以太坊Dencun：通过Proto-Danksharding实现可扩展性革命及2024年ETH升级

以太坊生态系统正站在历史变革的门槛上。名为 Cancun-Deneb 的升级，也被称为 Dencun，是多年来旨在解决区块链核心挑战——扩展性的开发成果的高潮。在此次升级的核心，是通过 EIP-4844 引入的 Proto-Danksharding 技术，这项技术有望重新定义网络的能力。对于加密货币领域的交易者、开发者和爱好者来说，这次 ETH 升级成为一个转折点，可能会彻底改变交易经济。

Dencun 的本质：从概念到现实

Dencun 升级以天鹅座中的天星 Deneb 命名，代表的不仅是技术的完善，更是以太坊 2.0 路线图上的战略性步骤。这不是一次单一的升级，而是协调一致的改造，影响数据可用性层（通过 Cancun 升级）和共识层（通过 Deneb 升级）。

Dencun 的关键特色在于其针对吞吐能力问题的目标导向方法。此前的升级主要关注安全性和基础设施，而 Dencun 则专门设计以容纳日益增长的交易量，同时保持去中心化和安全性。

Proto-Danksharding 和 EIP-4844：架构突破

Dencun 的核心在于 EIP-4844 提出的概念，也被称为 Proto-Danksharding。这一方案是迈向完整 Danksharding 的中间步骤，后者承诺将以太坊网络划分为多个独立运行的分片。

理解“blobs”：新一代存储

EIP-4844 革新了数据存储方式，引入了“blobs”概念——专门的数据包，它们在经济模型上与普通区块链数据分离。这些 blobs 每个时间槽（slot）可存储最多 1MB 的数据，大幅扩展了编码和传输信息的能力。

这一创新不仅在于数据容量的提升，还在于经济模型的变化。blobs 拥有自己的 gas 价格市场，与普通交易分离，使第二层网络（Layer-2）能显著降低存储数据的成本。实际上，这为需要高吞吐的 Layer-2 应用创造了价格歧视。

State Expiry：清理与优化

Dencun 还引入了 State Expiry 机制，系统性地删除过时和未使用的状态数据。这不仅是内存优化，更是对以太坊管理历史信息方式的根本重塑。每个节点不再需要存储全部历史状态，大大降低了资源需求，也使节点部署变得更加普及。

其他技术升级

虽然 Proto-Danksharding 吸引了主要关注，但 Dencun 还包含许多其他关键的 EIP：

EIP-1153 改变智能合约的内存管理，引入临时存储的特殊操作码，帮助开发者降低复杂操作的 gas 消耗。预估部分操作的成本将降低约30-50%。

EIP-4788 将 Beacon Chain 的根直接嵌入执行层，建立共识与执行的更紧密联系，提升操作效率，为构建与共识数据交互的应用提供新可能。

EIP-5656 增加了 MCOPY 操作码，更高效地复制内存中的数据，为智能合约开发者提供更佳的工具。

EIP-6493 对验证者块选择机制进行微调，提高最终确认速度，减少潜在的中心化风险。

EIP-6780 重新定义了 SELFDESTRUCT 函数的使用限制，增强网络安全。

部署时间线：从测试到大规模应用

Dencun 的部署遵循周密的计划，从测试网开始，最终于 2024 年 3 月在以太坊主网完成：

• 1 月 17 日：在 Goerli 测试网启动
• 1 月 30 日：在 Sepolia 测试网激活
• 2 月 7 日：在 Holesky 测试网加入
• 3 月 13 日：在主网全面部署

原计划在 2023 年第四季度完成，但开发者在 2023 年 11 月的 All Core Developer Consensus 会议上决定推迟部署，给予更多测试和验证时间，确保在 2024 年第一季度顺利上线。

多层次影响：扩展性、安全性与效率

吞吐能力：量级突破

Dencun 最令人期待的，是其对网络吞吐的提升。当前以太坊的交易处理能力约为每秒 15 笔（TPS），升级后通过 Layer-2 预计可达 1000 TPS。虽然这一数字依赖开发者的采纳和实际应用，但即使是保守估计，也意味着吞吐能力将提升至少 10 到 100 倍。

费用革新：经济模型重塑

与扩展性紧密相关的是 gas 费用的降低。Layer-2 网络（如 Arbitrum、Optimism 和 Polygon）目前依赖在主网持续写入数据，成本高昂。EIP-4844 的引入，将大幅降低这些数据存储的成本。以当前价格为例，ETH 转账到 Arbitrum、Optimism 和 Polygon 分别花费 0.24、0.47 和 0.78 美元。根据 Fidelity 的预测，Dencun 后，这些费用预计至少降低 10 倍。

生态系统影响：Layer-2 网络的角色

Layer-2 经济的重塑

以太坊 Layer-2 网络——Arbitrum、Optimism、Polygon 等——主要在链外处理交易，最终在主链确认。此前，这些网络需要不断在主链写入交易数据，成本占其运营的 60% 到 90%。

