L’EIP-4844: Cos’è il Proto-danksharding?

Cos’è l’EIP-4844 (proto-danksharding)?

Il Proto-danksharding è un aggiornamento della rete Ethereum che rappresenta un passo importante nella roadmap di scalabilità della blockchain di Ethereum ed è parte del più ampio aggiornamento Dencun. Il Proto-danksharding è stato implementato tramite la proposta EIP-4844, mentre l’aggiornamento Dencun comprende più EIP che migliorano diversi aspetti della rete. Tutte queste proposte condividono un obiettivo comune: ridurre i costi delle transazioni e rendere la rete Ethereum più scalabile.

Il Proto-danksharding introduce una nuova struttura dati efficiente e funge da fase intermedia semplificata verso il full danksharding. Introduce già elementi chiave come i blob e i commitment reference, ma senza utilizzare veri e propri shard di dati. In questo modo getta le basi tecniche per la scalabilità futura.

In breve

• L’EIP-4844 (proto-danksharding) è un aggiornamento che rende Ethereum più scalabile introducendo i blob.

• I blob sono una nuova struttura dati che memorizza temporaneamente grandi quantità di dati al di fuori dell’EVM, pensata appositamente per i rollup.

• I blob sostituiscono il calldata come metodo più economico per pubblicare dati su Ethereum, evitando di sovraccaricare il mainnet con archiviazione dati a lungo termine non necessaria.

• I blob hanno un proprio meccanismo di prezzo separato dalle commissioni di transazione normali, garantendo transazioni economiche anche in caso di forte congestione della rete Ethereum.

• Il numero di blob per blocco è attualmente limitato a sei per prevenire lo spam.
  Questo limite protegge la rete e garantisce il funzionamento stabile del meccanismo di prezzo.

• Il Proto-danksharding è un passo intermedio verso il full danksharding nella roadmap di Ethereum.
  Pone le basi tecniche per futuri aggiornamenti con shard di dati e maggiore scalabilità, senza compromettere sicurezza o decentralizzazione.

Cosa porta il proto-danksharding?

Il Proto-danksharding introduce un nuovo tipo di transazione nella rete: la blob-carrying transaction. Un blob è uno spazio di archiviazione temporaneo in cui, tramite un rollup, vengono raggruppate informazioni. Queste informazioni includono transazioni e altri dati usati dai rollup, come dati di prova (proof data) o metadati. Questi dati non vengono archiviati in modo permanente nell’Ethereum Virtual Machine (EVM). Viene memorizzato solo un riferimento (commitment) al blob nell’EVM. Raggruppare transazioni in un blob e non dover conservare tutti i dati in modo permanente rende il processo molto più economico e scalabile. Ciò riduce la quantità di dati che devono essere elaborati in una transazione, abbassando i costi.

I blob sono progettati appositamente per i rollup sulla rete, come le Layer 2 solutions Optimism e Arbitrum. Spesso hanno bisogno dei loro dati solo temporaneamente. Prima dei blob, i dati venivano inviati tramite calldata, che veniva archiviato permanentemente su Ethereum. Tutti i nodi conservavano quei dati, anche se non servivano più, rendendo il processo inutilmente costoso. Al contrario, i dati nei blob vengono conservati per circa due settimane, poi eliminati. I rollup sono responsabili della conservazione temporanea e della disponibilità dei loro dati per il tempo necessario alla verifica.

Il meccanismo di prezzo dei blob

I blob hanno anche un proprio meccanismo di prezzo. Non seguono il modello di commissioni di transazione introdotto con l’EIP-1559. Usano invece una ‘blob base fee’ separata e indipendente dalle gas fee normali. La blob base fee determina quanto si paga per aggiungere un blob (i dati usati dai rollup) a un blocco.

Il funzionamento si basa sulla domanda e offerta:

• Se la domanda di blob è alta (molti rollup), la blob base fee aumenta.
• Se la domanda è bassa, la base fee diminuisce automaticamente.
• Gli utenti pagano la base fee + una mancia opzionale per dare priorità all’inclusione del blob.

Separare le transazioni blob da quelle regolari evita che i costi dei blob aumentino nei periodi di congestione della rete e rende le commissioni più prevedibili. Questo mantiene economiche le transazioni dei rollup anche quando la pressione sulla rete Ethereum cresce. Rende inoltre le soluzioni Layer 2 un’alternativa particolarmente interessante, perché molto più economiche.

Attualmente, il numero di blob elaborabili in un blocco è sei. Questo limite previene lo spam e garantisce la stabilità del meccanismo di prezzo. Il numero di transazioni che si possono includere in un blob dipende dalla soluzione di rollup utilizzata. In generale, ci sono due tipi di rollup: ZK-rollup e Optimistic rollup. I primi sono di solito più efficienti e possono processare oltre 1.000 transazioni in un solo blob, mentre gli Optimistic rollup ne gestiscono tra 100 e 1.000.

Cosa risolve l’EIP-4844 (proto-danksharding)?

