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數據可用性解決方案全景:鏈上鏈下方案對比與熱門DA項目分析
數據可用性解決方案概覽
在區塊鏈領域,Layer (L2) 面臨的數據可用性 (DA) 問題主要涉及安全性和成本的權衡。爲解決這一問題,業內出現了鏈上和鏈下兩種主要解決方案。
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,並依賴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,它引入了新的交易格式 Blob。L2上傳的交易數據將以Blob格式在以太坊共識層上進行非永久存儲,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,公告板上的數據會在一段時間後刪除,L2需要自行存儲所有數據的備份。Proto-danksharding預計將在以太坊今年年底的坎昆升級中推出。
鏈下解決方案
鏈下解決方案不再將以太坊作爲DA層,而是尋求更經濟的數據可用性方式。根據去中心化程度和安全性的不同,鏈下解決方案可分爲四類:
1. Validium
Validium是一種高度中心化的DA方案。在這種模式下,交易數據由中心化運營商管理並發布到鏈下。雖然這種方式能夠最大程度保護交易方隱私並將DA成本降至最低,但也帶來了最高的風險。如果鏈下運營商出現故障或惡意行爲,用戶資金可能無法找回。
2. 數據可用性委員會 (DAC)
爲減少單一運營商帶來的單點故障風險,Validium通常配合DAC使用。DAC類似於聯盟鏈,由多個可信節點組成。這些節點保存交易數據副本,並在運營商出現問題時公開數據,便於用戶提取資金。
DAC運行成本相對較低,但從安全角度看,小型DAC (8-10人) 仍容易發生私鑰被盜或集體惡意行爲,可能導致鏈上資金被凍結或竊取。
3. Volition
Volition是一種混合模式,允許用戶自行選擇單個交易的數據是發布在鏈上還是鏈下。例如,在採用此模式的DEX中,用戶可以控制多個帳戶,將資產轉移到鏈下數據帳戶進行頻繁且低成本的交易,交易結束後再將資產轉回鏈上數據帳戶。
相比純粹的Validium,Volition能夠部分繼承以太坊的安全性。
4. 通用型DA方案
除了以太坊生態的DA解決方案,還存在一類通用型DA方案。這些方案不僅可以爲以太坊的L2提供數據可用性,還能服務於更多的鏈和項目。
通用型DA方案的總體思路是增強數據可用性的安全性,以達到公鏈級安全。它們擁有獨立的驗證節點、區塊生產者和共識機制,但不支持智能合約。
DA層項目介紹
在模塊化區塊鏈的發展中,以太坊幾乎佔據了共識層和結算層90%的份額,執行層經過激烈競爭後形成了"四足鼎立"的格局。而DA層仍處於起步階段,以下是幾個較爲熱門的DA層項目:
StarkEx
StarkEx是由StarkWare團隊研發的框架,爲特定應用程序提供擴容解決方案,同時也提供數據可用性方案。StarkEx提供三種數據可用性模式:鏈上、Validium和Volition。其Validium方案融合了DAC以提高安全性。
目前使用StarkEx提供數據可用性的項目包括dYdX v3、Immutable、Sorare、DeversiFi等。
zkPorter
zkPorter是由zkSync的研發團隊Matter Labs在2021年4月提出的鏈下DA解決方案。它是一條專門供L2發布交易數據的獨立鏈,通過PoS共識機制維護安全。zkSync代幣持有者可以質押代幣成爲zkPorter的守護者來驗證和籤名區塊。
在Matter Labs的設想中,zkPorter上的帳戶可以與ZK Rollup(zkSync Era)上的帳戶或合約無縫交互。從用戶角度看,可能唯一明顯的區別是zkPorter帳戶的費用會便宜很多。
然而,盡管zkPorter是幾年前提出的,但目前仍未有明顯進展,Matter Labs也未披露任何關於zkPorter測試網及開發進度的信息。
EigenDA
EigenDA是基於EigenLayer開發的DA層項目。與通用型DA項目不同,EigenDA是一個中間件,沒有自己的共識機制,其安全性通過EigenLayer的以太坊驗證者再質押模式獲得。
EigenDA是EigenLayer上的第一個主動驗證服務(AVS)。再質押者將ETH重新質押進EigenDA執行數據驗證服務以獲得報酬,買方(L2)將數據發布到EigenDA從而獲得更低的交易成本和更高的TPS。
盡管EigenDA還未上線測試網,但已有多個團隊計劃將其集成到L2中,如Mantle、Layer N、Offshore等。
Celestia
Celestia是一條通用型的DA公鏈,擁有自己的驗證節點和PoS共識機制。雖然相比其他鏈下DA解決方案成本更高,但安全性顯著提升。
Celestium是一條以太坊L2鏈,使用Celestia作爲DA層,並將以太坊作爲結算與共識層。Celestium實現數據可用性的方式如下:
Celestia已完成兩輪融資,並於9月26日宣布將向開發者和特定鏈上地址空投TIA(Celestia的原生資產)。
Avail
Avail最初是Polygon Labs在2020年創立的項目,旨在解決數據可用性問題。今年3月,Avail從Polygon中獨立出來,作爲一條獨立的DA公鏈運行,不再局限於Polygon或以太坊生態系統。
技術上,Avail比Celestia更復雜一些。其主網預計在2024年第一季度上線,目前已進入測試網第二階段。用戶可以通過多種方式參與,包括獲取測試網代幣、開發與Avail集成的應用程序或鏈,以及作爲驗證者或輕客戶端加入測試網。
總結
隨着以太坊坎昆升級的臨近,鏈下DA層項目可能將直接面臨與以太坊的業務競爭。除了主打更低成本外,這些項目還需考慮如何提升自身競爭力。對用戶而言,值得關注DA層競爭中是否會出現類似Optimism、Arbitrum那樣的重要項目。