คำอธิบาย EIP-4844: วิธีที่ proto-danksharding ช่วยลดค่าธรรมเนียม Ethereum L2 ลง 90%
ก่อนเดือนมีนาคม 2024 การส่งโทเค็นมูลค่า 10 ดอลลาร์บน Arbitrum มีค่าธรรมเนียมประมาณ 0.50 ดอลลาร์ ส่วนบน Base บางครั้งอาจสูงกว่า 1 ดอลลาร์ ค่าธรรมเนียมเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากทุกๆ โรลอัพ Layer 2 ต้องส่งข้อมูลธุรกรรมไปยังเมนเน็ต Ethereum ในรูปแบบ calldata และ calldata นั้นมีราคาแพง เนื่องจากถูกจัดเก็บอย่างถาวรบนบล็อกเชน และแย่งชิงตลาด gas เดียวกันกับธุรกรรม Ethereum อื่นๆ ทุกรายการ
จากนั้นการอัปเกรด Dencun ก็เปิดใช้งานเมื่อวันที่ 13 มีนาคม 2024 EIP-4844 ได้นำเสนอธุรกรรมแบบ Blob ค่าธรรมเนียม L2 ลดลงเหลือเพียงเศษสตางค์ Base มีปริมาณธุรกรรมเพิ่มขึ้นถึง 224% Rollup แบบมองโลกในแง่ดีลดต้นทุน Calldata ลง 81% การอัปเกรดไม่ได้แค่ปรับเปลี่ยนตัวเลข Gas เท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนเศรษฐศาสตร์ของระบบนิเวศ Rollup ทั้งหมดของ Ethereum ด้วย
บทความนี้จะอธิบายว่า EIP-4844 ทำงานอย่างไร การทำธุรกรรมแบบ Blob ทำงานอย่างไร มีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้างสำหรับผู้ใช้ L2 หลังจากการประชุม Dencun และ Ethereum จะก้าวต่อไปอย่างไรหลังจากนี้กับการอัปเกรด Pectra และเส้นทางสู่การทำ Danksharding อย่างเต็มรูปแบบ
EIP-4844 คืออะไร?
EIP-4844 หรือที่เรียกว่า proto-danksharding คือข้อเสนอการปรับปรุง Ethereum ที่แนะนำประเภทธุรกรรมใหม่: ธุรกรรมที่ส่งข้อมูลแบบ blob แนวคิดนี้ตรงไปตรงมา Rollup จำเป็นต้องโพสต์ข้อมูลไปยัง Ethereum เพื่อให้ทุกคนสามารถตรวจสอบธุรกรรมได้ ก่อน EIP-4844 ข้อมูลนั้นจะถูกเก็บไว้ใน calldata ซึ่งอยู่บนเชนตลอดไปและมีค่าธรรมเนียม gas ในการดำเนินการ หลังจาก EIP-4844 แล้ว rollup จะโพสต์ข้อมูลในรูปแบบ blob แทน Blob มีราคาถูกกว่า ชั่วคราว และมีตลาดค่าธรรมเนียมแยกต่างหาก
แต่ละบล็อบเก็บข้อมูลได้ 128 KB ซึ่งคิดเป็นประมาณ 4,096 องค์ประกอบฟิลด์ โดยแต่ละองค์ประกอบมีขนาด 32 ไบต์ บล็อก Ethereum หนึ่งบล็อกสามารถบรรจุบล็อบได้สูงสุด 6 บล็อบ (เป้าหมายคือ 3 บล็อบ) ข้อมูลในบล็อบนั้นไม่สามารถเข้าถึงได้โดย EVM สัญญาอัจฉริยะไม่สามารถอ่านเนื้อหาของบล็อบได้โดยตรง แต่จะเห็นแฮชเวอร์ชันของคำมั่นสัญญา KZG ของบล็อบ ซึ่งเป็นลายนิ้วมือทางคริปโตกราฟีที่พิสูจน์ว่าข้อมูลมีอยู่จริงโดยไม่ต้องเปิดเผยต่อเลเยอร์การดำเนินการ
ข้อมูลบล็อบจะอยู่บนเชนบีคอน (เลเยอร์ฉันทามติของ Ethereum) ประมาณ 18 วัน หลังจากนั้นก็จะถูกลบออกไป นี่คือความแตกต่างที่สำคัญจากข้อมูลการโทร ซึ่งจะอยู่บนเชนตลอดไป รูปแบบการจัดเก็บชั่วคราวนี้เองที่ทำให้บล็อบมีราคาถูกลงมาก โหนด Ethereum ไม่จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลบล็อบอย่างถาวร ดังนั้นเครือข่ายจึงสามารถประมวลผลข้อมูลบล็อบได้มากขึ้น
