Вступ

Останнім часом Ethereum спільнота була засмучена обговореннями можливого збільшення ліміту газу. Ідея збільшення ліміту газу є інтуїтивною, оскільки вона відповідає попиту користувачів на більшу пропускну здатність транзакцій та відображає природне зростання потужності мережі з часом. Багато дослідників та членів спільноти висловили міцну протестпідтримка, стверджуючи, що Ethereum готовий до цієї зміни, і це вчасний крок у напрямку безпосереднього підвищення масштабованості Ethereum.

Ця пропозиція також здобула значну підтримку в ширшій спільноті. Веб-сайти, такі як pumpthegas.orgбули створені спільнотою, щоб навчити основам збільшення ліміту газу і того, як валідатори можуть змінити налаштування свого вузла. Інший веб-сайт,ліміт газу.зображення, активно відстежує прогрес підтримки валідаторів для більш високого ліміту газу - виявлено, що 25% валідаторів Ethereum (на 21 грудня 2024 року) вже налаштували свої конфігурації клієнта на користь збільшення. Якщо понад 50% валідаторів погодяться на збільшення ліміту газу і змінять свої конфігурації клієнта, ліміт газу Ethereum почне зростати і стабілізуватися на збільшеній цілі.

(Джерело)

На відміну від останніх покращень масштабовності, таких як EIP-4844 та EIP-7691, які акцентуються на масштабуванні rollup і транзакціях blob, збільшення ліміту газу є підхідом до масштабування L1.

Хоча це збурило деякі частини спільноти, це також викликало занепокоєння серед дослідників щодо потенційних ризиків для основних цінностей Ethereum - децентралізації та безпеки. Критики попереджають, що більші розміри найгірших блоків можуть надто напружити рівень консенсусу та збільшити вимоги до апаратного забезпечення валідаторів, що може загрожувати стабільності мережі.

Ця стаття розглядає походження пропозиції щодо обмеження газу, його потенційний вплив та технічні та деякі міркування, які лежать в основі триваючих дискусій.

Коротка історія пропозицій щодо збільшення ліміту газу Ethereum

Ідея збільшення ліміту газу Ethereum обговорюється вже деякий час. Під час Ethereum AMA в січні 2024 року Віталік Бутерин запропонував підняти ліміт газу до 40M, що відображатиме стале покращення апаратних можливостей відповідно до Закону Мура.

Зокрема, Ethereum не відкоригував свій ліміт газу з квітня 2021 року — понад три роки тому — незважаючи на значні досягнення в апаратному забезпеченні протягом цього періоду. Багато хто зараз вважають, що настав час для Ethereum врахувати ці досягнення.

Останніми часами пропозиції спрямовані на більш амбітну мету: подвоїти ліміт газу до 60M. Хоча це є значним кроком вперед і викликає захоплення, воно також викликає обурення стосовно його можливих ризиків. 60M в основному розглядається як довгострокова ціль, а не негайна мета. В грудні 2024 року,Toni Wahrstätterрекомендував більш обережний підхід, пропагуючи поетапне збільшення до 36M газу—зростання на 20%—як безпечний перший крок.

На даний момент досягнення 36M газу вважається початковим етапом, а подальші збільшення очікуються поступовим підходом крок за кроком. Уважне спостереження за мережею буде важливим для збереження основних цінностей Ethereum - стабільності та децентралізації.

Як можна змінити ліміт газу блоку?

Ліміт газу блоку можна поступово збільшувати без потреби у вилученні або зміні правил мережі. Замість цього валідатори змінюють свої параметри конфігурації, надаючи можливість зворотної сумісності та дозволяючи періодичні, гнучкі налаштування на основі загальної згоди спільноти.

