以太坊坎昆升级，你需要关注的升级内容！

坎昆升级（Dencun）可谓是 2024 年度以太坊网络最值得关注的事情，也是继去年上海升级（Shapella）后的又一大更新。

坎昆升级是继上海升级后，对以太坊主链进行的再次升级，这次升级的目的是希望解决以往被诟病的性能低、费用高、网络拥堵等问题，通过推动以太坊扩容进程来提高主链 TPS 和降低用户 Gas 费，同时增强可扩展性和安全性，提高网络性能。

以太坊坎昆升级已经到来，我来简单讲一下这次升级需要关注的内容。

那么，究竟什么是坎昆升级？我们需要关注哪些EIP内容？这次升级将改变以太坊哪些性能？EIP-4844 提案是什么？

一、什么是坎昆升级？

坎昆升级全称「Cancun-Deneb」，是 Cancun 和 Deneb 这两个升级的组合，英文简称为「Dencun」。中文的「坎昆升级」其实只代表了前半部分的「Cancun」而省去了 Deneb 部分，完整的称呼是「坎昆 -Deneb」升级。

以太坊每个升级名字对应着以太坊网络的特定层，坎昆（Cancun）升级旨在改进以太坊执行层的性能，而 Deneb 升级则侧重于共识层。

为了更好理解这些概念，需要先了解一下以太坊目前的架构和状态。

在以太坊合并之前，以太坊网络主要由「执行层和共识层」两个部分组成，二者彼此独立运行。

执行层主要负责处理智能合约逻辑执行的部分，也就是交易计算发生的地方，它是原来的以太坊主网，也被称为「以太坊 1.0」，其还负责维护以太坊网络的状态并执行以太坊虚拟机（EVM）代码等。

执行层升级是以之前举办 Devcon 的城市命名：柏林 ->伦敦 ->上海 ->坎昆 ->布拉格 ->大阪 ->波哥大。

共识层主要确保所有交易和智能合约通过质押 PoS 进行验证，使所有节点及客户端之间实现共识，达成状态一致，它是此前与执行层合并后形成的信标链（Beacon），也被称为「以太坊 2.0」。

每个共识层升级都会被赋予一颗恒星的名称，按第一个字母顺序选择：Altair->Bellatrix->Capella->Deneb->Electra->(F)unknown。

合并后，以太坊的执行性和共识层平行运行，二者通过引擎API的接口进行通信或信息互通。引擎API允许执行客户端向共识客户端请求区块信息，也允许共识客户端向执行客户端发送新区块或请求执行有效性证明（Execution Validity Proof）等。

执行层的升级被称为坎昆（Cancun），共识层的升级将被称为Deneb，整个升级的名称就是Cancun-Deneb。虽然即将到来的坎昆升级和Deneb升级在技术上有所不同，但它们是同时实施的，因此也喜欢使用合成词“Dencun”来指代这种组合升级。

二、以太坊 Dencun EIP 解释

而根据 Dencun 升级的本次命名，可以看出这次升级将主要改进及优化以太坊网络中执行层中的智能合约、EVM 和共识层中的数据共识及状态对齐等问题。在本次升级中，以太坊社区提出了一系列的改进方案 EIPs，共有 9 条经过社区成员讨论、测试和投票后决定实施的技术规范。

让我们来了解一下以太坊协议开发团队解释的Dencun以太坊升级期间将实施的九个EIP。

• EIP-1153 – EIP-1153 引入了两个名为 TLOAD 和 TSTORE 的 EVM 操作码，它们在每个事务结束时自行擦除。由于新的操作码不存储在以太坊的全局状态中，因此预计它们将使 Gas 费的使用更加高效。
• EIP-4788 – 此次 ETH 升级通过将以太坊信标链的区块根存储在执行层的智能合约中，将其暴露给 EVM。
• EIP-4844 – Proto-danksharding 将引入临时数据 blob，汇总可用于存储部分交易数据。临时数据块不会与 EVM 交互，从而降低 Gas 费用，并使以太坊节点保持苗条。
• EIP-5656 – EIP-5656 引入了一种名为 MCOPY 的新 EVM 复制代码，它将提供一种更简单、更便宜的方法来复制 EVM 中的内存。
• EIP-6780 – EIP-6780 将更新 SELFDESTRUCT 操作码，以便仅在创建合约时在同一事务中调用操作码时删除合约。
• EIP-7044 – EIP-7044 将取消对验证器退出消息有效性的限制。
• EIP-7045 – 此以太坊升级延长了信标链区块中可以包含证明的期限。
• EIP-7514 – EIP-7514 对每个 epoch 期间可以激活的验证器数量添加了硬性上限。
• EIP-7516 – 此 ETH 升级引入了一个名为 BLOBBASEFEE 的新操作码，它返回当前正在执行的区块的 blob 基本费用值。

