Введение

Недавно сообщество Ethereum взволновалось обсуждениями о возможном увеличении лимита газа. Идея увеличения лимита газа кажется интуитивной, так как она соответствует потребностям пользователей в более высокой пропускной способности транзакций и отражает естественный рост пропускной способности сети со временем. Многие исследователи и члены сообщества выразили сильную поддержка, утверждая, что Ethereum готов к этому изменению и что это своевременный шаг к непосредственному улучшению масштабируемости Ethereum.

Предложение также получило значительное внимание в широком сообществе. Веб-сайты, такие как pumpthegas.orgбыли созданы сообществом, чтобы обучить основам увеличения лимита газа и тому, как валидаторы могут изменить настройки своего узла. Еще один веб-сайт, gaslimit.pics, активно отслеживает прогресс поддержки валидатора для увеличения лимита газа, что показывает, что 25% валидаторов Ethereum (на 21 декабря 2024 года) уже изменили свои клиентские конфигурации в пользу увеличения. Если более 50% валидаторов согласятся на увеличение лимита газа и изменят свои клиентские конфигурации, лимит газа Ethereum начнет повышаться и установится на повышенной цели.

(Перевод)

Важно отметить, что данное предложение представляет собой отличие от дорожной карты Ethereum, сосредоточенной на роллапах. В отличие от последних улучшений масштабируемости, таких как EIP-4844 и EIP-7691, которые фокусируются на масштабировании роллапов и транзакциях в виде блобов, увеличение лимита газа является подходом масштабирования L1.

Хотя это вызвало восторг у некоторых членов сообщества, это также вызвало опасения у исследователей относительно потенциальных рисков для основных ценностей децентрализации и безопасности Ethereum. Критики предупреждают, что более крупные размеры блоков в худшем случае могут нагружать слой консенсуса и увеличивать требования к аппаратной части валидатора, потенциально угрожая стабильности сети.

В данной статье рассматриваются истоки предложения о лимите газа, его потенциальное влияние и технические и некоторые другие соображения, лежащие в основе текущих обсуждений.

Краткая история предложений по увеличению лимита газа Ethereum

Идея увеличения лимита газа Ethereum обсуждалась уже некоторое время. Во время Ethereum AMA в январе 2024 года Виталик Бутерин предложил увеличить лимит газа до 40 млн, что может соответствовать закону Мура, отражающему постоянное улучшение аппаратных возможностей.

Заметно, что Ethereum не корректировал свой лимит газа с апреля 2021 года — более трех лет назад — несмотря на значительные достижения в области аппаратного обеспечения за это время. Многие считают, что настало время для Ethereum учесть эти изменения.

Более недавно предложения сосредоточились на более амбициозной цели: удвоении лимита газа до 60 М. Хотя это представляет собой значительный прорыв и вызывает волнение, оно также вызывает опасения относительно его потенциальных рисков. 60M в основном рассматривается как долгосрочная цель, а не непосредственная. В декабре 2024 года, Тони Варстеттеррекомендуется более осторожный подход, отстаивая пошаговое увеличение до 36M газа—на 20% больше—как более безопасный первый шаг.

В настоящее время достижение отметки в 36 млн газов считается первым веховым событием, и ожидается, что любые дальнейшие увеличения будут осуществляться постепенным, шаг за шагом подходом. Тщательное мониторинг сети будет важным, чтобы обеспечить сохранение основных ценностей стабильности и децентрализации Ethereum.

Как можно изменить лимит газа блока?

Лимит газа блока может быть постепенно увеличен без необходимости форка или изменения правил сети. Вместо этого валидаторы изменяют свои параметры конфигурации, обеспечивая обратную совместимость и позволяя осуществлять периодические гибкие корректировки на основе консенсуса сообщества.

Вопреки распространенному мнению, лимит газа блока Ethereum не фиксирован и составляет 30M. Предлагающий блок может незначительно его корректировать в определенных пределах. Конкретно, лимит газа блока может изменяться на 1/1024 от лимита газа предыдущего блока. Например, если лимит газа текущего блока составляет 30 миллионов, он может увеличиться до 30M + 30M X (1 / 1024) = 30,029,296 в следующем блоке.

Ниже приведен код, демонстрирующий стандартное поведение узлов Ethereum в клиенте geth: если лимит газа нового блока находится в допустимом диапазоне относительно родительского блока, он будет считаться допустимым.

Если последовательные предложители блоков согласны увеличить лимит, лимит газа может увеличиваться непрерывно. Например, достижение первого этапа 36M — увеличение на 20% — займет примерно log(1.2) / log(1025/1024) = 187 блоков = 38 минут, в идеальном случае, предполагая согласие среди валидаторов. Как только более 50% валидаторов согласятся, увеличение может произойти быстро.