Навпаки до загальноприйнятого переконання, ліміт газу блоку Ethereum не зафіксований на рівні 30 млн. Пропонувач блоку може незначно його коригувати в межах певних обмежень. Зокрема, ліміт газу блоку може змінюватися на 1/1024 від ліміту газу попереднього блоку. Наприклад, якщо ліміт газу поточного блоку становить 30 млн, то в наступному блоку він може збільшитися до 30 млн + 30 млн X (1 / 1024) = 30,029,296.

Наведений нижче код демонструє типову поведінку вузлів Ethereum у клієнті geth: якщо ліміт газу нового блоку вписується в прийнятний діапазон в порівнянні з батьківським блоком, він буде вважатися дійсним.

Якщо послідовні пропоненти блоків погодяться підвищити ліміт, ліміт газу може зростати безперервно. Наприклад, досягнення першого етапу 36M—збільшення на 20%—займе приблизно log(1.2) / log(1025/1024) = 187 блоків = 38 хвилин, в ідеальному випадку за умови згоди серед валідаторів. Як тільки більше 50% валідаторів погодяться, збільшення може статися швидко.

Які ефекти ми можемо очікувати від підвищення ліміту газу?

Давайте почнемо з деяких більш передбачуваних наслідків збільшення ліміту газу. Збільшення потужності блоку спростило б обробку поточних вимог до блокчейну, що призвело б до зниження комісій за газ.

На короткий термін це зменшення комісій за газ може призвести до меншого спалення ETH під...EIP-1559механізм, тимчасово збільшуючи чисте видання Ethereum. Подібна тенденція спостерігалася після EIP-4844, коли радикально зменшиласядоступність даних (DA) комісії за ролапи призвели до зниження спалювання ETH. Такий самий ефект може виникнути при підвищенні ліміту газу, що ще більше сприятиме короткостроковій інфляції.

Проте на довгостроковій перспективі зниження комісій, ймовірно, сприятиме збільшенню активності мережі, оскільки більше користувачів зможуть дозволити собі здійснювати операції. Ця збільшена активність може підштовхнути розвиток мережевого ефекту Ethereum, привертаючи більше DApps та сприяючи більшому поширенню. Оскільки Ethereum стає більш невід'ємною частиною децентралізованих додатків та фінансових систем, ймовірно, що ETH буде використовуватися частіше як валюта. В результаті більшого використання ETH може виникнути подальший ріст активності мережі, створюючи позитивний зворотний зв'язок для екосистеми Ethereum.

Після збільшення газу, можливе створення нових додатків

Помимо снижения комиссий за газ и улучшения потока транзакций, увеличение лимита газа в одном блоке может открыть совершенно новые возможности. Хотя умеренное увеличение до 36M может не привести к значительным изменениям, более крупный скачок до 60M может позволить новым типам даппов и транзакций, которые ранее были ограничены 30M лимитом газа. Некоторые операции, которые почти заполняют или превышают текущий предел газа в 30M, могут быть выполнены более эффективно или стать выполнимыми впервые после изменения.

Наприклад, транзакції, які потребують значної кількості газу, такі як масова маркування NFT, масштабні роздачі токенів або діяльність DAO, часто наближаються або перевищують поточний ліміт газу 30M. Ці транзакції зазвичай розрізняються на декілька блоків, що призводить до неефективності, затримок і можливого зловживання. Конкретний приклад, показаний на малюнку нижче, це транзакція масового маркування NFT, яка використовує понад 28M газу.

Хеш транзакції: 0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee

Збільшення обмеження газу блоку до 60M дозволить виконувати такі операції в межах одного блоку, забезпечуючи атомарне виконання. Це гарантує, що вся операція або вдається, або невдається, уникнення часткового виконання і забезпечення справедливості для учасників, при цьому зменшуються можливості маніпуляцій.

Крім оптимізації існуючих використань, вищий ліміт газу може відкрити шлях для інноваційних DApps, які вимагають обчислювально інтенсивних операцій. Наприклад, додатки штучного інтелекту на ланцюжку, такі як навчання моделей малого масштабу або висновки, можуть стати життєздатними з вищими лімітами газу. Так само, більш складні розумні контракти, такі як повністю онлайн-ігри або складні механізми управління, можуть процвітати в висококапацитетному середовищі. Ці розробки можуть розширити функціональність і привабливість Ethereum, зробивши екосистему більш універсальною.

