可以选择只卖一颗宠物蛋，大约1200PET也就是120U，每颗宠物蛋会附赠1000火花，工厂一天可以加工100个火花大约10U的BIT代币，那么可以12天那回本。

我们也可以买更多的宠物蛋，不管买多少颗，都会空投数量*1000的代币，因此回本周期都是12天。

另外我们也可以选择迅速升级我们的宠物到16级，需要花费大约1600个PET代币，宠物每天可以产出106个火花，刚好可以被1级工厂消耗掉。

再提醒下每一颗蛋都会在铸造后领取到1000个火花的空投。

500U投入玩法---30天回本

此时如果我们一共消费买蛋+魔法药水+升级宠物一共4500个PET代币，大约需要质押500USDT左右的AVAX，此时的回本周期大约在35天左右可以那拿回4500个BIT代币，可以转换成4500个PET代币，回本完成，此时将PET换回借贷协议，即可取回质押的AVAX

如果我们想要更快的回本周期和更高的收益率，我们可以考虑将宠物升到26级，升级消耗30000个PET代币，此时宠物一天可以产出2000个左右的火花；

工厂升级到15级，升级消耗12700个PET代币，那么一天可以打金收益2000个BIT代币，相当于200USDT，一共花费4500USDT左右的成本，这时候的回本周期在20天，即可拿到等值的BIT代币；

3500U投入玩法---15天回本

如果不着急拿到BIT代币也可以只把工厂升级到10级，只需要300U左右，总消耗3500U左右，按火花来看仅仅需要15天回本

需要注意的是宠物每增加一只，平均每只的打金速率都会提升10%左右，因为我们也可以考虑10只宠物的阵容，主升一只宠物，其他九只保持低等级，这样买10只宠物大概1200u，全部孵化大概1000u

10000U投入玩法---11天回本

单只宠物升级到30级大概需要60000个PET代币也就是6000U左右，此时的祝宠物每天可以产出8000个火花左右，升级工厂到21级花费63000个PET代币；

一共6000U左右总花费一共10000U左右，此时每天可以收益到8000个BIT也就是800USDT，再加上10只宠物空投的10000火花，回本周期仅仅需要11天！！！

6. 投资回报总结

我们来总结一下：

120U*X投入--- X个宠物蛋 12天回本

500U投入--- 16级宠物，35天回本

4500U投入--- 26级宠物/10级工厂，15天回本

10000U投入--- 10只宠物一只30级/21级工厂，11天回本

整体游戏回本周期不错，后续还有很多要上线。期待游戏后面更好的发展

项目介绍

KaratDAO是一个Web3去中心化身份以及数据分析处理的平台，它是唯一完全上链的数据中间件，为用户提供共享和控制其数据的能力。该网络开辟了无限的可能性，例如个人数据市场，并鼓励 dApps 建立在其之上，进行精准的定制化的营销。

针对提供给Karat数据的用户，其核心产品是去中心化的数据身份协议Karat Network，允许用户控制他们的 Web2 和 Web3 数据，同时通过参与网络获得代币奖励; 针对使用数据的项目方，目前已经有3款产品可以使用，包括Karat Form，Wallet Dashboard与Airdrop Launchpad。

Karat Network可以通过用户贡献的去中心化数据，建立更好的web3客户画像，为使用其 dApps的项目方提供精准的数据，赚取收益，同时贡献个人数据的web3用户又可以拿到KaratDAO的代币奖励。在KaratDA公开Deck中，我们可以查到，目前该产品已经收集了25万用户信息，并且已经开始为一些项目方提供服务，当前能够产生每月5万美元的稳定收入。

Karat Network 利用最先进的 MPC 和 ZK 技术，创建了一个完全上链的去中心化数据身份协议，确保所有用户的隐私和安全。这消除了集中数据收集和存储的需要，最大限度地降低了安全漏洞的风险并保护了用户的隐私。

参与方式

当前，KaratDAO的重点在Karat Network，主旨核心是用MPC技术构建一个可共享的数据网络。网络的共识机制为“Verify to earn”，用户在网络中通过节点加密上传自己的数据到链上即可获挖取代币。 需要信息的项目方需要去质押代币来发起数据读取请求。 为了吸引用户以及项目方进入网络，他们开启了一个名为“Space Odyssey”的活动，将网络的参与者分为两类：Validator（验证者）以及Claimer（数据提供者）。

Validator的身份NFT 需要购买，而Claimer 的NFT可以通过free mint获得。拥有nft后即可参与verify to earn与网络交互。 首批创世Validator节点包含OKX，Kucoin，Gate，Bitmart，MEXC，NEO 等。

首批Validator mint 日期 05/04

首期总共300个节点，每个0.2E，需要有白名单参与。单价看起来并不便宜，但是结合目前项目产生的持续收益以及目前的融资情况来看，并不算贵。大家可以使用我们社区的链接申请白名单mint，链接 https://karatdao.com/forms/1UiBPoxtH?source=xiongda

https://karatdao.com/forms/1UiBPoxtH?source=xiongda

未来产品规划

W3AuthKarat 的目标是一个新的 web3 身份验证和授权标准，称为W3Auth。这个新标准允许用户使用以太坊登录，在 Karat Network 上托管他们的数据，并保持对他们数据的完全所有权和控制权。

数据市场由于用户可以控制他们在 Karat 网络上的数据访问，这使得个人数据市场完全在链上成为可能，其中 Karat 代币用作促进交易的货币。用户的大部分个人数据都由集中方存储。Karat Network 开创了解决这个问题的新方法，它使用户能够以安全和透明的方式交易他们的数据，并为用户提供了一种机制来获得奖励。该市场还鼓励开发可构建在 Karat 网络之上的新 dApp，进一步扩展网络的功能和可能性。

抽象账户集成 抽象账户允许用户使用智能合约逻辑来指定交易的效果，以及费用支付和验证逻辑。这带来了许多重要的安全好处，例如多重签名和智能恢复钱包，这将大大降低web2用户进入web3的门槛，使得进入Karat的用户大大的提高。

团队和融资信息

Karat也有着非常有实力的团队，CTO Charles 毕业与Berkely在Apple有多年工作经历，在硬件、软件和加密领域拥有丰富的经验。目前带领一众来自于硅谷Microsoft, Google, 和Apple的资深工程师作为ETH Global Hakathan的winner，过硬的实力为我们的产品提供了充足的保障。

CEO Rudy 是毕业于南加州大学的成功的连续创业者，作为 福布斯 以及 胡润 的30U30有着出色的领导能力和商业洞察力，带领团队实现共同的目标。曾经创立的区块链游戏平台，得到了IDG，腾讯、NEO、Bitmart、MXC等公司的投资。同时，其运营的实业公司，在2020 年营业额超过1.5亿美元。

Karat目前已经拥有250,000名注册用户和100多个协议使用其基础设施，已经在数据共享领域确立了领先地位。

公司已经获得了多家知名风险投资公司的投资，其中包括隆领资本、Bitmart、Emurgo Venture、Milestone Capital、Blackbull Venture和Uphonest Capital，具体数额目前不详。

代币信息

目前的代币信息较少，从deck提供的代币分配来看，该项目分配比较合理，大部分的代币将用于数据挖矿激励与项目运营。

This article is not investment advice. All investment is risky, so please learn the project information independently and comprehensively, and choose carefully based on your risk tolerance.

1. Project Introduction

VanSwap is the largest decentralized exchange (DEX) on the Vision Network, a new layer1 blockchain. It builds a place for users to trade, earn, invest and govern. After multiple stages of construction, it will become a decentralized exchange completely governed by DAO.

Social Media:

Website: https://www.vanswap.org/

Twitter: https://twitter.com/Van_Swap

Telegram: https://t.me/VanSwap

Medium: https://medium.com/@vanwap

** **

In addition to its basic functions as a DEX, Vanswap also innovatively uses the "Token+NFT" model. It is the first DEX to use the "Defi + NFT" paradigm, which isolates the governance utility of the platform token $VAN from its governance system and uses NFTs to power it. At present, Vanswap has issued $VAN tokens, and launched farms, pools, and the addition of referral rewards. Currently, for the convenience of users, Vanswap has also integrated Vtimes wallet and Vision bridge cross-chain bridge.

** **

In the future, Vanswap will also introduce NFT, and NFT holders will be able to have permissions and empowerment in Vanswap's governance system, such as participating in boost yield of the farm, and obtaining the whitelist guaranteed distribution of Launchpad IDO, etc., and finally achieve " Defi + NFT" common DAO governance.

Analysis: Why did Vanswap choose Vision Network?

Vanswap runs on the Vision Network (hereinafter collectively referred to as the Vision Chain). Since the Vision Chain is a relatively new public chain, we will also introduce the Vision Chain and the reasons why Vanswap chose the Vision Network.

The Vision Chain was launched on the mainnet in September 2020. It is a decentralized public blockchain network based on the Vision consensus protocol, and is the core part of the Vision ecosystem. The many advantages of the Vision chain are the reasons why Vanswap has chosen to run on it.

Vision Chain has achieved low cost, composability and scalability. EVM can migrate Ethereum native applications at a low cost, bringing users a fast and smooth experience. It aims to provide millions of developers around the world with an efficient, simple, stable, secure and easy-to-optimize blockchain-specific system. It can seamlessly connect with the existing developer ecosystem and meet the requirements of the DPoS consensus mechanism. In addition to product improvements, Vision is also developing oracles, NFT marketplace and Metaverse game engines on the underlying infrastructure. At the application layer, VTimes wallet has been launched on the entire platform, supports VanSwap, and more Dapp applications have begun to access, such as Uniswap V3, third-party payment, NFT, DeFi financial management and other fields Dapp will be integrated into the ecosystem.

Vision Chain runs open-source code that can be audited by third parties and the public. In the case of open-source code, anyone (with considerable technical knowledge) can scrutinize the code. Since VIsion went live on the mainnet, there has been no security incident or hacker attack, which shows the high security of the VIsion chain giant. In addition, Vision will also incentivize security teams and projects to conduct regular and careful reviews of Vision's security through the Security Incentive Program to ensure its security, and there is a bug bounty running.

1. Buy $VS from PancakeSwap on BSC $VS $VS contract address: 0xcd76bc49a69bcdc5222d81c18d4a04dc8a387297

2. Cross your $VS on Vision Bridge

2. Project Financing

VanSwap completed a $1 million private round of financing on May 12, 2022, led by Vision Foundation, and the funds will be used for Vanswap’s ecological expansion and technology research. For more details, check VanSwap’s official Medium: https://medium.com/@vanwap

3. Project Roadmap

VanSwap has a clear development roadmap and is expected to complete its goals in four phases by the end of 2023, making it the largest DEX and project in the Vision chain. At present, VanSwap has successfully completed the first phase, and the second phase is also progressing smoothly.

In the first phase VanSwap builds around the token $VAN.

Announcing the VanSwap platform token and its token economics

Start VAN IDO

Open farms and stake pools

Website upgrade and web3.0 integration

Community and social media building

The irst round of marketing

In the second phase NFTs will be introduced and incorporated into DAO governance.

Launch DAO, governance functions, and transfer ownership

Introduction to NFTs, governance participation tokens and their token economics

Introducing the Boost Yield feature on the farm

Simplified swap/liquidity user experience

Launchpad ready

The second round of marketing

In the third phase Vanswap will launch a launchpad to support the outstanding project IDO in Vision Network.

Launch Launchpad IDO

Integrated Vision Bridge V2.0 to support multi-chain operation

Launched Decentralized Derivatives

Integrate other infrastructures such as lending and Victorlink in the Vision ecosystem

Full transfer of ownership to the DAO

The third round of marketing

In Phase 4 Vanswap continued to grow as expected in terms of user base and TVL. Ultimately, it is expected to be Vision Network’s flagship DEX, what Pancakeswap was to BSC and Uniswap to the Ethereum network.

Become the largest Defi platform on Vision Network

TVL reaches $100 million

Community reaches 100,000+

** Analysis: **The author believes that the VanSwp roadmap is very clear and executable. At present, the transaction volume of VanSwap has reached 16M, and the incomplete statistics of community user data have exceeded 20,000. The target gap is not that big.

4. Vanswap Security Assessment

Most of the Web3 projects are open-source projects, and code auditing is critical to security. VanSwap has completed the audit by BLOCK AUDIT in July 2022, which also proves that VanSwap is safe and reliable. For a detailed audit report, please see https://github.com/Block-Audit-Report/Van_Swap#van_swap

5. Vanswap Economic Model

1) Token Economic Model Vanswap adopts an innovative "Defi + NFT" model, the platform token $VAN is issued through farms and mining pools to incentivize liquidity providers, and NFT is incorporated into the governance system.VAN tokens are generated through the Vrc-20 protocol, the total amount is 100,000,000, and the token distribution is shown in the figure below:

Private placement - 6.5%: 20% is released after a 6-month lock-up period, and the remaining 80% is released during a 20-month vesting period.

IDO — 3%: Unlocked at TGE, 100% released.

Team - 5%: 20% released after a 9-month lock-up period, the remaining 80% released during a 10-month vesting period.

Advisor & Partner -1.5%: 20% will be released after a 3-month lock-up period, and the remaining 80% will be released during a 10-month vesting period.

Liquidity -5%: Liquidity is locked for 5 years.

Community - 1%: Unlocked at TGE, 100% released.

Ecosystem and Marketing - 6%: 6 month vesting period.

Treasury - 72%: Released linearly per block within 60 months (5 years) via farms, mining pools, etc.

2) Vanswap's "Defi + NFT" mode

The Vanswap team has designed an innovative dual model that combines tokens and NFTs. Its platform token, $VAN, gives liquidity providers the utility of being compensated (or rewarded) by staking their liquidity. NFTs will be minted by burning $VAN, and NFT holders will receive advanced privileges. The specific implementation is divided into 3 stages, as shown in the following figure:

Currently, it’s in Phase 1, similar to most yield-farmed DEXs, $VAN is minted through farms and funding pools, and as a reward for liquidity contributors such as liquidity providers and $VAN miners.

The second phase is about to begin, and the most interesting thing in this phase is the introduction of NFTs. The main role of NFTs is DAOs - NFT holders will be able to have voting rights in the governance of Vanswap. This is where Vanswap differs from most existing DEXs in that its governance is built on the fact that long-term holders of its platform tokens can participate. When new NFTs are minted, the burning of $VAN will greatly reduce the circulation of tokens, providing value capture for $VAN.

In the third phase, in addition to the leading role of NFT holders as governance participants, more and more use cases will be related to NFTs and their underlying privileges. For example: guaranteeing the whitelist of Launchpad IDO, increasing the farm's premium, which will also drive the long-term price increase of NFTs.

Through the second and third stages of construction, both $VAN and NFT will gain strong value capture capabilities, forming a positive cycle empowerment model of DeFi + NFT. At the same time, the DAO model of NFT+DeFi will also be formed, and holders of tokens and NFTs will jointly participate in the governance of VanSwap DAO.

3) About NFTs

3.1 How to get VanSwap NFT

NFTs are not currently on sale or whitelisted. They can be obtained by doing tasks, such as joining the LP pool and Staking pool, exchanging tokens on VanSwap, and inviting your friends to use VanSwap. After completing all tasks, you will be able to pass burn your $VAN to get VanSwap NFTs.

For each mission, VanSwap NFT will be added to the limited account based on the new users of VanSwap in the previous phase, on a first-come, first-served basis. So everyone has a chance to get it, but not everyone gets it. The above strategies can ensure the scarcity of issued NFTs, while also improving the value capture of VAN tokens.

3.2 VanSwap NFT Equity

Staking VanSwap NFTs to increase the additional benefit of Farms pool staking

Priority access to launchpad's whitelist

VanSwap DAO governance

6. Project Summary

1) Vanswap has rich functions and a strong ability to capture token value

As the head DEX of Vision, Vanswap has very rich functions, such as mining, launchpad, NFT staking, accelerated mining, referral, integrated wallet cross-chain bridge and so on. The tokens of VanSwap also have plenty of uses. Not only can they receive dividends from transaction fees, but they can also buy NFTs to participate in $VAN governance. In the subsequent operations, the team will continue to empower $VAN tokens to allow more people to hold more coins with confidence. In addition, by using tokens to purchase NFT, the liquidity of VAN can be effectively reduced, the stability of VAN price and the reduction of emissions can be ensured.

2) "Defi + NFT" is a positive cycle enabling model

NFT will be minted by burning $VAN, NFT holders will get special platform privileges, and the platform token $VAN will be given more liquidity, forming a good positive cycle empowerment model. It is beneficial for users to hold tokens and NFTs.

近日，Oasis在测试网上推出EVM兼容的隐私ParaTime「Sapphire」，它是行业首个也是唯一一个具有隐私保护的EVM，将为整个行业带来更多创新可能性。现在，Oasis希望为开发者提供机会，以他们已经熟悉和理解的语言来体验支持隐私保护的Web3世界。

近期，Oasis也在此基础上推出「 Keep it Confidential」隐私保护黑客松大赛，号召大家在Solidity中构建世界第一个具有隐私保护功能的DApp并提供丰厚奖励。

在这个用户高度重视数据主权的时代，隐私DApp也成为了Web3的必需品，Sapphire 作为一个开创性的开发环境，它将推动区块链技术成为Web3的中流砥柱，为整个行业带来更多创新可能性，另外由于兼容EVM，熟悉的开发环境使得Solidity开发人员可以轻松利用Oasis网络提供的独特隐私保护技术，创建丰富的DApp，从而揭开更广阔的应用场景。

Sapphire 为 Solidity 开发者提供了一个熟悉的、与以太坊兼容的构建环境，同时开发者还能够获得Oasis 隐私技术的额外优势，这将有力推动区块链技术成为Web3的中流砥柱。

黑客松大赛重要信息

时间： 2022 年 9 月 14 日 — 2022 年 10 月 14 日（UTC 时间24:00，也就是北京时间10月15日08:00截止）。

奖项设置： 一等奖：5000 美元（等值ROSE代币） 二等奖：2500 美元（等值ROSE代币） 三等奖：1500 美元（等值ROSE代币）

参赛具体要求： Oasis鼓励参赛开发者基于基于 Sapphire 构建隐私优先且能够抵抗抢先交易的创新应用程序。

Sapphire 带来的熟悉EVM环境，加上机密隐私保护技术，为构建者开辟了一个充满机遇的新世界。在黑客松比赛中希望看到的一些创新想法，包括但不限于：

涉及敏感数据保护的应用程序：

Sapphire让您可以安全地将敏感数据上链并获得隐私保护，比如健康、财务和个人身份信息等数据。

隐私DeFi：

MEV-proof DEX，隐私DeFi或无抵押借贷。

游戏：

许多我们熟悉和喜爱的Web2游戏都有私有状态或游戏逻辑。Sapphire可以促进更多游戏内容上链。

隐私NFT：

具有相关私人隐私数据支持的 NFT， 能够将 NFT 效用和实用性提升到一个新的水平。

DID（去中心化身份）：

有了DID（去中心化身份），DApp可以验证用户并将其列入白名单。Sapphire可以改变游戏规则，因为现在开发者可以利用Sapphire的一众优势构建 DApp，而不会对用户隐私造成威胁。

去中心化社会和SBT灵魂绑定代币：

对于DApp来说，维护与面向外部的数据相联系的敏感信息一直是一个挑战。但使用 Sapphire，您可以构建和创造保护隐私的数据支持代币或SBT灵魂绑定代币，这是去中心化社会的一个重要支柱。

参赛及作品提交要求： 您需要提供一个简短的项目概述，包括项目简介以及您希望如何发展它。 您需要提供您项目代码库的链接，用于判断和测试，代码必须是开源的。 您需要提供一个项目介绍视频（5分钟以内），展示您的项目如何运作，以及您构建它的原因。 视频必须上传到 YouTube、Vimeo 或类似网站并公开发布。 您需要提供智能合约部署链接：https://testnet.explorer.sapphire.oasis.dev

报名入口：

https://oasisl.ink/3CXp4lz

大赛评审标准 开发质量：项目是否展示了高质量的开发？ 发展潜力：项目可能产生多大的影响？ 该项目可能吸引多少用户？ 创新性：该项目的创意和独特性如何？ 用户体验：项目的设计是否让用户体验变得简单？ 原创性：该项目必须与同一提交者/团队/组织提交的任何其他应用程序有本质区别，并且必须是提交者的原创作品，由提交者单独拥有，并且不侵犯任何其他人或实体的知识产权。 隐私性：DApp在隐私保护方面的表现如何？ 活动支持和相关文件

活动支持： 为了在这次黑客松活动中支持开发者们，我们在Discord上建立了一个专门的#hackathons频道。欢迎大家加入频道并在那里询问任何你想知道的关于大赛的细节问题。

入门指南和文档： 你可以通下方了解Oasis网络相关入门指南和文档：

https://docs.oasis.dev/general/developer-resources/sapphire-paratime/writing-dapps-on-sapphire

1. 概要

2. 基本信息

3. 团队成员

4. 项目融资

5. 代码审计

6. 项目设计

7. 治理与代币经济模型

8. 近期活动

1. 概要

HistoryDAO是世界上第一个致力于创造历史伟大时刻的 NFT 平台，该平台能够实现历史性NFT的创建，上市与交易的一站式服务。

HistoryDAO以Web3作为主要的意识形态，它是无许可且赋有激励，任何人都能够通过HistoryDAO记录、查看历史。用户可以通过上传标题、文章、文本和图片生成历史NFT，来永远纪念历史上的重要时刻来进行上链记录，并以IPFS的形式进行存储。历史NFT在被铸造以后，将能够被收藏或者交易，并且被保护且无法篡改。用户铸造NFT不仅可以记录历史，还可以获得HistoryDAO平台给到的记录奖励，真正实现更广泛意义上的 mint to earn。

目前，大量题材的NFT与现实世界挂钩不紧密，而HistoryDAO平台正好弥补了这一问题，通过在链上生成真实历史的NFT，成为元宇宙/web3世界与现实世界的信息映射。HistoryDAO借鉴了大量链上项目的优势，如区块链记录可以获得详细的数据，包括链上hash告诉你这笔交易真实存在并流向了何处，钱包资产从侧面印证你是什么样的投资性格，黑客攻击、项目启动、巨鲸转账等等。而这样的的链上记录的数据优势，正好交织组成了庞大的数据网络和我们所关注的一切动态。History DAO就是这样一个将 「正在发生的眼下时刻」上链的项目，通过简化上链行为，我们可以上传一切类型的资料。不仅可以作为方便个人的永久云档，同时更能够成为未来无数重大事件、博览会、新闻等需要筹集、需要被正式记录的一切时刻。

HistoryDAO不仅拥有一个庞大的社区可以联系品牌与粉丝，他们的团队也有丰富的营销与策划经验，在历史NFT方面也有能力为品牌创造轰动效应的营销与策展，最终链接品牌方与社区粉丝，实现品牌价值商业化。HistoryDAO也有意打造一个以历史为主题的元宇宙世界，其中将构建大量的场景并成为具备交易职能的艺术生态，并且在这其中也将构建大量的GameFi场景来进一步提升用户对于历史的认识，并为他们提供P2E收益以及其他形式的深度价值。

HistoryDAO项目优势总结：

1、致力于通过去中心化网络及存储的技术方式，解决真实历史应该由人民书写，而非胜利者； 2、每个记录铸造真实历史NFT的用户获得记录奖励 3、链接品牌方与社区粉丝，实现品牌价值商业化。 4、信息预言机：元宇宙与web3世界的信息映射

2. 基本信息

官网：https://historydao.io/

Medium：https://www.youtube.com/c/HistoryDAO

推特：https://twitter.com/History_DAO

电报：https://t.me/historydao_official

Youtube：https://www.youtube.com/c/History

DAO NFT Market：https://historydao.io/#/market

Reddit：https://www.reddit.com/r/HistoryDAO/

Discord：https://discord.com/invite/BztebRcpyY

3. 团队成员

HistoryDAO团队由来自世界各地的顶尖人才组成，并且拥有良好的教育背景与知名公司工作经历，他们的背景来自字节跳动、梦工厂、三星、阿玛尼、宝洁、雀巢、Calvin Klien等等——他们都致力于打造 HistoryDAO的影响力。

核心成员

Skyler C Harris， CEO Skyler C Harris来自美国，毕业于犹他大学，获学士学位，主修英语，辅修历史。 全面负责公司和内容治理委员会的工作，拥有超过 10 年的内容制作和市场策略经验。在管理HistroyDAO之前， Skyler C Harris为字节跳动北美高管。

Sascha Stange， 营销与运营总监 Sascha Stange 来自德国，负责HistoryDAO的营销与传播、社区管理和产品体验设计。 Sascha Stange是城市设计与旅游体验创作者，同时也是区块链爱好者，在消费者关系、沟通和产品设计方面有良好的记录。

Russ Fischer，艺术总监 Russ Fischer 来自俄罗斯，HistoryDAO艺术总监。 教育背景为设计/广告专业。 负责HistoryDAO艺术设计。 Russ Fischer是著名的国际设计师，拥有超过 10 项国际公认的荣誉。4A广告公司前设计主管； 管理的项目包括奥运会、梦工厂、三星、Calvin Klien、阿玛尼、宝洁、雀巢等。

4. 项目融资

HistoryDAO 目前已经完成多轮融资，首轮融资从Web3顶级风投 Chain Capital 和 Consensus Lab 筹集了资金，具体投资金额未知，该投资将质押该平台的原生治理代币HaoCoin，HaoCoin可用于项目治理、发行 NFT、NFT社区的验证、投票奖励和INO等功能。2022年9月5日，HistoryDAO 宣布已完成 100 万美元融资，具体投资方暂未披露。

5. 代码审计

HistoryDAO已经通过了Knownsec 审计公司的审计，审计报告可在官网查阅。

6. 项目设计

6.1. 基本设计

HistoryDAO 引入了“Initial NFT Offering”的概念，任何创建者都可以创建一系列事件时刻作为 NFT。HistoryDAO欢迎用户和知名品牌创建系列历史NFT收藏集，如NBA季后赛的每一轮都能够参与制作成为系列历史NFT收藏集，平台也将通过奖励摄影师、艺术家和记者在相应的主题和类别下进行 INO 来促进 HistoryDAO的高质量活动。通过链接品牌方与社区粉丝，HistoryDAO 能够最终实现品牌价值商业化落地与粉丝的转化

