Proto-Danksharding та Danksharding: Дорожня карта масштабованості Ethereum

Ethereum стикається з великою викликом: з ростом кількості користувачів мережа стає більш заблокованою, а транзакційні збори зростають — і це стає все більшою проблемою. Щоб вирішити цю задачу, розробники Ethereum запропонували технічний метод, який називається danksharding — на честь дослідника Dankrad Feist. Це не просто технологічне рішення, а центральна частина стратегії масштабування Ethereum 2.0.

Proto-Danksharding: Попередній крок на шляху до масштабованості

Щоб зрозуміти Danksharding, спершу потрібно ознайомитися з Proto-Danksharding — проміжною версією цієї технології. Proto-Danksharding було представлено через оновлення Ethereum Cancun за стандартом EIP-4844, воно виконує роль важливого містка.

Замість негайного впровадження повної системи sharding, Proto-Danksharding зосереджено на зниженні вартості зберігання даних для Layer 2 rollups. Це дозволяє rollup-ам додавати дані до блоків за меншою ціною, через механізм “blob” — тимчасових пакетів даних. Це має практичний сенс: користувачі можуть здійснювати транзакції на Layer 2 з набагато меншими комісіями.

Proto-Danksharding обробляє від 100 до 10 000 транзакцій за секунду (заплановано), що є значним покращенням порівняно з поточним Ethereum Layer 1, але ще не досягає кінцевих цілей масштабованості.

Danksharding у повному обсязі: прорив у обробці

Якщо Proto-Danksharding — перший крок, то Danksharding — наступний, і він є значним. Danksharding має на меті зробити Ethereum здатним обробляти понад 100 000 транзакцій за секунду, що є безпрецедентною пропускною здатністю.

Основна різниця між Danksharding і традиційним sharding полягає у архітектурі. У звичайному sharding кожен (шард) має свої пропозиції блоків, що ускладнює систему. Навпаки, Danksharding використовує єдину систему пропозиції блоків — один пропонувальник для всієї мережі, який керує всіма сегментами.

Такий дизайн спрощує процес валідації та передачі даних між сегментами, усуваючи зайву складність кількох незалежних пропозицій. В результаті отримуємо ефективну, компактну мережу блокчейн, здатну до справжнього масштабування.

Як sharding змінює структуру мережі Ethereum

Щоб зрозуміти Danksharding, уявімо мережу з 1000 нод. У безsharding-ній ситуації кожна нода повинна валідовувати та зберігати всі транзакції. Це створює величезне навантаження на обладнання та швидкість обробки.

З впровадженням sharding мережа ділиться на кілька сегментів. Наприклад, один сегмент обробля акаунти від ‘A’ до ‘E’, інший — від ‘F’ до ‘J’, і так далі. Кожен сегмент працює незалежно і паралельно, обробляючи свої транзакції без очікування інших.

У Ethereum 2.0 початковий план — поділити мережу на 64 сегменти. Кожен сегмент може обробляти смарт-контракти та транзакції, що підвищує загальну пропускну здатність мережі.

Порівняння: у чому різниця між Proto-Danksharding і Danksharding

Proto-Danksharding — це швидке рішення, яке суттєво покращує ефективність за рахунок зниження витрат. Danksharding — довгострокова мета, що обіцяє революційні зміни у масштабованості Ethereum.

Практичні переваги Danksharding для користувачів

Danksharding має реальні наслідки:

Швидші транзакції: з можливістю обробляти понад 100 000 tx/s, час підтвердження транзакцій значно скорочується.

Менші збори: при обробці більшої кількості транзакцій, газові збори зменшуються відповідно до закону попиту і пропозиції.

Масштабування Layer 2: rollup-и працюватимуть ефективніше, відкриваючи нові можливості для dApps.

Збереження децентралізації: оскільки ноди потрібно обробляти менше даних, зменшується апаратне навантаження, що дозволяє більшій кількості приватних нод приєднуватися до мережі.

Підвищена безпека: єдина система пропозиції блоків зменшує ризики атак, включаючи атаку 51%.

Danksharding проти традиційного sharding: основні відмінності

Традиційний sharding передбачає розділення блокчейну на кілька малих ланцюгів, кожен з яких обробля транзакції незалежно. Це логічний підхід для підвищення пропускної здатності.

