Proto-Danksharding 与 Danksharding：以太坊扩展能力的升级路线

以太坊正面临一项重大挑战：随着用户数量的增加，网络拥堵和交易费用高企成为日益严重的问题。为了解决这一难题，以太坊开发者提出了一种名为 danksharding 的技术方案——以研究员 Dankrad Feist 的名字命名。这不仅仅是一项技术解决方案，更是以太坊扩展战略的核心。

Proto-Danksharding：迈向扩展能力的铺垫

要理解 Danksharding，首先需要了解 Proto-Danksharding——这一技术的中间版本。Proto-Danksharding 通过 EIP-4844 标准在以太坊 Cancun 升级中引入，起到了重要的桥梁作用。

它没有立即部署完整的分片系统，而是专注于降低 Layer 2 rollup 的数据成本。它允许 rollup 以更低的成本将数据添加到区块中，采用“blob”机制——即临时数据包。这具有实际意义：用户可以在 Layer 2 上进行交易，gas 费用显著降低。

Proto-Danksharding 每秒处理 100 到 10,000 笔交易(，)预计(，相比当前的以太坊 Layer 1 有明显改善，但尚未达到最终的规模目标。

完整 Danksharding：处理能力的飞跃

如果 Proto-Danksharding 是第一步，那么 Danksharding 就是下一步——也是一大飞跃。Danksharding 旨在让以太坊的处理能力超过 100,000 笔交易每秒，达到前所未有的吞吐量。

Danksharding 与传统分片方法的核心区别在于其架构。在普通分片中，每个)分片(有自己的区块提案，复杂度较高。而 Danksharding 使用单一的区块提案系统——整个网络只有一个区块提案者，管理所有分片。

这种设计简化了分片间的验证和数据传输流程，消除了多个独立区块提案带来的不必要复杂性。结果是一个高效、整洁的区块链网络，具备真正的扩展能力。

分片如何改变以太坊网络结构

要理解 Danksharding，可以想象一个拥有 1000 个节点的网络。在没有分片的情况下，每个节点都必须验证和存储全部交易，造成硬件负担巨大，处理速度受限。

引入分片后，网络被划分为多个小分片。例如，一个分片处理账户从“A”到“E”，另一个从“F”到“J”，依此类推。每个分片独立且并行运行，处理自己的交易，无需等待其他分片。

在以太坊 2.0 中，最初计划将网络划分为 64 个分片。每个分片可以处理自己的智能合约和交易，从而提升整体处理能力。

对比：Proto-Danksharding 和 Danksharding 的不同

Proto-Danksharding 是即时方案，显著改善成本效率。Danksharding 则是长远目标，有望带来根本性的扩展变革。

Danksharding 对用户的实际益处

Danksharding 带来了切实的影响：

交易更快：处理能力超过 10 万 tx/s，确认时间大幅缩短。

费用更低：网络能处理更多交易，gas 费用将根据供需关系下降。

Layer 2 扩展：rollup 运行更高效，开启更多新型 dApp 可能。

去中心化保护：节点只需处理少量数据，硬件要求降低，更多个人节点加入网络。

安全增强：单一区块提案系统减少某些攻击向量，包括 51% 攻击。

Danksharding 与传统分片的根本区别

传统分片涉及将区块链拆分成多个小链，每个链独立处理交易。这是一种合理的提升吞吐量的方法。

但 Danksharding 更进一步。它不仅拆分网络，还简化了分片间的通信和共识机制。通过使用单一区块提案，取代多个分片的提案，Danksharding 消除了二阶复杂性——这也是它在技术文档中被称为“quadratic sharding”的原因。

这意味着 Danksharding 可以更高效地扩展，而不牺牲安全性或去中心化。

Beacon Chain 在此系统中的作用

Beacon Chain 是以太坊 2.0 的核心，采用权益证明机制。它负责：

• 协调整个分片网络
• 监控验证者(验证者)
• 管理共识协议
• 随机分配验证者以验证分片

Danksharding 部署后，Beacon Chain 将管理单一区块提案系统，确保网络的强大与安全。

从 Proto-Danksharding 到 Danksharding 的路线图

以太坊不会立即跳入 Danksharding，而是采取分阶段的路线：

第一阶段——Proto-Danksharding (完成)：已在 Cancun 升级中通过 EIP-4844 实现，降低 Layer 2 rollup 的成本。

第二阶段——Danksharding 完整实现 (即将到来)：预计在 Proto-Danksharding 之后，但具体时间尚在调整中。此升级将引入单一区块提案系统和 64 个分片。

逐步推进的方式，让以太坊可以先试验、学习和优化，再进行全面扩展。

关于以太坊分片的常见问题

为什么以太坊需要分片？
随着网络发展，交易量增加，导致拥堵和高费用。分片允许并行处理多笔交易，解决这一问题。

分片会降低去中心化吗？
不会。分片设计旨在保持去中心化，通过降低硬件要求，使普通用户也能运行节点。

智能合约在分片上如何运行？
以太坊开发者正在研究多分片环境下智能合约的平滑运行方案，这是一个技术难题，正在逐步解决。

Danksharding 安全么？
Danksharding 以安全为优先。单一区块提案系统实际上减少了某些攻击向量。Beacon Chain 确保所有分片遵循规则。

Proto-Danksharding 已准备好使用了吗？
已准备好。Proto-Danksharding 已在 Cancun 升级中上线，Layer 2 用户已体验到更低的成本。

完整 Danksharding 何时上线？
具体时间尚不确定，但以太坊正朝着未来几年部署的目标努力。此过程依赖于研究和测试的进展。

权益证明与分片的区别？
权益证明改变了以太坊达成共识的方式(不再挖矿，而是验证者押注资金)。分片则改变了交易的处理方式(并行处理而非顺序)。两者在以太坊 2.0 中相辅相成。

Layer 2 rollup 将受益何在？
rollup 将享受更低的数据存储成本(由 Proto-Danksharding)，最终实现更高的扩展能力(由 Danksharding 完整版)，处理更多交易，成本更低。

个人节点会受到影响吗？
相反。分片降低了节点的硬件要求。用户可以用更少资源运行节点，增强网络的去中心化。

为何这项技术需要这么长时间？
Danksharding 是以太坊工作方式的根本变革。它需要广泛的研究、测试和安全验证。以太坊优先考虑安全性，而非速度。

结语：以太坊的未来正在塑造

Danksharding 不仅是一次技术升级，更体现了以太坊对创新和扩展的承诺。通过解决网络拥堵问题而不牺牲安全，以太坊正在为区块链技术树立新标杆。

Proto-Danksharding 已开始改善局势，Layer 2 用户已体验到更低的成本。待 Danksharding 完整部署，以太坊将迎来一个新纪元——交易快速、成本低廉且依然去中心化。

这是每个以太坊用户或加密货币投资者都应了解的升级。它不仅仅是技术，更是以太坊的未来。