HistoryDAO除了极强的营销与品牌NFT策展能力之外，他们也非常重视历史记录的去中心化与不可篡改。HistoryDAO致力于通过去中心化网络及存储的技术方式，解决真实历史应该由人民书写，而非胜利者。用户能够创建的历史事件一旦被“Mint”功能存储，它将被永久地保护起来，无法篡改。这也是HistoryDAO的愿景——“历史必须如实记载。” 用户在HistoryDAO创建历史事件NFT的前10~30分钟内，平台支持有限的用户跟踪历史事件并铸成NFT副本。在平台进行历史事件NFT交易时，对NFT创建者所签署的哈希值进行确认，其他人可以复制但不证明拥有所有权。

HistoryDAO也优化了链上合约，改进了数字加密货币交易越频繁就越“拥挤”的问题，通过将数据存储在哈希链中，从而减少gas费用，使得更多的用户活动得以进行。

HistoryDAO为了激励用户与社区，每个记录铸造真实历史NFT的用户都可以获得记录奖励，除此之外HistoryDAO中所产生的NFT铸造费、交易手续费，都将被用来奖励历史NFT的持有者、买家等。用户在铸造 NFT 时需要支付 0.01ETH 的服务费，该服务费将直接专门转入市场流动性储备。 铸币费将转入国库。 HistoryDAO 平台上的每个 NFT 都可以直接上市和出售，只收取成本的 2% 作为市场费用。 （使用 $HAO 则是收取成本的 1.5%），也将转入国库。

6.2 HistoryDAO优势

HistoryDAO具有一套高级算法，用户可以根据他们想在区块链上记录的任何内容基于 NFT 上市时间、观看次数、喜欢等来发现他们寻找的任何类别 NFT 排名。为了确保每个 NFT 的曝光尽可能公平，每个新算法的更改需要在 HAO 基金会中提出并通过。通过这一套优化的算法不仅可以链接品牌方与社区粉丝，实现品牌价值商业化，而且还可以大大提高品牌的曝光度，为更多的项目与品牌创造价值。

7. 治理与代币经济模型

7.1 治理

社区通过 HistoryDAO 进行自我治理，HistoryDAO 是支持生态系统基金的去中心化治理框架， $HAO (HaoCoin）是整个DAO的治理代币。 DAO 按照提案流程对 HAO 基金会如何分配生态系统基金进行投票，以促进多样化和自我维持的生态系统。治理提案的发起需要用户持有HAO代币，并且提案需要得到社区管理员的确认。

7.2 代币经济模型

Haocoin为HistoryDAO的治理代币，总供应量为10亿，通证分配主要用于8个部分，如图所示。

具体的代币分配比例如下：

15%--开发者团队: 150,000,000 个代币给 HistoryDAO 的开发者团队，用于抑制机器人和激励未来产品更新的改进。

10%--空投: 100,000,000 个代币用于空投，通过激励铸币、交易活动和相关奖励来增长内容“生态系统” 。在 HistoryDAO 启动时解锁 52,000,000 个，然后在 24 个月内每月解锁 2,000,000 个。 20%--国库: 80,000,000 个代币，用于支持提案发起人、经理和开发人员等主要贡献者的人工费用。 120,000,000 代币用于 DAO 的国库和第三方资源，如博物馆合作伙伴、名人推广和活动组织者。在 HistoryDAO 发布时解锁 20,000,000，然后在 60 个月内每月解锁3,000,000 。 10%--私募销售: 资金用于早期开发、营销和运营。 10%--公开发售: 100,000,000 个代币分配到 ICO（初始代币发行） 15%--市场流动性储备: 150,000,000 个代币以支持 HistoryDAO 上 NFT 的流动性，6,000,000 在 HistoryDAO 启动时解锁，然后在 48 个月内每月解锁 3,000,000。 10%--市场预算: 25,000,000 代币f分配到 INO 费用池， 25,000,000 代币分配到收藏奖励池， 10,000,000 代币用于推荐与营销，40,000,000 代币用于奖励没有被媒体公司雇用的记录有价值内容的一线人员（价值由主流定义，这个奖励主要是为了保护内容版权免费，经 DAO 委员会投票）。 10%--真相与知识产权保护基金: 50,000,000 代币用于“真相贡献者”池，用于激励帮助事实核查的实体或个人。每个“真相”和奖励金额都将在公开之前首先通过 HistoryDAO 社区进行审查和投票。

8. 近期活动

HistoryDAO社区OAT活动现已上线。

HistoryDAO 社区 OAT 是基于 Project Galaxy 的专属社区 OAT，拥有 Gladiator、Helmet、Shield 和 Morgenstern 四个 OAT。Morgenstern是角斗士的三块，三块可以组合成角斗士。

OAT的实用性： HistoryDAO 的角斗士 OAT 私售原生代币一 $HAO。 HistoryDAO OAT 的持有者被列入 $HAO 空投白名单。 HistoryDAO OAT 的持有者优先考虑 HistoryDAO INO 白名单事件。 HistoryDAO OAT 持有者优先参与 HistoryDAO 合作活动（如 Freemint）。 HistoryDAO 社区大使选举的优先事项。 如何赚取 HistoryDAO 社区 OAT 打开Project Galaxy Campaign并快速完成简单的任务以获得 HistoryDAO 社区 OAT。

关于我们

UST DAO是专注于币圈投资研究交易以及孵化的DAO组织，创建于Terra庞氏大奔溃期间。

以上是我们团队项目调研，不做任何投资参考，投资有风险，入市需谨慎。 更多投研内容请关注我们UST DAO投研社区。

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一、 摘要

目前公链问题很多，aptos就是为了来解决这些问题的。以可扩展性、安全性、可靠性以及可升级特性作为关键的设计原则。 经过350名以上开发工程师经过三年努力在共识、智能合约设计、系统安全以及性能跟去中心化等方面做了很多创新：

1. aptos 原生集成了更快更安全的move 语言。move prover[官方名词] 是一个正式的智能合约验证器，对合约常量和行为提供安全保障。

2. aptos 数据模型在key管理以及混合托管选项上提供了更高的灵活性，这个跟后面的事务前置透明度以及 实用轻量级客户端协议一起提供了更安全可靠的用户体验

3. 为了达到更高吞吐量以及低延迟，aptos综合了管道处理[想像下水在管道怎么流的，就是前一个结果为后一个执行作为输入]跟模块化处理在关键步骤的事务处理优点。让比如事务传播、块元数据排序、并行事务执行、批量存储以及账本验证的操作都并发操作。这样能够充分利用硬件资源，提供硬件资源利用效率

   【这点语言描述还是挺精准的，性能三要素就是吞吐量、延迟以及并发度。根据利泰定律，高吞吐跟低延迟这两个要素就能确定并发度。我们要么说一个软件性能高，这是很high level的说法，要么就要像这里说的，是高吞吐+低延迟，才能完整表述你是个高性能的东西。像国内软件行业比较喜欢说我是高并发来代表高性能，是很不准确的】

4. 跟其他并行执行引擎不同的是，aptos不需要通过知道前期数据来原子性的分割事务，它能对任意复杂事务进行原子操作，提供吞吐量，降低延迟，简化开发。【这里说的还是性能,准确定说算是对第三点的进一步解释】

5. aptos 模块化的架构设计为客户端的灵活度、频繁的优化以及快速升级提供了支持的可能。此外能为了快速部署一些新的技术创新以适应web3产品应用场景，aptos提供了内置链上变更管理协议。

   【总结，第1，2点都说得是安全性，包括move是一种合约友好的安全语言、数据模型搭配后面轻客户端协议以及一些新安全机制提供了更好的安全性。第5点属于一般性吧，略过。第3，4说的是性能，其实整个白皮书看下来这也是篇幅最多的部分。从软件工程角度来说能够这样的工程优化其实也算不错的。但是毕竟现在aptos已经被吹上天了，到处fomo这种天王级项目。这些工程领域的优化创新是不是感觉还不太够 ，毕竟你看near说是分片设计方向领头羊，solana是非分片领域第一个高性能的。aptos呢？接下来让我们看看aptos究竟有哪些技术亮点】

二、 介绍

在web2世界里，很多中心化的公司通过各种不同的应用控制着用户数据的访问，特别是如google、亚马逊、苹果跟meta等大型公司。这些公司对不同用户场景通过特定优化的软件来提供基础设施，比如云服务即可以提供虚拟机出租，也可以直接出租裸硬件设备[就是没有安装云基础服务的硬件设备，类似你购买硬件服务器进行托管]。这样web2互联网才得以在如今轻松扩展至对上亿用户提供服务。但这需要我们普通用户完全信任这些中心化公司。 为了解决这种信任问题，web3应运而生。区块链作为底层基础设施跟web2中云服务一样提供支撑服务。 然而，尽管如今已经有很多区块链[各种公链]，但是web3发展还在初期。现在的这些公链还存在不少问题，比如不可靠[估计指竞争对手老是宕机]，高gas费用，吞吐量限制以及常见的因为各种安全漏洞导致的资产丢失，不能提供实时响应[延迟高]。对比web2 的云服务设施，web3 公链还有很长一段路要走

【公链对标的是web2里面的云服务商，大家都知道的谷歌云、亚马逊云以及阿里云等。软件行业的人可能知道云可以划分为三层IAAS，PAAS以及SAAS，分别是

硬件基础设施即服务（指你可以在阿里云可以购买虚拟机，也可以购买裸机）；

平台即服务，这里主要是讲中间基础软件层，比如消息服务、数据存储服务等；

软件即服务，可以理解为大家能直接使用到的各种软件了，当然也包含基础一点的，比如专门只提供短信接口的短信服务。

那么到web3 公链里面来，我们还没有看到这么清晰的分层，当然对标产品也还是有的。但是大家可以想像下，虽然现在也是公链百家争鸣，但是整体发展对比web2 还处在很早期，公链还可以很多事情可以做，很多故事可以讲。】

三、 aptos 愿景

atpos的愿景是构建一条能够为解决真实世界用户问题而赋能的去中心化生态系统并能被web3 广泛使用的区块链。我们的使用就是通过提供一个灵活的模块化的区块链架构来提升和推进区块链在可靠性、安全以及性能方面的发展 随着web3的发展，底层公链应该能像web2云服务一样支持频繁的无缝的用户无感知升级，让上层开发者跟用户不再老是担心底层问题，以便更加聚焦在上层服务跟使用上。 我们的技术团队都是有过在Diem 开发经验的，并且在此基础上，我们完成了两处大的升级：共识协议跟核心框架。而且升级后从没发生过宕机事件。当然在diem基础之上还有很多创新，比如在事务处理，去中心化以及网络治理方面。

【总结，aptos就是要跟web2中云服务商一样提供各种基础设施，除了说不宕机问题显然针对竞争对手外，倒没有过多强调跟目前竟对有啥不同。愿景宏观伟大】

四、 概况

aptos 区块链是由一系列 验证节点组成，这些验证节点使用拜占庭容错算法，pos共识机制处理用户事务。每个节点的共识投票权重是由它质押数量决定的 任何提交事务或者查询状态跟历史数据的都可以算是客户端。客户端可以选择下载跟验证验证节点验证过的数据。 全节点算是一种从验证节点或者其他全节点复制事务以及区块状态的客户端。 轻客户端只维护当前的验证节点，能够安全地从全节点查询部分区块状态数据。钱包就是这样一种轻客户端。

为了满足对安全，快速可靠以及可升级的web3 基础设施的广泛应用，aptos区块链构建在以如下的设计原则基础上：

1） 快速安全的执行以及简单的可审计性和可分析性智能合约编程Move语言

2） 通过批、管道化以及并行执行事务以达到极致的高吞吐跟低延迟[高性能]

3） Block-STM技术，能理论有效提升事务并行执行性能

4） 通过快速、质押权重验证节点集流转以及声誉追踪优化性能跟去中心化

5） 可升级性和可配置型作为最重要设计原则

6） 模块化设计

7） 在保留去中心化的同时具备吞吐量水平扩展能力，以及分片作为最重要的概念

【跟摘要里面说的差不多，无非就是强调下自己的一些特性。其中block-STM技术算是跟其他公链有显著不同以及在理论层面看来是性能提升至关重要的点。STM全称软件事务内存，是为了解决以锁机制并发编程里面缺点而诞生的机制概念。早在1987年即被提出，软件行业人可能了解的高性能akka语言就是基于此机制。Aptos在stm基础上结合区块链事务执行特点提出了在stm上改进版本block-stm，可以参考：https://medium.com/aptoslabs/block-stm-how-we-execute-over-160k-transactions-per-second-on-the-aptos-blockchain-3b003657e4ba】

五、 Move 语言

Move是一种在安全性以及灵活性上有加强的合约编程语言。Aptos使用move的对象模型作为它的账本状态，使用move代码（模块）来编写规则。 Move语言生态包括编译器、虚拟机以及很多其他开发工具。[显然不是evm兼容的] Move在rust基础上加强了对资源的控制。Move 模块定义了每种资源的完整生命周期、存储以及访问模式，这种模式保证不会有双花或者代币消失的情况 而aptos团队又在原move基础上针对web3应用场景进行了增强。比如上面提到的细粒度资源控制。这样不仅有利于对事务并行化处理，而且也可以做到在访问跟变更数据时比较恒定的时间消耗。此外，aptos在存储上还支持了表的概念，使得同一个账户可以存储大量数据（比如很多NFT）

六、 逻辑数据模型

账本状态包括了链上所有账户。使用64位无符号整型记录系统已执行事务数量来表示账本状态的版本。所以任何人发起一笔交易，都会修改这个账本状态。

1. 事务 签名事务包含如下信息：  事务授权者  发送者地址  数据载体。就是发送内容  Gas价格  最大gas数量  顺序编号  过期时间  链id。

2. 事件 事件是在事务执行过程中产生的。比如转账交易中，分别产生发送事件跟接收事件。每个事件都有唯一的key用来查询。多个事件拥有同一个key就是事件流。 对于move开发者来说，通常需要把底层资源变更前的数据以及事务执行后的数据都放到事件中。

3. 账户 账号使用唯一的256位标识[实际过程中应该是使用16进制来表示。标识跟表示两码事]。新账户可以通过两种方式：create_account以及transfer 创建。 账户地址是通过对公钥以及一个签名标识符进行加密hash得到的 addr=H（vk,ssid）

4. Move 模块 Move 模块包括字节码以及过程。跟面向对象里面的类的概念类似。 是由账户地址唯一确定的，总是跟一个模块名称一起定于。 每个账户最多可以定义一个模块。

5. 资源 跟模块类似，在账户地址里面跟数据关联。通俗的可以里面资源就是数据类型。不过这里明确不是所有数据类型都是资源，需要具备key跟store 两种属性

6. 账本状态 从move 虚拟机脚本看，每个账户就是由一些列值跟KV 数据结构组成。这些数据结构被称为表实体，以BCS形式存储。[很底层的概念，这是数据在物理存储介质上的最终存储形式]。这种数据层级结构使得开发者能够有效的在一大堆账户上操作少部分的数据副本或者在小部分账号上存储一大堆数据。

   【没太理解到底是怎么样一种数据存储形式。看上去就是读快，因为kv存储。而且在连续（小部分账户）空间写数据也快】

   现在初期，aptos仅使用一个账本状态。但是随着后面用户增加跟技术发展，会采用分片形式进行扩展。

七、 安全的用户体验

1. 事务可行性保护 签名一个事务意味着签名者认可了事务将被提交和执行。但有时候，用户也可能无意识或者没有考虑清楚风险就签名了。为了减少这种风险，aptos提供如下三种保护措施： 1） 同一发送者账号同一事务编号只能提交一次。 2） 区块时间以高精度跟频率推进。 3） 每个事务在每个链上都有唯一编号，防止测试网的事务在主网上重放。

2. 基于move语言的私钥管理 Aptos账户支持密钥轮换，从而避免私钥泄露、远程攻击以及未来可能的加密算法破解。此外用户也可以把轮换权限下放给其可信任的人，同时可以针对私钥应用场景进行策略配置。

3. 预签名事务透明 如今钱包在进行签名时提供的信息不多，导致用户资产被盗。Aptos为了解决这个问题，提出了事务预执行：就是在事务真正执行前，预先执行一遍把执行结果告诉用户。

   【比如签名approve for all，现在在签名之前，就告诉你你做完这个动作后，人家能进行转账操作，这样就可以避免小白不清楚approveforall的风险了。】

4. 实用轻客户端协议 依赖于TLS/SSL证书进行通信在区块链客户端跟服务器之间通信并不可靠。[区块链节点是开发式加入，不涉及共识层面写数据还是有作弊可能] Aptos通过提供状态证明跟轻客户端验证协议用于钱包和客户端来验证非可信第三方提供的数据的有效性。【这里的技术细节后面章节还会提到】

八、 管道、批处理以及并行事务处理

为了提高吞吐，增加并发以及降低工程复杂度，aptos 把事务处理分解为多个阶段。这种方式不仅极大提升了性能，而且使得aptos提供了在客户端跟验证节点之间的交互提供了一种新的模式。  当特定事务中包含一批持久化事务时会通知客户端。有效且持久化事务有可能被立即提交  当批量持久化事务完成排序时会通知客户端。这样为了降低确定事务输出的延迟，客户端可以选择在本地执行而不是等验证节点完成执行  客户端可以选择等待验证节点执行认证事务，然后执行状态同步

Aptos模块化设计主要解决开发跟发布效率问题，同时也有利于验证节点的水平扩展。

1.批处理

批处理是aptos每一个环节中最重要的性能优化。事务传播过程中验证节点把多个事务合并到一个批次，然后共识阶段又把这些批次合并到一个块中。 在执行、存储以及账本认证阶段也都是批处理模式。 批处理虽然产生了一定延迟，但是可以根据情况来分别配置。在一个去中心化网络中也可以做到根据市场需求来进行自动调节，同时还能避免无意识的DoS攻击。

2.持续事务传播

事务传播在aptos中跟共识过程解耦了。验证节点持续的流式化处理批量事务，充分利用网络带宽资源。 无限的持久化批量事务会触发DoS向量攻击导致验证节点的存储很快被用光从而宕机。为了防止这种情况，aptos给每个批次的事务分配了时间戳，这样每个验证节点就行有效进行垃圾回收。另外按验证节点为单位进行配额的机制也能保护在极端情况可能造成的存储空间耗尽问题，比如潜在的拜占庭攻击。在存储前也会对事务批次大小进行验证。最后，还有一些其他优化机制来去重跟缓存事务来减少存储消耗保证并行执行引擎的性能

【按照时间来进行垃圾回收在区块链中确实可行，但是如果存入的速率要大于垃圾回收的速率会怎么办？这里配额机制就起这个作用吗 ？达到一定预先配置的存储空间就不再接受新事务存储请求？】

3.块元数据排序

普遍认为共识层是区块链吞吐量跟延迟的主要瓶颈，所以aptos的关键创新之一就是把非协议相关的任务从共识阶段解耦出来。 Aptos使用了DiemBFT v4 版本，这是一种乐观拜占庭容错协议。大部分情况下共识只需要通过两次交互。同时也有一个leader机制，它会在一个窗口时间内对没有参与的验证节点降级，这样能把异常的验证节点对网络影响降到最低。

【白皮书里面剩余内容并没说明如何分配这个物理时间戳，仅描述了其使用场景。是否跟solana机制类似，由leader产生物理时间戳?】

4.并行事务执行

并行执行是区块链的一个重要目标。Aptos从数据模型和执行引擎两方面做了尝试

 并行数据模型 引入了一个新概念 delta writes 。它描述了对账户状态的修改，而不是修改后的状态。所以只要更新顺序对，事务就可以并行处理。

【web2中delta update比较多，这里的delta writes 其实我觉得也可以理解是一个delta update，只不过区块链数据是没有update这一说而已。比如第一个事务针对a (3) +1,第二个对a+2，那么delta write 就可以理解为，第一个事务3+1=4，第二个事务不再是在3基础上+2，而是在3+1基础上+2.】

 并行执行引擎 Block-STM 已经集成到aptos中。针对低争用和高争用两个用例进行了测试。低争用情况下，在32线程时实现了16倍性能加速。在高争用情况下，也有超过8倍加速。 元数据有可能在并行执行过程中重新排序，一个事务可能跨多个区块。这种可能的重新排序的随机性可以阻止MEV套利者。

5.批量存储

并行执行阶段会把结果都结果都放到一个写集合中。这个写集合并不持久化到磁盘上而是都放到内存中，用作下一个区块的缓存。这样后面产生的重复的写数据不会一次又一次的直接写到磁盘，在内存里面就合并了，最终本来多次写就变成了一次。如果在这个过程中，由于某种原因这些放在内存中数据丢失了，只需要从元数据排序阶段重新执行并行阶段即可。 多少内存作为这些写集合数据的缓存是可以手动配置的，且提供背压机制【背压机制的意思就是即使你内存大，但是你缓存配置小，也不会由于写数据太多导致内存溢出。上游会根据写入延迟等数据来决定是否继续往你这里写，而不仅仅是看机器内存大小。】

【这样的写入机制在web2中有不少应用。比如spark，也是管道并行化处理，中间结果不持久化可以放内存，失败就从前再来一遍。毕竟数据也不是老会丢失，这样大部分情况下性能会更好】

6.账本认证

aptos为账本历史实现的账本认证跟账本状态差不多，不同的点在于账本认证并不需要在事务执行的关键路径上执行，而是可以按需运行。

 账本历史认证 验证节点通常把事务执行输出放到一个全局认证的账本数据结构。 每个验证节点为最新版本结果数据库给短认证器签名。并且验证节点之间会相互放分享他们最近签名的短认证器，集体来收集合法签名过的短认证器。客户端使用这个签名就能完全信任这个数据库版本是完整、有效且符合拜占庭协议的账本历史数据。客户端可以查询任何验证节点读取数据，并使用认证器来验证这些数据。

 定期状态认证 因为全局状态是随机访问，如果要实时更新，维护成本会很高。但是如果大批量数据更新的话，可以并行计算更新，而且还可以把重复部分合并。所以最终aptos针对账本历史认证进行定期更新。 定期更新引入了检查点概念。相当于对某个时刻的全局状态进行了一次快照，并且持久化下来。虽然还是有丢失风险，但是可以通过重新执行事务来弥补。 两个状态检查点之间差距越大，每笔交易更新经过状态验证的摊销成本也就越低。

7.状态同步

主要利用上面6点说到的账本历史认证以及经过验证的状态证明来提供灵活、可配置的同步协议。

九、 社区所有者

Aptos属于 pos模型，原生aptos 代币用来作为gas。

1. Aptos的gas因为架构上进行管道化处理有关，它可以在任何一个环节对gas低的事务进行丢弃处理。这样随时时间推移，aptos给矿工们的gas费用就会更加符合他们在硬件方面的投入。

2. 网络治理 每个重要功能变更以及改进都会通过如下流程：提议、实现、测试以及部署 每次部署也会分两个阶段：

   1）更新先部署到节点

   2）通过开关开启 跟其他公链在这方面不同的是：aptos把所有配置都放到链上了。节点可以通过流程来调整是否同步最新配置以及启用。

3. Pos共识 节点运营商有足够的质押代币就就可以加入链。当然赚取的奖励也是分两份，节点运营商跟质押者。质押者可以在多个节点质押代币。 质押代币数量的多少会在事务传播、投票以及元数据排序等重要环节产生不同影响。自然质押数量多，在这些环节影响就大，后面获得奖励自然就多。这就是pos

十、 性能

上面提到了aptos通过并行，批处理优化，模块化事务的管道处理以及后面的共识协议升级、delta写，事务hints以及关键路径缓存来提升优化性能。 今天，区块链吞吐量主要按照TPS来度量。但是这种方式不精准，事务延迟也有很大差异。另外一些系统没有使用接近真实情况的复杂事务来度量系统性能。 【应该是吐槽竞争对手发布的性能数据问题】

1. 同构状态分片 最开始，aptos是单个账本状态。随着时间推移，aptos将使用一种独特的方式在保留去中心化的同时实现水平扩展能力。

   【就是可以加节点同时提升整体性能。水平扩展能力差的系统，加了节点也提升不了整体性能，比如以太网】

   这通过账本状态分片来实现，每一个分片提供同构API。Aptos 代币在所有分片上都可以用作gas，质押以及治理 数据可以在不同分片之间通过同构桥来连接。开发者跟用户可以按照自己的需求选择在哪种分片。不同的分片会有不同的特性，比如有些分片是基于ssd进行了计算密集型优化[性能高]；有的分片转为大存储以及低密度计算做了优化[相对来说性能低，适合存储冷数据] 总的来说，同构状态分片提供了吞吐量水平扩展能力，在使用上无论是开发者还是用户都跟使用一个分片是一样的。

   【此种分片方案跟near分片是不同的，near那种算是真数据分片存储，而这种方案有点类似于多集群或者联邦概念。所以aptos虽然有这个分片概念在里面，但不属于目前我们对公链技术方案区分的分片技术领域。】

   【说回aptos分片。它这里按照不同workload特征匹配合适的分片去做计算跟存储，想法是挺好的，但我觉得后期效果不一定好。为啥？

   这里要说目前区块链架构在性能上的一个大问题：没有很好的把计算跟存储分离。这也恰巧是我进入web3之前花了很多时间的工作方向。虽然L2方案也是把计算挪到上面存储在L1上，看上去算是存算分离。但是毕竟没有首先就以良好水平扩展能力作为优先设计原则，也就是L2 的计算即便能很好的水平扩展，下面的存储层L1的能力始终是固定的，没法扩展。所以综合来说L2方案肯定不具有存算分离的良好水平扩展能力。 所以再回到aptos，还是没有做存算分离，怎么可能做好水平扩展呢？你是能水平扩展，但同时区块链特性就是开放式网络，你没法去量化和管理每台加入链上的节点的硬件资源最大化满足当前的workload特征。所以即便按照不同负载workload运行在不同分片上，也会有不少的资源浪费。自然最终效果也就不会好】

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本文是在阅读一些关于solana以及aptos资料，特别是文章【翻译 以太坊->solana->Aptos：高性能区块链竞争开始了】后，发表一些自己的看法。

这篇文章在目前已经找到资料中算是比较全面而且较有技术性的描述了solana优势及问题和aptos诞生。但是我还是有些东西要补充在这里，仅代表我此时的在学习过程中的观点

高性能三角

首先对作者这里提出的另类高性能三角持不同意见。作为曾经就职于知名养老院性能优化方向ppt爱好者，对于软件工程的方法学还是有些研究的，性能本来就是一个tradeoff问题 既是跟成本的tradeoff， 也是时间跟空间的tradeoff。

另外在分布式存储领域已经有了CAP,BASE，ACID以及区块链中不可能三角（可扩展性，去中性化，安全性）基本把这个领域难点概括出来了。比如CAP理论单纯从软件设计角度说明软件系统的三个属性不可能同时满足，不可能三角也是从软件属性角度出发。而作者文中性能，可靠性这两个属性软件属性，efficiency属于项目或者工程属性。当然也不是说两个软件属性就不能跟其他东西去组概念，但我们可以再仔细分析下。

前面说了性能跟成本本来就是需要去tradeoff的，其实可靠性跟成本也是需要tradeoff。在分布式系统中为了提高可靠性，一般我们都是需要做relipa（副本），而副本存储就需要成本，多一个副本就多一份存储成本，但是多一个副本增加一份可靠性。所以说可靠性跟成本也是对立的，那么在这个三角中三组（performance跟reliability，performance跟efficiency，efficiency跟reliability）其中的两组都是对立的，那不就剩一对了吗？组不成啥不肯能三角了啊。

当然了这段可能纯属我有点较真，认为作者提出这个东西有点生硬，是想把后面的内容需要往里面套。但对大部分读者来说这也无妨，反正能获取到一些信息即可。

solana开发背景

了解solana当时开发背景有助于我们更加深入理解solana在架构设计上的意图.