Какие эффекты мы можем ожидать от увеличения лимита газа?

Давайте начнем с некоторых наиболее предсказуемых последствий увеличения лимита газа. Увеличение емкости блока облегчило бы удовлетворение текущих требований блокчейна, что привело бы к снижению платы за газ.

В краткосрочной перспективе это снижение комиссий за газ может привести к уменьшению горения ETH в рамкахEIP-1559механизм, временно увеличивающий чистую эмиссию Ethereum. Похожая тенденция была наблюдена после EIP-4844, когда значительно сократилась доступность данныхВведение (DA) комиссий за масштабирование привело к снижению сжигания ETH. Тот же эффект может произойти при увеличении лимита газа, что дополнительно способствует краткосрочной инфляции.

Однако в долгосрочной перспективе более низкие комиссии, скорее всего, стимулируют повышение активности в сети, так как больше пользователей смогут позволить проводить транзакции. Это увеличение активности может способствовать эффекту сети Ethereum, привлекая больше DApps и способствуя более широкому принятию. Поскольку Ethereum становится более неотъемлемым элементом децентрализованных приложений и финансовых систем, ETH, вероятно, будет использоваться чаще в качестве валюты. Высокий уровень использования ETH в свою очередь может стимулировать дальнейший рост активности в сети, создавая положительный обратный эффект для экосистемы Ethereum.

Построение новых dapps может быть возможным после увеличения газа

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

Например, транзакции, требующие значительного количества газа, такие как пакетное создание NFT, масштабные раздачи токенов или деятельность DAO, часто приближаются или превышают текущий предел газа в 30 миллионов. Эти транзакции обычно фрагментируются по нескольким блокам, что приводит к неэффективности, задержкам и потенциальной эксплуатации. Конкретный пример, показанный на рисунке ниже, - это транзакция пакетного создания NFT, потребляющая более 28 миллионов газа.

Хэш транзакции: 0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee

Увеличение лимита газа блока до 60 млн позволило бы выполнить такие операции в течение одного блока, обеспечивая атомарное выполнение. Это гарантирует, что вся операция либо успешно завершится, либо завершится неудачей, избегая частичного завершения и обеспечивая справедливость для участников, сокращая возможности для манипуляций.

Помимо оптимизации существующих случаев использования, более высокий лимит газа может подготовить почву для инновационных DApps, требующих вычислительно интенсивных операций. Например, приложения искусственного интеллекта на цепи, такие как обучение или вывод масштабных моделей, могут стать жизнеспособными при более высоких лимитах газа. Точно так же, более сложные смарт-контракты, такие как полностью цепные игры или сложные механизмы управления, могут процветать в более емкой среде. Эти достижения могут расширить функциональность и привлекательность Ethereum, сделав экосистему более универсальной.

Во многих случаях удвоение лимита газа может иметь более чем пропорциональное преимущество, поскольку это позволит уменьшить фрагментацию и открыть совершенно новые возможности, которые ранее были непрактичными.

Что означает увеличение лимита газа для троицы блокчейна?

Увеличение лимита газа в основном направлено на улучшение масштабируемости Ethereum. В контекстетроица блокчейна, достижение большей масштабируемости часто происходит за счет децентрализации или безопасности. Поэтому предложение о повышении лимита газа вызвало некоторое скептическое отношение, с опасениями, что это может привести к централизации путем увеличения требований к валидаторам или ослаблению безопасности путем ухудшения стабильности уровня консенсуса.

Тем не менее, сторонники утверждают, что это не о компромиссе между децентрализацией или безопасностью в целях увеличения масштабируемости. Вместо этого они рассматривают это как использование улучшений в производительности оборудования, описанных законом Мура, для расширения общей емкости блокчейна. Согласно этому мнению, «треугольник» блокчейн-трилеммы может быть увеличен, так как современное оборудование позволяет увеличить общую емкость, не обязательно ухудшая основные свойства Ethereum.

Для оценки, является ли это действительно так, необходимо тщательно изучить потенциальные риски увеличения лимита газа. Среди соображений, касающихся децентрализации, могут быть увеличенные требования к аппаратному обеспечению валидаторов и усовершенствованные стратегии MEV (максимально извлекаемая стоимость). Что касается безопасности, следует учесть увеличение размера блока в худшем случае, время выполнения транзакций, которые могут повлиять на скорость вилок или пропущенных слотов.

