Що таке EIP-4488?

Проблема високих комісій за газ в Ethereum

Проблема високих комісій за газ залишається для мережі Ethereum серйозним викликом упродовж останніх років і стимулює розробку численних рішень. До запропонованих покращень належать як технології масштабування другого рівня, так і фундаментальні зміни у базовій архітектурі мережі.

Однією з ключових пропозицій для подолання цієї проблеми є EIP-4488 — оновлення, створене для зниження комісій за газ завдяки інноваційним механізмам. У цьому огляді розглядається, що таке EIP-4488, як він працює і на що може вплинути в екосистемі Ethereum.

Ethereum і труднощі з комісіями за газ

Газ — це плата, необхідна для здійснення транзакцій або виконання будь-яких дій у мережі Ethereum. Обсяг необхідного газу змінюється залежно від типу транзакції та її обчислювальної складності. Наприклад, проста передача ETH потребує меншої кількості газу порівняно з переказом ERC-токенів або операцією обміну активів на децентралізованій біржі (DEX) у мережі Ethereum.

Кожен блок у мережі Ethereum має встановлений ліміт газу, який обмежує загальний обсяг обчислень, що може бути включений у блок. Якщо ліміт газу перевищено, блок визнається недійсним і не додається до блокчейна. Ліміт газу для блоків може змінюватися залежно від умов у мережі та змін у протоколі.

Майнери (або валідатори у proof-of-stake) обирають транзакції з найвищими комісіями за газ у першу чергу. Комісії за газ фактично є ставками за обмежений простір у блоці. Коли багато користувачів одночасно надсилають транзакції, конкуренція за простір у блоці підвищує комісії, створюючи серйозний бар’єр для доступності мережі.

Що спричиняє високі комісії за газ в Ethereum?

Комісії за газ не залежать від розміру чи суми транзакції. Вони визначаються насамперед завантаженістю мережі — кількістю транзакцій, що надходять одночасно. У періоди підвищеного навантаження користувачі можуть сплачувати сотні доларів комісії, щоб їхню транзакцію було виконано вчасно. Це обмеження масштабування — одна з головних проблем proof-of-work Ethereum, який може обробляти близько 30 транзакцій на секунду.

У періоди пікового навантаження користувачі мають сплачувати значно вищі комісії за газ для отримання пріоритетної обробки. Якщо користувач встановлює недостатню комісію, транзакція може не виконатися. У цьому разі вона не буде завершена, але комісія все одно буде списана, що призведе до втрати коштів без результату.

Протягом розвитку Ethereum мережа неодноразово стикалася з перевищенням обсягу транзакцій, коли комісії сягали критичних рівнів. Одним із перших прикладів цього став бум CryptoKitties у 2017 році, коли популярна NFT-гра спричинила сильне уповільнення мережі. Схожа ситуація виникла під час буму NFT у 2021 році, коли різке зростання кількості користувачів Ethereum призвело до стрибка комісій до рівня, коли мережа стала надто дорогою для пересічних користувачів.

Що таке EIP-4488?

EIP-4488 — це пропозиція щодо вдосконалення Ethereum під назвою "Зниження вартості газу для calldata із загальним обмеженням calldata". Її запропонували в листопаді 2021 року Віталік Бутерін та Ансґар Дітріхс із метою зменшення витрат на транзакції для рішень rollup, таких як Optimism, Arbitrum та zkSync.

У цій пропозиції Бутерін і Дітріхс представили стратегічний підхід, який дозволяє знижувати ціни на газ без шкоди для безпеки чи децентралізації, а також відповідає дорожній карті розвитку Ethereum до версії 2.0.

Основні ідеї та механізми EIP-4488:

• Пакетна обробка транзакцій rollup другого рівня: Пропонується групувати транзакції користувачів rollup і публікувати їх у основній мережі у вигляді "calldata". Завдяки зниженню вартості розміщення calldata на основному рівні кінцеві користувачі сплачуватимуть значно менші комісії за газ.