以太坊的低吞吐量是有目共睹的，每秒才能处理十多笔事务（可以单纯理解为一次转账：发送—>接收完整过程）。这样的tps相比可伸缩性良好的中心化应用 一个节点每秒就可以轻松处理几百tps，更不用说系统在水平扩展后，整体系统处理能力了，是当前以太坊处理能力的成千上百倍。 我看很多文章会把区块链tps跟visa tps 来对比，只能说相对合理，因为区块链最初的应用场景就是支付，但毕竟现在早已经不只有转账等支付数据上链，还有很多其他数据 都在链上。

而且目前区块链应用场景尚在开发尝试中，用户群体规模有限，但想让整个区块链继续发展，从web2领域中承接用户到web3，这点处理能力显然是远远不够的。

所以各种区块链高性能方案应运而生。主要分为两类： 1）layer2方案。我们熟悉的arbitrum以及op就是这种 也就是在layer1基础上在套一层。同时把多笔计算捆绑在一起挪到layer2，但数据继续存回layer1. 这样做的好处就是数据一致性能够得到完整保证，但天花板也很明显，存储仍然受限于layer1的性能

2）侧链。也就是常说的公链l1 说它是侧链是相对以太坊来说，因为都是需要通过桥跟以太坊连接

公链里有代表性的方案 1.sharding

2.solana方案

3.其他

不管是sharding 机制 还是 solana poh的leader 机制 都是借鉴了 web2 传统分布式存储系统设计经验。至于什么是sharding，后期再专门出这块内容

solana 性能为什么高

1.并行化计算

相比evm单线程机制，这确实是一个性能改进点。只不过solana既然能利用GPU多核心进行并行计算也能跟aptos一样使用cpu并行计算。这是文中没有提及到的

2.设计了leader机制（POH）

文中后面说的几点其实都可以归纳为solana标志性的poh机制，poh机制需要有poh generator，于是就有了leader机制。

关于poh机制理解，大家可以看Solana官方在youtube动画视频能比较概括的了解。

poh机制是solana针对pow机制中出块慢进行的针对性优化，就是我不去全部都校验一遍在出块，我先排序打时间戳出块然后再去校验。而进行排序就需要同步操作了，也就是顺序进行，所以就有leader之说，统一由一个节点对用户请求事务进行全局排序。

不少有点计算机知识的人都对solana这个有leader机制的公链有误解，认为有leader就不算完全去中心化了。其实不然，有没有leader跟是否去中心化关系不大，大家也可以看看以太坊官网关于去中心化要点的说明。

当然我也可以从另外一个角度反驳。在分布式存储设计领域里很多系统都存在leader的设计，有leader很对时候也会简化一些东西，当然也有没有leader的，比如cassandra；难道你要说Cassandra是去中心化系统吗？肯定不是，它没法解决拜占庭容错问题。

没有leader的分布式系统不一定是去中心化，而有leader的系统也不一定就不是去中心化，我认为关键还是在于是否解决拜占庭容错问题，也就是是否是一个可开放的网络，是否能够在有欺诈节点的情况下仍能达成共识。

如何看待solana 目前存在的问题

1.mint顺序 问题

能并行的地方当然是并行好。有同步互斥的地方就需要设计好了，solana的问题看上去是多线程同步互斥锁的问题，可能太重导致多线程上下文切换严重，导致比单线程还要慢。这算是设计问题，但我觉得应该是可以通过一定程度重构解决的，并非死穴。

2.leader挂了会产生连锁反应

这个问题没怎么看懂。我理解solana不是分片，应该也存储所有数据，所以leader能正常切换为什么还需要很多数据同步 ？

另外leader failover 机制也不难啊，不应该没设计，可能还是一个bug。

总的来说，solana目前存在的问题，我认为是可以解决和再次避免的。从最近一次5月份宕机到现在也有快三个月了，solana nft市场也在这段时间达到顶峰，但整条链没有再down掉过，可见团队最有可能是解决了而不是那种暂时性修复。

而且大家都是开源项目，到最后好的东西都会相互借鉴（大家都抄的差不多:smile:）。

aptos开发背景

大家都知道是从facebook diem团队出来搞的。而diem项目我记得是很早之前就开始了，应该不比solana晚。所以它也不是专门为解决solana问题不足而设计，也还是针对以太坊老问题解决作为目标，不过有比较鲜明的一点是它有独立的编程语言move

aptos架构

尽然没在官网找到架构方面的说明文档，目前知道也是跟solana一样单分片方案。而且从上面那个文章看莫不是也有leader这样的设计？

谷歌了一圈aptos文章很多，纯技术类解析的暂时还没发现。所以观点评价不多。

主要想说的是重新搞一个编程语言的生态都做得很难。这也就是为什么会有move语言开发多少k一天的传闻，不管真假，到处传这种显然第一步还是要造势拉开人。距离生态丰满还有一段距离。

另外软件行业标榜高性能语言的，move也不是第一个。他们最后都没有被大规模使用，主要原因在于从整体系统架构层面看性能优化，语言方面的优化总是有限的，大多数还是在架构设计，机制创新方面的优化要划算的多。

但不管咋样，aptos后面还会继续了解下去，毕竟团队还是很不错的，一般来说互联网团队出来比纯研究型lab出来的在实战方面更有经验。另外公链或者说任何一个互联网产品最后是否成功都不仅仅是由技术因素决定的。

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https://twitter.com/iyonger78

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北京大学肖臻老师的区块链课程，不仅能够较容易的掌握币圈的知识，而且具有实战性，还会持续跟新与答疑。链接

https://www.youtube.com/channel/UCBtnEPEpvAyEGXNarIPzqaA/playlists

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Infrastructure研究部分主要分享我们社区原创以及高度可读性的研究性文章，主要收录的板块包括公链与公链配套的相关基础设施，如去中心化云服务/节点/，数据可用性与中间件以及区块链开发相关的项目，具体请参考我们社区内部分享的视频。

https://linktr.ee/ust_dao

以下内容还在整理，目前还有很多错误

NFT 评估和稀有度打分平台可以助你在 NFT 投资中先人一步。

这些工具是挖掘宝藏 NFT 项目的一把好手，具备评估 NFT 稀缺度、挖掘最新 NFT 项目、追踪巨鲸钱包、优化投资决策等功能。

它们绝对是你在审慎抉择投资对象时必不可少的工具。

与其它加密领域一样，找到可靠的信息渠道是决定投资成败的关键。不论你是新手小白还是 NFT 收集爱好者，都要借助分析工具以评估资产的稀缺性和可及性。

毕竟，谁不想淘到下一个像无聊猿一样的爆款项目呢！

浏览OpenSea不一定能帮你淘到优质 NFT。建议多使用文章中提及的这些工具。

幸运的是，已经有不少平台开发了这类工具。其中一些是免费使用的，另一些则需要付费解锁更多功能。

本文中，我们总结了几种必备的 NFT 分析工具，希望能为你带来帮助。

Flips： 一个NFT专门跟踪撤单、地板价和交易量的分析工具。

https://www.flips.finance/

Nansen： 一个全能的 DeFi 和 NFT 数据的分析平台，对于识别围绕新的 NFT 项目的活动激增效果显着。Nansen 有 7 天免费体验期，同时还有公用看板，如Gas Tracker。

https://www.nansen.ai/

Artiva： 无需掌握编程知识即可搭建自己的 NFT 平台。

https://artiva.app/

Dework： 自称为「Web3 原生版 Trello」，为 NFT 团队提供的协同办公工具。

https://dework.xyz/

Drips： 一个旨在提升经常性收入的协议，允许任何人使用订阅和 NFT 会员资格来产生持续收入。

https://app.drips.network/explore

Midwit： 可以为任何智能合约地址生成 UI，是一个不必搭建网站就能提供 NFT 铸造服务的新方式。（网址较长不在此展示）

MultiRaffle： 这是一个对公平和效率进行优化的 NFT 发售方式的尝试。

https://github.com/Anish-Agnihotri/MultiRaffle

DAO.NEW： 一个定制的开源工具，用于通过会员制 NFT 来启动一个 DAO。

https://www.dao.new/

Tally： 一个治理看板系统，去年年底增加了对 NFT DAO 的支持。

https://www.withtally.com/

Charged Particles： 一个让人们将 ERC-20 或 NFT 存入 NFT 的协议。例如，你可以使用这个基础设施来制作 NFT 礼包。

https://app.charged.fi/go/

NFTX Inventory Staking： NFT 流动性协议 NFTX 的一个新机制，允许人们通过简单地质押他们的 NFT 而不是作为流动性提供者来获得收益。

https://blog.nftx.io/introducing-nftx-inventory-staking/

Context： 一个可以让你关注其他人或团体以太坊钱包动向的应用程序

https://context.app/feed/collectors

Hyype： NFT 知识和社区中心，非常适合围绕你的 NFT 创作故事，并关注其他志同道合的收藏家。

https://hyy.pe/

Watchtower： 一个用于跟踪整个 NFT 生态系统的事件和趋势的网站，具有自定义板块等功能。

https://app.watchtower.cc/pulse

LandWorks： 一个虚拟土地 NFT 租借平台；目前支持 Decentraland 地块。

https://landworks.xyz/all

Manifold Studio： 一个用于部署创作者自己拥有的 NFT 智能合约的协议。现在可以通过 OpenSea 进行设置。

https://studio.manifold.xyz/

Showtime： 一个 NFT 平台，在 Polygon 上提供免费铸造功能。

https://showtime.io/

Rarity Guide： 一个专注于 Art Blocks NFT 的分析和稀有度查询网站。

https://rarity.guide/

Rarity Sniper： NFT 特性稀有度的分析中心。

https://raritysniper.com/

Rarity.tools： 是最流行的 NFT 分析工具之一。该工具以实时对收藏品和艺术品 NFT 的稀有度进行排名而闻名。

https://rarity.tools/

Cryptoslam： 是 NFT 的数据聚合器。它根据数量显示全球指数、粉丝通证、区块链销售、历史 NFT 项目排名，以及 NFT 收藏品的最佳销售量。

https://cryptoslam.io/

Rarity Sniper： 带有友好的用户界面，可让你查看NFT的所有特征、稀有度分数和等级。

https://raritysniper.com/

https://linktr.ee/ust_dao

Encode club

Enclode club是定位于欧洲的全球领先的开发者社区，有大量优秀的项目从这里孵化。链接encode.club

登链社区

大陆地区领先的区块链技术教育社区。链接

https://learnblockchain.cn/

Rebase研究院

Rebase 是由中国的 Web3.0 开发者们在业余时间凭热爱建立的开发者社区。同时Rebase 是一个极客组织。链接

https://rebase.network/

Developer Dao

全球知名的开发者DAO组织 链接

https://www.developerdao.com/

都说每一轮熊市是反思、学习、Build 的时间。所以我们也就顺着这个思路，反思下我们在这个熊市学到了哪些教训，以及如何更好的度过这个熊市。

学到哪些教训

1. 胳膊拧不过大腿

无论是机构，还是许多具备一定金融知识的老韭菜，对于宏观大环境的变化其实并非一无所知，他们知道加息意味着风险资产估值下降，缩表意味着美元流动性收紧，圈内的资金减少……

然而很多人依旧没有跑，或者说至少留了不少仓位在圈内，因为他们有“信仰”，认为这一次会不一样。

这些信仰当然不是无的放矢或是盲目狂热。相对于 2018 的熊市里所有人感到迷茫，不知除了 BTC 区块链能用来干嘛，我们现如今有了 Defi，有了 NFT，有了 Web3，多链宇宙格局基本成型，ETH 扩容与 Layer2 推进的有条不紊，下半年 ETH 2.0 Merge 板上钉钉，更重要的是，圈内从业者不再迷茫，我们已经摸索出了前进的大方向，剩下的只是 Build，Build，Build……

此外，我们还有越来越多的机构进场，越来越多的国家承认比特币，甚至拿来做法定货币！

一切都显得那么美好～

然而圈内的各种所谓“利好”与基本面，依旧敌不过圈外宏观大环境的变化，胳膊拧不过大腿。

这毕竟还是一个 Web2 与 Cefi 主导的世界，而非 Web3 与 Defi。

2.规律就是用来打破的

每一轮熊市的低点，从来不会低过上一轮牛市的高点。这是一个几乎每个人都知道的规律。

这也是为什么 BTC 在 2 万左右横了好多天下不去的一个原因，这是许多许多人的共识所在，甚至可以说他们最后的心理防线。

然而该破的还是破了

再次证明，以往正确了几次的规律，这一次，不一定正确。

或者说，当一个规律被越来越多人知道，甚至形成了共识时，那么离他被打破的日子也就越近了。

正如每当市场情绪形成了一致性时，无论是恐慌还是贪婪，往往市场便开始调头，向着相反方向一去不复返。

这不禁让我想到，下一轮比特币减半的牛市理论，是否还会奏效？或者至少说牛市到来与币价 ATH 的时间点，是否还会遵循以往的规律？毕竟这个理论，无论圈内圈外，已是基本无人不知，无人不晓。

3.提早做最坏的打算

资本市场，坏的时候比想象更坏，要坏很多。

我们以为 Terra 与 UST 数百亿市值，已经几乎“大而不倒”，Too big to Fail 了！

我们以为强如 Celieus，3 箭这些顶级机构，里面那么多技术大牛，金融大牛，还巨有钱，怎么可能会搞到自己破产清算，资不抵债呢？

然而事实证明，再大的项目，也依旧可以崩盘，再大的市值，也依旧可以短短几天之内灰飞烟灭，再强的领导人和团队，也依旧可能一着不慎，满盘皆输。

毕竟，要说市值，房利美，房地美更大，要说团队，雷曼和长期资本里面天才更多。

然而依旧可以“死给你看”图片

金融市场里，并不存在什么真的“大而不倒”，或是“强而不败”。

4.该做哪些准备

相信大家最近应该看到不少各路的《熊市生存指南》，甚至包括《5 块钱如何花一天》《桥洞选取技巧》之类的搞笑标题图片图片

熊市生存指南，说白了，无非三件事！

生存下去

按照以往的牛熊规律，熊市的持续时间应该是在 1-2 年时间，那么你至少应该在去年牛市套现出来 2 年保障生活的资金。或者说，有一份稳定的现金流收入，工作也好，生意也罢，总之你要首先要保证的，是生存。

当然，考虑到这是加密世界第一次经历外部世界的加息，缩表，以及可能面临的经济衰退，这次的熊市有一定概率比以往的更加漫长。它不一定会发生，然而你至少应该做好物质以及心理上的准备。

定投 or Degen

在生存之外，如果有额外的资金或是盈余，那么现在的 BTC 与 ETH 价格，无论是不是底，至少都进入了一个相当不错的定投区间。从现在开始，每周或是每月定投 BTC+ETH，小跌小买，大跌大买，熬到下个牛市，怎么也会有大几倍的收益。

稍微激进一些，可以选择 Degen（Degen 为 degenerate（堕落者）的缩写，意为 DeFi 赌徒、老手）的玩法。虽然现在 Defi 上那些几百几千的 APY 矿池基本已成泡沫随风而去，但像是 Uni V3 这种依旧能玩。比如现价 1000 美金的 ETH，你心中的底是 500，中短期你看好反弹至 1500，那你完全可以去 Uniswap V3 拿手里的 ETH 和 USDC 做一个 500-1500 区间的 LP，平常行情波动不大时手续费差不多也有个 10-20% 的年化，像是最近行情快速大起大落，短期内的手续费年化甚至可以达到几百，还是相当不错的“现金流”选择之一。

又或者，更高阶的玩家还可以通过保护性看跌期权备兑看涨期权等在熊市里依旧保持一定程度的盈利，或是避免更大的损失等等。

持续学习

要知道，大部分在牛市爆发的好项目，都是在上一个熊市中诞生的。比如本轮周期大放异彩的 Uniswap，AXS，Solana……上一轮周期的 ETH，千倍币 IOTA 等等。从这一点来讲，熊市才是酝酿真正“大机会”的好时机。

这就需要你持续的学习，不断跟进行业的技术发展和热点动向，然后去判断下一轮牛市爆发的可能赛道，在熊市里提前埋伏。了解这些，才有可能对于未来 1-2 年“大机会“出现时做好准备。甚至说，下一轮牛市也许跟上面这些技术趋势都没有关系，爆发的赛道是一个今天还没有被多数人看到的角落，这对于投资人的眼光，甚至运气，都有着不低的要求。

然而，你不学习，给你再好的眼光，再高的运气，你也什么都看不到，那句话怎么说的来着，机会，总是留给有准备的人。

所以熊市，持续学习，做好准备，迎接下一轮牛市的眷顾。

关键要点 每个人都执行每笔交易的单体链本质上是不可扩展的。因此，多链世界是不可避免的，以某种形式。我们相信模块化区块链可能是多链世界的最佳方法。

Celestia 是第一个真正模块化的区块链。“它的愿景是 Cosmos 的主权可互操作区域和以汇总为中心的以太坊与共享安全性的结合”。

Celestia 通过将执行与共识分离并引入数据可用性采样来扩展。这使得 Celestia 可以模仿 BitTorrent 的属性，BitTorrent 是迄今为止已知的最具可扩展性和去中心化的协议之一。预计 Celestia 将在可预见的未来实际支持任何潜在的用户需求，同时保持验证的美元成本相当稳定。

将区块链重新想象为模块化堆栈具有超出可扩展性的含义。Celestia 的独特优势包括信任最小化的桥梁、主权链、高效的资源定价、更简单的治理、轻松的链部署和灵活的 VM。

模块化区块链是区块链设计的范式转变，我们预计它们的网络效应在未来几年将变得越来越明显。尤其是预计在 2023 年推出 Celestia 的主网。

每个人都执行每笔交易的整体链本质上是不可扩展的。确实，这就是为什么几乎每个主要生态系统都在为多链世界而构建的原因。

正如我们在上一篇文章中所阐述的，生态系统在设想多链世界的方式上有所不同。今天吸引最多活动的两种方法是以太坊和 Cosmos。

简而言之，以太坊设想了一个以 Rollup 为中心的未来。汇总往往比 L1 更昂贵且灵活性更低，但它们可以彼此共享安全性。相比之下，Cosmos 是一个由称为区域的可互操作主权 L1 组成的生态系统。虽然 Zones 可以比 Rollups 更便宜、更灵活，但它们不能彼此共享完全的安全性。

Celestia 结合了这两个世界的精华。正如一位明智的匿名人士所说，“Celestia 的愿景是将 Cosmos 的主权互操作区域与以汇总为中心并具有共享安全性的以太坊结合起来。”

如果上面的图表对您不完全有意义，请不要担心。当我们深入研究 Celestia 的范式转换模块化区块链设计时，我们将在这篇文章中解开所有这些内容。我们将占用帖子的前半部分来回答“如何”，而后半部分将解决 Celestia 的“为什么”。如果您熟悉 Celestia 的工作原理，我们建议您跳到这篇文章的后半部分，我们列出了它的 8 个独特属性。您可能会惊讶地发现，塞拉斯蒂亚的含义比表面上看起来更深、更强大。

Celestia 的工作原理——解耦执行 要了解 Celestia 的“方法”，我们必须首先定义它的问题陈述。Celestia 的诞生是为了寻找以下问题的答案；“为其他区块链（即汇总）提供共享安全性，区块链至少可以做些什么？”

通常，共识和有效性被称为一回事。但是，很可能将这些概念视为独立的。有效性规则确定哪些交易被认为是有效的，而共识允许节点就有效交易的顺序达成一致。

就像任何 L1 区块链一样，Celestia 实现了一个共识协议 (Tendermint) 来订购交易。然而，与典型的区块链不同，Celestia 不会推理这些交易的有效性，也不负责执行它们。Celestia 平等对待所有交易；如果交易支付了必要的费用，它就会接受、订购和复制它。

所有事务有效性规则都由汇总节点在客户端强制执行。汇总节点监控 Celestia 以识别和下载属于它们的交易。然后他们执行它们来计算他们的状态（例如确定每个人的账户余额）。如果有任何事务被汇总节点认为是无效的，它们只会忽略它们。

如您所见，只要 Celestia 的历史保持不变，运行具有相同有效性规则的软件的汇总节点就可以计算相同的状态。

这给我们带来了一个重要的结果。Rollups 不需要另一个链来执行任何执行来共享安全性。相反，他们所需要的只是就有序交易的共享历史达成一致。

Celestia 如何扩展？ 虽然将执行与共识解耦为 Celestia 的独特能力奠定了基础，但 Celestia 实现的可扩展性水平并不能仅通过解耦执行来解释。

解耦执行的明显优势在于，不是每个人都默认执行所有事务，节点可以自由执行与其感兴趣的应用程序相关的事务。例如，游戏应用程序的节点（特定于应用程序的汇总）不必对执行 DeFi 应用程序的交易感兴趣。

尽管如此，解耦执行的可扩展性优势仍然有限，因为它们是以牺牲可组合性为代价的。

让我们想象一下两个应用程序想要相互交换一些令牌的情况。在这种情况下，每个应用程序的状态将相互依赖；要计算一个应用程序的状态，节点必须执行与两者相关的 txs。

事实上，随着每个新应用加入这些交互，要执行的交易数量必须增加。在极端情况下，如果所有应用程序都想相互交互，我们将回到一个单一的链中，每个人都下载并执行每个 tx。

那么 Celestia 如何实现无与伦比的可扩展性，将执行与共识解耦与它有什么关系呢？

可扩展性瓶颈 可扩展性通常被描述为增加交易数量而不增加验证链的成本。为了了解可扩展性瓶颈在哪里，我们简要回顾一下区块链是如何得到验证的。

在典型的区块链中，共识节点（验证者、矿工等）产生块，然后将其分发到由完整节点和轻节点组成的网络的其余部分。

具有高可用资源的完整节点通过下载和执行其中的所有交易来完全验证接收到的块的内容。相比之下，由于资源有限，轻节点（99% 的用户）无法验证这些块的内容，而只能跟踪块头（块数据的摘要）。因此，轻节点在比全节点低得多的安全保障下工作；他们总是认为共识是诚实的。

请注意，完整节点不会做出此假设。与普遍的看法相反，恶意共识永远不会欺骗完整节点接受无效块，因为他们会注意到无效的 tx（例如用于双花的 tx 或无效的铸币）并停止跟随链。

区块链领域最臭名昭著的可扩展性瓶颈被称为状态膨胀。随着更多交易的发生，区块链的状态（执行 txs 所需的信息）会增长，运行完整节点的成本会变得更高。这导致了一种不希望的情况，即完整节点的数量开始减少而轻节点开始增加，从而将网络集中在共识节点周围。

由于大多数链重视去中心化，他们希望他们的完整节点在消费硬件上运行。这就是为什么他们通过强制执行块/气体大小限制来限制其状态增长的速度。

欺诈和有效性证明 欺诈/有效性证明的发明有效地消除了这一瓶颈。这些是轻节点可以有效地执行以验证块的内容是否有效而无需在其中执行交易的简洁证明。该解决方案的优势在于任何具有完整链状态的单个节点都可以生成这些证明。这是非常强大的，因为这意味着轻节点可以在与完整节点几乎相同的安全保证下运行，同时消耗更少的资源。

下面是一个简化的防欺诈示例。在防欺诈中，全节点为轻节点提供足够的数据，以便它们自主识别无效交易。该证明的第一步要求全节点向轻节点显示特定数据（例如，声称无效的 tx）属于块体。

这相当简单，因为默克尔树可以用来做这件事。通过使用默克尔树，全节点可以有效地向轻节点证明特定交易包含在块中，而无需他们下载整个块。

然而，虽然证明包含 tx 是微不足道的，但证明不存在 tx 则不然。这是有问题的，因为正如我们将在下一节中看到的那样，证明不存在 tx 与证明包含 tx 以使欺诈/有效性证明有效工作同样重要。

数据可用性问题 为了让全节点首先生成欺诈/有效性证明，它们必须能够计算状态——账户余额、合约代码等。

这需要完整的节点来下载和执行所有事务。但是，如果恶意共识发布了块头，但在块体中保留了一些 tx(s) 怎么办？

在这种攻击场景下，全节点很容易注意到主体中的数据丢失，因此拒绝跟随链。但是，仅下载标头的轻节点将继续关注它，因为它们不会注意到任何差异。

数据可用性是欺诈和有效性证明的先决条件 请注意，此问题适用于基于欺诈和有效性证明的解决方案，因为如果无法访问完整数据，诚实的完整节点无法生成欺诈/有效性证明。在数据扣留攻击的情况下

在防欺诈系统中，轻节点将跟踪潜在无效链的标头。因此，诚实节点无法再验证区块。 在基于有效性证明的系统中，轻节点将跟踪具有有效但未知状态的链的标题。因此，诚实节点不再能够产生块。这意味着如果没有攻击者的同意，该链将无法继续前进。这类似于攻击者保管每个人的资金。 在任何一种情况下，轻节点都不会注意到问题，并且会无意中从完整节点分叉。

数据可用性问题本质上是一个非常微妙的问题，因为证明不存在 tx 的唯一方法是下载所有 tx，这正是轻节点由于资源限制而希望避免做的事情。

Celestia 解决了数据可用性问题 现在我们已经确定了问题所在，让我们看看 Celestia 如何解决它。早些时候，当我们区分有效性和共识时，我们提到 Celestia 并不关心交易的有效性。然而，Celestia 真正关心的是区块生产者是否已经完全发布了标头背后的数据。

