数据可用性解决方案概述

在探讨Layer2(L2)面临的数据可用性(DA)问题时,我们发现这主要涉及安全性和成本之间的权衡。基于此,业界提出了链上和链下两种DA解决方案。

链上解决方案:Proto-Danksharding

链上解决方案指L2继续使用以太坊作为DA层,并依靠以太坊降低数据可用性成本。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上传的交易数据将以Blob格式在以太坊共识层上短期存储,为L2提供更经济的数据可用性。

这意味着以太坊未来将成为一个实时公告板,公告一段时间后数据会被删除,L2需自行存储所有数据备份。Proto-Danksharding预计将在以太坊年底的坎昆升级中实施。

链下解决方案

链下解决方案是寻找更经济的方式获得数据可用性,不再将以太坊作为DA层。根据去中心化和安全性的不同,可分为四种:

Validium

Validium是一种高度中心化的DA方案,交易数据由中心化运营商管理并发布到链下。虽然交易隐私得到极大保护,DA成本最低,但风险也最高。如果链下运营商出现故障或作恶,用户资金将无法找回。

数据可用性委员会(DAC)

为减少单一运营商带来的风险,Validium通常配套DAC使用。DAC类似联盟链,由多个受信任节点组成,保存交易数据副本,在运营商出现问题时公开数据,便于用户提取资金。DAC运行成本较低,但小规模DAC仍存在安全隐患。

Volition

Volition是一种混合模式,允许用户选择单个交易的数据发布在链上还是链下。例如,在采用此模式的DEX中,用户可控制多个账户,将资产转移到链下账户进行频繁廉价交易,交易结束后再转回链上账户。相比单纯Validium,Volition可继承部分以太坊安全性。

通用型DA方案

除以太坊语境下的方案外,还有一类通用型DA方案,可为以太坊L2和其他链提供数据可用性。这类方案通常拥有自己的验证节点、区块生产者和共识机制,但没有智能合约功能,主要致力于增强数据可用性的安全性。

DA层项目介绍

在模块化区块链发展中,以太坊几乎垄断了共识层和结算层,执行层也初步形成格局,而DA层仍处于起步阶段。以下介绍几个热门DA层项目:

StarkEx

StarkEx是StarkWare团队开发的扩容解决方案框架,为特定应用提供DA方案。它支持链上、Validium和Volition三种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的项目包括dYdX v3、Immutable等。

zkPorter

zkPorter是zkSync团队提出的链下DA解决方案,是一条专门供L2发布交易数据的独立链。它通过PoS共识机制维护安全,zkSync代币持有者可质押成为验证者。zkPorter旨在与zkSync Era无缝交互,但目前开发进度不明。

EigenDA

EigenDA是基于EigenLayer开发的DA层项目。它是一个中间件,没有自己的共识机制,通过EigenLayer的以太坊验证者再质押模式获得安全性。EigenDA是EigenLayer上的首个主动验证服务,允许再质押者验证数据以获得报酬。多个L2项目计划集成EigenDA。

Celestia

Celestia是一条通用型DA公链,拥有自己的验证节点和PoS共识机制。虽然成本较高,但安全性显著高于其他链下DA方案。Celestium是使用Celestia作为DA层的以太坊L2链。Celestia已完成两轮融资,并宣布了空投计划,吸引了业界关注。

Avail

Avail原为Polygon项目,现已独立运行的DA公链。它比Celestia技术更复杂,主网预计2024年第一季度上线。Avail测试网目前进行到第二阶段,用户可通过多种方式参与,包括获取测试代币、开发集成应用等。

总结与思考

以太坊路线图显示,继The Merge后,下一阶段The Surge将通过EIP-4844为L2降低数据发布成本。这表明以太坊希望保留DA层、结算层和共识层功能,仅分离执行层。

待坎昆升级完成后,链下DA层项目可能直接面对与以太坊的业务竞争。除了主打低成本外,这些项目如何提升竞争力值得关注。同时,用户也可期待DA层是否会出现类似Optimism、Arbitrum的大型项目。