以太坊擴展性：從原始 Danksharding 到完整的 Danksharding 實作

分片技術已成為以太坊生態系統中最受關注的話題之一。背後的目標是將以太坊從一個有限吞吐量的網絡，轉變為一個真正可擴展的平台，能夠每秒處理數千筆交易。

為何分片對以太坊至關重要？

想像一下，以太坊就像一個城市，所有市民(節點)都必須知道城市中的所有事件。這在城市很小時是可行的，但當城市擴大時，系統就會過載。解決方案很簡單：將城市劃分為不同區域，每個區域自行管理事務，但仍是整體的一部分。

這就是分片的運作方式。不是每個節點都要處理和存儲所有交易，而是將網絡分成多個「分片」(段)。每個分片負責特定的交易子集，大大降低了負擔並提升整體性能。

Proto-Danksharding：邁向可擴展性的第一步

Proto-Danksharding 已經實現。這是通過以太坊 Cancun 升級中的 EIP-4844 引入的中間解決方案。雖然這不是完整的技術版本，但 proto-danksharding 在改善交易手續費方面扮演了關鍵角色。

proto-danksharding 做了什麼？

• 允許 Layer 2 解決方案 (rollups) 以更低的成本將數據加入以太坊區塊
• 在某些情況下，降低用戶在 rollups 上的交易費用 100-1000 倍
• 為 Layer 2 應用提供每秒 100-10,000 筆交易的吞吐能力
• 引入「blob」交易概念——一種具有短暫生命週期的特殊數據類型

Proto-danksharding 為未來的發展奠定了基礎。這是邁向完整技術實現的必要停靠點。

Danksharding：以太坊的雄心未來

完整的 Danksharding 不僅是改進，而是對以太坊可擴展性的一場革命。這個術語源自知名以太坊研究員 Dankrad Fust，他對這一架構的貢獻巨大。

Danksharding 與傳統分片方法的主要區別在於使用單一的區塊創建者，而非為每個分片分配驗證者的分散式系統。這種簡化的結構能更有效率地處理交易，並為擴展提供強大途徑。

在完整的以太坊 2.0 中，網絡將被劃分為 64 個分片。每個分片將並行運作，獨立處理自己的交易集。然而，與孤立系統不同，所有分片仍屬於一個由共識機制保障的整體網絡。

這將如何影響吞吐量？

完整的 Danksharding 預計能達到每秒超過 100,000 筆交易。比較如下：

• 當前的以太坊 (無 L2): 約 15 TPS
• 配合 proto-danksharding 和 L2：100-10,000 TPS
• 完整 Danksharding：超過 100,000 TPS

這些數字展現了預期中的巨大轉變。

技術架構：它是如何運作的？

以一個具體例子來說明。在沒有分片的 1000 節點網絡中，每個節點都必須驗證並存儲每筆交易，這造成巨大負擔。

引入分片後：

• 一個分片可以處理地址範圍 A 到 E 的交易
• 另一個分片處理 F 到 J 的地址
• 依此類推，直到 64 個分片

每個節點只需驗證自己所在分片的交易，計算資源需求約降低 64 倍。同時，透過跨分片的機制，網絡安全性得以保障。

Proto-Danksharding 與 Danksharding：比較

為何這對加密生態系統如此重要？

Proto-danksharding 已經展現出實際影響。Layer 2 應用的用戶 (Arbitrum、Optimism 及其他) 看到交易手續費降低。這不僅是技術進步，更代表 DeFi、NFT 等生態系統變得更普及，普通用戶也能更容易參與。

當完整 Danksharding 推出，門檻將進一步降低。應用能以與傳統金融系統相媲美的速度運作，同時保持區塊鏈的透明度與安全性。

結論

Proto-danksharding 不是最終方案，而是以太坊演進中的關鍵階段。它已經為用戶帶來好處，降低交易成本。未來實現的完整 Danksharding，將開啟加密貨幣可擴展性的新篇章，使以太坊成為未來數字經濟的基礎設施。