使 Celestia 具有极强可扩展性的原因在于，此可用性规则可以由资源有限的轻节点自主执行。这是通过一种称为数据可用性抽样的新过程来完成的。

数据可用性抽样 (DAS) DAS 依赖于一种长期存在的数据保护技术，称为纠删码。虽然 Celestia 实施擦除编码的方式超出了本报告的范围，但了解其中的基本原理非常重要。

对一条数据应用纠删码可以扩展它，从而可以从扩展数据的固定部分恢复原始数据。例如，可以将一条数据擦除编码为双倍大小，并且可以从 any 50% 的扩展数据中完全恢复。通过以特定方式擦除编码块，Celestia 使资源有限的轻节点能够从块中随机采样一些固定的小尺寸数据块，并具有高概率保证所有其他块已可供网络使用. 这种概率保证归功于参与采样过程的节点数量。

将 DAS 视为一种游戏，其中恶意区块生产者试图隐藏区块中的数据而不会被轻节点注意到。区块生产者发布标头。基于头部中提交的数据根，每个轻节点开始从块中请求随机块（以及它们相应的 Merkle 证明，证明块中包含数据）。

比赛结果有两种：

1. 数据已经可用 ->恶意区块生产者根据轻节点的请求从区块中释放区块。释放的块通过网络传播。虽然每个采样轻节点仅采样少量块，但鉴于它们共同采样的块超过了纠删码块的 25%，网络中任何诚实的完整节点都将能够从广播块中恢复原始块。随着网络现在可以使用完整的块，所有轻节点最终都会看到他们的采样测试成功，并确信标头后面的完整数据确实已可供完整节点使用。

通过自主验证数据是否可用，轻节点现在可以完全依赖欺诈/有效性证明，因为他们知道任何一个诚实的完整节点都可以为他们生成这些证明。

1. 数据被扣留 ->恶意区块生产者不释放请求的区块。轻节点注意到他们的抽样测试失败了。

请注意，这不再是对安全性的严重威胁，因为恶意共识不再能够欺骗轻节点接受全节点拒绝的链。因此，对于完整的和数据采样的轻节点，缺少数据的块将显示为活动失败。在这种情况下，可以通过所有区块链的终极安全机制——社会共识来安全地恢复链。

总而言之，在任何一种情况下，完整和数据采样轻节点最终都将遵循相同的链，因此在几乎相同的安全保证下运行。

Celestia 可以提供多大的规模？ DAS 的一个关键特性是集体采样的数据越多，可以为更大的数据总和提供相同的概率可用性保证。在 Celestia 的上下文中，这意味着可以通过更多节点参与采样过程来安全地使块更大（即支持更高的 tps）。

然而，DAS 中存在固有的权衡。由于技术原因，我们不会在这里讨论，数据采样轻节点的块头与块大小的平方根成正比增长。因此，希望与全节点具有几乎相同安全性的轻节点将经历 O(√n) 带宽成本，其中 n 是块大小。

关于可扩展性，有两个主要因素在起作用；

可以集体采样多少数据 轻节点的目标块头大小 其中任何一个都会限制 Celestia 的 DA 吞吐量。

下面我们分享 Celestia 团队研究的当前估计，考虑到第一个因素。

重要的是，块大小可以比这里显示的要大得多，因为 DAS 可以由资源有限的大量受众执行。甚至智能手机也可以参与采样过程，并为 Celestia 的安全性和吞吐量做出贡献。事实上，这是一个有助于 Celestia! 安全性 的智能手机示例。

实际上，我们期望采样节点的数量与用户需求相当相关。这非常令人兴奋，因为它将 Celestia 的区块空间供应定义为需求的函数。这意味着， 与单体链不同，Celestia 可以随着用户需求的增长提供低稳定的费用。

现在让我们放大第二个因素；轻节点块头的大小与块大小的 sqrt 成比例增长。虽然这可能是一个限制因素，但随着时间的推移，增加的资源需求可能会被网络带宽的改进所抵消。

还请注意，DAS 对带宽改进提供了乘法效应。如果平均轻节点的带宽容量增长 X，Celestia 的 DA 吞吐量可以安全地增长 X^2！

最后，与估计将在 2020 年代某个时候结束的摩尔计算定律不同，尼尔森的互联网带宽定律在接下来的几十年中似乎仍然适用。 因此，通过使计算完全脱链，Celestia 可以充分利用网络带宽的指数级改进。

考虑到所有因素，Celestia 有望在可预见的未来切实支持任何潜在用户需求，同时保持验证的美元成本相当稳定。通过放弃执行并引入 DAS，Celestia 可以模仿 Internet 已知的最具可扩展性的去中心化协议 BitTorrent 的可扩展性特性。

模块化 Celestia 堆栈的属性 现在我们已经介绍了 Celestia 的工作原理，让我们来看看模块化区块链的好处。将区块链重新想象为模块化堆栈具有超出纯 DA 可扩展性的含义。下面我们介绍模块化 Celestia 堆栈的 8 个独特设计属性，这些属性可能不会立即显而易见。

1. 自主权 今天的 Rollups 就像以太坊的婴儿链一样运作。这是因为他们将他们的标头发布在以太坊上，并且他们的欺诈/有效性证明在链上执行。因此，它们的规范状态由以太坊上的一系列智能合约决定。

这一点很重要，因为这意味着汇总必须默认具有链上治理机制。然而，链上治理包括投票者参与度降低、投票购买、中心化等风险。由于这些复杂性，链上治理尚未被大多数区块链采用作为首选治理方法。

Celestia 上的汇总操作完全不同。正如我们之前看到的，Celestia 对其存储的数据没有任何意义，并将所有解释留给汇总节点。因此，Celestia 上汇总的规范状态由选择运行特定客户端软件的节点独立确定。事实上，这正是今天 L1 区块链的普遍运作方式。

因此，Celestia 上的汇总本质上是自主权区块链。通过升级其软件并选择以不同的方式理解底层数据，节点可以自由地进行硬/软分叉。例如，如果一个汇总社区就区块大小或代币供应的变化争论不休，反对阵营可以更新他们的软件以遵循不同的有效性规则。当我们反思其更深层次的含义时，您会注意到此功能比看起来更令人兴奋。

在 L1 区块链领域，有争议的硬分叉通常被认为是非常危险的，因为分叉链最终会削弱其安全性。因此，通常不惜一切代价避免分叉，从而扼杀实验。

在区块链历史上，Celestia 首次为链带来了分叉的能力，而无需担心安全性稀释。这是因为所有分叉最终都将使用相同的 DA 层，而不会放弃Celestia 共识层的安全优势。想象一下，如果区块链从一开始就以这样的方式运行，比特币区块大小的争论会变得多么顺利，或者以太坊 DAO 分叉可能会得到解决。

我们预计这将加速区块链领域的实验和创新 ，达到超出当今基础设施所能想象的水平。下面的可视化来自一个完美地说明了这一点的线程。

1. 灵活性 另一个将特别加快 VM 领域创新步伐的力量是 Celestia 与执行无关的特性。

与以太坊汇总不同，Celestia 上的汇总不一定要设计用于 EVM 可解释的欺诈/有效性证明。这将 Celestia 上的 VM 设计空间向更大的开发者社区开放，并使其面临激烈的竞争。

今天，随着 Starkware、LLVM、MoveVM、CosmWasm、FuelVM 之类的出现，我们已经见证了替代 VM 的出现获得了关注。自定义虚拟机可以在执行的各个方面进行创新；支持的操作、数据库结构、事务格式、软件语言等，以在解决特定用例的同时实现最佳性能。

虽然 Celestia 本身并没有直接扩展执行，但我们预计其与执行无关的性质将为高度竞争的 VM 市场奠定基础，以寻求功能强大、可扩展的执行。

1. 轻松部署 如果多年来加密货币有一种趋势没有改变，那就是区块链部署变得多么容易。

在早期，没有 PoW 硬件就无法启动去中心化网络；最终通过引入 PoS 消除了瓶颈。与 PoS 一起，成熟的开发人员工具（如 Cosmos SDK）使发布新区块链变得更加容易。然而，尽管取得了进步，但引导 PoS 共识的开销仍然远非理想。开发人员必须寻找新的验证器集，确保他们拥有广泛分布的令牌并处理共识的复杂性等。

虽然 Polkadot 平行链和以太坊汇总消除了这个瓶颈，但前者的部署成本仍然很高，而后者的运营成本仍然很高。

Celestia 似乎是这一趋势的下一个演变。Celestia 团队正在使用称为Optimint的 Cosmos SDK 实施 ORU 规范。该工具与其他工具一起解决了未来的需求，即可以部署任何链，而无需开发人员担心共识的开销或昂贵的部署/运营费用。可以在几秒钟内部署新的链，并让用户从第一天起就可以安全地与它们交互。

1. 高效的资源定价 以太坊计划在未来几年分阶段展开其分片计划。据此，它将具有仅数据分片，汇总只能用于发布数据。随着基础层的数据容量增加，这自然会导致更便宜的汇总费用。然而，这并不意味着以太坊放弃其在 L1 上的有状态执行环境。

以太坊有一个神圣的执行。要在以太坊上运行一个完全验证的汇总节点，还必须对执行以太坊的 L1 状态感兴趣。然而，以太坊已经有一个巨大的状态，在这个状态上执行绝不是一项廉价的任务。这个巨大的国家对汇总施加了越来越多的技术债务。

更糟糕的是，用于限制 L1 状态大小的相同单位（即 L1 气体）也用于计量汇总的历史数据。因此，只要 L1 上出现活动高峰，所有汇总的费用都会随之增加。

在 Celestia 的模块化区块链堆栈中，活跃状态增长和历史数据被完全分开处理。Celestia 的区块空间仅存储历史汇总数据，这些数据以字节为单位进行衡量和支付，所有状态执行都由汇总在自己的独立单元中计量。由于活动受不同费用市场的影响，一个执行环境中的活动高峰不会恶化另一个执行环境中的用户体验。

5.信任最小化的桥梁 理解整个 L1 与 L2 辩论的一种方法是将它们全部视为一些链条和桥梁。

从广义上讲，桥梁有两种形式。信任和信任最小化。受信任的桥依赖于交易对手链的共识，而信任最小化的桥可以由任何单个完整节点保护。

为了使链条形成信任最小化的桥梁，他们需要两件事；(i) 相同的 DA 保证 (ii) 一种解释彼此欺诈/有效性证明的方式。

因为 L1 不满足共享 DA 的前一个条件，所以它们之间不能形成信任最小化的桥梁。他们能做的最好的事情就是依靠彼此的共识进行通信，这必然意味着降低了安全性。

另一方面，汇总以最小化信任的方式与以太坊通信。以太坊可以访问汇总的数据并在链上执行他们的欺诈/有效性证明。这就是为什么汇总可以拥有到以太坊的信任最小化的桥梁，可以由任何单个汇总节点保护。

具有最小信任桥的链可以被视为集群。Celestia 为链条之间形成集群奠定了基础。但是，这并不强迫他们这样做。Celestia 之上的链可以自由独立，也可以在广泛的桥接设计空间中相互信任和信任最小化的桥接。

与普遍看法相反，欺诈和有效性证明不必在链上执行即可生效。它们也可以分布在 p2p 层上（如上图 Cosmos 集群下所示）并在客户端执行。

1. 最低限度的治理 区块链治理很慢。改进建议通常需要多年的社会协调才能实施。虽然这是安全所需要的，但它显着减慢了区块链领域积极开发的步伐。

模块化区块链为区块链治理提供了一种优越的方式，其中执行层可以独立快速地采取行动并破坏事物，而共识层可以保持弹性和稳健。

如果您查看EIP 的历史，您会注意到很大一部分提案与执行功能和性能有关。它们通常涉及诸如操作定价、添加新操作码、定义令牌标准等内容。

在模块化区块链堆栈中，这些讨论将仅涉及各个执行层的参与者，不会渗透到共识层。这反过来意味着在堆栈底部需要解决的问题将大大减少，由于社会协调的高标准，进展必然缓慢。

1. 去中心化区块验证，而非生产 对于不同的团队来说，去中心化具有不同的含义是很常见的。

许多项目重视高度去中心化的区块生产，并模仿 PoW 在 PoS 环境中进行去中心化区块生产的能力。Algorand 的随机领导人选举、Avalanche 的子抽样投票和以太坊的共识分片都是这方面的显着例子。这些设计选择假设对块生产者的资源要求较低，以实现高度分散的块生产。

虽然这些都是有价值的技术，但很难说它们实际上是否会带来任何有意义的去中心化，而不是其他可能的。

这是因为由于协议外部的规模经济以及资源池和跨链 MEV 等因素是重要的催化剂，区块生产趋向于中心化。根据经验，尽管有技术，股权/哈希最终还是遵循帕累托分布。

除了这些，还有一个更重要的点在这个话题上经常被忽略。去中心化最重要的因素是区块验证而不是生产。

只要一小部分共识节点的行为可以被大量参与者审计，区块链将继续作为我们喜爱的信任机器运行。

这是 Vitalik 最近的残局文章的核心论点，其中 Vitalik 指出“那么结果是什么？区块生产是中心化的，区块验证是去信任且高度去中心化的，并且仍然可以防止审查。”

同样，虽然 Celestia 假设区块生产者的资源需求很高，但它假设验证者的资源需求较低，从而实现了高度去中心化、抗审查的网络。

1. 简单 明确识别区块链的可扩展性瓶颈帮助 Celestia 团队做出最简单的设计选择。

虽然以太坊在其分片路线图的最后实施了 DAS，但 Celestia 优先考虑它并明确选择不走过于复杂的共识分片路线。

同样，Celestia 没有实施新的奇特共识协议，而是选择使用具有成熟工具和广泛的开发人员/验证者支持的普通旧 Tendermint。

我们认为这些设计选择将使 Celestia 随着时间的推移而脱颖而出，并且在 Celestia 进入市场时更受欢迎，而此时汇总越来越多地寻找廉价的数据可用性解决方案。

未来的挑战/局限 Celestia 正在开创一种全新的区块链设计。虽然我们相信这是一个优于现有解决方案的模型，但仍然存在一些未探索的挑战。

我们预见的第一个挑战与确定适当的块大小有关。正如我们在这篇文章中所探讨的那样，Celestia 的块大小可以随着网络中数据采样节点的数量而安全地增加。然而，数据采样不是一个抗女巫的过程。因此，没有可验证的方法来确定网络中的节点数量。此外，由于参与抽样的节点不能通过协议得到明确的奖励，因此关于抽样的假设必须依赖于隐式激励。确定和更新目标区块大小的过程将受到社会共识的约束，这是共识治理中的新挑战。

未来的另一个挑战与 Celestia 上的自举网络效应有关。显然，没有执行的专用 DA 层没有多大用途。与其他区块链不同，Celestia 将因此依赖其他执行链来启动用户活动。为此，Celestia 的初始用例之一将是作为以太坊验证（即 Celestiums ）的链下 DA 解决方案。Celestium 是 Celestia kickstart 活动在其区块空间中最容易实现的目标。

另一个正在进行的项目是Cevmos；带有内置 EVM 的 Cosmos SDK 链，专门用于汇总结算。Cevmos 上的汇总会将他们的数据发布到 Cevmos，然后再将其发布到 Celestia。就像今天的以太坊一样，Cevmos 将执行汇总证明作为结算层。Cevmos 的目标是允许以太坊汇总在 Celestia 上本地启动，而无需更改其代码库。

最后，我们预见到与 Celestia 的原生代币实用程序有关的限制。就像任何其他链一样，Celestia 将有一个收费市场，其原生代币将通过对 Celestia 区块空间的需求来积累价值。然而，由于 Celestia 不执行状态执行（除了用于 PoS 相关活动的非常微小的状态执行），与大多数链不同，其代币在 DeFi 和其他垂直领域作为流动性来源的效用将受到一定限制。例如，与无法以最小化信任的方式在汇总和以太坊之间自由移动的以太不同，Celestia 的原生代币将不得不依赖受信任的桥接器才能移植到其他链。

结论 我们相信模块化区块链是区块链设计的范式转变，并预计其网络效应在未来几年内将变得越来越明显。尤其是预计在 2023 年推出 Celestia 的主网。

通过将执行与共识解耦，Celestia 不仅实现了 Bittorrent 风格的扩展和去中心化，而且还提供了独特的优势，包括信任最小化的桥梁、主权链、高效的资源定价、更简单的治理、轻松的链部署和灵活的 VM。

作为第一个专门的 DA 层，Celestia 做的更少。通过做更少的事情，它会取得更多的成就。

https://linktr.ee/ust_dao

本系列将收藏一批有深度且与币圈前沿发展一致的深度中英文文章，力求让我们社群所有成员都能够了解与储备区块链的前沿知识，在下一轮牛市之前发现真正有价值的长期项目。

合并后的以太坊蓝图与实现路径 英文原版The Hitchhiker's Guide to Ethereum

Clestia: 模块化区块链先行者 英文原版Pay Attention To Celestia

熊市生存指南：教训与生存法则

核心要点：

1.以太坊是唯一一个主要协议，意在建立可扩展的统一的结算和数据可用性层。

2.在利用以太坊的安全性的同时，rollup 扩大了其计算量，所有的道路都通向中心化区块生产、去中心化的无需信任区块验证和抗审查这一终局。诸如发起者—建设者分离和弱无状态等创新，带来了权力分离（建设和验证），可以在实现可扩展性的同时，不牺牲安全性或去中心化目标。

3.MEV 现在是前沿和中心——许多设计都是为了减轻其危害和防止其中心化倾向而计划的。

4.Danksharding 结合了前沿研究的多种途径，为以太坊以 rollup 为中心的路线图提供所需的可扩展基础层。

目录

第 1 部分 通往 Danksharding 之路

原始的数据分片设计——独立分片提议

数据可用性抽样（DAS）

KZG 承诺（KZG Commitment）

KZG 承诺 vs. 欺诈证明

协议内的发起者和建设者分离

审查抵抗列表（Censorship Resistance List, crList）

2D KZG 策略

Danksharding

Danksharding——诚实多数验证

Danksharding——重建

Danksharding——私人随机抽样的恶意多数安全

Danksharding——关键总结

Danksharding——在区块链扩展上的制约

原生的 danksharding（EIP-4844）

多维度的 EIP-1559

第 2 部分 历史和状态管理

Calldata gas 成本缩减及 calldata 总量限制（EIP-4488）

在执行客户中限定历史数据（EIP-4444）

恢复历史数据

弱无状态性（Weak Statelessness）

Verkle Tries（Verkle 尝试）

状态过期

第 3 部分 一切都是 MEV 的锅

如今的 MEV 供应链

MEV-Boost

委员会驱动的 MEV Smoothing

单槽拍板（Single-slot Finality）

单一秘密领袖选择（Single Secret Leader Election）

第 4 部分 合并的秘密

合并后的客户端

总结时刻

简介

自从 Vitalik 说今天出生的人有 50-75% 的机会活到公元 3000 年，而他希望能长生不老，我就一直对合并的时机持相当怀疑的态度。但是，管他呢，还不许找乐子吗，借此机会，我们进一步透视一下以太坊雄心勃勃的路线图。

这篇文章不能速食。如果你想对以太坊雄心勃勃的路线图有一个广泛而细致的了解，请给我一个小时，我将为你节省几个月的工作。

以太坊的研究有很多需要跟踪的地方，但一切最终都交织成一个总体目标——在不牺牲去中心化验证的情况下扩大计算量。

Vitalik 有一个著名的「终局」说，不知道你有没有听过。他承认以太坊扩展需要一些中心化成份。在区块链中，代表中心化的 C 字母是可怕的，但又是一个现实。我们只是需要用去中心化和无需信任的验证来控制这种权力。这里并没有妥协。

专业人士将为 L1 及其之上添砖加瓦。以太坊通过简单的去中心化验证保持了令人难以置信的安全性，而 rollup 则从 L1 继承其安全性。然后，以太坊提供结算和数据的可用性，使 rollup 的规模得以扩大。这里所有的研究最终都是为了优化这两个角色，同时，使区块链的完全验证比以往更加容易。

下面的术语大概会重复出现个几十次：

DA – Data Availability 数据可用性

DAS – Data Availability Sampling 数据可用性抽样

PBS – Proposer-builder Separation 发起者和建设者分离

PDS – Proto-danksharding 原生的 danksharding

DS – Danksharding 一个以太坊的分片设计

PoW – Proof of Work 工作量证明

PoS – Proof of Stake 质押证明

第 1 部分 通往 Danksharding 之路

希望你已经听说，以太坊已经转向以 rollup 为中心的路线图。不再有更多的执行分片——以太坊将转而优化对数据要求较高的 rollup。这是通过数据分片（有点算 Ethereum 的计划）或更大的区块（Celestia 的计划）实现的。

共识层不解释分片的数据。它只有一项工作——确保数据是可用的。

我将假设你熟悉一些基本概念，如 rollup，欺诈和 ZK 证明，以及为什么 DA（数据可用性）很重要。如果你不熟悉或者只是需要复习一下，可以看 Can 最近的 Celestia 报告。

原始的数据分片设计——独立分片提议

这里描述的设计已经被废止了，但作为背景值得了解一下。为了简单起见，我把它称为「分片 1.0」。

64 个分片区中的每一个都有单独的提案和委员会从验证者集合中轮流通过。他们单独验证他们的分片的数据是否可用。最初不会是 DAS（数据可用性抽样）——它依赖于每个分片的验证者集里诚实的多数来完全下载数据。

这种设计引入了不必要的复杂性、更糟糕的用户体验，以及攻击的载体。在分片之间重组验证者可能带来风险。

除非你引入非常严格的同步假设，否则也很难保证投票将在单个槽内完成。Beacon 区块提议需要收集所有个别委员会的投票，而这可能会有延迟。

（原始的数据分片设计，每个分片由委员会投票确认，投票不总是在单个槽内完成，分片可以确认到最多两个 epoch）

后面内容需要校正

DS（Danksharding）则完全不同。验证者进行 DAS，确认所有的数据都是可用的（不再有单独的分片委员会）。一个专门的建设者（Builder）用 Beacon 区块和所有分片的数据一起创建一个大区块，并进行确认。因此，PBS（提案和建设者分离）对于 DS 保持去中心化是必要的（一起建立那个大区块是资源密集型的）。

数据可用性抽样（DAS）

Rollups 会发布大量的数据，但我们不想增加节点负担来下载所有的数据。这将意味着高资源配置，从而损害了去中心化。

相反，DAS 允许节点（甚至是轻型客户端）轻松、安全地验证所有的数据是否可用，而不需要下载所有的数据。

天真的解决方案——只是从区块中检查随机的一部分。如果没问题，就签字完事。但是，如果你错过了某一笔交易，而这笔交易将掏空你所有的 ETH 给某个坏人呢？这能安全（safu）吗。

聪明的解决方案——首先对数据进行擦除编码。使用 Reed-Solomon 码对数据进行扩展。这意味着数据被插值为多项式，然后我们可以在其他地方来对它评估。这有点复杂，我们来分解一下。

别担心你的数学，这里是速成班。(我保证这里的数学不那么可怕——我不得不看一些可汗学院的视频来写这些部分，但现在连我都明白了）。

多项式是由有限数量的 形式的式子相加的表达式。项数代表最高的那个指数。例如，+ + - 4 是一个三次的多项式。你可以从位于该多项式上的任何 个坐标来重构任何 次的多项式。

现在来看一个具体的例子。下面我们有四个数据块（到）。这些数据块可以被映射到给定点的多项式 的值上。例如，=。然后你找到满足这些数值的最小次数的多项式。由于这是四个数据块，我们可以找到三次的多项式。然后，我们可以扩展这个数据，增加四个数值（到），这些数值位于同一个多项式上。

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记住那个关键的多项式属性——我们可以从任何四个点重建它，而不仅仅是我们最初的四个数据块。

回到我们的 DAS。现在我们只需要确定任何 50%（4/8）的擦除编码数据是可用的。由此，我们可以重建整个数据块。

因此，攻击者必须隐藏超过 50% 的数据块，才能成功地欺骗 DAS 节点，使其认为数据是可用的（其实不是）。

在多次成功的随机采样之后，<50% 的数据可用的概率是非常小的。如果我们成功地对擦除编码的数据进行了 30 次采样，那么<50% 可用的概率是。

KZG 承诺（KZG Commitment）

好的，所以我们做了一堆随机样本，而且都是可用的。但是我们还有一个问题——数据擦除的编码是否正确？否则，也许区块制作者在扩展区块时只是添加了 50% 的垃圾，而我们的采样是白忙活。在这种情况下，我们实际上将无法重建数据。

通常，我们只是通过使用默克尔根（Merkle root）来承诺大量的数据。这对于证明在一个集合内包含一些数据是有效的。

然而，我们还需要知道，所有的原始数据和扩展数据都位于同一个低次多项式上。默克尔根不能证明这一点。因此，如果你采用这个方案，你还需要欺诈证明，以防止可能的纰漏。

（默克尔根允许我们对数据和数据的扩展进行承诺，但它无法告诉我们，它们是否落在同一个低次多项式上）

开发者可以从两个方向解决这个问题：

• Celestia 正在走欺诈证明的路线。这个方案需要有人观察，如果区块被错误地擦除编码，他们会提交一个欺诈证明来提醒大家。这需要标准的诚实少数假设和同步假设（即，除了有人给我发送欺诈证明，我还需要假设我出于连网状态，并且会在有限的时间内收到它）。

• 以太坊和 Polygon Avail 正在走一条新路——KZG 承诺（又名凯特承诺 Kate commitments）。这免去诚实少数假设和同步假设，以保证欺诈证明的安全（尽管它们仍然存在并用于重建，我们很快会谈到）。

其他方案不是没有，但较少人追捧。例如，你可以使用 ZK-proofs。不幸的是，它们在计算上是不切实际的（目前来说）。然而，它们有望在未来几年内得到改善，所以以太坊很可能会在未来转向 STARKs，因为 KZG 承诺不具有量子抗性。

（我觉得你们还没准备好接受后量子 STARKs，但你们的下一代会爱上它的）

回到 KZG 承诺——这些是一种多项式承诺方案。

承诺方案只是一种加密方式，可以使对一些数值的承诺可证。最好的比喻是，把一封信放在一个上了锁的盒子里，然后把它递给别人。这封信一旦放进去就不能改变，但可以用钥匙打开并证明。你承诺这封信，而钥匙就是证明。