У багатьох випадках подвоєння ліміту газу може мати більший, ніж пропорційний, користь, оскільки воно зменшило б фрагментацію та розблокувало абсолютно нові можливості, які раніше були неоспівані.

Що означає збільшення ліміту газу для трилеми блокчейну?

Збільшення ліміту газу фундаментально спрямоване на поліпшення масштабованості Ethereum. В контексті трілема блокчейну, досягнення більшої масштабованості часто призводить до втрати децентралізації або безпеки. Тому пропозиція щодо підвищення ліміту газу викликала деяку скептичність, з опасками, що це може призвести до централізації шляхом збільшення вимог до валідаторів або ослаблення безпеки шляхом погіршення стабільності рівня консенсусу.

Однак прихильники стверджують, що це не стосується компромісу децентралізації або безпеки для підвищення масштабованості. Замість цього вони розглядають це як використання поліпшень у продуктивності обладнання, як описано законом Мура, для розширення загальної потужності блокчейну. З цієї точки зору «трикутник» блокчейн-трилеми може бути збільшений, оскільки сучасне обладнання дозволяє збільшити загальну потужність без необхідності погіршування основних властивостей Ethereum.

Щоб оцінити, чи це дійсно так, важливо ретельно вивчити потенційні ризики підвищення ліміту газу. Міркування щодо децентралізації можуть включати підвищення вимог до апаратного забезпечення валідаторів і складність стратегій MEV (максимальної видобувної вартості). З точки зору безпеки, ми повинні враховувати збільшений розмір блоку в найгіршому випадку, час виконання транзакцій, що може вплинути на швидкість форків або пропущених слотів.

Збільшення ліміту газу та розміри блоку

Збільшення ліміту газу в одному блоку дозволяє включати більше даних виклику, що впливає на найгірший розмір блоку. Наразі максимальний розмір блоку, який можна досягти, заповнивши блок безглуздими даними виклику, становить близько 1.8MB, і з шістьма блоебыУ одному слоті загальний розмір даних, які поширюються, може досягати 2,58 МБ. Більший ліміт газу збільшив би максимальний розмір блоку, що може призвести до проблем на рівні пір-до-піра (P2P), який використовують мережні вузли для зв'язку.

Найгірший варіант розміру блоку може надмірно навантажити клієнти згоди на рівні P2P. Коли ліміт газу перевищує 40М, найгірший варіант розміру блоку може перевищувати вбудовані обмеженнядо типових поведінок клієнта, що призводить до невдалого запропонування або поширення блоків деякими клієнтами. Це робить критичним вирішення цих обмежень перед значним підвищенням ліміту газу.

Надіюся, EIP-7623 пропонує рішення шляхом коригування ціни на calldata длядоступність данихтранзакції, що можуть зменшити розмір найгіршого випадку блоку з 2.58MB до приблизно 1.2MB. Прийняття EIP-7623 було б необхідним для забезпечення стабільності консенсусу для будь-якого майбутнього збільшення ліміту газу.

Аналізуючи дані про слоти (#9526972 до #10351782), можна побачити, що для менших блоків майже немає різниці в розподілі розміру блоків між включеними слотами та переорганізованими / пропущеними слотами. Однак, зі збільшенням розміру блоків (наприклад, понад 0,25 МБ), ймовірність переорганізацій або пропущених слотів зростає.

Ця кореляція може випливати з факторів, таких як збільшений час виконання транзакцій або типові P2P-поведінка, а не лише розмір блоку. Хоча спостережені взаємозв'язки підкреслюють потенційні ризики, вони не встановлюють причинно-наслідкових зв'язків.

