Proto Dank Sharding：以太坊擴展解決方案的突破還是僅僅是邁出的一步？

為什麼以太坊現在需要 Sharding？

以太坊目前正面臨一個重大挑戰。隨著網路越來越普及，擁堵問題變得難以解決——交易費用飆升，確認時間變慢。Sharding 出現作為一個可行的解決方案，通過將網路拆分成較小的部分並行運作，以處理更多的交易量。

但 Sharding 並非新概念。其他區塊鏈項目已經嘗試過這項技術。問題是：以太坊如何在保持安全性和去中心化的同時實施 Sharding？這正是 Danksharding 出現的原因。

Danksharding 是什麼——一種不同的思路

Danksharding 以以太坊研究員 Dankrad Feist 的名字命名，代表一種全新的擴展思維方式。它不僅僅是一個技術升級，而是整個以太坊網路擴展能力的戰略基礎。

主要差異在於提案區塊的模型。在傳統的 Sharding 中，許多提案者（(proposers)）在不同的 shard 上運作，導致複雜度較高。而 Danksharding 則使用一個統一的提案系統，結合市場費用的確定方法，簡化整個流程。這種方法不僅更有效率，也更易於維護與安全。

簡化的運作機制

想像一個有 1000 個節點的區塊鏈網路。如果沒有 Sharding，所有 1000 個節點都必須驗證並存儲所有交易。但有了 Sharding，網路會被拆分成多個較小的部分，每個部分只處理一組特定的交易。

舉例來說：第一個 shard 處理 A-E 的帳戶，第二個 shard 處理 F-J，以此類推。結果是每個 shard 的工作量大幅降低，處理速度提升，網路效能改善。

以太坊 2.0 將以 64 個 shard 並行運作，每個 shard 負責獨立的交易和智能合約。

Proto Dank Sharding：未來的過渡階段

Proto-Danksharding 不是完整的 Danksharding，而是一個中間階段。它通過 Ethereum Cancun 升級中的 EIP-4844 引入，允許 Layer 2 rollup 以較低成本將資料加入區塊。

Proto-Danksharding 是未來實現完整 danksharding 的基礎，鋪路前行。

Proto Dank Sharding 與傳統 Sharding 比較

傳統的 Sharding 透過將區塊鏈拆分成多個較小的鏈（shards）來並行處理交易，但這種方法受到複雜度限制——需要管理多個提案、 shard 之間的通信較慢且困難。

Danksharding 更進一步，提出單一提案系統，消除了標準 sharding 相關的協調與安全問題。Proto-Danksharding 利用 blob-carrying 交易技術，是實現這一願景的第一步。

Danksharding 在以太坊 2.0 的主要特點

設計簡化：Danksharding 降低了先前提案的複雜度，打造一個輕量且高效的區塊鏈網路。

支援 Proof of Stake：Danksharding 讓 shard chains 在 PoS 共識系統中平穩運作，這是以太坊 2.0 的核心需求。

交易速度突破：目標是超過 100,000 TPS，遠超目前約 15 TPS 的以太坊。

安全性提升：Danksharding 的設計同時擴展能力與降低 51% 攻擊等風險。

使用者實際受益

Danksharding 不僅是技術升級，更是朝著一個可持續且高效的以太坊邁進。用戶將享有：

• 顯著降低的交易費用：網路能處理更多交易，費用隨之下降。
• 更快的確認速度：交易更迅速完成。
• 較低的硬體需求：節點只需處理部分交易，降低運行門檻。
• 維持去中心化：所有這些好處都在不犧牲去中心化的前提下實現。

Beacon Chain —— Sharding 的核心協調者

Beacon Chain 是一條使用 PoS 機制的區塊鏈，負責協調整個網路。它監控驗證者、管理共識協議，並隨機指派驗證者來驗證 shard chains。這個角色對於 sharding 的安全運作至關重要。

潛在的挑戰

儘管 Danksharding 前景光明，但仍存在風險：

架構複雜度提升：Sharding 增加以太坊架構的複雜性，帶來潛在的安全風險，需謹慎管理。

跨 shard 通訊困難：不同 shard 之間的交易通信可能較內部交易慢。

智能合約複雜化：開發者需調整合約以適應多 shard 運作，設計思維需轉變。

部署路線圖：Proto Dank Sharding 先行，Danksharding 後續

Proto-Danksharding 已經透過 Ethereum Cancun 升級中的 EIP-4844 引入，為完整 Danksharding 的實現鋪路。

預計 Danksharding 將於 2024 年 1 月進入測試階段，但具體時間尚未最終確認。整個過程將分階段進行，讓 Ethereum 社群測試與調整。

常見問題

Ethereum 2.0 上的 Sharding 如何運作？
網路被拆分成 64 個不同的 shard，每個 shard 負責獨立的交易與智能合約。這些 shard 由使用 PoS 的 Beacon Chain 協調。

Sharding 會影響 Ethereum 的去中心化嗎？
Sharding 設計旨在提升擴展性，同時維持去中心化。將網路拆分成較小部分，讓更多節點參與，而不需高端硬體。

何時會實現 Ethereum Sharding？
Sharding 透過多階段部署。Proto-Danksharding 已經推出，完整的 Danksharding 仍在開發中。

Sharding 與 Proof of Stake 的關係？
Sharding 是 Ethereum 2.0 的一部分，PoS 使得 sharding 更安全、更可行，並改變 Ethereum 的共識方式。

智能合約會受到影響嗎？
分片可能使合約執行更複雜，因為需跨多個 shard 運作。但 Ethereum 開發者正研究解決方案，讓流程更順暢。

結論：一個非凡的升級

Danksharding 和 proto dank sharding 是 Ethereum 發展史上的重要轉折點。它們不僅解決了擁堵問題，也為未來區塊鏈能擴展而不犧牲安全與去中心化奠定基礎。這是 Ethereum 對創新的承諾——一個改變遊戲規則的升級，值得所有用戶與投資者密切關注。