在我们的案例中，我们将所有的原始数据和扩展数据映射到一个 X,Y 网格上，然后找到符合它们的最小次数的多项式（这个过程被称为拉格朗日插值）。这个多项式就是证明人要承诺的。

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（KZG 承诺让我们可以对数据 和数据扩展 进行承诺，并证明它们落在同一个低次多项式上）

几个关键点：

• 首先有一个多项式

• 证明人对这个多项式的承诺形成

• 这有赖于椭圆曲线加密法的可信设置。至于如何起作用，可以参考一个来自 Bartek 的很棒的串推。

• 对于这个多项式的任意值 ，证明人可以计算一个证据

• 说人话：证明人将这些片段交给任何验证者，那么验证者可以确认某个点的数值（这里的数值代表背后的数据）正确地位于被提交的多项式上。

• 这证明我们对原始数据的扩展是正确的，因为所有的数值都位于同一个多项式上

• 注意：验证者并不需要用到多项式

• 重要属性——符合 的承诺大小（size），的证明大小，以及 的验证时间。即使对证明人来说，承诺和证明的生成也只有 的复杂度，其中 是多项式的次数。

• 说人话：即使（的值的数量）增加（即，数据集随着分片大小的增加而增加）——承诺和证明的大小保持不变，验证需要的工作量是恒定的。

• 承诺 和证明 都只是配对友好曲线（Pairing Friendly Curves，这里用的是 BLS12-381）上的一个椭圆曲线元素。在这种情况下，它们每个只有 48 个字节（真的很小）。

• 因此，证明人对大量原始和扩展数据（表示为多项式上的许多值）的承诺仍然只有 48 个字节，而证明也将只有 48 个字节

• 更简单的说法：扩展性相当好

这里，KZG 根（一种多项式承诺）就类似于 Merkle 根（一种向量承诺）。

原始数据是多项式 在 到 位置的值，然后我们通过在 到 评估多项式来扩展它。所有的点 到 都保证是在同一个多项式上。

一句话总结：DAS 允许我们检查擦除编码的数据是否可用。KZG 承诺向我们证明原始数据被正确扩展，并承诺所有的数据。

好了，所有的代数到此为止了。

KZG 承诺 vs. 欺诈证明

了解了 KZG 的工作原理，让我们回过头来比较一下这两种方法。

KZG 的缺点在于，它不会是后量子安全的，而且它需要一个可信的初始化。这并不令人担忧。STARKs 提供了一个后量子替代方案，而可信初始化（开放参与）只需要一个诚实的参与者。

KZG 的优势在于，相比欺诈证明设置，它延迟更低（尽管如前所述，GASPER 无论如何不会有快速的最终结果），而且它确保了适当的编码擦除，而无需引入欺诈证明中固有的同步性和诚实少数假设。

然而，考虑到以太坊仍然会在区块重建中重新引入这些假设，所以你实际上并没有移除它们。DA 层总是需要假设区块最初可用，但随后节点需要相互通信以将其重新组合起来。这种重建需要两个假设：

你有足够多的节点（轻度或重度）对数据进行采样，这样他们就有足够的能力将数据组合起来。这是一个相当弱的、不可避免的诚实少数假设，无需过多担心。

重新引入了同步性假设——节点需要在一定时间内进行通信，才能把它重新组合起来。

以太坊验证者在 PDS（原生的 danksharding）中完全下载分片数据，而对于 DS，他们只会进行 DAS（下载指定的行和列）。Celestia 将要求验证者下载整个区块。

请注意，在这两种情况下，我们都需要同步假设来进行重建。在区块只有部分可用的情况下，完整的节点必须与其他节点进行通信以将其组合起来。

如果 Celestia 想从要求验证者下载整个数据转变为只进行 DAS，那么 KZG 的延迟优势就会显现出来（尽管这种转变目前还没有计划）。

然后，他们也需要实现 KZG 承诺——等待欺诈证明意味着大大增加区块间隔，而且验证者为错误编码的区块投票的危险性也会很高。

我推荐阅读以下文章来深入了解 KZG 承诺的原理：

椭圆曲线密码学的（相对容易理解的）基础知识

探索椭圆曲线配对 by Vitalik

KZG 多项式承诺 by Dankrad

可信初始化的原理 by Vitalik

协议内的发起者和建设者分离

今天的共识节点（矿工）和合并后的共识节点（验证者）分任不同角色。他们建立实际的区块，然后将其提交给其他共识节点，由其进行验证。矿工通过在上一个区块之上进行「投票」，而在合并后验证者将直接对区块进行有效或无效的投票。

PBS（发起者和建设者分离）将这些分割开来——它明确地创建了一个新的协议内建设者角色。专门的建设者将把区块放在一起，并为发起者（验证者）选择他们的区块而出价。这可以对抗 MEV 的中心化力量。

回顾 Vitalik 的「终局」——所有的道路都通向中心化的区块生产，并进行无需信任和去中心化的验证。PBS 对此发扬光大。我们需要一个诚实的建设者来服务于网络的有效性和审查阻力（两个会更有效），但验证者组需要诚实多数。PBS 使发起者的角色尽可能简单，以支持验证者的去中心化。

建设者收到优先费提示，加上他们可以提取的任何 MEV。在一个有效的市场中，有竞争力的建造者会出价到他们能从区块中提取的全部价值（减去他们的摊销成本，如昂贵的硬件等）。所有的价值都会渗透到去中心化的验证者组中——这正是我们想要的。

具体的 PBS 实现仍在讨论中，但双槽 PBS 可能是这样的：

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• 建设者在出价的同时对区块标头作出承诺

• 信标区块发起者选择获胜的区块头和投标。发起者无条件地得到中标的报酬，即使建设者未能制造区块主体。

• 证人委员会（committees of attestors）确认中标的区块头

• 建设者披露中标的主体

• 不同的证人委员会选出中标的主体（如果中标的建设者不出示主体，则投票证明其不存在）。

使用标准的 RANDAO 机制从验证者组中选择发起者。然后，我们使用一个承诺—披露策略，在区块头被委员会确认之前，完整的主体不会被披露。

承诺—披露的方式更有效率（发送数百个完整的区块主体可能会使 p2p 层的带宽不堪重负），而且它还能防止 MEV 的窃取。如果建设者提交他们的完整区块，另一个建设者可以看到它，找出其策略，将其纳入，并迅速发布一个更好的区块。此外，复杂的发起者可以检测到所使用的 MEV 策略，在不补偿建设者的情况下复制它。如果这种偷窃 MEV 的行为成为一股均衡力量，就会激励建设者和发起者的合并，所以我们用承诺—披露策略来避免这种情况。

在发起者选择了获胜的区块头后，委员会进行确认，并将其固化在分叉选择规则中。然后，获胜的建设者公布他们获胜的完整「建设者区块」主体。如果及时公布，下一个委员会将对其进行证明。如果他们未能及时公布，他们仍需向发起者支付全额报酬（并失去了所有的 MEV 和费用）。这种无条件的支付，使得发起者无需对建设者信任。

这种「双槽」设计的缺点是延迟。合并后的区块将是固定的 12 秒，所以在没有引入任何新的假设时，我们需要 24 秒作为完整区块时间（两个 12 秒的槽）。8 秒一个槽（16 秒的区块时间）似乎是一个安全的妥协，不过研究还在进行。

审查抵抗列表（Censorship Resistance List, crList）

不幸的是，PBS 给了建设者很大的审查交易的能力。也许建设者只是不喜欢你，所以他们忽略了你的交易。也许他们的工作能力很强，以至于其他建设者都放弃了，也可能他们会因为真的不喜欢你而为区块制定高价。

crLists 可以防止这种情况。具体的实现方式又是一个开放的设计空间，但「混合 PBS」似乎是最受欢迎的。建设者指定一个他们在 mempool 中看到的所有符合条件的交易的列表，建设者将被迫接受一揽子交易（除非区块已满）。

• 发起者公布 crList 和 crList 摘要，当中有所有符合条件的交易。

• 建设者创建一个拟议的区块主体，然后提交一个投标，其中包括 crList 摘要的哈希值，以证明他们已经看过。

• 发起者接受中标者的出价和区块头（他们还没有看到区块主体）。

• 建设者发布他们的区块，包括证明他们已经包括了 crList 中的所有交易，或者区块已满。否则，该区块将不会被分叉选择规则所接受。

• 证人（attestors）检查已发布的主体的有效性

这里仍有一些重要的问题需要解决。例如，有一种主导经济策略是发起者提交一份空名单。这样一来，只要出价最高，即使是本该被审查的建设者也能赢得拍卖。有一些方法可以解决这个问题（或者还有其他问题），我只是强调这里的设计并不是坚如磐石。

2D KZG 策略

我们看到了 KZG 承诺是如何让我们承诺数据并证明它被正确扩展的。然而，这是对以太坊实际操作的简化。它不会在一个 KZG 承诺中承诺所有的数据——一个区块将使用许多 KZG 承诺。

我们已经有了专门的建设者，那么为什么不直接让他们创建一个巨大的 KZG 承诺？问题是，这需要一个强大的超级节点来重构。我们可以接受初始建设的超级节点要求，但我们需要避免对重建作出假设。我们需要普通实体能够处理重建，所以将 KZG 承诺分成多份就好了。考虑到手头的数据量，重建甚至可能是相当普遍的，或者说是本设计中的基本假设。

为了使重建更容易，每个区块将包括编码进 m 个 KZG 承诺中的 m 个分片数据。如果不聪明点这样做会导致大量的采样——你会在每个分片数据块上进行 DAS，才能确保可用（需要 m*k 个样本，其中 k 是每个数据块的样本数）。

所以，以太坊将使用一个 2D KZG 策略。我们再次使用 Reed-Solomon 代码，将 m 个承诺扩展到 2m 个承诺。

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我们通过扩展额外的 KZG 承诺（这里是 256-511）使其成为一个 2D 策略，这些承诺位于与 0-255 相同的多项式上。现在我们只需在上面的表格上进行 DAS，以确保所有分片数据的可用性。

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2D 采样要求 75% 的数据是可用的（有别于早先提到的 50%），这意味着我们需要抽取一个更多的固定数量的样本。前面简单版的 1D 策略需要 30 个样本，这里将需要 75 个样本，以确保重建一个可用区块的概率一致。

分片 1.0（对应 1D KZG 承诺策略）只需要 30 个样本，但你需要对 64 个片进行采样，完整的检查需要 1920 个样本。每个样本是 512 B，所以就是：

(512 B x 64 片区 x 30 样本) / 16 秒 = 60 KB/s 带宽

现实中，验证者会随机选择，而不是一个人检查所有片区。

采用 2D KZG 策略的合并块使得完整的 DA 验证变得异常轻松。只需要从单一合并后的区块选出 75 个样本：

(512 B x 1 区块 x 75 样本) / 16 秒 = 2.5 KB/s 带宽

Danksharding

PBS was initially designed to blunt the centralizing forces of MEV on the validator set. However, Dankrad recently took advantage of that design realizing that it unlocked a far better sharding construct – DS.

DS leverages the specialized builder to create a tighter integration of the Beacon Chain execution block and shards. We now have one builder creating the entire block together, one proposer, and one committee voting on it at a time. DS would be infeasible without PBS – regular validators couldn』t handle the massive bandwidth of a block full of rollups』 data blobs:

PBS 最初是设计来对冲 MEV 在验证者组的中心化力量。然而，Dankrad 最近吸取了这种设计的优势，并想出一个更好的分片方案——DS（Danksharding）。

DS 利用专门的建设者来实现信标链（Beacon Chain）执行区块和分片之间更紧密的整合。我们现在有一个建设者，他可以创建整个区块；一个提议者；以及一个进行投票的委员会。如果没有 PBS，DS 是不可行的——普通的建设者无法拥有巨大带宽，以满足包含无数 rollup 数据块的区块。

分片 1.0 包括 64 个独立的委员会和发起人，可以允许每个分片单独出问题。通过更紧密的整合使我们能够一次性地确保完整的数据可用（DA）。数据在黑盒中仍然是「分片」的，但从实用的角度来看，分片开始感觉起来更像是大块的数据，这简直太好了。

Danksharding——诚实多数验证

我们来看看验证者是如何证明数据可信的：

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这需要依靠占多数的诚实验证者——作为单一的验证者，我的列和行可用，不足以给我统计上的信心，证明整个区块可用。我们需要诚实的大多数人，才能下这个结论。去中心化的验证很重要。

注意这与我们之前讨论的 75 个随机样本不同。私人随机抽样是指低配置的个体将能够轻松地检查可用性（例如，我可以运行一个 DAS 轻节点并知道区块是可用的）。然而，验证者将继续使用行和列的方法来检查可用性和引导区块重建。

Danksharding——重建

只要一个单独的行或列的 50% 是可用的，那么它就很容易被采样验证者完全重建。当他们重建某行/列中缺失的任何块时，他们将这些块重新分配到正交线上（orthogonal line）。这有助于其他验证者根据需要从他们相交的行和列中重建任何丢失的块。

这里重建一个可用区块的安全假设是：

有足够多的节点执行抽样请求，以便它们共同拥有足够的数据来重建该区块

正在广播他们各自的区块碎片的节点之间的同步性假设

那么，多少个节点才够呢？粗略估计需要 64,000 个单独的实例（目前为止，已有超过 38 万个）。这也是一个非常保守的计算，它假设同一验证者运行的节点没有交叉（事实远非如此，因为节点被限制在 32 个 ETH 实例）。如果你的采样超过 2 行和 2 列，你就会因为交叉而增加集体检索（collectively retrieve）的几率。这开始呈二次方扩展——如果验证者正在运行，比如说 10 个或 100 个验证器，64,000 的要求可能会下降几个数量级。

如果在线验证者的数量开始变得非常低，DS 可以被设置为自动减少分片数据块的数量。因此，安全假设将被降低到一个安全的水平。

Danksharding——私人随机抽样的恶意多数安全

我们看到，DS 的验证是依靠诚实的多数来证明区块。我作为一个个体，不能通过下载几个行列来证明一个区块是可用的。然而，私人随机抽样可以在不信任任何人的情况下，给这个保证。这就是前面讨论的节点检查 75 个随机样本的情形。

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DS 最初不会包括私人随机抽样，因为这是在网络方面非常难解决的问题（PSA：也许你可以帮助他们！）。

注意」私有」是很重要的，因为如果攻击者对你进行了去匿名化处理，他们就能欺骗少量的采样节点。他们可以只返回你所要求的确切的数据块，而隐瞒其他的。所以你不会仅从自己的采样中知道所有的数据都被提供了。

Danksharding——关键总结

DS 非常令人兴奋，不仅仅是名字起的好。它最终实现了以太坊对统一的结算和 DA 层的愿景。信标区块和分片的这种紧密耦合，能达到以假乱真的不分片效果。

事实上，让我们定义一下为什么它甚至被认为是「分片」的。这里唯一的分片，只是体现在验证者不负责下载所有数据这一事实。没有其他了。

所以，如果你现在质疑这是否是真正的分片，你并没有疯。这就是为什么 PDS（我们很快就会讨论这个问题）不被认为是「分片」（尽管它的名字里有「分片」，是的，我知道这很令人困惑）。PDS 要求每个验证者完全下载所有的分块，以证明其可用性。然后，DS 引入了抽样，所以个别验证者只下载其中的某些片段。

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最小化的分片意味着比分片 1.0 更简单的设计（所以交货更快，对吧？）。简化内容包括：

• 与分片 1.0 规范相比，DS 规范可能少了数百行代码（客户端少了数千行）。

• 没有更多的分片委员会作为基础设施，委员会只需要对主链进行投票

• 不需要跟踪单独的分片数据块（blob）确认，现在它们都在主链中得到确认，或者不被确认。

这样做的一个很好结果是——数据的合并收费市场。分片 1.0 由不同的发起者做出不同的区块，会使这一切变得支离破碎。

取消分片委员会也有力地抵制了贿赂现象。DS 验证者在每个纪元对整个区块投票一次，所以数据会立即得到整个验证者组的 1/32 的确认（每个纪元有 32 个名额）。分片 1.0 验证者也是每纪元投票一次，但每个片区都有自己的委员会需要重组。因此，每个片区只由 1/2048 个验证者组确认（1/32 分给 64 个片区）。

正如所讨论的那样，与 2D KZG 承诺方案相结合的区块也使 DAS 的效率大大提高。分片 1.0 需要 60KB/s 的带宽来检查所有分片的全部 DA，DS 只需要 2.5KB/s。

DS 还有一种令人兴奋的可能性存在——ZK-rollup 和 L1 以太坊执行之间的同步调用。来自分片数据块的交易可以立即确认并写入 L1，因为一切都在同一个信标链区块中产生。分片 1.0 会因为单独的分片确认而消除这种可能性。这就有了令人兴奋的设计空间，对共享流动性（例如，dAMM）等事情来说可能是非常有价值的。

Danksharding——在区块链扩展上的制约

模块化的层可以优雅地扩展——更多的去中心化带来更多的扩展。这与我们今天看到的情况有根本的不同。向 DA 层添加更多的节点，可以安全地增加数据吞吐量（即有更多的空间允许 rollup）。

区块链的可扩展性仍有限制，但相比今天，我们可以提高好几个数量级。安全和可扩展的基础层允许执行被快速扩展。数据存储和带宽的改进也将随着时间的推移提高数据吞吐量。

超过本文所设想的 DA 吞吐量肯定是有可能的，但是很难说这个最大值会落在哪里。我们没有一个明确的红线，但可以列举支持某些假设开始变得困难的区间。

数据存储——这与 DA 与数据可检索性有关。共识层的作用不是保证数据可以无限期地被检索，它的作用是让数据在足够长的时间内可用，任何愿意下载它的人都可以满足我们的安全假设。然后，它被转存到任何地方——这很舒服，因为历史是 N 个信任假设中的 1 个，而且我们实际上并不是在谈论那么多的数据，那样大的计划。不过，随着吞吐量的增加，可能会进入令人不舒服的区间。

验证者——DAS 需要足够的节点来共同重建区块。否则，攻击者可以在周围等待，只对他们收到的查询作出回应。如果提供的这些查询不足以重建区块，攻击者可以扣留其余的查询，我们就没戏了。为了安全地提高吞吐量，我们需要增加更多的 DAS 节点或增加它们的数据带宽要求。对于这里讨论的吞吐量来说，这并不是一个问题。不过，如果吞吐量在这个设计的基础上再增加几个数量级，这可能会让人感到不舒服。

注意建设者不是瓶颈。你需要为 32MB 的数据快速生成 KZG 证明，所以会希望有一个 GPU 或相当强大的 CPU 加上至少 2.5GBit/s 的带宽。无论如何，这是一个专门的角色，对他们来说，这是一个可以忽略不计的业务成本。

原生的 danksharding（EIP-4844）

DS 很棒，但我们必须要有耐心。PDS 是来帮我们渡过难关的——它在一个紧凑的时间表上（以上海硬分叉为目标）实现了必要的向前兼容的步骤，以便在过渡期间提供数量级的扩展。然而，它实际上还没有实现数据分片（即验证者需要单独下载所有的数据）。

今天的 rollup 使用 L1 calldata 进行存储，它可以在链上永存。不过，rollup 只需要在一些较短的时间段内使用 DA，因此，任何感兴趣的人都有足够的时间来下载它。

EIP-4844 介绍了新的携带 blob 的交易格式（blob-carrying transaction format），其中 rollup 将用于未来的数据存储。Blob 携带大量的数据（约 125KB），它们比类似数量的 calldata 便宜得多。数据块（Data blobs）在一个月后将从节点上修剪掉，这就降低了存储需求。使得有足够的时间来满足我们的 DA 安全假设。

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对于扩展的背景，目前的以太坊区块一般是平均约 90 KB（calldata 是其中的约 10 KB）。PDS 为 blob 释放了更多的 DA 带宽（目标~1MB，最大~2MB），因为它们在一个月后会被修剪掉。它们并不会一直给节点造成负担。

一个 blob 是一个由 4096 个字段元素组成的矢量，每个字段元素 32 个字节。PDS 允许每个区块最多有 16 个 blob，而 DS 会将其提高到 256 个。

PDS DA 带宽 = 4096 x 32 x 16 = 2 MiB 每区块, 目标是 1 MiB

DS DA 带宽= 4096 x 32 x 256 = 32 MiB 每区块, 目标是 16 MiB

每一步都是数量级的扩展。PDS 仍然需要共识节点来完全下载数据，所以它比较保守。DS 在验证者之间分配了存储和传播数据的负载。

以下是 EIP-4844 在通往 DS 的道路上引入的一些好玩意儿：

携带 blob 的交易格式数据

对 blob 的 KZG 承诺

DS 所需的所有执行层逻辑

DS 所需的所有执行/共识交叉验证逻辑

信标区块验证和 DAS blob 之间的层分离

DS 所需的大部分信标区块逻辑

为 blob 提供的自我调整的独立 gas 价格（多维度 EIP-1559 与指数定价规则）

DS 未来还会加入：

PBS

DAS

2D KZG 策略

托管证明（Proof-of-custody）或着类似的协议内要求，使每个验证者验证每个区块特定部分分片数据可用性（大约为期一个月）

请注意，这些数据块（data blob）是作为执行链上的一个新交易类型被引入的，但它们不会给执行方带来额外的负担。EVM 只查看附着在数据块上的承诺。由 EIP-4844 带来的执行层变化也与 DS 同样向前兼容，在这头不需要更多的改变。从 PDS 到 DS 的升级只需要改变共识层。

在 PDS 中，数据块完全由共识客户端下载。数据块现在被引用，但不是完全编码在信标区块主体中。与其将全部内容嵌入到主体中，不如将 blob 的内容作为「sidecar」单独传播。每个区块有一个 blob sidecar，在 PDS 中被完全下载，然后 DS 验证者对其进行 DAS（数据可用性抽样）。

我们在前面讨论了如何使用 KZG 多项式承诺对 blob 进行承诺。然而，EIP-4844 没有直接使用 KZG，而是实现了我们实际使用的东西——它的版本化哈希（versioned hash）。这是一个单一的 0x01 字节（代表版本），后面是 KZG 的 SHA256 哈希值的最后 31 字节。

我们这样做是为了方便 EVM 的兼容性和向前兼容：

EVM 兼容性——KZG 承诺是 48 字节，而 EVM 更自然地使用 32 字节的值

前向兼容性——如果我们从 KZG 转换到其他（如 STARKs 适用于量子抗性），承诺可以继续保持 32 字节

多维度的 EIP-1559

PDS 最终创造了一个量身定做的数据层——数据块将获得自己独特的收费市场，有独立的浮动 gas 价格和限制。因此，即使一些 NFT 项目在 L1 上出售一堆猴子土地，你的 rollup 数据成本也不会上升（尽管证明结算成本会）。这显示了今天任何 rollup 项目的主要成本是将其数据发布到 L1（而不是证明）。

Gas 费市场没有变化，而数据块作为一个新的市场加入：

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Blob 费用是在 gas 里收取的，但它是一个可变的金额，根据其自身的 EIP-1559 机制进行调整。每个区块的长期平均 blob 数量应该等于所定目标。

这里实际上有两个并行的拍卖——一个用于计算，一个用于 DA。这是高效资源定价的一个巨大进步。

可以看到一些有趣的设计。例如，将目前的 gas 和 blob 定价机制从线性 EIP-1559 改为新的指数 EIP-1559 机制可能是合理的。目前的实施并没有平均到我们的目标区块大小。现今的基本费用稳定性很差，导致观察到的每个区块的 gas 使用量平均超过目标值约 3%。

第 2 部分 历史和状态管理

快速回顾一下基础概念：

历史——链上曾经发生过的一切。你可以直接把它放在硬盘上，因为它不需要快速访问。这是长期的 N 个诚实假设中的 1 个。

状态——所有当前账户余额、智能合约等的快照。完整的节点（目前）都需要有这个数据，以验证交易。它对内存来说太大了，而硬盘又太慢了——它很适合固态硬盘里。高吞吐量的区块链让这个状态迅速膨胀，增长速度远远超过我们常人在笔记本电脑上能保持的。如果日常用户不能保有该状态，他们就不能完全验证，去中心化也就无从谈起。

简而言之，这些东西会变得非常大，所以你很难运行一个节点，如果要求节点必须保持这些数据。如果运行一个节点太难，我们普通人就不会去做。这很糟糕，所以我们需要确保这不会发生。

Calldata gas 成本缩减及 calldata 总量限制（EIP-4488）

PDS 是迈向 DS 的一个很好的铺垫，它满足了许多最终的要求。在一个合理的时间范围内实施 PDS，就可以将 DS 的时间表提前。

一个更容易实施的修补是 EIP-4488。它不太优雅，但它还是解决了当前费用的紧急情况。不幸的是，它没有给出通往 DS 的步骤，所以不可避免地日后还是补上。如果开始觉得 PDS 比我们希望的要慢一些，那么快速通过 EIP-4488（它只是几行代码的修改），然后再在六个月后进入 PDS，可能是有意义的。我们可以自由把握时机。

EIP-4488 有两个主要组成部分：

将 calldata 成本从每字节 16 个 gas 降低到每字节 3 个 gas

增加每个区块 1MB 的 Calldata 限制，加上每个交易的额外 300 字节（理论上最大约 1.4MB 的总量）

需要增加限制以防止最坏的情况发生——一个充满 calldata 的区块将达到 18MB，这远远超出了以太坊可以处理的范围。EIP-4488 增加了以太坊的平均数据容量，但由于这个 calldata 限制（3000 万 gas/16 gas 每 calldata 字节 = 1.875MB），其突发数据容量实际上会略有下降。

EIP-4488 的持续负载要比 PDS 高得多，因为这仍然是 calldata vs. 数据块（一个月后可以被修剪掉）。有了 EIP-4488，增速将有意义地上升，但也会带来运行节点的瓶颈。即使 EIP-4444 与 EIP-4488 同步实施，也只是在一年后减少运行有效负载历史（execution payload history）。PDS 的较低的持续负载显然是更可取的。

在执行客户中限定历史数据（EIP-4444）

EIP-4444 允许客户选择本地修剪超过一年的历史数据（包括 header, body, 和 receipt）。它规定客户端停止在 p2p 层提供这种修剪后的历史数据。修剪历史数据使客户可以减少用户的磁盘存储需求（目前有数百 GB，而且还在增加）。

