數據可用性解決方案概述

在探討Layer2(L2)面臨的數據可用性(DA)問題時,我們發現這主要涉及安全性和成本之間的權衡。基於此,業界提出了鏈上和鏈下兩種DA解決方案。

鏈上解決方案:Proto-danksharding

鏈上解決方案指L2繼續使用以太坊作爲DA層,並依靠以太坊降低數據可用性成本。Proto-danksharding(EIP-4844)是以太坊降低DA成本的方案,它引入了新的Blob交易格式。L2上傳的交易數據將以Blob格式在以太坊共識層上短期存儲,爲L2提供更經濟的數據可用性。

這意味着以太坊未來將成爲一個實時公告板,公告一段時間後數據會被刪除,L2需自行存儲所有數據備份。Proto-danksharding預計將在以太坊年底的坎昆升級中實施。

鏈下解決方案

鏈下解決方案是尋找更經濟的方式獲得數據可用性,不再將以太坊作爲DA層。根據去中心化和安全性的不同,可分爲四種:

Validium

Validium是一種高度中心化的DA方案,交易數據由中心化運營商管理並發布到鏈下。雖然交易隱私得到極大保護,DA成本最低,但風險也最高。如果鏈下運營商出現故障或作惡,用戶資金將無法找回。

數據可用性委員會(DAC)

爲減少單一運營商帶來的風險,Validium通常配套DAC使用。DAC類似聯盟鏈,由多個受信任節點組成,保存交易數據副本,在運營商出現問題時公開數據,便於用戶提取資金。DAC運行成本較低,但小規模DAC仍存在安全隱患。

Volition

Volition是一種混合模式,允許用戶選擇單個交易的數據發布在鏈上還是鏈下。例如,在採用此模式的DEX中,用戶可控制多個帳戶,將資產轉移到鏈下帳戶進行頻繁廉價交易,交易結束後再轉回鏈上帳戶。相比單純Validium,Volition可繼承部分以太坊安全性。

通用型DA方案

除以太坊語境下的方案外,還有一類通用型DA方案,可爲以太坊L2和其他鏈提供數據可用性。這類方案通常擁有自己的驗證節點、區塊生產者和共識機制,但沒有智能合約功能,主要致力於增強數據可用性的安全性。

DA層項目介紹

在模塊化區塊鏈發展中,以太坊幾乎壟斷了共識層和結算層,執行層也初步形成格局,而DA層仍處於起步階段。以下介紹幾個熱門DA層項目:

StarkEx

StarkEx是StarkWare團隊開發的擴容解決方案框架,爲特定應用提供DA方案。它支持鏈上、Validium和Volition三種DA模式,其中Validium方案融合了DAC以提高安全性。目前使用StarkEx提供DA的項目包括dYdX v3、Immutable等。

zkPorter

zkPorter是zkSync團隊提出的鏈下DA解決方案,是一條專門供L2發布交易數據的獨立鏈。它通過PoS共識機制維護安全,zkSync代幣持有者可質押成爲驗證者。zkPorter旨在與zkSync Era無縫交互,但目前開發進度不明。

EigenDA

EigenDA是基於EigenLayer開發的DA層項目。它是一個中間件,沒有自己的共識機制,通過EigenLayer的以太坊驗證者再質押模式獲得安全性。EigenDA是EigenLayer上的首個主動驗證服務,允許再質押者驗證數據以獲得報酬。多個L2項目計劃集成EigenDA。

Celestia

Celestia是一條通用型DA公鏈,擁有自己的驗證節點和PoS共識機制。雖然成本較高,但安全性顯著高於其他鏈下DA方案。Celestium是使用Celestia作爲DA層的以太坊L2鏈。Celestia已完成兩輪融資,並宣布了空投計劃,吸引了業界關注。

Avail

Avail原爲Polygon項目,現已獨立運行的DA公鏈。它比Celestia技術更復雜,主網預計2024年第一季度上線。Avail測試網目前進行到第二階段,用戶可通過多種方式參與,包括獲取測試代幣、開發集成應用等。

總結與思考

以太坊路線圖顯示,繼The Merge後,下一階段The Surge將通過EIP-4844爲L2降低數據發布成本。這表明以太坊希望保留DA層、結算層和共識層功能,僅分離執行層。

待坎昆升級完成後,鏈下DA層項目可能直接面對與以太坊的業務競爭。除了主打低成本外,這些項目如何提升競爭力值得關注。同時,用戶也可期待DA層是否會出現類似Optimism、Arbitrum的大型項目。