Dencun 改变了这一经济模型。引入 blobs 后，Layer-2 不再需要为其数据支付全额 gas 费，而是通过 blobs 的专用市场支付更低的成本。

兼容性与协同

升级不仅降低成本，还提升了层间的兼容性。更快的数据确认和更低的传输成本，使得 Layer-2 与主链之间的桥接更高效。用户在不同层之间转移资产时，将获得更快的确认和更低的手续费。

安全标准化

在经济模型变革的同时，Dencun 推动了新的安全标准，贯穿所有 Layer-2 解决方案。虽然这看似次要，但稳定、可预见的安全环境，有助于这些网络在不积累技术债的前提下实现扩展。

对用户和开发者的实际影响

用户角度：便捷与普及

对于普通用户，Dencun 代表着与 DeFi、NFT 市场和其他去中心化服务的交互将变得更便捷。预计 Layer-2 上的交易成本将低于一美分，而目前通常为几美分。

交易速度也将提升。随着吞吐能力增强和层间协作改善，资产转移将更顺畅。最终，Ethereum 将变得像中心化支付系统一样便捷，同时保持去中心化的安全保障。

开发者角度：创新新机遇

开发者将获得技术上的直接提升和更广阔的创新空间。EIP-1153 和 EIP-5656 提供了更高效的智能合约优化工具。EIP-4788 则开启了与共识数据交互的新架构。

更深远的影响在于经济层面。开发者不再需要以最低 gas 费用为设计目标，而是可以专注于功能、用户体验和创新。这将催生出许多在高费用环境下难以实现的新型应用。

扩展质押：金融民主

Dencun 也增强了 ETH 流动性质押的吸引力。更高效、更经济的网络，使质押者的收益潜力提升，同时保持流动性。Lido 等流动性质押协议，将有更多空间提供吸引人的奖励，可能带来网络中 ETH 质押量的增加。

历史背景：Dencun 在以太坊 2.0 路线图中的位置

从 Beacon Chain 到 The Merge 再到 Dencun

理解 Dencun 的重要性，需要回顾历史。以太坊 2.0 是一个多阶段的转型项目，从 2020 年 12 月的 Beacon Chain 开始。这个基于权益证明的链，作为未来变革的基础。

2022 年 9 月的 The Merge 标志着主网与 Beacon Chain 的合并，正式完成从 PoW 到 PoS 的转变，极大降低能耗（超过 99.5%），但未解决根本的扩展性问题。

2023 年 4 月的 Shanghai/Capella 升级，允许用户提取质押的 ETH 和奖励，使质押更具吸引力。

而 Dencun 则填补了关键的扩展性空白，解决之前未能触及的难题。

Petra：全面 Danksharding 的前奏

Dencun 成功后，社区将关注下一步——Electra + Prague（Petra）升级。预计此升级将引入 Verkle 树——一种创新的数据结构，进一步优化存储和状态访问。

Petra 也预示着以太坊可能迈向完整 Danksharding，最终彻底重塑网络架构。

风险与挑战：实际评估

技术不确定性

尽管经过大量测试，但如此大规模的变革仍存在技术风险。EIP-4844、State Expiry 等组件的潜在漏洞，可能引发安全问题，需紧急修复。

兼容性问题

开发者需适应新机制，部分现有应用可能出现意料之外的交互问题，需更新和安全审查。

市场波动

在适应期内，gas 费用可能波动剧烈。虽然长期趋势向下，但短期内可能带来不便。

从 Proto-Danksharding 到全面变革

过渡阶段：迈向更大规模的变革

Proto-Danksharding 是未来 Danksharding 的原型，作为中间步骤，帮助社区积累经验，理解 blobs 定价、数据包处理等新机制。

架构演进

未来 Danksharding 将以多分片形式实现，每个分片能独立处理交易。这意味着，从单一受限的链，演变为多个平行链，通过共识网络连接，极大提升扩展能力。

理论上，这将使以太坊的吞吐能力提升数千倍，竞争中心化系统的速度和成本，同时保持去中心化优势。

综合展望：Dencun 作为以太坊演进的关键节点

Dencun 不仅是一次技术升级，更彰显了以太坊社区解决根本问题的决心。通过 Proto-Danksharding、EIP-4844 和相关改进，以太坊正朝着不再受限于扩展性的未来迈进。

对 ETH 交易者而言，这意味着多层次的机会。费用的降低可能带来交易量的增加，推动网络价值上升。更高效的网络吸引更多开发者和用户，形成良性循环。

以太坊从 Beacon Chain、The Merge、Shanghai，到 Dencun，再到 Petra，每一步都在稳步推进创新，打造更可靠、更具扩展性和公平性的区块链。

加密市场正迎来一个新时代，以太坊有望充分释放其作为全球去中心化应用平台的潜力。Dencun 是这一变革中至关重要的一步。