这件事本来就很重要，但如果 EIP-4488 被实施，这基本上是强制性的（因为它大大增加了历史数据）。我们希望这能在相对较短的时间内完成。最终某种形式的历史过期是需要的，所以现在是处理它的一个好时机。

链的完全同步需要历史记录，但是对于验证新的区块是不需要的（只需要状态）。因此，一旦客户端同步到链的顶端，历史数据只有在通过 JSON-RPC 明确请求或某个点试图同步链的时候才会被检索。随着 EIP-4444 的实施，我们需要为这些找到替代的解决方案。

客户端将无法像今天一样使用 devp2p 进行「完全同步」——而是从一个弱主观检查点进行「检查点同步」（checkpoint sync），他们将把这个检查点视为创世区块。

请注意，弱主观性（weak subjectivity）不会是一个额外的假设——这是转向 PoS 必然会有的。由于存在远程攻击的可能性，这就要求使用有效的弱主观性检查点来进行同步。这里的假设是，客户不会从一个无效的或旧的弱主观性检查点进行同步。这个检查点必须在我们开始修剪历史数据的时期内（这里是一年内），否则 p2p 层将无法提供所需的数据。

随着越来越多的客户采用轻量级同步策略，这也将减少网络的带宽使用。

恢复历史数据

EIP-4444 将在一年后修剪历史数据听起来不错，而 PDS 修剪 blob 的速度更快（大约一个月后）。这些都是必要动作，因为我们不能要求节点存储所有数据并保持去中心化。

EIP-4488——长期可能需要约 1MB 每个插槽，每年增加约 2.5TB 存储量

PDS——目标是每个插槽约 1MB，每年增加约 2.5TB 的存储空间

DS——目标是每个插槽约 16MB，每年增加约 40TB 的存储空间

但这些数据去哪里了？难道我们还需要它们吗？是的，但请注意，丢失历史数据对协议来说不是一个风险——只是对个别应用程序来说是。所以以太坊核心协议的工作，不应该包括永久维护所有这些达成共识的数据。

那么，谁来储存这些数据呢？这里有一些潜在的贡献者：

个人和机构志愿者

区块浏览器（如 etherscan.io）、API 供应商和其他数据服务

第三方索引协议（如 TheGraph）可以创建激励性的市场，客户向服务器付费以获得带有 Merkle 证明的历史数据

门户网络（Portal Network，目前正在开发中）中的客户可以存储链历史的随机部分，而门户网络会自动将数据请求引导到拥有这些数据的节点上

BitTorrent，例如，自动生成并分发一个 7GB 的文件，其中包含每天的区块的 blob 数据

特定的应用程序协议（如 rollup）可以要求其节点存储与他们的应用程序相关的历史部分

长期数据存储问题是一个相对容易的问题，因为它是 N 个信任假设之一，正如我们之前讨论的那样。这个问题距离成为区块链可扩展性的最终限制还有很多年。

弱无状态性（Weak Statelessness）

好了，我们已经很好地掌握了管理历史的方法，但是状态呢？这实际上是目前提高以太坊 TPS 的主要瓶颈。

完整的节点取前状态根（pre-state root），执行一个区块中的所有交易，并检查后状态根（post-state root）是否与他们在区块中提供的内容相符。为了知道这些交易是否有效，他们目前需要对手上的状态进行验证。

进入无状态性——不需要手头的状态来发挥它的角色作用。以太坊正朝着「弱无状态」努力，这意味着验证区块不需要状态，但构建区块时需要。验证成为一个纯粹的功能——给我一个完全隔离的区块，我可以告诉你它是否有效。基本上像这样：

由于 PBS 的原因，建设者仍然需要状态，这是可以接受的——反正他们会是更中心化的高配置实体。我们的重点放在验证者的去中心化上。弱无状态性给建设者带来了稍多一点的工作，而验证者的工作少了非常多。非常划算。

我们用见证者（witnesses）来实现这种神奇的无状态执行。见证者是正确状态访问的证明，建设者将开始在每个区块中包括这些证明。验证一个区块实际上不需要整个状态——你只需要该区块中的交易平台读取或影响的状态。建设者将开始在一个给定的区块中包括受交易影响的状态片段，他们将用证人来证明他们正确地访问了这些状态。

让我们来举个例子。Alice 想向 Bob 发送 1 个 ETH。为了验证这个交易的区块，我需要知道：

在交易之前 - Alice 有 1 个 ETH

Alice 的公钥 - 所以我可以知道签名是正确的

Alice 的 nonce 码 - 所以我可以知道交易是按照正确的顺序发送的

执行交易后，Bob 多了 1 个 ETH，Alice 少了 1 个 ETH

在一个弱无状态的世界里，建设者将上述见证数据添加到区块中并证明其准确性。验证者收到区块，执行它，并决定它是否有效。这就 ok 了。

从验证者的角度来看，这里有一些影响：

保持状态所需的巨大的 SSD 需求消失了——这是目前扩展的关键瓶颈。

带宽要求会增加一些，因为你现在也在下载见证数据和证明。这是 Merkle-Patricia 树的一个瓶颈，但问题不大，不是 Verkle Tries 遇到的那种瓶颈。

你仍然执行交易来完全验证。无状态承认了一个事实，那就是目前这并不是扩展以太坊的瓶颈。

弱无状态也允许以太坊放松对其执行吞吐量的自我限制，状态膨胀不再是一个紧迫的问题。将 gas 限制提高到 3 倍可能是合理的。

在这一点上，大多数用户的执行将在 L2 上进行，但更高的 L1 吞吐量即使对他们来说也是有益的。Rollup 依靠以太坊进行 DA（发布到分片）和结算（需要 L1 执行）。随着以太坊扩展其 DA 层，发布证明的摊销成本可能占据 rollup 成本的更大份额（特别是对于 ZK-rollup）。

Verkle Tries（Verkle 尝试）

我们有意跳过了这些证人如何工作。以太坊目前使用 Merkle-Patricia 树来存储状态，但所需的 Merkle 证明对这些证人来说太大，并不可行。

以太坊将转向 Verkle tries 来存储状态。Verkle 证明的效率要高得多，所以它们可以作为可行的证人来实现弱无状态。

首先让我们回顾一下 Merkle 树是什么样子的。每笔交易开始时都有哈希值——底部的这些哈希值被称为「叶子」（leaf）。所有的哈希值都被称为「节点」（node），它们是下面两个子节点的哈希值。最终产生的哈希值是」Merkle 根」。

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这个数据结构非常有帮助，它可以证明交易的完整性，而不需要下载整个树。例如，如果你想验证交易 H4 被包含，你需要 Merkle 证明中的 H12、H3 和 H5678。我们有来自区块头的 H12345678。因此，一个轻量级的客户端可以向一个完整的节点索取这些哈希值，然后根据树中的路线将它们散列（hash）在一起。如果结果是 H12345678，那么我们就成功证明了 H4 在树上。

不过树越深，到底部的路线就越长，因此你需要更多的项目（item）来证明。因此，浅而宽的树会更适合做高效的证明。

问题是，如果你想通过在每个节点下添加更多的子节点来使 Merkle 树变得更宽，那将是非常低效的。你需要把所有同级节点的哈希值散列在一起，才能摸到整颗树，所以你需要为 Merkle 证明接收更多的同级节点的哈希值。这将使证明的规模变得巨大。

这就是高效向量承诺的作用。请注意，Merkle 树中使用的哈希值实际上是向量承诺——它们只是一些糟糕的承诺，只能有效地承诺两个元素。所以我们想要向量承诺，我们不需要接收所有的同级节点来验证它。一旦我们有了这一点，我们就可以使树更宽，并减少其深度。这就是我们如何获得有效率的证明大小（size）——减少需要提供的信息量。

Verkle trie 类似于 Merkle 树，但是它使用高效的向量承诺（因此被称为「Verkle「）而不是简单的哈希来承诺其子代（children）。因此，基本的想法是，每个节点可以拥有许多子节点，但我不需要所有的子节点来验证证明。无论宽度如何，这都是一个恒定大小的证明。

实际上，我们之前已经介绍了这个可能性的一个很好的例子——KZG 承诺也可以作为向量承诺使用。事实上，这就是以太坊开发者最初计划在这里使用的东西。他们后来转向了 Pedersen 承诺，以完成类似的作用。它将基于一个椭圆曲线（这里指的是 Bandersnatch），承诺 256 个值（比两个好得多！）。

那么，为什么不建立一个深度为 1 的树，而且要尽可能宽？这对验证者来说是件好事，因为他现在有了一个超级紧凑的证明。但是有一个实际的权衡，即验证者需要能够计算这个证明，而它越宽就越难。因此，Verkle tries 将位于 1~256 个值宽度的两个极端之间。

状态过期

弱无状态从验证者中移除状态膨胀约束，但状态并不会神奇地消失。交易的成本是有上限的，但它们通过增加状态给网络带来了永久的税收。状态的增长仍然是对网络的一种永久性拖累。我们需要做些什么来解决这个根本问题。

这就是我们需要状态过期的原因。长期不活动的状态（比如一年或两年）会被砍掉，即使是区块建设者本来应包括的东西。活跃的用户不会注意到任何事情变化，而我们可以丢弃不再需要的沉重状态。

如果你需要恢复过期的状态，你只需要出示一个证明并重新激活它。这又回到了 N 个存储假设之一。只要有人仍然拥有完整的历史（区块浏览器等等），你就可以从他们那里得到你需要的东西。

弱无状态性将削弱基础层对状态过期的直接需求，但从长远来看，特别是随着 L1 吞吐量的增加，这是很好的。对于高吞吐量的 rollup，这将是一个更有用的工具。L2 状态将以更高的速度增长，以至于它甚至会拖累高配置建设者。

第 3 部分 一切都是 MEV 的锅

PBS 是安全实现 DS（Danksharding）的必要条件，但请记住它最初的设计其实是为了对抗 MEV 的中心化力量。你会注意到今天以太坊研究中反复出现的一个趋势——MEV 现在是加密货币经济学的前沿和中心。

在设计区块链时，考虑到 MEV 是维护安全和去中心化的关键。基本的协议层面的方法是：

尽可能地减轻有害的 MEV（例如，单槽拍板（finality），单一秘密领袖选择）

将其余部分民主化（例如，MEV-Boost、PBS、MEV smoothing）

剩余的部分必须很容易被捕获并在验证者中传播。否则，由于无法与复杂的搜索者竞争，它将使验证者组走向中心化。合并后，MEV 占验证者奖励的比例会高得多，这就加剧了这种情况（质押发行量远低于给予矿工的通货膨胀）。这一点是不能忽视的。

如今的 MEV 供应链

今天的事件顺序长这个样子：

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矿池在这里发挥了建设者的作用。MEV 搜索者通过 Flashbots 将一捆捆交易（连同各自的出价）转交给矿池。矿池运营者汇总出一个完整的区块，并将区块头传递给各个矿工。矿工用 PoW 来证明区块，在分叉选择规则中给予其权重。

Flashbots 的出现是为了防止整个堆栈的垂直整合 - 这将为审查和其他讨厌的外部因素打开大门。当 Flashbots 诞生时，矿池已经开始与交易公司达成独家交易，以提取 MEV。但是，Flashbots 给了他们一个简单的方法来聚合 MEV 竞价，避免垂直整合（通过实施 MEV-geth）。

在合并之后，矿池会消失。我们让普通的家庭验证者也能够相对容易地参与。这需要有人承担专业的建设者角色。家庭验证者可能并不像拥有高额工资的对冲基金那样擅长捕捉 MEV。如果不加以控制，普通人无法在竞争中存活，这将使验证者组走向中心化。如果结构合理，该协议可以将 MEV 收入转用于日常验证者的质押收益。

MEV-Boost

不幸的是，协议内的 PBS 在合并时根本没有准备好。Flashbots 再次提供了一个救急解决方案——MEV-Boost。

合并后的验证者默认直接从公共 mempool 接收交易到他们的执行客户端。他们可以将这些交易打包，交给共识客户端，并将其广播到网络上。(如果你需要复习一下以太坊的共识和执行客户端是如何一起工作的，我在第四部分有过介绍）。

但是你的妈妈和大众验证者不知道如何提取 MEV，就像我们讨论的那样，所以 Flashbots 正在提供一个替代方案。MEV-boost 将接入你的共识客户端，允许你外包专门的区块建造。重要的是，你仍然保留了使用你自己的执行客户端的权利。

MEV 搜索者将继续发挥它们今天的作用。他们将运行特定的策略（统计套利、原子套利、三明治策略等），并为他们的打包块出价，使其被包括在内。然后建设者将他们看到的所有打包块以及任何私人订单流（例如，来自 Flashbots Protect）汇总到最佳的完整块中。建设者通过运行在 MEV-Boost 上的中继，只把区块头传递给验证者。Flashbots 打算运行中继器和建设者，并计划随着时间的推移进行去中心化，但对其他建设者发放白名单的过程可能会很慢。

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MEV-Boost 要求验证者信任中继，也就是共识客户端收到头部信息、签署它，之后区块主体才会显现。中继的目的是向发起者证明主体是有效的和存在的，这样验证者就不必直接信任建设者。

当协议内的 PBS 准备好了，它就会把 MEV-Boost 在这期间提供的东西汇总起来。PBS 提供了同样的权力分离，使建设者更容易去中心化，并使发起者人无需信任任何人。

委员会驱动的 MEV Smoothing

PBS 还使得一个很酷的想法成为可能——委员会驱动的 MEV Smoothing（MEV 平滑化）。

我们看到提取 MEV 的能力是对验证者组的一股中心化力量，但分配也是如此。每个区块的 MEV 奖励的高变异性鼓励验证者的组队，以便随着时间的推移使回报平滑（正如我们今天看到的矿池，尽管作用程度不同）。

默认情况是实际的区块发起者获得来自建设者的全部付款。而 MEV 平滑化将从这笔钱中拿一部分给许多验证者。一个验证者委员会将检查提交的区块，并证明这确实是出价最高的区块。如果一切正常，该区块进入流程，奖励将在委员会和发起者之间分配。

这也解决了另一个问题——带外的贿赂（out-of-band bribe）。发起人可能会被激励提交一个次优的区块，并接受直接的带外贿赂，以隐藏他们从某人那收到的付款。这种证明使发起人受到制约。

协议内 PBS 是实现 MEV 平滑的先决条件。你需要对建设者市场和正在提交的明确的出价有一个认识。这里面有几个开放的研究问题，但不妨碍这是一个令人兴奋的提议，对确保去中心化的验证者非常关键。

单槽拍板（Single-slot Finality）

快速得到最终结果是很好的。等待 15 分钟对于用户体验或跨链沟通来说并不理想。更重要的是，这是一个 MEV 重组问题。

后以太坊合并时代，会出现比现在更强大的确认——数以千计的验证者证明每个区块，而不是现在这样，矿工互相竞争，并可能在同一区块高度挖矿，而不投票。这将使重组变得相当困难。然而，这仍然不是真正的最终拍板结果。如果最后一个区块有一些诱人的 MEV，可能会诱使验证者试图重新组链，并吃下奖励。

单槽拍板消除了这种威胁。逆转一个已完成的区块需要至少三分之一的验证者，而且他们的股份会立即被削减（数百万的 ETH）。

我不会在这里对潜在的机制进行过多的讨论。单槽拍板在以太坊的路线图中是非常遥远的部分，它是一个开放的设计空间。

在今天的共识协议中（没有单槽拍板），以太坊只需要 1/32 的验证者来证明每个槽（目前超过 38 万的验证者中的 12000 个）。在单槽中用 BLS 签名聚合将这种投票扩展到全部验证者组，需要更多的工作。这会把数十万张投票压缩到一个验证中。

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Vitalik 列出了一些有趣的解决方案，这里查看。

单一秘密领袖选择（Single Secret Leader Election）

SSLE 旨在修补合并后我们将面临的另一个 MEV 攻击载体。

信标链验证者名单和即将到来的领袖选择名单是公开的，而且相当容易对他们进行去匿名化处理并映射其 IP 地址。你应该很容易发现这里的问题。

更复杂的验证者可以使用一些技巧来更好地隐藏自己，但普通验证者将特别容易被挖出，随后被 DDOSd。这很容易被 MEV 所利用。

假设你是 n 区的发起者，而我是 n+1 区的发起者。如果我知道你的 IP 地址，我可以很容易对你进行 DDOS，使你因超时而无法生成你的区块。现在我就可以捕获两个区块的 MEV，获得双倍的回报。EIP-1559 的弹性区块大小（每个区块的最大 gas 是目标大小的两倍）加剧了这种情况，所以我可以把本应是两个区块的交易塞进我的单个区块，而这个区块现在是两倍长。

简而言之，家庭验证者可以直接放弃验证，因为他们会被攻击。SSLE 将使得除了发起者之外没有人知道什么时候轮到他们，从而防止了这种攻击。这不会在合并时就生效，但希望它能尽早实施。

第 4 部分 合并的秘密

好吧，其实上面我一直在开玩笑。我真的认为（希望）合并相对很快就会来到。

这么令人激动的事情，我觉得我得站出来喊两句。你的以太坊速成课程到此结束。

合并后的客户端

今天，你运行一个单体客户端（如 Go Ethereum、Nethermind 等）来处理一切。具体来说，全节点做以下两件事：

执行——执行区块中的每个交易，以确保有效性。使用前状态根，执行各个操作，并检查产生的后状态根是否正确

共识——验证你在最长的（最高 PoW）链上，完成了最多的工作（即中本聪共识）。

两者是不可分割的，因为完整的节点不仅遵循最长链，还要遵循最长的有效链。这就是为什么他们是全节点而不是轻节点。即使在 51% 的攻击下，全节点也不会接受无效的交易。

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信标链目前只运行共识，给 PoS 进行试运行，但没有执行。最终，终端总难度（terminal total difficulty）将被决定，届时，目前的以太坊执行区块将合并到信标链区块中，合并成一条链：

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然而，完整的节点将在黑盒下运行两个独立的客户端，并进行互操作。

执行客户端（f.k.a. Eth1 客户端）——当前 Eth 1.0 客户端继续处理执行。他们处理区块，维护 mempools，并管理和同步状态。PoW 则被弃用。

共识客户端（f.k.a. Eth2 客户端）——当前的信标链客户端继续处理 PoS 共识。他们跟踪链头，对区块进行通信和证明，并接收验证者的奖励。

客户端收到信标链的区块，执行客户端运行交易，然后共识客户端将遵循该链，如果一切检查无误。你将能够混合和匹配你所选择的执行和共识客户端，所有的客户端都支持互操作。一个新的引擎 API 将被引入，用于客户端之间的通信：

或者像这样：

合并后的共识

今天的中本聪共识很简单。矿工创建新的区块，并将其添加到观察到的最长的有效链上。

合并后的以太坊转向 GASPER——结合 Casper FFG（拍板工具）加上 LMD GHOST（分叉选择规则）来达成共识。一句话——这是一个偏向活跃度的共识（liveness favoring consensus），而不是偏向安全性的。

区别在于，支持安全的共识算法（例如 Tendermint）在无法获得必要的票数（这里是指验证者组的）时就会停止。支持活跃度的链（如 PoW + Nakamoto Consensus）无论如何都会继续建立一个乐观的账本，但如果没有足够的票数，它们就无法完成拍板。今天的比特币和以太坊永远不会达到最终拍板——你只是假设在足够多的区块之后，重构不会再次发生。

然而，以太坊也会在有足够票数的情况下通过定期检查点来实现最终拍板。每个 32 个 ETH 的实例都是一个独立的验证者，目前已经有超过 38 万个信标链验证者。总的纪元由 32 个槽组成，所有验证者被分割开来，在一个给定的纪元内对一个槽进行验证（意味着每个槽有约 12000 个验证者）。分叉选择规则 LMD Ghost 随后根据这些证明来确定当前链头。一个新的区块在每个槽之后被添加（12 秒），所以总的纪元是 6.4 分钟。一般在两个纪元后，最终结果会以必要的票数实现（所以是每 64 个槽，尽管它可能需要多达 95 个）。

总结时刻

所有的道路都通向中心化区块生产、去中心化的无需信任区块验证和抗审查这一终局。以太坊的路线图突出了这一愿景。

以太坊的目标是成为终极的统一化 DA 和结算层——大规模的去中心化和安全性为基础，上面是可扩展的计算。这是将密码学假设浓缩到一个强大的层。一个统一的模块化（或者现在是分散的？）的、包括执行的基础层，同时能捕捉到整个 L1 设计的最高价值——导致货币溢价和经济安全，正如我最近报道的（现在公开发布）。

我希望你对以太坊的研究是如何交织在一起的有了更清晰的认识。这是非常前沿的，所有的部件都在变化当中，要最终弄清楚这一宏大蓝图并不容易。你需要时刻跟进。

最终，这一切都回到了那个单一的愿景。以太坊为我们提供了一条通往大规模可扩展的令人信服的道路，同时又坚守了我们在这个领域非常关心的那些价值。

特别感谢 Dankrad Feist 的审阅和见解。

Digital：行业最全以太坊进阶指南

以太坊 ETH 06月18日 03:00 分享

进一步透视一下以太坊雄心勃勃的线路图。 原文标题：《The Hitchhiker's Guide to Ethereum》原文作者: Jon Charbonneau 原文编译：xinyang@DAOrayaki.org， DoraFactory

核心要点：

以太坊是唯一一个主要协议，意在建立可扩展的统一的结算和数据可用性层

在利用以太坊的安全性的同时，rollup 扩大了计算量

所有的道路都通向中心化区块生产、去中心化的无需信任区块验证和抗审查这一终局。

诸如发起者—建设者分离和弱无状态等创新，带来了权力分离（建设和验证），可以在实现可扩展性的同时，不牺牲安全性或去中心化目标

MEV 现在是前沿和中心——许多设计都是为了减轻其危害和防止其中心化倾向而计划的

Danksharding 结合了前沿研究的多种途径，为以太坊以 rollup 为中心的路线图提供所需的可扩展基础层

我确实期待 Danksharding 在我们的有生之年得到实施

目录

第 1 部分 通往 Danksharding 之路

原始的数据分片设计——独立分片提议

数据可用性抽样（DAS）

KZG 承诺（KZG Commitment）

KZG 承诺 vs. 欺诈证明

协议内的发起者和建设者分离

审查抵抗列表（Censorship Resistance List, crList）

2D KZG 策略

Danksharding

Danksharding——诚实多数验证

Danksharding——重建

Danksharding——私人随机抽样的恶意多数安全

Danksharding——关键总结

Danksharding——在区块链扩展上的制约

原生的 danksharding（EIP-4844）

多维度的 EIP-1559

第 2 部分 历史和状态管理

Calldata gas 成本缩减及 calldata 总量限制（EIP-4488）

在执行客户中限定历史数据（EIP-4444）

恢复历史数据

弱无状态性（Weak Statelessness）

Verkle Tries（Verkle 尝试）

状态过期

第 3 部分 一切都是 MEV 的锅

如今的 MEV 供应链

MEV-Boost

委员会驱动的 MEV Smoothing

单槽拍板（Single-slot Finality）

单一秘密领袖选择（Single Secret Leader Election）

第 4 部分 合并的秘密

合并后的客户端

总结时刻

简介

自从 Vitalik 说今天出生的人有 50-75% 的机会活到公元 3000 年，而他希望能长生不老，我就一直对合并的时机持相当怀疑的态度。但是，管他呢，还不许找乐子吗，借此机会，我们进一步透视一下以太坊雄心勃勃的路线图。

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（1000 年以后）

这篇文章不能速食。如果你想对以太坊雄心勃勃的路线图有一个广泛而细致的了解，请给我一个小时，我将为你节省几个月的工作。

以太坊的研究有很多需要跟踪的地方，但一切最终都交织成一个总体目标——在不牺牲去中心化验证的情况下扩大计算量。

Vitalik 有一个著名的「终局」说，不知道你有没有听过。他承认以太坊扩展需要一些中心化成份。在区块链中，代表中心化的 C 字母是可怕的，但又是一个现实。我们只是需要用去中心化和无需信任的验证来控制这种权力。这里并没有妥协。

专业人士将为 L1 及其之上添砖加瓦。以太坊通过简单的去中心化验证保持了令人难以置信的安全性，而 rollup 则从 L1 继承其安全性。然后，以太坊提供结算和数据的可用性，使 rollup 的规模得以扩大。这里所有的研究最终都是为了优化这两个角色，同时，使区块链的完全验证比以往更加容易。

下面的术语大概会重复出现个七八五十九次：

DA – Data Availability 数据可用性

DAS – Data Availability Sampling 数据可用性抽样

PBS – Proposer-builder Separation 发起者和建设者分离

PDS – Proto-danksharding 原生的 danksharding

DS – Danksharding 一个以太坊的分片设计

PoW – Proof of Work 工作量证明

PoS – Proof of Stake 质押证明

第 1 部分 通往 Danksharding 之路

希望你已经听说，以太坊已经转向以 rollup 为中心的路线图。不再有更多的执行分片——以太坊将转而优化对数据要求较高的 rollup。这是通过数据分片（有点算 Ethereum 的计划）或更大的区块（Celestia 的计划）实现的。

共识层不解释分片的数据。它只有一项工作——确保数据是可用的。

我将假设你熟悉一些基本概念，如 rollup，欺诈和 ZK 证明，以及为什么 DA（数据可用性）很重要。如果你不熟悉或者只是需要复习一下，可以看 Can 最近的 Celestia 报告。

原始的数据分片设计——独立分片提议

这里描述的设计已经被废止了，但作为背景值得了解一下。为了简单起见，我把它称为「分片 1.0」。

64 个分片区中的每一个都有单独的提案和委员会从验证者集合中轮流通过。他们单独验证他们的分片的数据是否可用。最初不会是 DAS（数据可用性抽样）——它依赖于每个分片的验证者集里诚实的多数来完全下载数据。

这种设计引入了不必要的复杂性、更糟糕的用户体验，以及攻击的载体。在分片之间重组验证者可能带来风险。

除非你引入非常严格的同步假设，否则也很难保证投票将在单个槽内完成。Beacon 区块提议需要收集所有个别委员会的投票，而这可能会有延迟。

（原始的数据分片设计，每个分片由委员会投票确认，投票不总是在单个槽内完成，分片可以确认到最多两个 epoch）

DS（Danksharding）则完全不同。验证者进行 DAS，确认所有的数据都是可用的（不再有单独的分片委员会）。一个专门的建设者（Builder）用 Beacon 区块和所有分片的数据一起创建一个大区块，并进行确认。因此，PBS（提案和建设者分离）对于 DS 保持去中心化是必要的（一起建立那个大区块是资源密集型的）。

