Danksharding与Proto-Danksharding：以太坊如何实现真正的扩展

为什么Ethereum需要Danksharding？

以太坊面临一个根本挑战：当前网络结构中，每个节点都必须验证和存储所有交易。想象一个拥有1000个节点的区块链网络——如果每个节点都处理全部数据，网络吞吐量就会被最慢的节点拖累。这就是为什么以太坊研究人员Dankcredit Faust等提出了sharding方案。

Danksharding不仅仅是对传统sharding技术的升级，更是以太坊长期扩展战略的核心支柱。它的核心思想很简单：将网络分割成多个独立运行的分片（shards），而不是要求每个验证者处理所有交易。

Danksharding的创新设计

与传统的sharding方法不同，Danksharding引入了统一的区块生产者模型。传统方案要求多个生产者分布在不同的shards中工作，而Danksharding则依赖单一的block creator。这看似简化，实际上解决了分布式系统中的一个关键问题：协调效率。

具体来说，这种设计大幅简化了分片之间的交易处理流程，为以太坊创造了一条更为高效的扩展路径。每个shards仍然独立工作，但由于采用了统一的交易市场费用模型，整个系统的成本更加透明且可预测。

Sharding的实际工作原理

让我们用一个具体例子理解分片如何降低网络负担。假设1000个验证节点中，如果不采用sharding，每个节点都要验证和存储全部交易数据。而使用sharding后，这1000个节点被分成若干组，每组负责特定范围的账户。

比如，A-E账户的交易由一个shards处理，F-J账户的交易由另一个shards处理。这样做的好处显而易见：每个shard上的负载大幅下降，数据处理速度提升，整个网络的总吞吐量也随之增加。

在Ethereum 2.0的规划中，网络将被分割成64个shards。每个shard独立处理自己范围内的交易和智能合约执行。虽然其他区块链项目对sharding的实现方式各不相同，但核心原则是一致的：通过网络分割来提高可扩展性和效率。

Proto-Danksharding：踏脚石还是终极方案？

在Ethereum Cancun升级中，通过EIP-4844引入的Proto-Danksharding就像是Danksharding的前夜版。它在设计上更加保守，但同样重要。

让我们对比一下两者的差异：

扩展目标的差异

Danksharding的雄心是将以太坊变成真正意义上的大规模可扩展网络，而Proto-Danksharding则是一个中间步骤，重点放在降低rollup的成本上。

性能表现

Danksharding承诺能处理超过100,000笔交易/秒，这是真正的大规模应用级别的吞吐量。而Proto-Danksharding则相对保守，预期能达到100-10,000笔交易/秒，但这已经是现状的显著进步。

实现难度

Danksharding需要对以太坊协议进行多层次的升级，这是一个长期工程。Proto-Danksharding相对轻松，因为它主要通过引入blob交易类型来为rollups提供更便宜的数据存储空间。

数据管理方式

最本质的区别在于数据存储。Proto-Danksharding为rollups分配了专门的、更便宜的数据空间（通过blob机制），但数据仍然由主链验证者保存。Danksharding则计划建立完全独立的数据管理空间，每个shard拥有自己的数据层。

当前进展与未来路线

Proto-Danksharding已经在Ethereum Cancun升级中实现原型验证阶段。EIP-4844的推出标志着以太坊距离完整的Danksharding方案更近了一步。这个中间解决方案为Layer 2网络（如Optimism、Arbitrum）立即带来了成本下降，验证了整个设计思路的可行性。

完整的Danksharding仍在开发中，但Proto-Danksharding已经证明了这条路的正确性。可以说，Proto-Danksharding不仅仅是过渡方案，它还为最终的Danksharding铺平了道路，建立了必要的基础设施和社区共识。