Danksharding и Proto-Danksharding: как Ethereum реализует настоящее масштабирование

Почему Ethereum нуждается в Danksharding?

Ethereum сталкивается с фундаментальной проблемой: в текущей архитектуре сети каждый узел должен проверять и хранить все транзакции. Представьте блокчейн-сеть из 1000 узлов — если каждый узел обрабатывает все данные, пропускная способность сети будет ограничена самым медленным узлом. Именно поэтому исследователи Ethereum, такие как Dankcredit Faust, предложили схему шардинга.

Danksharding — это не просто улучшение традиционной технологии шардинга, а ключевой столп долгосрочной стратегии масштабирования Ethereum. Его основная идея очень проста: разделить сеть на несколько независимых шардингов (shards), а не требовать от каждого валидатора обработки всех транзакций.

Инновационный дизайн Danksharding

В отличие от традиционных методов шардинга, Danksharding вводит унифицированную модель производителей блоков. Традиционные схемы требуют, чтобы несколько производителей работали в разных шардингах, тогда как Danksharding полагается на одного создателя блока. Это кажется упрощением, но на самом деле решает важную проблему распределённых систем: эффективность координации.

Конкретно, такой дизайн значительно упрощает процесс обработки транзакций между шардингами, создавая более эффективный путь масштабирования Ethereum. Каждый шардинг по-прежнему работает независимо, но благодаря использованию единой модели рыночных сборов за транзакции, общие издержки системы становятся более прозрачными и предсказуемыми.

Как работает шардинг на практике

Давайте рассмотрим конкретный пример, чтобы понять, как шардинг снижает нагрузку на сеть. Предположим, что из 1000 валидаторов, без использования шардинга, каждый должен проверять и хранить все транзакционные данные. После внедрения шардинга эти 1000 узлов делятся на группы, каждая из которых отвечает за определённый диапазон аккаунтов.

Например, транзакции аккаунтов A-E обрабатываются одним шардингом, а транзакции аккаунтов F-J — другим. Преимущества очевидны: нагрузка на каждый шардинг значительно снижается, скорость обработки данных увеличивается, а общая пропускная способность сети растёт.

В рамках плана Ethereum 2.0 сеть будет разделена на 64 шардинга. Каждый шардинг будет независимо обрабатывать транзакции и выполнение смарт-контрактов в своём диапазоне. Хотя другие блокчейн-проекты реализуют шардинг по-разному, основные принципы остаются одинаковыми: разделение сети для повышения масштабируемости и эффективности.

Proto-Danksharding: трамплин или финальное решение?

В обновлении Ethereum Cancun через EIP-4844 введён Proto-Danksharding — как предварительная версия Danksharding. Он более консервативен по дизайну, но также важен.

Давайте сравним их различия:

Цели расширения

Danksharding ставит амбициозную задачу превратить Ethereum в по-настоящему масштабируемую сеть, а Proto-Danksharding — промежуточный шаг, сосредоточенный на снижении стоимости rollup.

Производительность

Danksharding обещает обрабатывать более 100 000 транзакций в секунду — это уровень масштабных приложений. Proto-Danksharding более консервативен, предполагая 100–10 000 транзакций в секунду, что уже является значительным прогрессом.

Сложность реализации

Danksharding требует многослойных обновлений протокола Ethereum, что является долгосрочной задачей. Proto-Danksharding проще, так как в основном вводит тип транзакций blob для более дешёвого хранения данных для rollups.

Методы управления данными

Самое существенное отличие — в хранении данных. Proto-Danksharding выделяет специально более дешёвое пространство для данных rollups (через механизм blob), при этом данные всё равно хранятся валидаторами основной цепи. Danksharding планирует создать полностью отдельное пространство для хранения данных, где каждый шардинг будет иметь свою собственную систему хранения.

Текущий прогресс и будущие планы

Proto-Danksharding уже прошёл этап прототипирования в обновлении Ethereum Cancun. Внедрение EIP-4844 приближает Ethereum к полноценной реализации Danksharding. Это промежуточное решение сразу снижает издержки для Layer 2 сетей (таких как Optimism, Arbitrum), подтверждая жизнеспособность всей концепции.

Полный Danksharding всё ещё разрабатывается, но Proto-Danksharding уже доказал правильность выбранного пути. Можно сказать, что Proto-Danksharding — не только переходное решение, но и подготовка к финальной реализации Danksharding, закладывающая необходимые инфраструктуру и сообщество.