数据可用性解决方案概览

在区块链领域，Layer 2 (L2) 面临的数据可用性 (DA) 问题主要涉及安全性和成本的权衡。为解决这一问题，业内出现了链上和链下两种主要解决方案。

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，并依赖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，它引入了新的交易格式 Blob。L2上传的交易数据将以Blob格式在以太坊共识层上进行非永久存储，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，公告板上的数据会在一段时间后删除，L2需要自行存储所有数据的备份。Proto-Danksharding预计将在以太坊今年年底的坎昆升级中推出。

链下解决方案

链下解决方案不再将以太坊作为DA层，而是寻求更经济的数据可用性方式。根据去中心化程度和安全性的不同，链下解决方案可分为四类：

1. Validium

Validium是一种高度中心化的DA方案。在这种模式下，交易数据由中心化运营商管理并发布到链下。虽然这种方式能够最大程度保护交易方隐私并将DA成本降至最低，但也带来了最高的风险。如果链下运营商出现故障或恶意行为，用户资金可能无法找回。

2. 数据可用性委员会 (DAC)

为减少单一运营商带来的单点故障风险，Validium通常配合DAC使用。DAC类似于联盟链，由多个可信节点组成。这些节点保存交易数据副本，并在运营商出现问题时公开数据，便于用户提取资金。

DAC运行成本相对较低，但从安全角度看，小型DAC (8-10人) 仍容易发生私钥被盗或集体恶意行为，可能导致链上资金被冻结或窃取。

3. Volition

Volition是一种混合模式，允许用户自行选择单个交易的数据是发布在链上还是链下。例如，在采用此模式的DEX中，用户可以控制多个账户，将资产转移到链下数据账户进行频繁且低成本的交易，交易结束后再将资产转回链上数据账户。

相比纯粹的Validium，Volition能够部分继承以太坊的安全性。

4. 通用型DA方案

除了以太坊生态的DA解决方案，还存在一类通用型DA方案。这些方案不仅可以为以太坊的L2提供数据可用性，还能服务于更多的链和项目。

通用型DA方案的总体思路是增强数据可用性的安全性，以达到公链级安全。它们拥有独立的验证节点、区块生产者和共识机制，但不支持智能合约。

DA层项目介绍

在模块化区块链的发展中，以太坊几乎占据了共识层和结算层90%的份额，执行层经过激烈竞争后形成了"四足鼎立"的格局。而DA层仍处于起步阶段，以下是几个较为热门的DA层项目：

StarkEx

StarkEx是由StarkWare团队研发的框架，为特定应用程序提供扩容解决方案，同时也提供数据可用性方案。StarkEx提供三种数据可用性模式：链上、Validium和Volition。其Validium方案融合了DAC以提高安全性。

目前使用StarkEx提供数据可用性的项目包括dYdX v3、Immutable、Sorare、DeversiFi等。

zkPorter

zkPorter是由zkSync的研发团队Matter Labs在2021年4月提出的链下DA解决方案。它是一条专门供L2发布交易数据的独立链，通过PoS共识机制维护安全。zkSync代币持有者可以质押代币成为zkPorter的守护者来验证和签名区块。

在Matter Labs的设想中，zkPorter上的账户可以与ZK Rollup（zkSync Era）上的账户或合约无缝交互。从用户角度看，可能唯一明显的区别是zkPorter账户的费用会便宜很多。

然而，尽管zkPorter是几年前提出的，但目前仍未有明显进展，Matter Labs也未披露任何关于zkPorter测试网及开发进度的信息。

EigenDA

EigenDA是基于EigenLayer开发的DA层项目。与通用型DA项目不同，EigenDA是一个中间件，没有自己的共识机制，其安全性通过EigenLayer的以太坊验证者再质押模式获得。

EigenDA是EigenLayer上的第一个主动验证服务（AVS）。再质押者将ETH重新质押进EigenDA执行数据验证服务以获得报酬，买方（L2）将数据发布到EigenDA从而获得更低的交易成本和更高的TPS。

尽管EigenDA还未上线测试网，但已有多个团队计划将其集成到L2中，如Mantle、Layer N、Offshore等。

Celestia

Celestia是一条通用型的DA公链，拥有自己的验证节点和PoS共识机制。虽然相比其他链下DA解决方案成本更高，但安全性显著提升。

Celestium是一条以太坊L2链，使用Celestia作为DA层，并将以太坊作为结算与共识层。Celestium实现数据可用性的方式如下：

1. Celestium将证明数据上传到以太坊，但将交易数据发布到Celestia；
2. Celestia的验证节点对数据可用性证明签名后发送到以太坊上的DA Bridge Contract进行验证并存储；
3. 以太坊上的L2合约可以随时访问这些数据。

Celestia已完成两轮融资，并于9月26日宣布将向开发者和特定链上地址空投TIA（Celestia的原生资产）。

Avail

Avail最初是Polygon Labs在2020年创立的项目，旨在解决数据可用性问题。今年3月，Avail从Polygon中独立出来，作为一条独立的DA公链运行，不再局限于Polygon或以太坊生态系统。

技术上，Avail比Celestia更复杂一些。其主网预计在2024年第一季度上线，目前已进入测试网第二阶段。用户可以通过多种方式参与，包括获取测试网代币、开发与Avail集成的应用程序或链，以及作为验证者或轻客户端加入测试网。

总结

随着以太坊坎昆升级的临近，链下DA层项目可能将直接面临与以太坊的业务竞争。除了主打更低成本外，这些项目还需考虑如何提升自身竞争力。对用户而言，值得关注DA层竞争中是否会出现类似Optimism、Arbitrum那样的重要项目。