Увеличение лимита газа и размер блока

Увеличение лимита газа в одном блоке позволяет включить больше calldata, что влияет на максимальный размер блока в худшем случае. В настоящее время максимальный размер блока, который может быть достигнут заполнением блока бесполезной calldata, составляет примерно 1.8MBи с шестьюблобы, общий размер передаваемых данных в одном слоте может достигать 2,58 МБ. Более высокий лимит газа увеличивает максимальный размер блока, что может привести к проблемам на уровне межузлового (P2P) слоя, который используют сетевые узлы для общения.

Размер блока в худшем случае может нагружать клиентов консенсуса на уровне P2P. Когда лимит газа превышает 40 млн, размер блока в худшем случае может преодолеть построенные ограниченияв стандартное поведение клиентов, что приводит к сбоям у некоторых клиентов в правильном предложении или распространении блоков. Поэтому крайне важно решить эти ограничения перед существенным увеличением лимита газа.

Надеюсь, EIP-7623 предлагает решение путем корректировки цены calldata длядоступность данныхтранзакции, которые могут сократить максимальный размер блока с 2.58 МБ до примерно 1.2 МБ. Принятие EIP-7623 будет необходимо, чтобы обеспечить стабильность консенсуса для любого будущего увеличения лимита газа.

Анализ данных слота (#9526972 to #10351782) показывает, что для меньших блоков между включенными слотами и переорганизованными/пропущенными слотами практически нет разницы в распределении размера блока. Однако, по мере увеличения размера блоков (например, свыше 0,25 МБ), вероятность переорганизации или пропущенных слотов увеличивается.

Эта корреляция может быть вызвана такими факторами, как увеличение времени выполнения транзакций или поведение по умолчанию P2P, а не только размер блока. Хотя наблюдаемое отношение подчеркивает потенциальные риски, оно не устанавливает причинно-следственную связь.

В общем, хотя увеличение размера блока может повлиять на стабильность слота, критически важно, чтобы максимальный размер блока обеспечивал надежность уровня P2P. Будущее увеличение лимита газа должно сопровождаться изменениями, подобными предложенным в EIP-7623для эффективного смягчения этих рисков.

Увеличение лимита газа и время выполнения

Поскольку увеличение лимита газа позволяет включать больше транзакций в блок, время выполнения транзакций также увеличится. Вопрос о том, будет ли увеличение критическим или нет, зависит от разветвленных или пропущенных слотов, представляющих общую стабильность консенсуса.

Диаграмма ниже показывает, что с увеличением количества газа, используемого в блоке, время выполнения обычно увеличивается. Ожидается, что увеличение лимита газа на 20% незначительно увеличит время выполнения, но точное влияние сложно предсказать. Время выполнения не всегда прямо пропорционально максимальному лимиту газа или его использованию. Однако, если мы сделаем консервативное предположение о пропорциональности на основе диаграммы, увеличение времени выполнения на 400-500 мс кажется вероятным.

Теперь давайте рассмотрим связь между временем выполнения и ветвящимися или пропущенными слотами.

Красная рамка на левой фигуре показывает, что слоты с временем выполнения более 4 000 мс гораздо более подвержены реорганизации или пропуску по сравнению со слотами с более коротким временем выполнения. В то время как большинство реорганизованных или пропущенных слотов происходят в пределах 1 000-3 000 мс (что указывает на слабую корреляцию между временем выполнения и вероятностью реорганизации в этом диапазоне), блоки в красной рамке показывают значительно более высокую вероятность реорганизации при временах выполнения более 4 000 мс. Правая фигура подтверждает это, показывая, что слоты с временем выполнения более 4 000 мс имеют уровень реорганизации или пропуска более чем в три раза выше, чем у тех, у которых время выполнения менее 4 000 мс, подчеркивая влияние очень больших времен выполнения на стабильность.

Будут ли аппаратные требования валидатора изменены при увеличении лимита газа?

Одна из основных проблем у валидаторов при увеличении лимита газа - это размер хранилища операционных узлов валидаторов. На декабрь 2024 года у валидатора есть около 1,5-1,6 ТБ для поддержки всей истории и состояния. Увеличение лимита газа ускорит рост истории и рост состояния.

В 2020 и 2021 годах требование к запуску узла валидатора составляло 2 ТБ SSD. Однако, когда объем исторических и состоянийных данных достигает 1,8 ТБ, валидаторы, использующие 2 ТБ, должны заменить свои SSD на 4 ТБ SSD. Несмотря на то, что цена 4 ТБ SSD сейчас и 2 ТБ SSD 3 года назад примерно одинаковая - около 250 долларов, сама замена означает затраты на обслуживание и технические трудности.

