怎么用calldata 扩展和分片降低以太坊rollup成本

Rollup 它是以太网唯一的信任扩展解决方案，是短期和中期的解决方案，也可能是长期的解决方案。几个月来，以太网L1.交易成本一直很高，我们迫切需要做任何必要的事情来帮助促进整个生态系统的发展。rollup的迁移。Rollup 帮助助许多以太坊用户显著降低成本：l2fees.info显示，Optimism 和 Arbitrum 提供的费用比以太坊基础层本身低 3-8 倍，而ZK rollup该方案具有更好的数据压缩，并且可以避免包含签名，因此这些L2费用比基础层低40左右-100倍。

但是，这样的费用对很多用户来说还是太贵了。长期以来，人们一直认为改善现在的形式rollup解决方案是数据分片，这将是链中的rollup增加约1-2 MB/s专用数据空间。本文描述了实现解决方案的实用方法，以便尽快实现rollup打开数据空间，随着时间的推移增加额外的空间和安全性。

1.步骤1: tx calldata扩展
今天现有的rollup使用了tx calldata所以，如果我们想不要求，rollup 如果团队做任何额外的工作，短期内会有所改善 rollup 我们只需要降低容量和成本tx calldata成本。今天的平均块大小远远不会威胁到网络的稳定性，所以这是可以安全做到的，虽然可能需要一些额外的逻辑来防止非常不安全的边缘情况。

请参阅：EIP 4488或替代方案EIP 4490(更简单但效果更温和)。

EIP 4488 应将可用于rollup数据空间增加到每个slot 约 1 MB 理论最大值，并将rollup成本降低到原来的1/它可以比以下步骤更快地实施。

2.步骤2: 一些分片
同时，我们可以开展工作，推出合适的片段。以完整的形式实现合适的片段需要很长时间，但我们能做的就是一点一点实现，从每一个部分中受益。要实现的第一个自然部分是片段规范的业务逻辑，通过将片段的初始数量保持在非常低的水平(例如 4)，以避免大多数与网络相关的困难。每一部电影都在自己的子网上播放。默认情况下，验证人会信任委员会，但如果他们愿意，他们可以选择在每个子网上，只看到信标块确认的任何块的完整性body在主体接受信标块之前。

分片标准本身并不是特别困难，这是最近发布的Altair 类似硬分叉的样板代码更改(Altair 信标更改规范文件长 728 行，分片信标变更规范文件长 888 好的)，所以我们可以合理地期待它的实现和实现 Altair 在类似的时间范围内实施和部署。

为了使分片数据真正可用rollup，rollup有两种选择可以将证明放入分片数据中:

添加 BEACONBLOCKROOT 操作码，rollup 将添加代码来验证植根于历史信标链块根的区块 Merkle 证明。

添加面向未来的状态和历史访问预编译，以便在未来承诺方案发生变化时，rollup无需更改代码。

这会将rollup数据空间增加到每个slot约 2 MB（每个分片 250 kB * 4 分片，添加步骤 1 中扩展的 calldata）。

3.第 3 步：N 受委员会保护
这一步将活动分片的数量从 4 个增加到 64 个，分片数据现在将进入子网，因此此时 P2P 层必须足够稳定，可以拆分成更多的子网。数据可用性的安全性将基于诚实，这取决于委员会的安全性。

这会将rollup数据空间增加到每个slot约 16 MB（每个分片 250 kB * 64 个分片)，我们假设此时， rollup 已从执行链中迁移。

4.第四步:数据可用性抽样 (DAS)
在这一步中，我们将添加数据可用性采样(DAS)为了保证更高层次的安全性，即使发生大部分不诚实的攻击，也可以保护用户。数据可用性采样可以分阶段推出:首先允许网络以非绑定的方式进行测试，然后作为接受信标块的要求，甚至在其他客户端之前在一些客户端进行。

一旦完全引入数据可用性采样，分片部署就完成了。

5.在分片环境下Optimistic和ZK rollup
分片世界和现状的一个主要区别是，在分片世界中，rollup事实上，数据不不可能的rollup块提交给智能合同交易的一部分。相反，数据发布步骤和rollup块提交步骤必须分开：

首先，数据发布步骤将数据放在链上(放在分片中)，然后提交步骤提交header并指向基础数据。

Optimism 和 Arbitrum 已经为rollup块提交采用了两步设计，所以两者都是小代码变更。

而对于ZK rollup事情有点困难，因为提交交易需要提供直接操作数据的证明。他们可以做一个 ZK-SNARK 证明分片中的数据与信标链中的承诺相匹配，但非常昂贵。幸运的是，有更便宜的选择。

如果ZK-SNARK是基于BLS12-381的PLONK证明他们可以直接提交分片数据作为输入。BLS12-381 分片数据承诺 KZG 承诺，与 PLONK 承诺类型相同，可以作为公共输入直接传输到证明中。

如果 ZK-SNARK 使用不同的方案(甚至只是 BLS12-381 PLONK，但是更大的可信设置)，可以包括自己对数据的承诺，并使用等价证明来验证信标链中的承诺和承诺是否承诺相同的数据。

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