三、Dencun 以太坊升级的 6 大主要优势

以太坊坎昆升级预计将为以太坊网络和生态系统带来多项好处。除了解决网络面临的一些最普遍的问题之外，升级还将向新用户和用例开放生态系统，从而扩大网络的可能性。

3.1 增强的可扩展性

Dencun升级将增加以太坊的网络吞吐量。这主要通过原始 danksharding 来实现，它将引入 L2 汇总可用于获得更高每秒交易量的临时存储空间。

3.2 降低 Gas 费用

EIP-4844 数据“blob”的集成旨在显着降低 Gas 费用，使交易更具成本效益。

3.3 增强安全性

Dencun 升级将实施 EIP-6780，这将禁用 SELFDESTRUCT 代码。此次升级将限制智能合约的终止，增强对用户数据及其资金的保护。

3.4 改进的跨链通信

Dencun 升级将通过 EIP-4788 实现各种区块链网络之间的无缝、安全交互，因为升级预计将改善跨链桥梁和权益池。

3.5 更好的数据存储

EIP-1153 提出的更改旨在优化以太坊区块链上的数据存储。EIP-1153 将引入不存储在以太坊全局状态中的新操作码，这将优化区块空间的使用并使 Gas 费用的使用更加高效，特别有利于依赖高效数据管理的第2层解决方案。

3.6 为完整 Danksharding 做好准备

The Surge 的以太坊最终目标是实现完全 danksharding（Danksharding以以太坊研究员Dankrad Feist命名，以致敬他提出革新性分片技术方法。），预计将在以太坊上实现“每秒 100,000 笔及以上的交易”。

然而，danksharding 仍然“需要几年的时间”，因为需要首先实施多次网络升级（包括提议者与构建者的分离）。与此同时，原始 danksharding 将作为 Dencun 升级期间的垫脚石引入。

据以太坊开发人员称，数据块的数量将从原始 danks 分片中的每个块 1 个增加到完整 danks 分片中的 64 个。

四、EIP-4844 提案是什么？

EIP-4844 是坎昆更新的核心，EIP-4844 也被称为 proto-danksharding 提案，是分片 Danksharding 扩容解决方案的初始版，也是一种临时扩容解决方案。

通过实现链下数据的临时存储和访问，降低 Layer2 数据发布到以太坊主网上的 Gas 成本，尤其是 Rollup 解决方案，可将其数据发布至主网的 Gas 费用降低至现在千分之一以下，从而降低用户使用其网络 Gas 费。

EIP-4844 提案中引入了 Blob 交易类型，这是一种新的数据格式，帮助扩展以太坊，代表从 Layer2 回传过来的数据，和 Layer1 以太坊主网上产生的原生数据 Calldata 区分。Blob 携带的数据仅由以太坊共识层下载和存储，但不支持执行性 EVM 访问，且这个数据是有时效性的，有效期约 18 天。

Blob 是一个外部临时存储，并没有真正的把 Layer2 交易数据存储到 Layer1 中，且定期会失效，这极大的降低了数据存储成本。

这个过程简单来说，Blob 是以太坊主网为 Layer2 网络交易等数据上链搭建的一个单独的通道，在这个通道中，以太坊 Layer2 数据完成传输、存储、验证等服务，且 Gas 费以及存储成本都是定制的，与以太坊网络的活跃度无关。

EIP-4844 的主要目标是通过使用新型的 Blob 数据格式携带交易，使以太坊的 L2 Gas 费降低，使向完全分片的过渡更加容易，因为所有未来的升级仅在共识层上进行。

在产品架构层面，EIP-4844 引入了 Blob 携带交易，这是以太坊第一次为 L2 单独构建数据层，为后续完全分片 Danksharding 打下基础；

经济模型层面，EIP-4844 将为 Blob 引入新的费用市场，这是以太坊迈向多维市场的第一步；

用户体验层面，用户最直观的感知就是 L2 费用的大幅降低，这将为 L2 以及其应用层的爆发提供重要基础。

五、坎昆升级会如何影响开发者、用户？

• 用户角度：

对于用户来说，坎昆升级通过引入 Blob 来存储和检索链下数据，从而降低了 Layer2 网络数据上链的成本，用户可以享受到 Layer2 网络的低 Gas 费交易及更多的链上用例，因为低 Gas 费、高吞吐量将催生更多样化的用例，尤其是有高频交易需求的用例，比如游戏、衍生品类产品等。

• 开发者角度： 对于开发者来说，EIP-4844 将使开发者能够更灵活、更创新、更多样地开发以太坊应用。

开发者将能够利用 proto-danksharding 来存储和检索链上数据，以支持更多的 Layer2 解决方案和应用场景。开发者还将能够为未来的完整 danksharding 做好准备，从而利用更多的碎片资源和功能。

EIP-6780 和 EIP-5656 等提案的改进，将会为开发者提供一个更高效的、成本更低的智能合约的部署以及开发平台，让其有更多时间专注于产品上而不是基础设施的性能改进上。

对 Rollup 系网络性能的优化，让开发人员处理高频、复杂交易的场景成为现实，这将使开发者在智能合约或 DeFi 应用中集成更复杂的功能。