(Источник)

36M лимит газа здесь может и не являться большой проблемой. Но если лимит газа увеличится до 60M или более, узлы валидаторов придется постоянно заменять своё оборудование, накапливая затраты на обслуживание и угрожая децентрализации.

Когда EIP-4444 будет принят — запланировано для выпуска клиентов к маю 2025 года — рост истории может прекратиться, что предоставит больше места для увеличения лимита газа. Однако без EIP-4444 рост истории может стать следующим узким местом при увеличении лимита газа.

An анализИз отчета по росту состояния Сторма Сливкова следует, что рост состояния также может стать потенциальным узким местом, но текущие темпы - около 2,62 GiB в месяц - управляемы, при современном оборудовании рост можно поддерживать в течение десятилетия. Требования к памяти растут с увеличением размера состояния, и увеличение лимита газа до 60M ускорило бы это, потенциально требуя 2-4,7 GiB дополнительной оперативной памяти в год. Хотя настройка с 64 GiB оперативной памяти обеспечивает комфортный буфер на данный момент, устойчивый рост может делать обновления более частыми.

Ожидается, что предстоящие улучшения, такие как попытки Verkle и истечение срока состояния, помогут облегчить эту нагрузку, но важно оставаться бдительным.

Что означает увеличение лимита газа для MEV?

Еще одним фактором, который может повлиять на децентрализацию, является влияние увеличения лимитов газа на доходы от MEV (максимально извлекаемой стоимости) для валидаторов. По мере того как MEV становится все более значительным, возникают опасения разрыв в доходахмежду опытными валидаторами, использующими передовые стратегии MEV, и малыми индивидуальными стейкерами. Эта разница в доходе может усугубить давление на централизацию, поскольку валидаторы с большими ресурсами и опытом будут доминировать в заработке. Чтобы решить эту проблему, существуют механизмы, такие как Разделение заявителя-строителя(PBS) иСжигание MEVактивно обсуждаются в сообществе Ethereum, цель которых - уравнять доходы валидаторов.

В теории увеличение лимита газа позволяет включить больше транзакций в один блок, что потенциально может усилить неравенство доходов, связанных с MEV. В то время как MEV Boost частично смягчил эту проблему, позволяя сольным стейкерам захватывать часть наград MEV, данные о неравенстве доходов валидаторов остаются неоднозначными. Это связано с трудностями в определении транзакций MEV и точного отслеживания доходов, особенно в сложных сценариях, таких как стратегии MEV между платформами.централизованные биржи (CEX) и децентрализованные биржи (DEX). Однако такие сценарии являются относительно редкими, так как большинство MEV возникает из стратегий на вершине блока.

Более того, более высокий лимит газа может позволить использовать более сложные и ресурсоемкие стратегии MEV. Хотя это редко, бывают случаи, когда боты MEV выполняют очень сложные транзакции, потребляющие почти весь лимит газа блока. Например, транзакция ботабыло замечено использование более 18 млн газа, осуществление нескольких обменов и операций с ликвидностью в пределах одного блока. По мере увеличения лимита газа такие стратегии могут стать более распространенными, потенциально увеличивая разрыв между опытными валидаторами и меньшими участниками.

Заключение

Обсуждение повышения лимита газа Ethereum представляет собой захватывающую возможность для обеспечения масштабируемости, снижения комиссий за транзакции и возможности создания инновационных dapps, которые ранее ограничивались текущими ограничениями. Хотя более высокий лимит газа может улучшить масштабируемость, снизить комиссии за транзакции и позволить создавать новые типы dapps, он также вызывает важные вопросы о децентрализации, требованиях к валидаторам и стабильности сети. Проблемы, такие как рост состояния и истории, время выполнения и неравенства МЭВ, подчеркивают необходимость тщательного изучения и мониторинга эмпирических данных.

В конечном счете успех увеличения лимита газа будет зависеть от способности Ethereum сбалансировать эти компромиссы. Решения, такие как EIP-7623, PBS (Разделение Предложителя-Строителя), и Сжигание MEVпоказать прогрессивный подход сети к решению потенциальных рисков. С тщательной реализацией, более высокий лимит газа имеет потенциал разблокировать следующую фазу роста Ethereum.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья взята из [ исследование.2077]. Все права принадлежат оригинальному автору [Сонгван Парк]. Если есть возражения против этого перепечатывания, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они быстро справятся с этим.
2. Отказ от ответственности: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно взглядами автора и не представляют собой какие-либо инвестиционные советы.
3. Команда Gate Learn выполняет переводы статей на другие языки. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиатство переведенных статей запрещено.