L’EIP-4844 affronta vari problemi legati alla scalabilità della rete Ethereum, concentrandosi sui rollup. Ecco le sfide principali che risolve:

Archiviazione dati più efficiente tramite blob

Prima del proto-danksharding, i rollup dovevano inviare i dati tramite calldata, un tipo di dato inviato ai smart contract. I dati venivano conservati permanentemente sulla blockchain, aumentando il gas richiesto e i costi. Inoltre, il calldata competeva con altre transazioni per essere incluso in un nuovo blocco, creando un sistema poco scalabile e inefficiente.

Con i blob, i dati vengono archiviati temporaneamente fuori dall’EVM. Nell’EVM resta solo un riferimento, evitando la conservazione di dati superflui. Questo riduce la pressione sull’archiviazione e abbassa il costo per transazione. I blob sono ottimizzati per applicazioni ad alta intensità di dati come i rollup, mentre le transazioni normali non vengono appesantite.

Più spazio per i dati

Grazie al proto-danksharding, si possono processare più dati per blocco. I blob gestiscono più capacità rispetto al calldata senza gravare sull’EVM e sulla blockchain. Conservano i dati solo per circa due settimane, evitando lo storage permanente su Ethereum.

Questo aumenta il throughput complessivo della rete. I rollup possono inviare grandi pacchetti di dati in una sola transazione, con vantaggi di scalabilità. Si apre così spazio per più applicazioni Layer 2 senza sovraccaricare Ethereum.

Maggiore scalabilità senza sacrificare decentralizzazione e sicurezza

Il proto-danksharding migliora la scalabilità di Ethereum senza compromettere decentralizzazione e sicurezza. A differenza di soluzioni centralizzate, Ethereum archivia temporaneamente i dati off-chain tramite blob, ma li elabora in modo efficiente all’interno della rete decentralizzata.

Così Ethereum resta decentralizzato senza perdere affidabilità nei momenti di picco. Con l’EIP-4844, i rollup restano responsabili dell’elaborazione delle transazioni, mentre Ethereum garantisce la disponibilità dei dati associati. Si ottiene un sistema scalabile che mantiene la sicurezza del mainnet e abilita migliaia di transazioni al secondo tramite Layer 2.

Preparazione al danksharding e ad altre espansioni future

L’EIP-4844 è un miglioramento fondamentale e un passo verso il full danksharding. Introduce elementi come blob, commitment reference e un nuovo meccanismo di prezzo per le transazioni blob. Questi componenti costituiscono la base tecnica per futuri aggiornamenti di Ethereum.

Quando il danksharding sarà implementato, questi elementi potranno essere scalati a un sistema con più shard, consentendo una capacità dati molto più grande in modo sicuro e decentralizzato.

Come si inserisce il proto-danksharding nella roadmap di Ethereum?

Il proto-danksharding è solo uno dei tanti elementi per rendere Ethereum più scalabile, ma è un aggiornamento cruciale perché introduce tecnologie necessarie per arrivare al full danksharding e ad altri upgrade.

La proposta è stata lanciata come parte dell’aggiornamento Dencun, attivato sul mainnet Ethereum il 13 marzo 2024. Dencun combina due aggiornamenti: Deneb (per il consensus layer) e Cancun (per l’execution layer). Entrambi comprendono più EIP per rendere Ethereum più efficiente, economico e scalabile.

Anche se tutti gli EIP contribuiscono, l’EIP-4844 è considerato il fulcro di Dencun. Ha posto le basi per il full danksharding, che arriverà in una fase successiva, e ha aperto la strada all’aggiunta di shard di dati e al data sampling. Queste funzionalità mirano a trasformare Ethereum in un’infrastruttura dati completamente sharded.

Proto-danksharding, Dencun e full danksharding fanno parte della fase della roadmap di Ethereum chiamata The Surge, incentrata sulla scalabilità tramite rollup. È un passo essenziale verso una rete capace di gestire migliaia di transazioni al secondo senza perdere decentralizzazione o sicurezza.

Cosa significa per utenti e sviluppatori?

L’implementazione dell’EIP-4844 ha avuto un impatto importante su utenti e sviluppatori dell’ecosistema Ethereum. Gli sviluppatori di soluzioni Layer 2 come zkSync, Arbitrum e Optimism beneficiano dell’aggiornamento, potendo raggruppare dati a costi minori grazie ai blob. Possono anche processare più dati in una sola transazione, ottimizzando e scalando i loro processi.

Per gli utenti delle Layer 2, significa transazioni più economiche tramite queste soluzioni di scalabilità. Soprattutto nei periodi di alta attività sul mainnet, usare le reti Layer 2 diventa un’opzione molto più conveniente.

In conclusione

L’EIP-4844, noto anche come proto-danksharding, segna una tappa importante verso un Ethereum più scalabile. Introducendo i blob come archiviazione temporanea ed efficiente, offre benefici immediati a rollup, sviluppatori e utenti. I costi di transazione diminuiscono, la capacità dati aumenta e la pressione sulla rete si riduce — tutto senza compromettere decentralizzazione o sicurezza.

Inoltre, il proto-danksharding rappresenta l’inizio di una transizione tecnica più ampia. Getta le basi per il full danksharding e l’ulteriore scalabilità di Ethereum. Anche se è solo una parte dell’aggiornamento Dencun, è un mattone fondamentale per l’Ethereum di domani: economico, scalabile e robusto.