Однак Danksharding йде далі. Він не лише ділить мережу, а й спрощує комунікацію та досягнення консенсусу між сегментами. Замість кількох пропозицій блоків на shard, використовується одна — що зменшує складність, і тому його називають “квадратичним sharding” у технічній літературі.

Це означає, що Danksharding може масштабуватися ефективніше без компромісів у безпеці або децентралізації.

Роль Beacon Chain у цій системі

Beacon Chain — основа Ethereum 2.0, працює за механізмом Proof of Stake. Вона відповідає за:

• Координацію всієї sharded-мережі
• Моніторинг валідаторів (учасників)
• Управління протоколом консенсусу
• Випадкове призначення валідаторів для підтвердження сегментів

З впровадженням Danksharding Beacon Chain керуватиме системою єдиної пропозиції блоків, забезпечуючи міцну та безпечну мережу.

Дорожня карта: від Proto-Danksharding до Danksharding

Ethereum не одразу перейде до Danksharding. Замість цього він реалізує поетапний план:

Етап 1 — Proto-Danksharding (Завершено): впроваджено в оновленні Ethereum Cancun через EIP-4844. Це знижує витрати для Layer 2 rollups.

Етап 2 — Повне впровадження Danksharding (Очікується): планується після Proto-Danksharding, хоча точний графік ще уточнюється. Це оновлення запровадить систему єдиної пропозиції блоків і 64 сегменти.

Такий поетапний підхід дозволяє Ethereum тестувати, вчитися і вдосконалюватися перед повним масштабуванням.

Часті питання про sharding Ethereum

Чому Ethereum потребує sharding?
З ростом мережі зростає кількість транзакцій, що спричиняє заблокованість і високі збори. Sharding дозволяє обробляти багато транзакцій паралельно, вирішуючи цю проблему.

Чи зменшує sharding децентралізацію?
Ні. Sharding створено для збереження децентралізації, зменшуючи вимоги до обладнання. Приватні ноди зможуть працювати без необхідності обробляти весь обсяг даних.

Як працюватимуть смарт-контракти на shard?
Розробники Ethereum досліджують способи забезпечення безперебійної роботи смарт-контрактів у багатьох shard. Це технічна задача, яка вирішується.

Чи безпечний Danksharding?
Так, він розроблений з урахуванням безпеки. Єдина система пропозиції блоків зменшує вектори атак, а Beacon Chain гарантує дотримання правил.

Proto-Danksharding вже готовий до використання?
Так. Proto-Danksharding працює з оновленням Cancun. Користувачі Layer 2 вже відчувають зниження витрат.

Коли повністю запустять Danksharding?
Точний графік ще уточнюється, але Ethereum прагне впровадити його у найближчі роки. Це залежить від досліджень і тестування.

Чим відрізняється Proof of Stake від sharding?
Proof of Stake змінює спосіб досягнення консенсусу — замість майнінгу валідатори ставлять ставку. Sharding змінює спосіб обробки транзакцій — паралельно замість послідовно. Обидва доповнюють один одного у Ethereum 2.0.

Що отримають Layer 2 rollup-и?
Вони матимуть дешевший простір для зберігання даних (з Proto-Danksharding) і зможуть масштабуватися краще (з Danksharding), обробляючи більше транзакцій за меншими витратами.

Чи вплине sharding на приватні ноди?
Навпаки. Sharding зменшує вимоги до обладнання, тому користувачі зможуть запускати ноди з меншими ресурсами, підвищуючи децентралізацію.

Чому розробка цієї технології займає так багато часу?
Danksharding — це фундаментальна зміна у роботі Ethereum. Вона вимагає широких досліджень, тестувань і підтвердження безпеки. Ethereum цінує безпеку понад усе.

Висновок: майбутнє Ethereum формується зараз

Danksharding — це не просто технічне оновлення, а прояв прагнення Ethereum до інновацій і масштабованості. Вирішуючи проблему заблокованості мережі без компромісів у безпеці, Ethereum встановлює нові стандарти для технології блокчейн.

Proto-Danksharding вже покращує ситуацію, і користувачі Layer 2 вже відчувають зниження витрат. Коли Danksharding буде завершено, Ethereum увійде у нову еру — з швидкими транзакціями, низькими витратами і збереженням децентралізації.

Це оновлення, яке кожен користувач Ethereum або інвестор у криптовалюти має зрозуміти. Це не просто технологія — це майбутнє Ethereum.