Підсумовуючи, хоча збільшення розміру блоку може впливати на стабільність слоту, найгірший випадок розміру блоку особливо важливий для забезпечення стійкості рівня P2P. Майбутні збільшення ліміту газу повинні супроводжуватися змінами, такими як запропоновані в...EIP-7623для ефективного зменшення цих ризиків.

Збільшення ліміту газу та час виконання

Оскільки збільшення ліміту газу дозволяє включити більше транзакцій у блок, час виконання транзакцій також збільшиться. Чи буде збільшення критичним, залежить від пропущених або пропущених слотів, які представляють загальну стабільність консенсусу.

Наведена нижче діаграма ілюструє, що чим більше газу використовується в блоці, тим більше часу виконання має тенденцію до збільшення. Очікується, що збільшення ліміту газу на 20% дещо подовжить час виконання, але точний вплив важко передбачити. Час виконання не завжди прямо пропорційний максимальній межі газу або використанню газу. Однак, якщо ми зробимо консервативне припущення про пропорційність на основі графіка, збільшення часу виконання на 400-500 мс здається правдоподібним.

Зараз давайте розглянемо взаємозв'язок між часом виконання та розгалуженими або пропущеними слотами.

Червоне поле на лівому малюнку підкреслює, що слоти з часом виконання, що перевищує 4 000 мс, набагато більш схильні до реорганізації або пропуску в порівнянні зі слотами з коротшим часом виконання. У той час як більшість реоргованих або пропущених слотів відбуваються в межах 1 000-3 000 мс (що вказує на слабку кореляцію між часом виконання та ймовірністю реорганізації в цьому діапазоні), блоки в червоному полі показують значно вищу ймовірність реоргації, коли час виконання перевищує 4 000 мс. Правильна цифра підтверджує це, показуючи, що слоти з часом виконання понад 4 000 мс мають частоту реоргованих або пропущених більш ніж у три рази вищу, ніж слоти з часом виконання менше 4 000 мс, підкреслюючи вплив дуже високого часу виконання на стабільність.

Чи будуть апаратні вимоги валідатора підвищуватися внаслідок збільшення ліміту газу?

Одне з основних занепокоєнь у валідаторів при підвищенні ліміту газу пов'язане з розміром сховища діючих вузлів валідаторів. Станом на грудень 2024 року вузол валідатора має близько 1,5~1,6 ТБ для підтримки всієї історії та стану. Збільшення ліміту газу прискорить історія зростанняі зростання стану.

У 2020 та 2021 роках вимога до роботи вузла валідатора становила 2 ТБ SSD. Однак, коли історичні та станові дані досягли 1,8 ТБ, валідатори, які використовують 2 ТБ, повинні замінити свій SSD на 4 ТБ SSD. Незважаючи на те, що ціна на 4 ТБ SSD зараз і 2 ТБ SSD 3 роки тому практично однакові - близько 250 доларів, сама заміна означає витрати на обслуговування та технічні труднощі.

(Джерело)

36M ліміт газу тут може не бути великим питанням. Але якщо ліміт газу збільшиться до 60M або більше, вузли валідаторів повинні будуть постійно замінювати своє обладнання, накопичуючи витрати на обслуговування та загрожуючи децентралізації.

Коли EIP-4444 буде прийнято - планується випустити клієнтів до травня 2025 року - можливо зупиниться рост історії, надаючи більше місця для збільшення ліміту газу. Однак, без EIP-4444, ріст історії може стати наступним гальмом для збільшення ліміту газу.

AnаналізДослідження росту обсягу держави Сторма Слівкоффа вказує на те, що зростання обсягу держави також є потенційним обмеженням, але поточні темпи—близько 2,62 GiB на місяць—можуть бути управліні, з сучасним обладнанням, яке забезпечить зростання протягом десятиліття. Вимоги до пам'яті зростають разом з розміром держави, а збільшення ліміту газу до 60M прискорило б цей процес, потенційно потребуючи додаткових 2–4,7 GiB оперативної пам'яті щорічно. Хоча установка з 64 GiB оперативної пам'яті забезпечує комфортний буфер наразі, постійне зростання може зробити оновлення частішими.

