以太坊 Dencun 升級與 Proto-Danksharding 深入解析

以太坊網路升級簡介

自從誕生以來，為了因應可擴展性、效率與安全性等挑戰，以太坊已多次進行網路升級。這些升級多以硬分叉方式推出，重點針對區塊鏈基礎設施的特定組成。以太坊 Cancun-Deneb 升級（簡稱 Dencun）作為全球第二大市值區塊鏈的重要發展里程碑，持續推動以太坊技術的演進。

Dencun 升級是以太坊網路的關鍵轉折點，大幅提升交易吞吐能力並降低營運成本。這些優化對不斷擴大的以太坊二層擴容生態尤其有利，這些 Layer 2 方案仰賴以太坊主網確保安全與資料可用性。這次重大升級，充分展現以太坊在可擴展性、安全性與去中心化三難題中的創新實力，並鞏固其作為去中心化應用領導平台的地位。

什麼是以太坊 Cancun-Deneb 升級？

以太坊 Cancun-Deneb 升級（簡稱 Dencun）是一項針對以太坊區塊鏈的重要升級，核心聚焦於透過 Proto-Danksharding 強化可擴展性。這項雙重升級將 Cancun 和 Deneb 兩大更新結合，分別針對以太坊架構的不同層級，顯著提升網路效率與安全性。

Cancun 升級主要著重於以太坊的執行層，負責處理交易及智慧合約；Deneb 則優化共識層，提升驗證者協調與區塊最終性的表現。兩者相輔相成，帶動以太坊全方位基礎設施的系統性升級。

除了 Proto-danksharding 外，Cancun-Deneb 升級還整合多項關鍵以太坊改進提案（EIP），針對網路功能各環節進行優化。Dencun 升級重點在於強化執行層，為以太坊長期發展藍圖中的完整資料分片奠定技術根基。

本次升級正式啟動以太坊分階段技術路線圖中的「The Surge 階段」，期望透過二層 rollup 方案加速效能提升，推動大規模應用落地，同時堅守去中心化原則。

Dencun 升級採分階段部署策略，2024年1月17日於 Goerli 測試網上線，1月31日擴展至 Sepolia 測試網，3月13日全面上線以太坊主網。這種逐步推進，有助於開發者在主網正式部署前充分發現並解決潛在問題。

以太坊 Dencun EIP 詳解

以太坊改進提案（Ethereum Improvement Proposals，EIP）為以太坊升級體系中的一系列技術建議，旨在促進區塊鏈可擴展性、營運效率及安全性的提升。Dencun 升級涵蓋多項 EIP，分別針對具體技術難點進行優化。

EIP-1153 新增兩項 EVM 運算碼，藉由實現自動清除的暫存儲（transient storage），優化以太坊資料儲存架構，降低 Gas 費用並減輕永久儲存壓力。

EIP-4788 將信標鏈區塊根儲存於智慧合約，使信標鏈資料能被執行層存取，強化共識層與執行層的連結，提升需驗證共識資訊應用的安全性與功能性。

EIP-4844 完成 Proto-danksharding，新增專為 rollup 設計的臨時資料 blob，提供獨立於標準交易 calldata 的資料可用性層，大幅降低 Layer 2 交易成本。

EIP-5656 增加 MCOPY 運算碼，為以太坊虛擬機帶來更簡便且經濟的記憶體複製方式，提升智慧合約的記憶體操作效能。

EIP-6780 限制 SELFDESTRUCT 運算碼，嚴格規範智慧合約的終止條件，增強用戶資料保護及資金安全，降低潛在攻擊風險。

EIP-7044 取消驗證者自願退出訊息的有效期限，提升驗證者退出網路的彈性。

EIP-7045 放寬信標鏈區塊可納入認證（attestation）的時間窗口，提升網路對暫時連線中斷的抵抗力。

EIP-7514 設定單一 epoch 可啟動驗證者數量上限，避免驗證者數量暴增造成網路資源壓力。

EIP-7516 新增 BLOBBASEFEE 運算碼，允許查詢當前區塊的 blob 基礎費用，便於智慧合約實施更細緻的費用管理策略。

什麼是 EIP-4844 和 Proto-Danksharding？

EIP-4844（即 Proto-danksharding）是以太坊 Cancun-Deneb 升級中最具影響力的提案之一。藉由實現初步資料分片，該提案顯著降低以太坊 Layer 2 交易手續費。