• Розподілення вартості газу між кількома транзакціями: Перші реалізації технології rollup показали ефективність — комісії впали у 3–8 разів порівняно з першим рівнем. ZK-rollup дозволяють знизити вартість у 40–100 разів порівняно з виконанням транзакцій на базовому шарі Ethereum. Бутерін очікував, що збільшення доступного простору для даних може "знизити вартість rollup ще у 5 разів".

• Rollup як основний механізм масштабування: У пропозиції вказується, що rollup є оптимальним рішенням для масштабування Ethereum у коротко-, середньо- й довгостроковій перспективі, і вони є центральним елементом стратегії масштабування мережі.

Збереження невеликого розміру блоків є критичним для підтримки децентралізації, адже це дає змогу запускати вузол без дорогого обладнання. Наразі розміри блоків Ethereum залишаються прийнятними, а такі оновлення, як EIP-4488, розроблені так, щоб не збільшувати істотно витрати на обслуговування вузлів.

Важливо, що EIP-4488 безпосередньо не зменшує вимоги до даних першого рівня. Він підвищує ефективність rollup, балансуючи витрати на виконання і зберігаючи аналогічну максимальну пропускну здатність мережі.

Вплив EIP-4488 на мережу

EIP-4488 став попередником EIP-4844 і запропонував простіше та швидше вирішення проблеми високих комісій. Пропозиція містить дві ключові технічні зміни:

• Зниження вартості газу для calldata: Вартість газу за один байт calldata знижується з 16 до 3 газу, що дорівнює приблизно 81% зниження цієї складової.

• Введення жорстких обмежень: Пропонується встановити максимальний ліміт — 1 МБ на блок і 300 байт на транзакцію (загальна межа — 1,4 МБ), щоб знизити ризики безпеки й уникнути зловживань мережею.

EIP-4488 головним чином стосується calldata — області адресованих байтів лише для читання, де зберігаються дані транзакції або виклику функції. Ці дані необхідні для роботи rollup, бо містять стиснуту інформацію, яку rollup публікують у основній мережі Ethereum.

На практиці EIP-4488 впроваджує ліміт на загальний обсяг calldata транзакцій — простору для зберігання даних зовнішніх викликів функцій — до впровадження зниження вартості газу для calldata. Така послідовність необхідна для запобігання уразливостям, які можуть виникнути в разі необмеженого використання calldata.

Жорсткий ліміт — це найпростіший спосіб гарантувати, що зростання середнього навантаження не призведе до екстремального зростання найгірших сценаріїв. Без такого обмеження вартість rollup могла б різко впасти, а середній розмір блоку досягати сотень кілобайт. Жорстка межа унеможливлює катастрофічні сценарії, наприклад блоки обсягом 10 МБ і більше, що надмірно навантажували б мережу.

Побоювання щодо EIP-4488

Оператори вузлів стикатимуться зі збільшенням навантаження через розширення простору для даних. Розмір бази даних блокчейна може стати завеликим для більшості побутових комп’ютерів, які не зможуть ефективно зберігати й обробляти ці дані. Це ставить під загрозу довгострокову децентралізацію, адже підвищені вимоги до обладнання зменшать кількість потенційних операторів повних вузлів.

Втім, це завдання можна вирішити додатковими пропозиціями щодо зміни вимог до зберігання даних вузлами. Один із варіантів — перекласти зберігання історичних блоків старших за один рік на архівні вузли або альтернативні рішення, зменшуючи тягар для звичайних повних вузлів.

Як EIP-4488 допоможе користувачам?

Запровадження EIP-4488 матиме прямий і суттєвий вплив на кінцевих користувачів, оскільки значно зменшить вартість транзакцій rollup і комісії за газ на другому рівні у мережі Ethereum.

