一文帶你全面了解以太坊坎昆升級：原理、影響及概念幣

按照原定計劃， 以太坊 將於2023年內進行今年第二次重要升級——Dencun（德內布）升級，也稱坎昆（Cancun）升級（有可能延期至2024年初）。

當前，在Aptos、Sui等新 公鏈 圍剿下，擴容成為以太坊在競爭中突圍，鞏固「公鏈之王」地位的關鍵。而本次坎昆升級的首要目標就是提高以太坊性能，因此備受關注。

本文通過梳理：

● 以太坊歷史升級回顧

● 以太坊當前面臨的主要問題

● 以太坊擴容方案

● 什么是坎昆升級？

● 坎昆升級概念幣

帶WEEX唯客用戶全面了解坎昆升級的來龍去脈，及其對 ETH 生態發展繁榮的意義。

1、以太坊歷史升級回顧

以太坊的定位是世界計算機。為了實現此目標，Vitalik在以太坊誕生之初就為它規劃了好了升級路线圖，分別是：Frontier (前沿)、Homestead (家園)、Metropolis (大都會)、Serenity (寧靜) 4個階段。

目前，以太坊已經走過了前2個階段和第3階段的部分歷程，經歷了24個裏程碑事件，其中大多為分叉升級，比較重要的有：

● 2015.7.30，邊境升級。以太坊面向开發者發布第一個准系統級版本（Beta版），此時的以太坊就像是當年美國西部大开發時期，充滿巨大風險與機遇。

● 2016.3.14，家園升級。以太坊發布第二個主要版本，此時第一批「淘金者」已經完成了對「邊境」的开發，進入了家園建設、安居樂業階段。

● 2016.7.20，The DAO被攻擊引發硬分叉。這不是一次正常的升級，而是以太坊在至暗時刻被迫進行的妥協，導致ETH、 ETC 兩條鏈分道揚鑣。

● 2017.10.16，拜佔庭升級。「大都會」升級內容較多，最初計劃拆分為拜佔庭和君士坦丁堡兩次升級，後續又拆分出來了伊斯坦布爾、柏林、倫敦…等升級。

● 2019.2.28，君士坦丁堡/聖彼得堡升級。原計劃中的君士坦丁堡升級因為安全漏洞延期，時隔2年後以太坊同時進行了兩次升級，即君士坦丁堡和聖彼得堡升級。

● 2020.1.2，Muir冰川升級。因對 挖礦 難度炸彈「爆炸」時間預估錯誤，可能會導致提前「爆炸」，緊急开展的臨時升級。

● 2021.4.15，柏林升級。這是第一次用以太坊开發者大會（Devcon）舉辦城市命名的升級，此後延續了該傳統。

● 2021.8.5，倫敦升級。發布了對以太坊影響深遠的EIP-1559，讓一部分Gas費燃燒掉。

● 2022.9.15，巴黎升級（The Merge）。以太坊正式完成從Pow到PoS共識的過渡。

● 2023.4.12，上海升級。主要解決了ETH質押的提款問題。

● 時間未定，坎昆升級。將重點解決以太坊擴容問題。

2、以太坊當前面臨的主要問題

整個以太坊2.0階段將主要解決三大問題：

一是挖礦帶來的高能耗。

二是性能問題。目前以太坊鏈的處理速度甚至不足以支撐一個普通的商業應用，時不時造成網絡擁堵，限制其生態發展。

三是高費用問題。以太坊Gas fee通常在幾美元到幾十美元，視網絡擁堵狀況而定，最高時甚至達到數百美元，用戶直呼「貴族鏈」，限制了生態發展。

隨着以太坊正式轉向PoS共識，能耗問題已經解決。同時由於PoS機制下沒有了礦工獎勵，取而代之的是質押獎勵，大大降低了ETH的發行率，使ETH進入通縮時代，並且成為生息資產。

但剩下2個問題——性能低下、費用高昂仍未解決。

隨着越來越多的dApp誕生，以太坊的性能瓶頸進一步凸顯。區區幾十的TPS，別說擔當「世界計算機」了，就連「公鏈之王」的地位都岌岌可危。以太坊擴容勢在必行。

3、以太坊擴容方案

以太坊擴容分為鏈上擴容、鏈下擴容兩大路线。

鏈上擴容是指對以太坊主網（L1）本身進行性能提升，包括：更改共識機制（已完成）、提升區塊容量、分片。鏈下擴容是指與主網分开實施，無需改變以太坊協議（共識層），常見的鏈下擴容方案包括：側鏈、Layer2方案的Rullup。

而本次以太坊坎昆升級主要涉及分片和Rullup。

分片技術最早是在傳統數據庫領域提出的，比 區塊鏈 技術早得多，後來被引入 比特幣 、以太坊等社區。以太坊分片的基本思路是，將網絡中的節點分成若幹個獨立分片，單個分片處理規模較小的事務，存儲部分網絡狀態，多個分片並行處理，理論將使整個網絡吞吐量得到指數級提升。