ตลาดก๊าซสำหรับบล็อกแยกต่างหากทำงานคล้ายกับ EIP-1559 แต่สำหรับพื้นที่บล็อกโดยเฉพาะ เมื่อความต้องการบล็อกสูง (มากกว่า 3 ต่อบล็อก) ค่าธรรมเนียมพื้นฐานของบล็อกจะสูงขึ้น เมื่อความต้องการต่ำ ค่าธรรมเนียมจะลดลง ซึ่งหมายความว่าการกำหนดราคาบล็อกจะปรับตัวโดยอิสระจากก๊าซปกติ ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของกิจกรรม DeFi บนเมนเน็ตจึงไม่ทำให้ค่าธรรมเนียม L2 เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติ

วิธีการทำงานของธุรกรรม Blob ในเชิงเทคนิค
เมื่อตัวจัดลำดับโรลอัพต้องการส่งข้อมูลไปยัง Ethereum มันจะสร้างธุรกรรมที่บรรจุข้อมูลไบนารี (blob) ธุรกรรมนี้มีฟิลด์ใหม่สองฟิลด์ที่ไม่เคยมีมาก่อนใน EIP-4844:
- `max_fee_per_blob_gas`: ค่าธรรมเนียมสูงสุดที่ผู้ส่งจะจ่ายต่อหน่วยก๊าซ blob
- `blob_versioned_hashes`: ข้อมูลอ้างอิงทางด้านการเข้ารหัสที่เชื่อมโยงไปยังบล็อบที่แนบมา
ข้อมูลบล็อบจริงจะถูกส่งไปพร้อมกับธุรกรรมในรูปแบบ "ไซด์คาร์" โดยจะไม่รวมอยู่ในเพย์โหลดการประมวลผล โหนดบีคอนจะจัดเก็บบล็อบ ตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้การยืนยันพหุนาม KZG และทำให้พร้อมใช้งานได้ประมาณ 18 วันก่อนที่จะลบทิ้ง
KZG commitments คือหัวใจหลักของการเข้ารหัสลับ ชื่อนี้ตั้งตามชื่อของ Kate, Zaverucha และ Goldberg ระบบการยืนยันความถูกต้องแบบพหุนามนี้ช่วยให้ทุกคนสามารถตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลเฉพาะส่วนภายในบล็อบได้โดยไม่ต้องดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมดขนาด 128 KB คุณสมบัตินี้เองที่ทำให้การสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูลเป็นไปได้ในอนาคตเมื่อใช้ danksharding แบบเต็มรูปแบบ ในตอนนี้ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องทุกคนจะดาวน์โหลดบล็อบทั้งหมด แต่ในอนาคต พวกเขาจะต้องสุ่มตัวอย่างเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้น
ก่อนการอัปเกรด Dencun นั้น Ethereum ได้ดำเนินการ Trusted Setup Ceremony สำหรับพารามิเตอร์ KZG โดยมีผู้ร่วมให้ข้อมูลกว่า 140,000 รายเข้าร่วม ระบบรักษาความปลอดภัยนี้ต้องการเพียงผู้เข้าร่วมที่ซื่อสัตย์เพียงคนเดียวที่ละทิ้งการคำนวณของตน หากมีคนซื่อสัตย์แม้เพียงคนเดียว ระบบทั้งหมดก็จะทำงานได้
ภาระการจัดเก็บข้อมูลบนโหนดนั้นสามารถจัดการได้ โดยกำหนดเป้าหมายไว้ที่ 3 บล็อบต่อบล็อก โหนดต้องการพื้นที่จัดเก็บเพิ่มเติมประมาณ 384 KB ต่อบล็อก ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษา 18 วัน จะใช้พื้นที่รวมประมาณ 48 GB ไม่ใช่จำนวนน้อย แต่ก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่เช่นกัน
สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปหลังเหตุการณ์ที่เดนมาร์ก: ตัวเลข
การอัปเกรดระบบ Dencun เริ่มใช้งานเมื่อวันที่ 13 มีนาคม 2024 ผลกระทบต่อเศรษฐกิจระดับ L2 เกิดขึ้นทันทีและรุนแรงมาก
| เมตริก | ก่อนถึงเมืองเดนชุน | หลังจากเมืองเดนชุน | เปลี่ยน |
|---|---|---|---|
| ขนาดข้อมูลบล็อกเฉลี่ย | ฐาน | +116.8% | บล็อกขนาดใหญ่ขึ้น ประสิทธิภาพการประมวลผลสูงขึ้น |
| การใช้งานข้อมูลการโทรโดย Rollup | มาตรฐาน | -56.8% | ม้วนกระดาษเปลี่ยนเป็นก้อนกลมๆ |
| ต้นทุนข้อมูลการโทรแบบรวมกลุ่มที่มองในแง่ดี | 0.50-2 ดอลลาร์ต่อธุรกรรม | ต่ำกว่าเซ็นต์ | -81% |
| ปริมาณธุรกรรมพื้นฐาน | ฐาน | +224% | การลดค่าธรรมเนียมกระตุ้นให้เกิดการนำไปใช้ |
| ตลาดก๊าซบล็อบ | ไม่มีอยู่จริง | ตลาดค่าธรรมเนียมอิสระ | กลไกการกำหนดราคาใหม่ |
ก่อนยุค Dencun ข้อมูล rollup ทุกไบต์จะมีค่าใช้จ่ายเป็น gas สำหรับการดำเนินการ โดยทั่วไปแล้ว ธุรกรรมของ Arbitrum จำเป็นต้องให้ sequencer ส่งข้อมูล calldata ไปยัง Ethereum mainnet ซึ่งต้องจ่าย gas ในอัตราเดียวกับผู้ใช้ Ethereum รายอื่นๆ ในช่วงเวลาที่มีการใช้งานหนาแน่น ค่าธรรมเนียม L2 จะสูงขึ้นถึงหลายดอลลาร์ต่อธุรกรรม ซึ่งทำให้จุดประสงค์ของการใช้ L2 ลดลงไปบางส่วน
หลังจากเหตุการณ์ Dencun การทำธุรกรรมแบบ rollup ก็เปลี่ยนมาใช้ธุรกรรมแบบ blob ซึ่ง blob มีช่องทางค่าธรรมเนียม (gas lane) ของตัวเอง ผลลัพธ์คือ การส่งโทเค็นผ่าน Base มีค่าใช้จ่ายลดลงจากหลายดอลลาร์เหลือเพียงเศษสตางค์ ค่าธรรมเนียมการเก็งกำไรก็ลดลงในอัตราใกล้เคียงกัน การลดค่าธรรมเนียมครั้งนี้รุนแรงมากจนทำให้กิจกรรมบน L2 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผู้ใช้ที่รออยู่ข้างสนามต่างหลั่งไหลเข้ามา
Base โดดเด่นเป็นอย่างมาก ปริมาณธุรกรรมเพิ่มขึ้นถึง 224% ภายในไม่กี่สัปดาห์หลังจาก Dencun เปิดใช้งาน ระบบ rollup ที่ได้รับการสนับสนุนจาก Coinbase นั้นมีราคาแพงเมื่อเทียบกับคู่แข่ง แต่ด้วย blobs ทำให้มันกลายเป็นหนึ่งใน L2 ที่มีราคาถูกที่สุดในการใช้งาน
การอัปเกรด Pectra: เพิ่มความจุของบล็อกเป็นสองเท่า
การเพิ่มความจุของบล็อกข้อมูลครั้งแรกเกิดขึ้นพร้อมกับการอัปเกรด Pectra ในเดือนพฤษภาคม 2025 มาตรฐาน EIP-7691 เพิ่มเป้าหมายของบล็อกข้อมูลเป็นสองเท่าจาก 3 เป็น 6 และเพิ่มจำนวนสูงสุดจาก 6 เป็น 9 ซึ่งส่งผลให้แบนด์วิดท์ข้อมูลที่ใช้ได้ในการรวมข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ? ในช่วงปลายปี 2024 พื้นที่สำหรับเก็บข้อมูลแบบ Blob เริ่มเต็ม เมื่อช่อง Blob ทั้ง 6 ช่องในบล็อกถูกจองเต็ม ค่าธรรมเนียมพื้นฐานของ Blob ก็จะเริ่มสูงขึ้น เหมือนกับค่าแก๊สปกติในช่วงที่มีการใช้งานหนาแน่น การที่ Rollup ต่างๆ โพสต์ข้อมูลมากขึ้น หมายความว่าค่าธรรมเนียม Blob ที่ถูกจะไม่คงอยู่แบบนั้นตลอดไป เว้นแต่ว่าความจุจะขยายตัว