以太坊經歷多輪升級，開發者始終專注於提升網路處理能力，尤其聚焦高 Gas 費及有限吞吐量等限制因素，這些問題曾制約以太坊的大規模應用發展。

這正體現了 分片（sharding） 的價值——它是一項將龐大資料庫切分為可高效管理小單元的資料庫管理技術，以提升整體效能。然而，完整分片方案的推進極為複雜且需時甚久，Proto-danksharding 因此成為更實際的中期解決方案。

Proto-danksharding 採用可攜帶資料 blob 的新型交易類型，顯著壓低交易費用並提升吞吐量。作為完整 danksharding 的前導方案，proto-danksharding 在全面分片實現前，為以太坊帶來階段性可擴展性提升。

Danksharding 與 proto-danksharding 是以太坊共識層升級路線圖的關鍵技術，協助以太坊實現極致擴容與效率提升。

Danksharding 是以太坊後續階段計畫的完整分片方案，專注於資料可用性及管理方式的根本創新，提升交易資料的處理與儲存能力，同時引入合併費用市場（merged fee market）等新機制，簡化資料可用性的經濟模型。

為推動 danksharding 過渡，開發者設計了可攜帶資料 blob 的新型交易。EIP-4844 允許在交易區塊中附加臨時資料 blob，專為 rollup 資料提供獨立空間，最終 danksharding 目標將以太坊 TPS 提升至約 100,000 筆每秒。

這項實現為未來資料分片全面落地奠定基礎。分片本質上是將區塊鏈資料庫切分為並行處理的小單元（shard），顯著提升效率與吞吐量。Cancun 升級讓 proto-danksharding 以可行方式落實。

Proto-Danksharding 的重要性

如前所述，proto-danksharding 在以太坊生態中提升運作效率、優化資料管理、降低交易成本等方面發揮關鍵作用，解決以太坊長期面臨的主要擴容瓶頸。

Proto-danksharding 有效協調以太坊區塊鏈三難題（安全、去中心化、可擴展性）間的平衡。藉由引入高效資料可用性層，緩解長期存在的結構性矛盾。

Proto-danksharding 是以太坊共識層升級的核心，顯著提升以太坊效能與擴充能力。其機制透過資料 blob 提供暫存空間，讓大量資料可用遠低於 calldata 的成本附加至區塊。

此外，blob 資料會在特定週期（如數週）自動清除，節省全網儲存空間，降低長期儲存成本。因此，Layer 2 rollup 方案得以將壓縮後的交易資料發佈於 blob 內，無需承擔 calldata 的高額費用，進一步以更低成本實現更高交易量。

作為 EIP-4844 的核心，proto-danksharding 已成為以太坊未來擴容計畫的基石技術。其成功整合進主網，標誌以太坊邁向全球可擴展結算層邁出重要一步。

Cancun 升級的優劣分析

以太坊 Cancun 升級優勢

以太坊 Cancun 升級為用戶與開發者帶來多重優勢，包括：

安全性提升：升級革新交易處理與用戶資料保護方式，增強安全性與易用性。針對 SELFDESTRUCT 等運算碼的優化，降低安全風險，強化智慧合約整體防護。

跨鏈通訊強化：升級後，不同區塊鏈網路間互動更便捷且安全。信標鏈資料開放給執行層，提升二層方案及跨鏈橋接的可靠性。

可擴展性增強：專為以太坊擴容瓶頸設計，升級大幅提升網路處理能力。結合 proto-danksharding 與 Layer 2，生態整體吞吐量明顯提升。

資料可用性與儲存優化：升級提升資料儲存效率並降低費用。blob 交易為 rollup 資料提供專屬且經濟的資料可用性層。

營運成本降低：Blob 交易大幅壓低以太坊鏈上 Gas 費用，Layer 2 用戶手續費降幅可逾 90%。

交易速度提升：相關優化提升交易處理速度與網路負載能力，生態可順暢應對更高併發。

技術創新推動：Dencun 升級為後續技術突破奠定基礎，持續強化以太坊於區塊鏈領域的競爭力。proto-danksharding 的成功落地，展現以太坊駕馭複雜技術變革的能力。

以太坊 Cancun 升級風險

如同歷次重大升級，Dencun 升級亦有需審慎應對的風險，主要包括：

現有智慧合約相容性：新功能及運算碼調整可能導致部分合約相容性問題。開發者應審查合約，確保升級後可正常運作，特別是依賴 SELFDESTRUCT 行為的合約。

整合挑戰：升級帶來新資料儲存與交易型態，現有應用及基礎設施需細緻遷移。Layer 2 需適應 blob 交易，節點營運者也需更新軟體，升級前充分規劃與溝通至關重要。