以太坊比較早期的分片計劃是將主網劃分成64個分片，該方案執行起來很復雜。後來隨着L2迅速發展，Rollup百花齊放，以 V神 為中心的开發者們逐漸拋棄了早期方案，轉向以Rollup為中心，由Rollup在交易層面擴容，主鏈只為Rollup提供數據可用性的底層鏈路线圖。

簡單來說，由Rollup來進行交易的計算和驗證，並將驗證完成的多筆交易和證明結果納入一個包裹，而主鏈上的區塊只記錄這些包裹。

由於一個區塊可以納入多個Rollup產生的包裹，未來以太坊上會存在多種Rollup來為整個網絡執行擴容。

Rollup也叫卷疊，是通過將以太坊主網上交易的計算和存儲轉移至L2處理並壓縮打包，再將壓縮後的數據上傳至主網，以拓展以太坊性能。

按照確保壓縮數據的有效性的不同方案（證明方式），Rollup可分為ZK Rollup和Optimistic Rollup，分別對應有效性證明和欺詐證明。

4、什么是坎昆升級？

本次以太坊升級被稱為Dencun升級（Dencun+Cancun），其中Cancun（坎昆，Devcon舉辦城市）升級側重於以太坊執行層（Execution Layer），Deneb升級側重於共識層（Consensus Layer）。

以太坊完成合並後，分出了共識層（負責PoS共識）和執行層（執行合約代碼）。

執行層的工作是執行Calldata裏面存儲的數據。目前Layer2回傳到L1的數據都存儲在Calldata裏，但這些數據只需要去驗證，並不需要去執行，其實不需要傳輸到執行層來增加執行層負擔，只存儲在共識層的節點即可。

為此，EIP-4844引入了一種新交易類型—Blob Transcation，類似一個額外外掛數據庫，為L2回傳過來的數據單獨設計一個數據類型Blob，把它和L1的Calldata分开。如此，Blob數據只需要滿足能在一定時間內被有需要的人訪問驗證即可，無需L1執行層去全部執行，從而大大減輕L1的負擔。

EIP-4844是Danksharding的先行版本，旨在通過以太坊節點實現鏈下數據臨時儲存和檢索，有望使L2交易費用降低10-100倍。

在以太坊路线計劃中，分片共分為3步：Pro-Danksharding (EIP-4844)、提議者-構建者分離（PBS）、完整分片（Danksharding）。本次坎昆升級是第一步，即Pro-Danksharding（分片前置方案），通過利用Blob來顯著降低Gas費用，並提高交易吞吐量。

除了Pro-Danksharding（EIP-4844），坎昆升級還包括EIP-6780、EIP-1153、EIP-6475、EIP-4788等改進提案。

EIP-6780提議修改SELFDESTRUCT操作碼功能，為未來應用默克爾樹做准備。後續通過應用默克爾樹，以太坊存儲效率將大大提升。

EIP-1153通過添加瞬態存儲操作碼，可以讓協議進行臨時存儲，從而節省網絡Gas費。

EIP-6475是EIP-4844的配套方案，通過引入SSZ編碼交易類型，提供更佳可讀性和緊湊序列化。

EIP-4788旨在改善跨鏈橋和Staking池的結構。

4、坎昆升級概念幣梳理

坎昆升級將為以太坊網絡帶來實質性好處，包括：增強可擴展性、降低Gas fee、加強安全性、高效數據存儲、增強跨鏈連接等。升級完成後，有望刺激以太坊L1本身及L2生態應用的大爆發，以及跨鏈橋、存儲、GameFi等板塊。

ETH：坎昆升級將顯著提高以太坊的效用，鞏固其「公鏈之王」地位。升級後將實現更低的Gas費和更高的TPS，使得以太坊的基礎設施越來越完善，整個以太坊生態都會得到空前的發展和繁榮，ETH本身的價值自然水漲船高。

Layer2：ARB、OP、MATIC、NEAR、GMX、MAGIC、SNX、LRC、IMX等（WEEX平臺均已上线）。

ARB、OP兩大龍頭憑借先發優勢，已在L2市場上佔據統治地位，將首當其衝地受益。

L2爆發也會帶動對應生態的應用爆發，如Arbitrum生態的GMX、RDNT、MAGIC等，Optimism生態的VELO、SNX等。

Polygon（MATIC）雖然是側鏈，有自己的獨立共識，並不算L2。但Polygon有幾個ZK Layer2解決方案，包括Polygon ZKEVM，相當於從公鏈市場轉向擁抱ETH L2，有較強的技術實力和市場推動力。

WEEX注意到，近日ARB、OP跌幅較大。9月28日，以太坊开發者討論了Dencun升級測試進展等事項，稱需要為Dencun升級啓動第10個Devnet（原計劃在Devnet-9推出，但延期了）。如果Dencun無法在11月中旬的伊斯坦布爾Devcon大會之前進入公共測試網，坎昆升級或將延期至2024年初。