数据可用性抽样（DAS）

Rollups 会发布大量的数据，但我们不想增加节点负担来下载所有的数据。这将意味着高资源配置，从而损害了去中心化。

相反，DAS 允许节点（甚至是轻型客户端）轻松、安全地验证所有的数据是否可用，而不需要下载所有的数据。

天真的解决方案——只是从区块中检查随机的一部分。如果没问题，就签字完事。但是，如果你错过了某一笔交易，而这笔交易将掏空你所有的 ETH 给某个坏人呢？这能安全（safu）吗。

聪明的解决方案——首先对数据进行擦除编码。使用 Reed-Solomon 码对数据进行扩展。这意味着数据被插值为多项式，然后我们可以在其他地方来对它评估。这有点复杂，我们来分解一下。

别担心你的数学，这里是速成班。(我保证这里的数学不那么可怕——我不得不看一些可汗学院的视频来写这些部分，但现在连我都明白了）。

多项式是由有限数量的 形式的式子相加的表达式。项数代表最高的那个指数。例如，+ + - 4 是一个三次的多项式。你可以从位于该多项式上的任何 个坐标来重构任何 次的多项式。

现在来看一个具体的例子。下面我们有四个数据块（到）。这些数据块可以被映射到给定点的多项式 的值上。例如，=。然后你找到满足这些数值的最小次数的多项式。由于这是四个数据块，我们可以找到三次的多项式。然后，我们可以扩展这个数据，增加四个数值（到），这些数值位于同一个多项式上。

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记住那个关键的多项式属性——我们可以从任何四个点重建它，而不仅仅是我们最初的四个数据块。

回到我们的 DAS。现在我们只需要确定任何 50%（4/8）的擦除编码数据是可用的。由此，我们可以重建整个数据块。

因此，攻击者必须隐藏超过 50% 的数据块，才能成功地欺骗 DAS 节点，使其认为数据是可用的（其实不是）。

在多次成功的随机采样之后，<50% 的数据可用的概率是非常小的。如果我们成功地对擦除编码的数据进行了 30 次采样，那么<50% 可用的概率是。

KZG 承诺（KZG Commitment）

好的，所以我们做了一堆随机样本，而且都是可用的。但是我们还有一个问题——数据擦除的编码是否正确？否则，也许区块制作者在扩展区块时只是添加了 50% 的垃圾，而我们的采样是白忙活。在这种情况下，我们实际上将无法重建数据。

通常，我们只是通过使用默克尔根（Merkle root）来承诺大量的数据。这对于证明在一个集合内包含一些数据是有效的。

然而，我们还需要知道，所有的原始数据和扩展数据都位于同一个低次多项式上。默克尔根不能证明这一点。因此，如果你采用这个方案，你还需要欺诈证明，以防止可能的纰漏。

（默克尔根允许我们对数据和数据的扩展进行承诺，但它无法告诉我们，它们是否落在同一个低次多项式上）

开发者可以从两个方向解决这个问题：

• Celestia 正在走欺诈证明的路线。这个方案需要有人观察，如果区块被错误地擦除编码，他们会提交一个欺诈证明来提醒大家。这需要标准的诚实少数假设和同步假设（即，除了有人给我发送欺诈证明，我还需要假设我出于连网状态，并且会在有限的时间内收到它）。

• 以太坊和 Polygon Avail 正在走一条新路——KZG 承诺（又名凯特承诺 Kate commitments）。这免去诚实少数假设和同步假设，以保证欺诈证明的安全（尽管它们仍然存在并用于重建，我们很快会谈到）。

其他方案不是没有，但较少人追捧。例如，你可以使用 ZK-proofs。不幸的是，它们在计算上是不切实际的（目前来说）。然而，它们有望在未来几年内得到改善，所以以太坊很可能会在未来转向 STARKs，因为 KZG 承诺不具有量子抗性。

（我觉得你们还没准备好接受后量子 STARKs，但你们的下一代会爱上它的）

回到 KZG 承诺——这些是一种多项式承诺方案。

承诺方案只是一种加密方式，可以使对一些数值的承诺可证。最好的比喻是，把一封信放在一个上了锁的盒子里，然后把它递给别人。这封信一旦放进去就不能改变，但可以用钥匙打开并证明。你承诺这封信，而钥匙就是证明。

在我们的案例中，我们将所有的原始数据和扩展数据映射到一个 X,Y 网格上，然后找到符合它们的最小次数的多项式（这个过程被称为拉格朗日插值）。这个多项式就是证明人要承诺的。

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（KZG 承诺让我们可以对数据 和数据扩展 进行承诺，并证明它们落在同一个低次多项式上）

几个关键点：

• 首先有一个多项式

• 证明人对这个多项式的承诺形成

• 这有赖于椭圆曲线加密法的可信设置。至于如何起作用，可以参考一个来自 Bartek 的很棒的串推。

• 对于这个多项式的任意值 ，证明人可以计算一个证据

• 说人话：证明人将这些片段交给任何验证者，那么验证者可以确认某个点的数值（这里的数值代表背后的数据）正确地位于被提交的多项式上。

• 这证明我们对原始数据的扩展是正确的，因为所有的数值都位于同一个多项式上

• 注意：验证者并不需要用到多项式

• 重要属性——符合 的承诺大小（size），的证明大小，以及 的验证时间。即使对证明人来说，承诺和证明的生成也只有 的复杂度，其中 是多项式的次数。

• 说人话：即使（的值的数量）增加（即，数据集随着分片大小的增加而增加）——承诺和证明的大小保持不变，验证需要的工作量是恒定的。

• 承诺 和证明 都只是配对友好曲线（Pairing Friendly Curves，这里用的是 BLS12-381）上的一个椭圆曲线元素。在这种情况下，它们每个只有 48 个字节（真的很小）。

• 因此，证明人对大量原始和扩展数据（表示为多项式上的许多值）的承诺仍然只有 48 个字节，而证明也将只有 48 个字节

• 更简单的说法：扩展性相当好

这里，KZG 根（一种多项式承诺）就类似于 Merkle 根（一种向量承诺）。

原始数据是多项式 在 到 位置的值，然后我们通过在 到 评估多项式来扩展它。所有的点 到 都保证是在同一个多项式上。

一句话总结：DAS 允许我们检查擦除编码的数据是否可用。KZG 承诺向我们证明原始数据被正确扩展，并承诺所有的数据。

好了，所有的代数到此为止了。

KZG 承诺 vs. 欺诈证明

了解了 KZG 的工作原理，让我们回过头来比较一下这两种方法。

KZG 的缺点在于，它不会是后量子安全的，而且它需要一个可信的初始化。这并不令人担忧。STARKs 提供了一个后量子替代方案，而可信初始化（开放参与）只需要一个诚实的参与者。

KZG 的优势在于，相比欺诈证明设置，它延迟更低（尽管如前所述，GASPER 无论如何不会有快速的最终结果），而且它确保了适当的编码擦除，而无需引入欺诈证明中固有的同步性和诚实少数假设。

然而，考虑到以太坊仍然会在区块重建中重新引入这些假设，所以你实际上并没有移除它们。DA 层总是需要假设区块最初可用，但随后节点需要相互通信以将其重新组合起来。这种重建需要两个假设：

你有足够多的节点（轻度或重度）对数据进行采样，这样他们就有足够的能力将数据组合起来。这是一个相当弱的、不可避免的诚实少数假设，无需过多担心。

重新引入了同步性假设——节点需要在一定时间内进行通信，才能把它重新组合起来。

以太坊验证者在 PDS（原生的 danksharding）中完全下载分片数据，而对于 DS，他们只会进行 DAS（下载指定的行和列）。Celestia 将要求验证者下载整个区块。

请注意，在这两种情况下，我们都需要同步假设来进行重建。在区块只有部分可用的情况下，完整的节点必须与其他节点进行通信以将其组合起来。

如果 Celestia 想从要求验证者下载整个数据转变为只进行 DAS，那么 KZG 的延迟优势就会显现出来（尽管这种转变目前还没有计划）。

然后，他们也需要实现 KZG 承诺——等待欺诈证明意味着大大增加区块间隔，而且验证者为错误编码的区块投票的危险性也会很高。

我推荐阅读以下文章来深入了解 KZG 承诺的原理：

椭圆曲线密码学的（相对容易理解的）基础知识

探索椭圆曲线配对 by Vitalik

KZG 多项式承诺 by Dankrad

可信初始化的原理 by Vitalik

协议内的发起者和建设者分离

今天的共识节点（矿工）和合并后的共识节点（验证者）分任不同角色。他们建立实际的区块，然后将其提交给其他共识节点，由其进行验证。矿工通过在上一个区块之上进行「投票」，而在合并后验证者将直接对区块进行有效或无效的投票。

PBS（发起者和建设者分离）将这些分割开来——它明确地创建了一个新的协议内建设者角色。专门的建设者将把区块放在一起，并为发起者（验证者）选择他们的区块而出价。这可以对抗 MEV 的中心化力量。

回顾 Vitalik 的「终局」——所有的道路都通向中心化的区块生产，并进行无需信任和去中心化的验证。PBS 对此发扬光大。我们需要一个诚实的建设者来服务于网络的有效性和审查阻力（两个会更有效），但验证者组需要诚实多数。PBS 使发起者的角色尽可能简单，以支持验证者的去中心化。

建设者收到优先费提示，加上他们可以提取的任何 MEV。在一个有效的市场中，有竞争力的建造者会出价到他们能从区块中提取的全部价值（减去他们的摊销成本，如昂贵的硬件等）。所有的价值都会渗透到去中心化的验证者组中——这正是我们想要的。

具体的 PBS 实现仍在讨论中，但双槽 PBS 可能是这样的：

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• 建设者在出价的同时对区块标头作出承诺

• 信标区块发起者选择获胜的区块头和投标。发起者无条件地得到中标的报酬，即使建设者未能制造区块主体。

• 证人委员会（committees of attestors）确认中标的区块头

• 建设者披露中标的主体

• 不同的证人委员会选出中标的主体（如果中标的建设者不出示主体，则投票证明其不存在）。

使用标准的 RANDAO 机制从验证者组中选择发起者。然后，我们使用一个承诺—披露策略，在区块头被委员会确认之前，完整的主体不会被披露。

承诺—披露的方式更有效率（发送数百个完整的区块主体可能会使 p2p 层的带宽不堪重负），而且它还能防止 MEV 的窃取。如果建设者提交他们的完整区块，另一个建设者可以看到它，找出其策略，将其纳入，并迅速发布一个更好的区块。此外，复杂的发起者可以检测到所使用的 MEV 策略，在不补偿建设者的情况下复制它。如果这种偷窃 MEV 的行为成为一股均衡力量，就会激励建设者和发起者的合并，所以我们用承诺—披露策略来避免这种情况。

在发起者选择了获胜的区块头后，委员会进行确认，并将其固化在分叉选择规则中。然后，获胜的建设者公布他们获胜的完整「建设者区块」主体。如果及时公布，下一个委员会将对其进行证明。如果他们未能及时公布，他们仍需向发起者支付全额报酬（并失去了所有的 MEV 和费用）。这种无条件的支付，使得发起者无需对建设者信任。

这种「双槽」设计的缺点是延迟。合并后的区块将是固定的 12 秒，所以在没有引入任何新的假设时，我们需要 24 秒作为完整区块时间（两个 12 秒的槽）。8 秒一个槽（16 秒的区块时间）似乎是一个安全的妥协，不过研究还在进行。

审查抵抗列表（Censorship Resistance List, crList）

不幸的是，PBS 给了建设者很大的审查交易的能力。也许建设者只是不喜欢你，所以他们忽略了你的交易。也许他们的工作能力很强，以至于其他建设者都放弃了，也可能他们会因为真的不喜欢你而为区块制定高价。

crLists 可以防止这种情况。具体的实现方式又是一个开放的设计空间，但「混合 PBS」似乎是最受欢迎的。建设者指定一个他们在 mempool 中看到的所有符合条件的交易的列表，建设者将被迫接受一揽子交易（除非区块已满）。

• 发起者公布 crList 和 crList 摘要，当中有所有符合条件的交易。

• 建设者创建一个拟议的区块主体，然后提交一个投标，其中包括 crList 摘要的哈希值，以证明他们已经看过。

• 发起者接受中标者的出价和区块头（他们还没有看到区块主体）。

• 建设者发布他们的区块，包括证明他们已经包括了 crList 中的所有交易，或者区块已满。否则，该区块将不会被分叉选择规则所接受。

• 证人（attestors）检查已发布的主体的有效性

这里仍有一些重要的问题需要解决。例如，有一种主导经济策略是发起者提交一份空名单。这样一来，只要出价最高，即使是本该被审查的建设者也能赢得拍卖。有一些方法可以解决这个问题（或者还有其他问题），我只是强调这里的设计并不是坚如磐石。

2D KZG 策略

我们看到了 KZG 承诺是如何让我们承诺数据并证明它被正确扩展的。然而，这是对以太坊实际操作的简化。它不会在一个 KZG 承诺中承诺所有的数据——一个区块将使用许多 KZG 承诺。

我们已经有了专门的建设者，那么为什么不直接让他们创建一个巨大的 KZG 承诺？问题是，这需要一个强大的超级节点来重构。我们可以接受初始建设的超级节点要求，但我们需要避免对重建作出假设。我们需要普通实体能够处理重建，所以将 KZG 承诺分成多份就好了。考虑到手头的数据量，重建甚至可能是相当普遍的，或者说是本设计中的基本假设。

为了使重建更容易，每个区块将包括编码进 m 个 KZG 承诺中的 m 个分片数据。如果不聪明点这样做会导致大量的采样——你会在每个分片数据块上进行 DAS，才能确保可用（需要 m*k 个样本，其中 k 是每个数据块的样本数）。

所以，以太坊将使用一个 2D KZG 策略。我们再次使用 Reed-Solomon 代码，将 m 个承诺扩展到 2m 个承诺。

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我们通过扩展额外的 KZG 承诺（这里是 256-511）使其成为一个 2D 策略，这些承诺位于与 0-255 相同的多项式上。现在我们只需在上面的表格上进行 DAS，以确保所有分片数据的可用性。

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2D 采样要求 75% 的数据是可用的（有别于早先提到的 50%），这意味着我们需要抽取一个更多的固定数量的样本。前面简单版的 1D 策略需要 30 个样本，这里将需要 75 个样本，以确保重建一个可用区块的概率一致。

分片 1.0（对应 1D KZG 承诺策略）只需要 30 个样本，但你需要对 64 个片进行采样，完整的检查需要 1920 个样本。每个样本是 512 B，所以就是：

(512 B x 64 片区 x 30 样本) / 16 秒 = 60 KB/s 带宽

现实中，验证者会随机选择，而不是一个人检查所有片区。

采用 2D KZG 策略的合并块使得完整的 DA 验证变得异常轻松。只需要从单一合并后的区块选出 75 个样本：

(512 B x 1 区块 x 75 样本) / 16 秒 = 2.5 KB/s 带宽

Danksharding

PBS was initially designed to blunt the centralizing forces of MEV on the validator set. However, Dankrad recently took advantage of that design realizing that it unlocked a far better sharding construct – DS.

DS leverages the specialized builder to create a tighter integration of the Beacon Chain execution block and shards. We now have one builder creating the entire block together, one proposer, and one committee voting on it at a time. DS would be infeasible without PBS – regular validators couldn』t handle the massive bandwidth of a block full of rollups』 data blobs:

PBS 最初是设计来对冲 MEV 在验证者组的中心化力量。然而，Dankrad 最近吸取了这种设计的优势，并想出一个更好的分片方案——DS（Danksharding）。

DS 利用专门的建设者来实现信标链（Beacon Chain）执行区块和分片之间更紧密的整合。我们现在有一个建设者，他可以创建整个区块；一个提议者；以及一个进行投票的委员会。如果没有 PBS，DS 是不可行的——普通的建设者无法拥有巨大带宽，以满足包含无数 rollup 数据块的区块。

分片 1.0 包括 64 个独立的委员会和发起人，可以允许每个分片单独出问题。通过更紧密的整合使我们能够一次性地确保完整的数据可用（DA）。数据在黑盒中仍然是「分片」的，但从实用的角度来看，分片开始感觉起来更像是大块的数据，这简直太好了。

Danksharding——诚实多数验证

我们来看看验证者是如何证明数据可信的：

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这需要依靠占多数的诚实验证者——作为单一的验证者，我的列和行可用，不足以给我统计上的信心，证明整个区块可用。我们需要诚实的大多数人，才能下这个结论。去中心化的验证很重要。

注意这与我们之前讨论的 75 个随机样本不同。私人随机抽样是指低配置的个体将能够轻松地检查可用性（例如，我可以运行一个 DAS 轻节点并知道区块是可用的）。然而，验证者将继续使用行和列的方法来检查可用性和引导区块重建。

Danksharding——重建

只要一个单独的行或列的 50% 是可用的，那么它就很容易被采样验证者完全重建。当他们重建某行/列中缺失的任何块时，他们将这些块重新分配到正交线上（orthogonal line）。这有助于其他验证者根据需要从他们相交的行和列中重建任何丢失的块。

这里重建一个可用区块的安全假设是：

有足够多的节点执行抽样请求，以便它们共同拥有足够的数据来重建该区块

正在广播他们各自的区块碎片的节点之间的同步性假设

那么，多少个节点才够呢？粗略估计需要 64,000 个单独的实例（目前为止，已有超过 38 万个）。这也是一个非常保守的计算，它假设同一验证者运行的节点没有交叉（事实远非如此，因为节点被限制在 32 个 ETH 实例）。如果你的采样超过 2 行和 2 列，你就会因为交叉而增加集体检索（collectively retrieve）的几率。这开始呈二次方扩展——如果验证者正在运行，比如说 10 个或 100 个验证器，64,000 的要求可能会下降几个数量级。

如果在线验证者的数量开始变得非常低，DS 可以被设置为自动减少分片数据块的数量。因此，安全假设将被降低到一个安全的水平。

Danksharding——私人随机抽样的恶意多数安全

我们看到，DS 的验证是依靠诚实的多数来证明区块。我作为一个个体，不能通过下载几个行列来证明一个区块是可用的。然而，私人随机抽样可以在不信任任何人的情况下，给这个保证。这就是前面讨论的节点检查 75 个随机样本的情形。

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DS 最初不会包括私人随机抽样，因为这是在网络方面非常难解决的问题（PSA：也许你可以帮助他们！）。

注意」私有」是很重要的，因为如果攻击者对你进行了去匿名化处理，他们就能欺骗少量的采样节点。他们可以只返回你所要求的确切的数据块，而隐瞒其他的。所以你不会仅从自己的采样中知道所有的数据都被提供了。

Danksharding——关键总结

DS 非常令人兴奋，不仅仅是名字起的好。它最终实现了以太坊对统一的结算和 DA 层的愿景。信标区块和分片的这种紧密耦合，能达到以假乱真的不分片效果。

事实上，让我们定义一下为什么它甚至被认为是「分片」的。这里唯一的分片，只是体现在验证者不负责下载所有数据这一事实。没有其他了。

所以，如果你现在质疑这是否是真正的分片，你并没有疯。这就是为什么 PDS（我们很快就会讨论这个问题）不被认为是「分片」（尽管它的名字里有「分片」，是的，我知道这很令人困惑）。PDS 要求每个验证者完全下载所有的分块，以证明其可用性。然后，DS 引入了抽样，所以个别验证者只下载其中的某些片段。

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最小化的分片意味着比分片 1.0 更简单的设计（所以交货更快，对吧？）。简化内容包括：

• 与分片 1.0 规范相比，DS 规范可能少了数百行代码（客户端少了数千行）。

• 没有更多的分片委员会作为基础设施，委员会只需要对主链进行投票

• 不需要跟踪单独的分片数据块（blob）确认，现在它们都在主链中得到确认，或者不被确认。

这样做的一个很好结果是——数据的合并收费市场。分片 1.0 由不同的发起者做出不同的区块，会使这一切变得支离破碎。

取消分片委员会也有力地抵制了贿赂现象。DS 验证者在每个纪元对整个区块投票一次，所以数据会立即得到整个验证者组的 1/32 的确认（每个纪元有 32 个名额）。分片 1.0 验证者也是每纪元投票一次，但每个片区都有自己的委员会需要重组。因此，每个片区只由 1/2048 个验证者组确认（1/32 分给 64 个片区）。

正如所讨论的那样，与 2D KZG 承诺方案相结合的区块也使 DAS 的效率大大提高。分片 1.0 需要 60KB/s 的带宽来检查所有分片的全部 DA，DS 只需要 2.5KB/s。

DS 还有一种令人兴奋的可能性存在——ZK-rollup 和 L1 以太坊执行之间的同步调用。来自分片数据块的交易可以立即确认并写入 L1，因为一切都在同一个信标链区块中产生。分片 1.0 会因为单独的分片确认而消除这种可能性。这就有了令人兴奋的设计空间，对共享流动性（例如，dAMM）等事情来说可能是非常有价值的。

Danksharding——在区块链扩展上的制约

模块化的层可以优雅地扩展——更多的去中心化带来更多的扩展。这与我们今天看到的情况有根本的不同。向 DA 层添加更多的节点，可以安全地增加数据吞吐量（即有更多的空间允许 rollup）。

区块链的可扩展性仍有限制，但相比今天，我们可以提高好几个数量级。安全和可扩展的基础层允许执行被快速扩展。数据存储和带宽的改进也将随着时间的推移提高数据吞吐量。

超过本文所设想的 DA 吞吐量肯定是有可能的，但是很难说这个最大值会落在哪里。我们没有一个明确的红线，但可以列举支持某些假设开始变得困难的区间。

数据存储——这与 DA 与数据可检索性有关。共识层的作用不是保证数据可以无限期地被检索，它的作用是让数据在足够长的时间内可用，任何愿意下载它的人都可以满足我们的安全假设。然后，它被转存到任何地方——这很舒服，因为历史是 N 个信任假设中的 1 个，而且我们实际上并不是在谈论那么多的数据，那样大的计划。不过，随着吞吐量的增加，可能会进入令人不舒服的区间。

验证者——DAS 需要足够的节点来共同重建区块。否则，攻击者可以在周围等待，只对他们收到的查询作出回应。如果提供的这些查询不足以重建区块，攻击者可以扣留其余的查询，我们就没戏了。为了安全地提高吞吐量，我们需要增加更多的 DAS 节点或增加它们的数据带宽要求。对于这里讨论的吞吐量来说，这并不是一个问题。不过，如果吞吐量在这个设计的基础上再增加几个数量级，这可能会让人感到不舒服。

注意建设者不是瓶颈。你需要为 32MB 的数据快速生成 KZG 证明，所以会希望有一个 GPU 或相当强大的 CPU 加上至少 2.5GBit/s 的带宽。无论如何，这是一个专门的角色，对他们来说，这是一个可以忽略不计的业务成本。

原生的 danksharding（EIP-4844）

DS 很棒，但我们必须要有耐心。PDS 是来帮我们渡过难关的——它在一个紧凑的时间表上（以上海硬分叉为目标）实现了必要的向前兼容的步骤，以便在过渡期间提供数量级的扩展。然而，它实际上还没有实现数据分片（即验证者需要单独下载所有的数据）。

今天的 rollup 使用 L1 calldata 进行存储，它可以在链上永存。不过，rollup 只需要在一些较短的时间段内使用 DA，因此，任何感兴趣的人都有足够的时间来下载它。

EIP-4844 介绍了新的携带 blob 的交易格式（blob-carrying transaction format），其中 rollup 将用于未来的数据存储。Blob 携带大量的数据（约 125KB），它们比类似数量的 calldata 便宜得多。数据块（Data blobs）在一个月后将从节点上修剪掉，这就降低了存储需求。使得有足够的时间来满足我们的 DA 安全假设。

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对于扩展的背景，目前的以太坊区块一般是平均约 90 KB（calldata 是其中的约 10 KB）。PDS 为 blob 释放了更多的 DA 带宽（目标~1MB，最大~2MB），因为它们在一个月后会被修剪掉。它们并不会一直给节点造成负担。

一个 blob 是一个由 4096 个字段元素组成的矢量，每个字段元素 32 个字节。PDS 允许每个区块最多有 16 个 blob，而 DS 会将其提高到 256 个。

PDS DA 带宽 = 4096 x 32 x 16 = 2 MiB 每区块, 目标是 1 MiB

DS DA 带宽= 4096 x 32 x 256 = 32 MiB 每区块, 目标是 16 MiB

每一步都是数量级的扩展。PDS 仍然需要共识节点来完全下载数据，所以它比较保守。DS 在验证者之间分配了存储和传播数据的负载。

以下是 EIP-4844 在通往 DS 的道路上引入的一些好玩意儿：

携带 blob 的交易格式数据

对 blob 的 KZG 承诺

DS 所需的所有执行层逻辑

DS 所需的所有执行/共识交叉验证逻辑

信标区块验证和 DAS blob 之间的层分离

DS 所需的大部分信标区块逻辑

为 blob 提供的自我调整的独立 gas 价格（多维度 EIP-1559 与指数定价规则）

DS 未来还会加入：

PBS

DAS

2D KZG 策略

托管证明（Proof-of-custody）或着类似的协议内要求，使每个验证者验证每个区块特定部分分片数据可用性（大约为期一个月）

请注意，这些数据块（data blob）是作为执行链上的一个新交易类型被引入的，但它们不会给执行方带来额外的负担。EVM 只查看附着在数据块上的承诺。由 EIP-4844 带来的执行层变化也与 DS 同样向前兼容，在这头不需要更多的改变。从 PDS 到 DS 的升级只需要改变共识层。

在 PDS 中，数据块完全由共识客户端下载。数据块现在被引用，但不是完全编码在信标区块主体中。与其将全部内容嵌入到主体中，不如将 blob 的内容作为「sidecar」单独传播。每个区块有一个 blob sidecar，在 PDS 中被完全下载，然后 DS 验证者对其进行 DAS（数据可用性抽样）。

我们在前面讨论了如何使用 KZG 多项式承诺对 blob 进行承诺。然而，EIP-4844 没有直接使用 KZG，而是实现了我们实际使用的东西——它的版本化哈希（versioned hash）。这是一个单一的 0x01 字节（代表版本），后面是 KZG 的 SHA256 哈希值的最后 31 字节。