Pectra ได้แก้ไขปัญหานั้นแล้ว ด้วยเป้าหมายข้อมูล 6 จุดต่อบล็อก เครือข่ายจึงสามารถจัดการข้อมูลแบบ Rollup ได้ประมาณสองเท่าก่อนที่ตลาดค่าธรรมเนียมจะเริ่มผลักดันราคาให้สูงขึ้น สำหรับผู้ใช้ L2 นั่นหมายความว่าค่าธรรมเนียมจะยังคงต่ำแม้ว่าการใช้งานจะเพิ่มขึ้นก็ตาม
การคำนวณความต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลของโหนดนั้นยังคงอยู่ในระดับที่เหมาะสม โดยแต่ละบล็อกมีพื้นที่จัดเก็บข้อมูล 6 บล็อบ ทำให้ภาระการจัดเก็บข้อมูลอยู่ที่ประมาณ 768 KB ต่อบล็อก ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษา 18 วัน จะใช้พื้นที่ประมาณ 96 GB ซึ่งมากกว่าก่อนการใช้งาน Pectra แต่ก็ยังอยู่ในขอบเขตที่ฮาร์ดแวร์ของผู้บริโภคทั่วไปสามารถรองรับได้ การรักษาความเป็นกลางของ Ethereum โดยไม่ทำให้ผู้ใช้งานโหนดตามบ้านต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงเกินไปนั้น เป็นข้อจำกัดที่นักออกแบบโปรโตคอลให้ความสำคัญอย่างจริงจัง

จากการแบ่งส่วนข้อมูลแบบเบื้องต้น (proto-danksharding) ไปสู่การแบ่งส่วนข้อมูลแบบเต็มรูปแบบ (full danksharding)
EIP-4844 ถูกออกแบบมาเพื่อเป็นก้าวแรกเสมอมา Proto-danksharding ช่วยให้ Ethereum สามารถทำธุรกรรมแบบ Blob และมีตลาดค่าธรรมเนียมแยกต่างหากได้ ส่วน danksharding แบบเต็มรูปแบบ ซึ่งยังต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะเกิดขึ้นจริง จะพัฒนาแนวคิดนี้ให้ก้าวไปไกลกว่านั้นมาก
ระบบปัจจุบันกำหนดให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องทุกรายต้องดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมดในแต่ละบล็อก ซึ่งใช้งานได้กับบล็อกที่มี 6-9 บล็อก แต่ใช้ไม่ได้กับบล็อกที่มี 64 บล็อกขึ้นไป การแบ่งบล็อกแบบเต็มรูปแบบ (Full danksharding) นำเสนอการสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล (Data Availability Sampling หรือ DAS) ซึ่งผู้ตรวจสอบความถูกต้องจำเป็นต้องดาวน์โหลดเพียงส่วนเล็ก ๆ แบบสุ่มจากแต่ละบล็อก และใช้การยืนยันแบบ KZG เพื่อตรวจสอบส่วนที่เหลือ วิธีนี้ช่วยให้ Ethereum สามารถเพิ่มความจุของบล็อกได้โดยไม่ต้องให้โหนดดาวน์โหลดข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ
| คุณสมบัติ | โปรโต-ดังก์ชาร์ดิง (ตอนนี้) | การแบ่งส่วนข้อมูลแบบเต็มรูปแบบ (ในอนาคต) |
|---|---|---|
| บล็อบต่อบล็อก | เป้าหมาย 6, สูงสุด 9 (หลังผ่าตัด Pectra) | 64+ |
| ดาวน์โหลดข้อมูลตัวตรวจสอบความถูกต้อง | ก้อนเต็มๆ | ตัวอย่างสุ่ม (DAS) |
| การเข้ารหัสแบบลบ | ไม่ได้ใช้ | จำเป็นสำหรับ DAS |