以太坊 Dencun 升級及其影響

以太坊 Dencun 升級對生態系統帶來深遠影響，橫跨網路經濟模型與安全機制等多層面。首先，升級大幅降低 Layer 2 解決方案向以太坊支付的資料可用性費用，進而影響網路安全預算。過往，Layer 2 rollup 活動曾是以太坊驗證者手續費收入的主要來源之一。

以太坊經濟模型為：網路活躍度上升，基礎費用機制下 ETH 燃燒量增加。每筆交易會燃燒手續費（基礎費用），活躍度高時 ETH 甚至可能淨通縮。Layer 2 支付費用減少，連帶降低通縮壓力。

升級後，Layer 2 rollup 營運成本大幅下降，營運商向用戶收取的總收入也減少。要理解此邏輯，須注意 Layer 2 需為資料上主網支付費用，而營運商則藉由處理交易向用戶收費。

換句話說，Layer 2 營運商既向用戶收費，亦需為將打包資料上鏈向以太坊付費。Dencun 升級透過 blob 交易大幅降低後者的成本。

雖然 Layer 2 的總收入與支出同步下降，但毛利率卻大幅提升。例如，若產品成本 80 美元，售價 100 美元，毛利 20 美元；成本降至 50 美元，毛利變成 50 美元，提升 150%。即使單位收入未增（甚至因降價減少），單位毛利仍顯著提升。

在商業領域，毛利率意指產品生產或採購成本與售價間的差額。在 Layer 2 場景下，產品為交易處理服務，營運支出包含資料及證明上主網成本。Dencun 升級大幅壓低 rollup 營運支出，讓其得以降價回饋用戶，同時提升毛利率，提高經濟可持續性。

Dencun 升級能否鞏固以太坊生態？

以太坊 Cancun-Deneb 升級針對可擴展性、效率與安全性進行全面優化，重點降低交易費用並提升網路吞吐量。本次升級鞏固了以太坊生態核心，並為 rollup 路線下未來發展奠定基礎。

然而，該升級也帶來以太坊生態經濟結構的變化，費用與用戶更多流向 Layer 2，提升其獲利與吸引力，同時主網安全預算因基礎層手續費收入下降而承壓。換言之，Layer 2 擴容利多，但可能以主網經濟讓步為代價。

整體而言，Dencun 升級將進一步鞏固以太坊在數位資產領域的區塊鏈創新領先地位，強化其作為去中心化應用基礎設施供應商的角色。proto-danksharding 成功上線，充分展現以太坊應對擴容挑戰的技術實力。長遠來看，Layer 2 有望持續壯大，推動主網轉型為結算與資料可用性層，而非直接應用平台。

常見問題

什麼是 Cancun-Deneb 升級？以太坊為何需要這次升級？

Cancun-Deneb 為以太坊的雙重升級，提升了可擴展性與共識機制。Cancun 優化執行層，降低交易費用；Deneb 強化共識層。兩者協同，提升交易吞吐量與網路效率。

Cancun-Deneb 升級的主要改進與新功能有哪些？

Cancun-Deneb 升級整合了 EIP-4844 分片 blob 交易，將二層交易費用降至十分之一以下，極大提升以太坊的可擴展性與資料可用性，讓用戶與應用享有更高吞吐與更低成本。

Cancun-Deneb 升級中的 EIP-4844（Proto-Danksharding）如何降低 Gas 費用？

EIP-4844 透過引入成本更低且 EVM 無法存取的 Blob 交易，降低 Gas 費用。該提案實現多維 EIP-1559 費用市場，並將資料頻寬提升至每 slot 1 MB，緩解網路壅塞，降低二層 rollup 成本。

此升級對以太坊二層擴容方案有何影響？

Cancun-Deneb 升級導入 Proto-Danksharding（EIP-4844），大幅降低二層資料可用性成本，明顯減少如 Arbitrum、Optimism 等 rollup 的交易費用，讓其對用戶更高效且更具成本效益。

Cancun-Deneb 升級何時上線？一般用戶需做哪些準備？

Cancun-Deneb 升級已於 2024年3月13日正式上線。一般用戶無需特別準備，只要確保錢包及應用程式升級至最新版本即可。

Cancun-Deneb 升級與過去 Shapella 升級有何不同？

Cancun-Deneb 著重二層擴容，將交易速度提升 10-100 倍並大幅降費；Shapella 主要優化質押與網路效能。Cancun 強調交易效率，Shapella 著重網路效能提升。

升級後以太坊交易速度與成本會有哪些變化？

Cancun-Deneb 升級大幅提升以太坊可擴展性，加速交易速度並大幅降低 Gas 費用，讓所有用戶享受更便捷、經濟的交易體驗。