Очікуються покращення, такі як спроби Verkle та закінчення строку дії стану, щоб полегшити цю тягар, але обережний моніторинг залишається важливим.

Що означає збільшення ліміту газу для MEV?

Іншим фактором, який може вплинути на децентралізацію, є вплив збільшення лімітів газу на заробіток валідаторів на MEV (Максимальна витягувана вартість). Оскільки MEV став більш відомим, виникли певні побоювання щодо розрив у доходахміж висококваліфікованими валідаторами, які використовують передові стратегії MEV, та меншими індивідуальними стейкерами. Ця різниця в доходах може загострити тиск на централізацію, оскільки валідатори з більшими ресурсами та експертизою домінують у заробітку. Для вирішення цього проблеми використовуються механізми, такі як Розділення заявника-будівельника(PBS) таВипалення MEVактивно обговорюються в спільноті Ethereum, що мають на меті вирівняти дохід валідаторів.

У теорії збільшення ліміту газу дозволяє включати більше транзакцій в один блок, що потенційно посилює нерівності доходів, пов'язаних з MEV. Хоча MEV Boost частково пом'якшив цю проблему, дозволяючи одиночним стейкерам захоплювати частку винагород MEV, дані про нерівність доходів валідаторів залишаються неоднозначними. Це пов'язано з викликами у визначенні транзакцій MEV та точному відстеженні доходів, особливо в складних сценаріях, таких як стратегії MEV між платформами.централізовані біржі (CEX) та децентралізовані біржі (DEX). Однак ці сценарії відбуваються доволі рідко, оскільки більшість MEV виникає внаслідок стратегій, що застосовуються на початку блоку.

Крім того, більший ліміт газу може дозволити використання більш складних і ресурсоємних стратегій MEV. Хоча це рідкість, є випадки, коли боти MEV виконують дуже складні транзакції, які споживають майже весь ліміт газу блоку. Наприклад,транзакція ботаспостерігалося використання понад 18M газу, здійснення кількох обмінів та операцій з ліквідністю в рамках одного блоку. Зі збільшенням ліміту газу такі стратегії можуть стати більш поширеними, що потенційно збільшить розрив між досвідченими валідаторами та меншими учасниками.

Висновок

Обговорення щодо збільшення ліміту газу Ethereum відкриває захоплюючі можливості для забезпечення масштабованості, зменшення комісій за транзакції та надання можливості для інноваційних додатків, які раніше були обмежені поточними обмеженнями. Хоча більший ліміт газу може покращити масштабованість, знизити комісії за транзакції та надати можливість нових типів додатків, він також викликає важливі питання щодо децентралізації, вимог валідаторів та стійкості мережі. Проблеми, такі як зростання стану та історії, час виконання та різноманітність MEV, підкреслюють необхідність уважного розгляду та моніторингу емпіричних даних.

В конечном итоге успіх збільшення ліміту газу буде залежати від здатності Ethereum збалансувати ці компроміси. Рішення, такі як EIP-7623, PBS (Proposer-Builder Separation), та Випалення MEVпродемонструвати протиприродний підхід мережі до вирішення потенційних ризиків. З обдуманою реалізацією вищий ліміт газу має потенціал розблокувати наступну фазу зростання Ethereum.

Disclaimer:

1. Ця стаття розміщена з [ дослідження.2077]. Усі авторські права належать оригінальному автору [ Сонгван Парк]. Якщо є зауваження до цього перепринту, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони невідкладно цим займуться.
2. Відповідальність за відмову: погляди та думки, висловлені в цій статті, є виключно тими, що належать автору і не становлять жодної інвестиційної поради.
3. Команда Gate Learn перекладає статті на інші мови. Якщо не вказано інше, копіювання, поширення або плагіат перекладених статей заборонені.