EIP-4488 запропонували як короткострокове рішення проблеми високих комісій за газ, поки розробляються комплексніші механізми масштабування. Користувачі рішень другого рівня, як-от Optimism і Arbitrum, отримають зниження комісій у 3–8 разів порівняно з початковими витратами. Користувачі zk-rollup можуть платити комісії за газ у 40–100 разів менші, ніж на базовому рівні Ethereum.

Проте частина розробників і представників спільноти висловлюють занепокоєння щодо наслідків зростання обсягу транзакційних даних. Оновлення EIP-4488 збільшить загальний розмір блоків, що створює виклики для довгострокової стабільності мережі. Якщо це оновлення буде прийнято, блокчейн Ethereum зростатиме на 0,1–0,5 МБ за блок. Це у 5 разів швидше за історичні темпи зростання ланцюга. Таке прискорене зростання створює суттєві труднощі для потенційних операторів вузлів, яким знадобиться потужніше обладнання й більший обсяг сховища.

Ще одне занепокоєння — оновлення EIP-4488 може призвести до нових обмежень і форм перевантаження мережі. Коли простір calldata стане дефіцитним, користувачам доведеться платити більші комісії, щоб перевищити ставки інших rollup, що змагаються за обмежений calldata. Це може створити новий ринок комісій.

EIP-4488: Одне з багатьох рішень для зниження комісій ETH

Пропозиція EIP-4488 створена для зниження вартості транзакцій у протоколах rollup на блокчейні Ethereum і є важливим кроком у стратегії масштабування мережі. EIP-4488 розроблено як проміжний етап до впровадження ширших рішень, зокрема шардингу, який реалізований у EIP-4844 (відомий також як proto-danksharding).

Спільнота Ethereum працює над кількома паралельними підходами для вирішення проблем масштабування. Серед них rollup другого рівня, покращення доступності даних і фундаментальні зміни протоколу. Усі ці рішення сприяють підвищенню доступності та вигідності Ethereum для користувачів у всьому світі, зберігаючи безпеку та децентралізацію — основні переваги цієї платформи смартконтрактів.

FAQ

Що таке EIP-4488? Яка його мета та функції?

EIP-4488 — це пропозиція для мережі Ethereum, що підвищує ефективність обробки даних другого рівня. Вона зменшує навантаження на основний ланцюг, обробляючи легкі транзакції через оптимізоване зберігання та передачу, і тим самим покращує продуктивність і масштабованість мережі.

Як EIP-4488 зменшує комісії за транзакції в Ethereum?

EIP-4488 знижує комісії, обмежуючи обсяг даних у транзакціях і зменшуючи витрати газу для викликів даних, що допомагає запобігти перевантаженню мережі та відключенням.

У чому різниця між EIP-4488 та EIP-4844?

EIP-4844 входить до дорожньої карти шардінгу Ethereum і забезпечує масштабованість у довгостроковій перспективі. EIP-4488 — тимчасове рішення. EIP-4844 прискорює впровадження шардінгу, а EIP-4488 вирішує поточні проблеми як проміжний захід.

Який статус впровадження EIP-4488? Коли його буде прийнято?

EIP-4488 не впроваджено. Ethereum перейшов до впровадження EIP-4844 (Proto-Danksharding), яке має довгостроковий характер і очікувано буде реалізоване в оновленнях основної мережі, закладаючи основу для повного шардінгу.

Який вплив має EIP-4488 на рішення масштабування другого рівня?

EIP-4488 спрощує підтримку рішень другого рівня на базовому рівні, знижує ризики фронтрайнінгу й бекрайнінгу транзакцій, підвищує масштабованість і ефективність роботи другого рівня завдяки прямим і простим механізмам подання даних.

Як EIP-4488 покращує механізм ціноутворення calldata?

EIP-4488 зменшує вартість газу для calldata, встановлює єдину ціну за байт незалежно від вмісту, та обмежує загальний обсяг calldata у блоці для оптимізації комісій і підвищення ефективності мережі.