| การตรวจสอบความพร้อมใช้งานของข้อมูล | ดาวน์โหลดฉบับเต็ม | การสุ่มตัวอย่างตามความน่าจะเป็น |
| ภาระการจัดเก็บข้อมูลของโหนด | ~96 GB / 18 วัน | ขั้นต่ำต่อโหนด |
| ปริมาณธุรกรรมที่ดำเนินการ | TPS หลายพันเครื่องทั่ว L2 | เป้าหมาย TPS หลายล้านรายการ |
แผนงานยังไม่แน่นอน นักวิจัยของ Ethereum ยังคงถกเถียงกันถึงพารามิเตอร์ที่แน่นอน แต่ทิศทางนั้นชัดเจน: พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบ Blob มากขึ้น ค่าใช้จ่ายต่อโหนดน้อยลง และเลเยอร์การเข้าถึงข้อมูลที่สามารถรองรับการรวมข้อมูล (rollup) ได้พร้อมกันหลายร้อยรายการ
บล็อบมีความหมายอย่างไรต่อผู้ใช้และนักพัฒนา
หากคุณใช้เครือข่ายเลเยอร์ 2 EIP-4844 คือเหตุผลที่ค่าธรรมเนียมของคุณต่ำ นั่นคือข้อสรุปสุดท้าย คุณไม่จำเป็นต้องเข้าใจข้อผูกพันของ KZG หรือตลาดก๊าซของบล็อกเพื่อที่จะได้รับประโยชน์ ผลกระทบจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ: ผู้ให้บริการรวบรวมข้อมูลจ่ายน้อยลงในการส่งข้อมูล พวกเขาส่งต่อส่วนลดนั้นให้กับผู้ใช้ และธุรกรรมของทุกคนมีค่าใช้จ่ายเพียงเศษเสี้ยวของเซ็นต์
สำหรับนักพัฒนาที่สร้างแอปพลิเคชันบนเลเยอร์ 2 (L2) บล็อกข้อมูลได้เปลี่ยนสมการต้นทุนสำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้ข้อมูลจำนวนมาก เกม โซเชียล และแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dapps) ที่ใช้ข้อมูลเข้มข้น ซึ่งไม่สามารถใช้งานได้จริงบน L2 ที่มีราคาแพง กลับกลายเป็นสิ่งที่ทำได้ การที่ Base มีกิจกรรมเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังงาน Dencun ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ นักพัฒนาได้ส่งแอปพลิเคชันที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจก็ต่อเมื่อใช้ค่าธรรมเนียมระดับบล็อกข้อมูลเท่านั้น
สำหรับเครือข่ายหลักของ Ethereum ภาพรวมมีความซับซ้อนกว่านั้น Blob สร้างรายได้ค่าธรรมเนียมแยกต่างหากที่ส่งไปยังผู้ตรวจสอบความถูกต้อง แต่เนื่องจากค่าธรรมเนียม Blob ถูกออกแบบมาให้ราคาถูก จึงสร้างรายได้ต่อไบต์น้อยกว่า Calldata นักวิเคราะห์บางคนโต้แย้งว่าสิ่งนี้เร่งปัญหา "เงินอัลตราโซนิก" ของ Ethereum ในทางกลับกัน: ค่าธรรมเนียม L2 ที่ต่ำลงหมายถึง ETH ที่ถูกเผาผ่าน EIP-1559 น้อยลง ว่านี่เป็นเรื่องน่ากังวลหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับมุมมองของคุณเกี่ยวกับคุณค่าระยะยาวของ Ethereum
สิ่งหนึ่งที่ยังไม่เปลี่ยนแปลงคือ Ethereum ยังคงทำหน้าที่ชำระบัญชีทุกอย่าง Blob เป็นเพียงชั่วคราว แต่ข้อผูกมัดทางด้านการเข้ารหัสจะคงอยู่บน mainnet อย่างถาวร Rollup ยังคงต้องการ Ethereum เพื่อความปลอดภัย Proto-danksharding ทำให้ L2 มีราคาถูกลง แต่ไม่ได้ทำให้ L2 เป็นอิสระ