我们这样做是为了方便 EVM 的兼容性和向前兼容：

EVM 兼容性——KZG 承诺是 48 字节，而 EVM 更自然地使用 32 字节的值

前向兼容性——如果我们从 KZG 转换到其他（如 STARKs 适用于量子抗性），承诺可以继续保持 32 字节

多维度的 EIP-1559

PDS 最终创造了一个量身定做的数据层——数据块将获得自己独特的收费市场，有独立的浮动 gas 价格和限制。因此，即使一些 NFT 项目在 L1 上出售一堆猴子土地，你的 rollup 数据成本也不会上升（尽管证明结算成本会）。这显示了今天任何 rollup 项目的主要成本是将其数据发布到 L1（而不是证明）。

Gas 费市场没有变化，而数据块作为一个新的市场加入：

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Blob 费用是在 gas 里收取的，但它是一个可变的金额，根据其自身的 EIP-1559 机制进行调整。每个区块的长期平均 blob 数量应该等于所定目标。

这里实际上有两个并行的拍卖——一个用于计算，一个用于 DA。这是高效资源定价的一个巨大进步。

可以看到一些有趣的设计。例如，将目前的 gas 和 blob 定价机制从线性 EIP-1559 改为新的指数 EIP-1559 机制可能是合理的。目前的实施并没有平均到我们的目标区块大小。现今的基本费用稳定性很差，导致观察到的每个区块的 gas 使用量平均超过目标值约 3%。

第 2 部分 历史和状态管理

快速回顾一下基础概念：

历史——链上曾经发生过的一切。你可以直接把它放在硬盘上，因为它不需要快速访问。这是长期的 N 个诚实假设中的 1 个。

状态——所有当前账户余额、智能合约等的快照。完整的节点（目前）都需要有这个数据，以验证交易。它对内存来说太大了，而硬盘又太慢了——它很适合固态硬盘里。高吞吐量的区块链让这个状态迅速膨胀，增长速度远远超过我们常人在笔记本电脑上能保持的。如果日常用户不能保有该状态，他们就不能完全验证，去中心化也就无从谈起。

简而言之，这些东西会变得非常大，所以你很难运行一个节点，如果要求节点必须保持这些数据。如果运行一个节点太难，我们普通人就不会去做。这很糟糕，所以我们需要确保这不会发生。

Calldata gas 成本缩减及 calldata 总量限制（EIP-4488）

PDS 是迈向 DS 的一个很好的铺垫，它满足了许多最终的要求。在一个合理的时间范围内实施 PDS，就可以将 DS 的时间表提前。

一个更容易实施的修补是 EIP-4488。它不太优雅，但它还是解决了当前费用的紧急情况。不幸的是，它没有给出通往 DS 的步骤，所以不可避免地日后还是补上。如果开始觉得 PDS 比我们希望的要慢一些，那么快速通过 EIP-4488（它只是几行代码的修改），然后再在六个月后进入 PDS，可能是有意义的。我们可以自由把握时机。

EIP-4488 有两个主要组成部分：

将 calldata 成本从每字节 16 个 gas 降低到每字节 3 个 gas

增加每个区块 1MB 的 Calldata 限制，加上每个交易的额外 300 字节（理论上最大约 1.4MB 的总量）

需要增加限制以防止最坏的情况发生——一个充满 calldata 的区块将达到 18MB，这远远超出了以太坊可以处理的范围。EIP-4488 增加了以太坊的平均数据容量，但由于这个 calldata 限制（3000 万 gas/16 gas 每 calldata 字节 = 1.875MB），其突发数据容量实际上会略有下降。

EIP-4488 的持续负载要比 PDS 高得多，因为这仍然是 calldata vs. 数据块（一个月后可以被修剪掉）。有了 EIP-4488，增速将有意义地上升，但也会带来运行节点的瓶颈。即使 EIP-4444 与 EIP-4488 同步实施，也只是在一年后减少运行有效负载历史（execution payload history）。PDS 的较低的持续负载显然是更可取的。

在执行客户中限定历史数据（EIP-4444）

EIP-4444 允许客户选择本地修剪超过一年的历史数据（包括 header, body, 和 receipt）。它规定客户端停止在 p2p 层提供这种修剪后的历史数据。修剪历史数据使客户可以减少用户的磁盘存储需求（目前有数百 GB，而且还在增加）。

这件事本来就很重要，但如果 EIP-4488 被实施，这基本上是强制性的（因为它大大增加了历史数据）。我们希望这能在相对较短的时间内完成。最终某种形式的历史过期是需要的，所以现在是处理它的一个好时机。

链的完全同步需要历史记录，但是对于验证新的区块是不需要的（只需要状态）。因此，一旦客户端同步到链的顶端，历史数据只有在通过 JSON-RPC 明确请求或某个点试图同步链的时候才会被检索。随着 EIP-4444 的实施，我们需要为这些找到替代的解决方案。

客户端将无法像今天一样使用 devp2p 进行「完全同步」——而是从一个弱主观检查点进行「检查点同步」（checkpoint sync），他们将把这个检查点视为创世区块。

请注意，弱主观性（weak subjectivity）不会是一个额外的假设——这是转向 PoS 必然会有的。由于存在远程攻击的可能性，这就要求使用有效的弱主观性检查点来进行同步。这里的假设是，客户不会从一个无效的或旧的弱主观性检查点进行同步。这个检查点必须在我们开始修剪历史数据的时期内（这里是一年内），否则 p2p 层将无法提供所需的数据。

随着越来越多的客户采用轻量级同步策略，这也将减少网络的带宽使用。

恢复历史数据

EIP-4444 将在一年后修剪历史数据听起来不错，而 PDS 修剪 blob 的速度更快（大约一个月后）。这些都是必要动作，因为我们不能要求节点存储所有数据并保持去中心化。

EIP-4488——长期可能需要约 1MB 每个插槽，每年增加约 2.5TB 存储量

PDS——目标是每个插槽约 1MB，每年增加约 2.5TB 的存储空间

DS——目标是每个插槽约 16MB，每年增加约 40TB 的存储空间

但这些数据去哪里了？难道我们还需要它们吗？是的，但请注意，丢失历史数据对协议来说不是一个风险——只是对个别应用程序来说是。所以以太坊核心协议的工作，不应该包括永久维护所有这些达成共识的数据。

那么，谁来储存这些数据呢？这里有一些潜在的贡献者：

个人和机构志愿者

区块浏览器（如 etherscan.io）、API 供应商和其他数据服务

第三方索引协议（如 TheGraph）可以创建激励性的市场，客户向服务器付费以获得带有 Merkle 证明的历史数据

门户网络（Portal Network，目前正在开发中）中的客户可以存储链历史的随机部分，而门户网络会自动将数据请求引导到拥有这些数据的节点上

BitTorrent，例如，自动生成并分发一个 7GB 的文件，其中包含每天的区块的 blob 数据

特定的应用程序协议（如 rollup）可以要求其节点存储与他们的应用程序相关的历史部分

长期数据存储问题是一个相对容易的问题，因为它是 N 个信任假设之一，正如我们之前讨论的那样。这个问题距离成为区块链可扩展性的最终限制还有很多年。

弱无状态性（Weak Statelessness）

好了，我们已经很好地掌握了管理历史的方法，但是状态呢？这实际上是目前提高以太坊 TPS 的主要瓶颈。

完整的节点取前状态根（pre-state root），执行一个区块中的所有交易，并检查后状态根（post-state root）是否与他们在区块中提供的内容相符。为了知道这些交易是否有效，他们目前需要对手上的状态进行验证。

进入无状态性——不需要手头的状态来发挥它的角色作用。以太坊正朝着「弱无状态」努力，这意味着验证区块不需要状态，但构建区块时需要。验证成为一个纯粹的功能——给我一个完全隔离的区块，我可以告诉你它是否有效。基本上像这样：

由于 PBS 的原因，建设者仍然需要状态，这是可以接受的——反正他们会是更中心化的高配置实体。我们的重点放在验证者的去中心化上。弱无状态性给建设者带来了稍多一点的工作，而验证者的工作少了非常多。非常划算。

我们用见证者（witnesses）来实现这种神奇的无状态执行。见证者是正确状态访问的证明，建设者将开始在每个区块中包括这些证明。验证一个区块实际上不需要整个状态——你只需要该区块中的交易平台读取或影响的状态。建设者将开始在一个给定的区块中包括受交易影响的状态片段，他们将用证人来证明他们正确地访问了这些状态。

让我们来举个例子。Alice 想向 Bob 发送 1 个 ETH。为了验证这个交易的区块，我需要知道：

在交易之前 - Alice 有 1 个 ETH

Alice 的公钥 - 所以我可以知道签名是正确的

Alice 的 nonce 码 - 所以我可以知道交易是按照正确的顺序发送的

执行交易后，Bob 多了 1 个 ETH，Alice 少了 1 个 ETH

在一个弱无状态的世界里，建设者将上述见证数据添加到区块中并证明其准确性。验证者收到区块，执行它，并决定它是否有效。这就 ok 了。

从验证者的角度来看，这里有一些影响：

保持状态所需的巨大的 SSD 需求消失了——这是目前扩展的关键瓶颈。

带宽要求会增加一些，因为你现在也在下载见证数据和证明。这是 Merkle-Patricia 树的一个瓶颈，但问题不大，不是 Verkle Tries 遇到的那种瓶颈。

你仍然执行交易来完全验证。无状态承认了一个事实，那就是目前这并不是扩展以太坊的瓶颈。

弱无状态也允许以太坊放松对其执行吞吐量的自我限制，状态膨胀不再是一个紧迫的问题。将 gas 限制提高到 3 倍可能是合理的。

在这一点上，大多数用户的执行将在 L2 上进行，但更高的 L1 吞吐量即使对他们来说也是有益的。Rollup 依靠以太坊进行 DA（发布到分片）和结算（需要 L1 执行）。随着以太坊扩展其 DA 层，发布证明的摊销成本可能占据 rollup 成本的更大份额（特别是对于 ZK-rollup）。

Verkle Tries（Verkle 尝试）

我们有意跳过了这些证人如何工作。以太坊目前使用 Merkle-Patricia 树来存储状态，但所需的 Merkle 证明对这些证人来说太大，并不可行。

以太坊将转向 Verkle tries 来存储状态。Verkle 证明的效率要高得多，所以它们可以作为可行的证人来实现弱无状态。

首先让我们回顾一下 Merkle 树是什么样子的。每笔交易开始时都有哈希值——底部的这些哈希值被称为「叶子」（leaf）。所有的哈希值都被称为「节点」（node），它们是下面两个子节点的哈希值。最终产生的哈希值是」Merkle 根」。

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这个数据结构非常有帮助，它可以证明交易的完整性，而不需要下载整个树。例如，如果你想验证交易 H4 被包含，你需要 Merkle 证明中的 H12、H3 和 H5678。我们有来自区块头的 H12345678。因此，一个轻量级的客户端可以向一个完整的节点索取这些哈希值，然后根据树中的路线将它们散列（hash）在一起。如果结果是 H12345678，那么我们就成功证明了 H4 在树上。

不过树越深，到底部的路线就越长，因此你需要更多的项目（item）来证明。因此，浅而宽的树会更适合做高效的证明。

问题是，如果你想通过在每个节点下添加更多的子节点来使 Merkle 树变得更宽，那将是非常低效的。你需要把所有同级节点的哈希值散列在一起，才能摸到整颗树，所以你需要为 Merkle 证明接收更多的同级节点的哈希值。这将使证明的规模变得巨大。

这就是高效向量承诺的作用。请注意，Merkle 树中使用的哈希值实际上是向量承诺——它们只是一些糟糕的承诺，只能有效地承诺两个元素。所以我们想要向量承诺，我们不需要接收所有的同级节点来验证它。一旦我们有了这一点，我们就可以使树更宽，并减少其深度。这就是我们如何获得有效率的证明大小（size）——减少需要提供的信息量。

Verkle trie 类似于 Merkle 树，但是它使用高效的向量承诺（因此被称为「Verkle「）而不是简单的哈希来承诺其子代（children）。因此，基本的想法是，每个节点可以拥有许多子节点，但我不需要所有的子节点来验证证明。无论宽度如何，这都是一个恒定大小的证明。

实际上，我们之前已经介绍了这个可能性的一个很好的例子——KZG 承诺也可以作为向量承诺使用。事实上，这就是以太坊开发者最初计划在这里使用的东西。他们后来转向了 Pedersen 承诺，以完成类似的作用。它将基于一个椭圆曲线（这里指的是 Bandersnatch），承诺 256 个值（比两个好得多！）。

那么，为什么不建立一个深度为 1 的树，而且要尽可能宽？这对验证者来说是件好事，因为他现在有了一个超级紧凑的证明。但是有一个实际的权衡，即验证者需要能够计算这个证明，而它越宽就越难。因此，Verkle tries 将位于 1~256 个值宽度的两个极端之间。

状态过期

弱无状态从验证者中移除状态膨胀约束，但状态并不会神奇地消失。交易的成本是有上限的，但它们通过增加状态给网络带来了永久的税收。状态的增长仍然是对网络的一种永久性拖累。我们需要做些什么来解决这个根本问题。

这就是我们需要状态过期的原因。长期不活动的状态（比如一年或两年）会被砍掉，即使是区块建设者本来应包括的东西。活跃的用户不会注意到任何事情变化，而我们可以丢弃不再需要的沉重状态。

如果你需要恢复过期的状态，你只需要出示一个证明并重新激活它。这又回到了 N 个存储假设之一。只要有人仍然拥有完整的历史（区块浏览器等等），你就可以从他们那里得到你需要的东西。

弱无状态性将削弱基础层对状态过期的直接需求，但从长远来看，特别是随着 L1 吞吐量的增加，这是很好的。对于高吞吐量的 rollup，这将是一个更有用的工具。L2 状态将以更高的速度增长，以至于它甚至会拖累高配置建设者。

第 3 部分 一切都是 MEV 的锅

PBS 是安全实现 DS（Danksharding）的必要条件，但请记住它最初的设计其实是为了对抗 MEV 的中心化力量。你会注意到今天以太坊研究中反复出现的一个趋势——MEV 现在是加密货币经济学的前沿和中心。

在设计区块链时，考虑到 MEV 是维护安全和去中心化的关键。基本的协议层面的方法是：

尽可能地减轻有害的 MEV（例如，单槽拍板（finality），单一秘密领袖选择）

将其余部分民主化（例如，MEV-Boost、PBS、MEV smoothing）

剩余的部分必须很容易被捕获并在验证者中传播。否则，由于无法与复杂的搜索者竞争，它将使验证者组走向中心化。合并后，MEV 占验证者奖励的比例会高得多，这就加剧了这种情况（质押发行量远低于给予矿工的通货膨胀）。这一点是不能忽视的。

如今的 MEV 供应链

今天的事件顺序长这个样子：

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矿池在这里发挥了建设者的作用。MEV 搜索者通过 Flashbots 将一捆捆交易（连同各自的出价）转交给矿池。矿池运营者汇总出一个完整的区块，并将区块头传递给各个矿工。矿工用 PoW 来证明区块，在分叉选择规则中给予其权重。

Flashbots 的出现是为了防止整个堆栈的垂直整合 - 这将为审查和其他讨厌的外部因素打开大门。当 Flashbots 诞生时，矿池已经开始与交易公司达成独家交易，以提取 MEV。但是，Flashbots 给了他们一个简单的方法来聚合 MEV 竞价，避免垂直整合（通过实施 MEV-geth）。

在合并之后，矿池会消失。我们让普通的家庭验证者也能够相对容易地参与。这需要有人承担专业的建设者角色。家庭验证者可能并不像拥有高额工资的对冲基金那样擅长捕捉 MEV。如果不加以控制，普通人无法在竞争中存活，这将使验证者组走向中心化。如果结构合理，该协议可以将 MEV 收入转用于日常验证者的质押收益。

MEV-Boost

不幸的是，协议内的 PBS 在合并时根本没有准备好。Flashbots 再次提供了一个救急解决方案——MEV-Boost。

合并后的验证者默认直接从公共 mempool 接收交易到他们的执行客户端。他们可以将这些交易打包，交给共识客户端，并将其广播到网络上。(如果你需要复习一下以太坊的共识和执行客户端是如何一起工作的，我在第四部分有过介绍）。

但是你的妈妈和大众验证者不知道如何提取 MEV，就像我们讨论的那样，所以 Flashbots 正在提供一个替代方案。MEV-boost 将接入你的共识客户端，允许你外包专门的区块建造。重要的是，你仍然保留了使用你自己的执行客户端的权利。

MEV 搜索者将继续发挥它们今天的作用。他们将运行特定的策略（统计套利、原子套利、三明治策略等），并为他们的打包块出价，使其被包括在内。然后建设者将他们看到的所有打包块以及任何私人订单流（例如，来自 Flashbots Protect）汇总到最佳的完整块中。建设者通过运行在 MEV-Boost 上的中继，只把区块头传递给验证者。Flashbots 打算运行中继器和建设者，并计划随着时间的推移进行去中心化，但对其他建设者发放白名单的过程可能会很慢。

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MEV-Boost 要求验证者信任中继，也就是共识客户端收到头部信息、签署它，之后区块主体才会显现。中继的目的是向发起者证明主体是有效的和存在的，这样验证者就不必直接信任建设者。

当协议内的 PBS 准备好了，它就会把 MEV-Boost 在这期间提供的东西汇总起来。PBS 提供了同样的权力分离，使建设者更容易去中心化，并使发起者人无需信任任何人。

委员会驱动的 MEV Smoothing

PBS 还使得一个很酷的想法成为可能——委员会驱动的 MEV Smoothing（MEV 平滑化）。

我们看到提取 MEV 的能力是对验证者组的一股中心化力量，但分配也是如此。每个区块的 MEV 奖励的高变异性鼓励验证者的组队，以便随着时间的推移使回报平滑（正如我们今天看到的矿池，尽管作用程度不同）。

默认情况是实际的区块发起者获得来自建设者的全部付款。而 MEV 平滑化将从这笔钱中拿一部分给许多验证者。一个验证者委员会将检查提交的区块，并证明这确实是出价最高的区块。如果一切正常，该区块进入流程，奖励将在委员会和发起者之间分配。

这也解决了另一个问题——带外的贿赂（out-of-band bribe）。发起人可能会被激励提交一个次优的区块，并接受直接的带外贿赂，以隐藏他们从某人那收到的付款。这种证明使发起人受到制约。

协议内 PBS 是实现 MEV 平滑的先决条件。你需要对建设者市场和正在提交的明确的出价有一个认识。这里面有几个开放的研究问题，但不妨碍这是一个令人兴奋的提议，对确保去中心化的验证者非常关键。

单槽拍板（Single-slot Finality）

快速得到最终结果是很好的。等待 15 分钟对于用户体验或跨链沟通来说并不理想。更重要的是，这是一个 MEV 重组问题。

后以太坊合并时代，会出现比现在更强大的确认——数以千计的验证者证明每个区块，而不是现在这样，矿工互相竞争，并可能在同一区块高度挖矿，而不投票。这将使重组变得相当困难。然而，这仍然不是真正的最终拍板结果。如果最后一个区块有一些诱人的 MEV，可能会诱使验证者试图重新组链，并吃下奖励。

单槽拍板消除了这种威胁。逆转一个已完成的区块需要至少三分之一的验证者，而且他们的股份会立即被削减（数百万的 ETH）。

我不会在这里对潜在的机制进行过多的讨论。单槽拍板在以太坊的路线图中是非常遥远的部分，它是一个开放的设计空间。

在今天的共识协议中（没有单槽拍板），以太坊只需要 1/32 的验证者来证明每个槽（目前超过 38 万的验证者中的 12000 个）。在单槽中用 BLS 签名聚合将这种投票扩展到全部验证者组，需要更多的工作。这会把数十万张投票压缩到一个验证中。

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Vitalik 列出了一些有趣的解决方案，这里查看。

单一秘密领袖选择（Single Secret Leader Election）

SSLE 旨在修补合并后我们将面临的另一个 MEV 攻击载体。

信标链验证者名单和即将到来的领袖选择名单是公开的，而且相当容易对他们进行去匿名化处理并映射其 IP 地址。你应该很容易发现这里的问题。

更复杂的验证者可以使用一些技巧来更好地隐藏自己，但普通验证者将特别容易被挖出，随后被 DDOSd。这很容易被 MEV 所利用。

假设你是 n 区的发起者，而我是 n+1 区的发起者。如果我知道你的 IP 地址，我可以很容易对你进行 DDOS，使你因超时而无法生成你的区块。现在我就可以捕获两个区块的 MEV，获得双倍的回报。EIP-1559 的弹性区块大小（每个区块的最大 gas 是目标大小的两倍）加剧了这种情况，所以我可以把本应是两个区块的交易塞进我的单个区块，而这个区块现在是两倍长。

简而言之，家庭验证者可以直接放弃验证，因为他们会被攻击。SSLE 将使得除了发起者之外没有人知道什么时候轮到他们，从而防止了这种攻击。这不会在合并时就生效，但希望它能尽早实施。

第 4 部分 合并的秘密

好吧，其实上面我一直在开玩笑。我真的认为（希望）合并相对很快就会来到。

这么令人激动的事情，我觉得我得站出来喊两句。你的以太坊速成课程到此结束。

合并后的客户端

今天，你运行一个单体客户端（如 Go Ethereum、Nethermind 等）来处理一切。具体来说，全节点做以下两件事：

执行——执行区块中的每个交易，以确保有效性。使用前状态根，执行各个操作，并检查产生的后状态根是否正确

共识——验证你在最长的（最高 PoW）链上，完成了最多的工作（即中本聪共识）。

两者是不可分割的，因为完整的节点不仅遵循最长链，还要遵循最长的有效链。这就是为什么他们是全节点而不是轻节点。即使在 51% 的攻击下，全节点也不会接受无效的交易。

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信标链目前只运行共识，给 PoS 进行试运行，但没有执行。最终，终端总难度（terminal total difficulty）将被决定，届时，目前的以太坊执行区块将合并到信标链区块中，合并成一条链：

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然而，完整的节点将在黑盒下运行两个独立的客户端，并进行互操作。

执行客户端（f.k.a. Eth1 客户端）——当前 Eth 1.0 客户端继续处理执行。他们处理区块，维护 mempools，并管理和同步状态。PoW 则被弃用。

共识客户端（f.k.a. Eth2 客户端）——当前的信标链客户端继续处理 PoS 共识。他们跟踪链头，对区块进行通信和证明，并接收验证者的奖励。

客户端收到信标链的区块，执行客户端运行交易，然后共识客户端将遵循该链，如果一切检查无误。你将能够混合和匹配你所选择的执行和共识客户端，所有的客户端都支持互操作。一个新的引擎 API 将被引入，用于客户端之间的通信：

或者像这样：

合并后的共识

今天的中本聪共识很简单。矿工创建新的区块，并将其添加到观察到的最长的有效链上。

合并后的以太坊转向 GASPER——结合 Casper FFG（拍板工具）加上 LMD GHOST（分叉选择规则）来达成共识。一句话——这是一个偏向活跃度的共识（liveness favoring consensus），而不是偏向安全性的。

区别在于，支持安全的共识算法（例如 Tendermint）在无法获得必要的票数（这里是指验证者组的）时就会停止。支持活跃度的链（如 PoW + Nakamoto Consensus）无论如何都会继续建立一个乐观的账本，但如果没有足够的票数，它们就无法完成拍板。今天的比特币和以太坊永远不会达到最终拍板——你只是假设在足够多的区块之后，重构不会再次发生。

然而，以太坊也会在有足够票数的情况下通过定期检查点来实现最终拍板。每个 32 个 ETH 的实例都是一个独立的验证者，目前已经有超过 38 万个信标链验证者。总的纪元由 32 个槽组成，所有验证者被分割开来，在一个给定的纪元内对一个槽进行验证（意味着每个槽有约 12000 个验证者）。分叉选择规则 LMD Ghost 随后根据这些证明来确定当前链头。一个新的区块在每个槽之后被添加（12 秒），所以总的纪元是 6.4 分钟。一般在两个纪元后，最终结果会以必要的票数实现（所以是每 64 个槽，尽管它可能需要多达 95 个）。

总结时刻

所有的道路都通向中心化区块生产、去中心化的无需信任区块验证和抗审查这一终局。以太坊的路线图突出了这一愿景。

以太坊的目标是成为终极的统一化 DA 和结算层——大规模的去中心化和安全性为基础，上面是可扩展的计算。这是将密码学假设浓缩到一个强大的层。一个统一的模块化（或者现在是分散的？）的、包括执行的基础层，同时能捕捉到整个 L1 设计的最高价值——导致货币溢价和经济安全，正如我最近报道的（现在公开发布）。

我希望你对以太坊的研究是如何交织在一起的有了更清晰的认识。这是非常前沿的，所有的部件都在变化当中，要最终弄清楚这一宏大蓝图并不容易。你需要时刻跟进。

最终，这一切都回到了那个单一的愿景。以太坊为我们提供了一条通往大规模可扩展的令人信服的道路，同时又坚守了我们在这个领域非常关心的那些价值。

特别感谢 Dankrad Feist 的审阅和见解。

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进入下面的界面，管理文件的收件人，添加自己后，可以输入地址或者ens添加好友，这里演示再添加一位好友。（PS：建议只添加自己）

添加完成后点击add

添加以后，可以看到有singer和viewer两种，其中singer表示需要进行文件签名才算发布完成，viewer表示只能查看文件。这里默认都为singer，然后再点击next。

进入准备文件界面，可以添加签名字段、日期、钱包等信息。如果文件管理者是两位，则需要两位至少各添加一个字段。

这里只演示添加签名，鼠标点击签名，然后将鼠标移动到文件空白处，出现＋号，然后点击一下鼠标左键，签名就被添加到文件上。添加完毕后，点击next。

进入查看并发送界面，左边是合约到期时间设置，打开可以设置文件到期时间，默认是关闭的，右边是文件密码，这个必须设置，设置密码以后，点击send，进行钱包签名。

如果出现以下状况，重新进入网站，按照上面步骤重来一遍。

出现以下界面即表示即将成功，在该界面等一分钟左右。

会出现以下界面，，点击sing now，输入密码，进入签名界面。点击click to sign 签名 ，然后点击insert。

点击finish，进行钱包签名。

出现这个界面，等待一分钟左右即可。如果报错，多试几次。

因为设置文件有两位签名者，全部签完才会显示completed。让好友进行签名即可显示completed。

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