Proto Dank 分片：以太坊扩展解决方案的突破还是仅仅是迈出的一步？

为什么以太坊现在需要分片技术？

以太坊目前正面临一项重大挑战。随着网络的日益普及，拥堵问题变得难以解决——交易费用飙升，确认时间变慢。分片技术作为一种可行的解决方案出现，通过将网络划分为多个可以并行运行的小部分，以应对更大量的交易。

但分片并不是一个新概念。其他区块链项目已经尝试过这项技术。问题在于：以太坊如何在保持安全性和去中心化的前提下实现分片？这也是Danksharding诞生的原因。

Danksharding是什么——一种不同的思路

Danksharding以以太坊研究员Dankrad Feist的名字命名，代表一种全新的扩展思路。它不仅仅是技术升级，更是整个以太坊网络扩展能力的战略基础。

主要区别在于提案区块的模型。在传统的分片中，多个(提案者)在不同的分片上提出提案，复杂度较高。而Danksharding采用单一的提案系统，结合市场费用的确定方法，简化了整个流程。这种方法不仅更高效，也更易维护和安全。

简化的工作机制

想象一个拥有1000个节点的区块链网络。如果没有分片，所有1000个节点都必须验证和存储全部交易。但有了分片，网络被划分为多个小段，每个段只处理一部分交易。

举例说明：第一个分片处理A-E账户，第二个分片处理F-J账户，依此类推。这样每个分片的工作量大大减少，处理速度提升，网络性能改善。

以太坊2.0将采用64个分片并行运行，每个分片独立处理交易和智能合约。

Proto Dank Sharding：未来的过渡阶段

Proto-Danksharding不是完整的Danksharding，而是一个中间阶段。它通过以太坊“坎昆升级”引入的EIP-4844实现，允许Layer 2的rollup以更低成本将数据加入区块。

Proto-Danksharding为未来完整的Danksharding铺平了道路。

Proto Dank Sharding与传统分片的比较

传统分片通过将区块链划分为多个小链（shards）实现并行交易，但这种方法受限于复杂性——需要管理多个提案、不同shard之间通信缓慢且困难。

Danksharding更进一步，提出单一提案系统，解决了标准分片的调度和安全问题。Proto-Danksharding利用blob-carrying交易技术，是实现这一愿景的第一步。

Danksharding在以太坊2.0中的亮点

简化设计：Danksharding减少了之前分片提案的复杂性，使区块链更轻量高效。

支持权益证明：Danksharding允许shard链在权益证明系统中平稳运行，这是以太坊2.0的核心要求。

超高速交易：目标是实现超过100,000 TPS，而目前以太坊大约只有15 TPS。

增强安全性：Danksharding的设计既提升扩展性，又降低了传统分片可能面临的51%攻击风险。

用户的实际收益

Danksharding不仅是技术升级，更是迈向可持续高效的以太坊的重要一步。用户将享受到：

• 显著降低的交易费用：网络处理能力增强，费用随供需关系下降。
• 更快的确认速度：交易确认时间缩短。
• 更低的硬件要求：节点只需处理部分交易，降低运行门槛。
• 保持去中心化：所有这些优势都在不牺牲以太坊去中心化的前提下实现。

Beacon Chain——分片调度的核心

Beacon Chain是采用权益证明机制的区块链，用于协调整个网络。它监控验证者，管理共识协议，最重要的是随机指派验证者验证shard链。这一角色对于分片的安全运行至关重要。

潜在的挑战

虽然Danksharding前景光明，但也存在风险：

架构复杂性增加：分片使以太坊架构更复杂，带来潜在的安全风险，需谨慎管理。

跨分片通信困难：不同shard之间的交易通信可能变慢。

智能合约复杂化：开发者需要调整合约以支持多分片操作，设计思路需创新。

部署路线图：先Proto Dank Sharding，再Danksharding

Proto-Danksharding已通过以太坊“坎昆升级”引入EIP-4844。这是实现完整Danksharding之前的必要步骤。

预计Danksharding将在2024年1月开始测试，但具体时间尚未最终确认。整个过程将分阶段进行，允许社区测试和调整。

常见问题

以太坊2.0上的分片是如何工作的？
网络被划分为64个不同的分段，每个分段独立处理交易和智能合约。这些分段由Beacon Chain协调管理，Beacon Chain采用权益证明机制。

分片会影响以太坊的去中心化吗？
分片旨在提升扩展性，同时保持去中心化。通过将网络拆分成更小的部分，更多节点可以参与，无需高端硬件。

以太坊的分片何时部署？
分片将通过多个阶段逐步推出。Proto-Danksharding已引入，而完整的Danksharding仍在开发中。

分片与权益证明的关系是什么？
分片和权益证明是以太坊2.0的两个核心组成部分。权益证明改变了以太坊达成共识的方式，使分片变得可行且安全。

智能合约会受到影响吗？
分片可能使合约执行变得更复杂，因为需要在多个分片上操作。但以太坊开发者正在研究解决方案，以实现无缝操作。

结论：一次突破性的升级

Danksharding和proto dank sharding是以太坊发展中的重要里程碑。它们不仅解决了网络拥堵问题，还为未来区块链的可扩展性奠定了基础，而不牺牲安全性和去中心化。这体现了以太坊对创新的承诺——一场改变游戏规则的升级，值得所有用户和投资者密切关注。