Ditulis oleh Avail; Terjemahan: Golden Finance Cryptonaitive
Dalam beberapa tahun terakhir, fokus pada penskalaan kemampuan eksekusi telah membawa gelombang adopsi baru ke Layer 2. Pada saat yang sama, dihadapkan dengan tantangan pertumbuhan yang ditimbulkan oleh ruang blok terbatas dan biaya tinggi, semakin banyak pemain sekarang menyadari bahwa lapisan ketersediaan data yang dapat diskalakan sangat penting untuk meningkatkan skala blockchain secara efektif. Mereka telah menyadari bahwa mereka membutuhkan lapisan dasar ekonomi dengan ruang blok terukur yang dapat mendukung berbagai jenis Rollup.
Avail dan beberapa tim lain sedang membangun solusi ketersediaan data yang dapat diskalakan dari bawah ke atas, sementara yang lain, seperti Ethereum, mencoba meningkatkan kapasitas ketersediaan data di blockchain yang ada. Either way, satu fakta selalu ada. Pengembang lapisan dasar yang dipilih hari ini akan menentukan keunggulan kompetitif mereka untuk tahun-tahun mendatang.
Avail adalah bagian dari ekosistem modular yang berkembang yang didedikasikan untuk meningkatkan ketersediaan data di blockchain. Solusi DA lainnya, seperti Celestia dan EigenDA, melakukan pekerjaan serupa. Setiap solusi telah memilih jalur yang berbeda di jalan menuju skalabilitas blockchain, termasuk Ethereum, yang saat ini menerapkan Proto-Danksharding, juga dikenal sebagai EIP-4844, sebagai batu loncatan untuk mencapai tujuan jangka panjangnya dari Danksharding yang komprehensif.
Artikel ini akan mengevaluasi kelebihan dan kekurangan masing-masing solusi. Kami akan menyoroti opsi desain yang berbeda, dan dengan pengetahuan yang dibawa oleh perbandingan ini, kami berharap pembaca akan menemukan lapisan DA yang paling sesuai dengan mereka.
Sebelum menyelam ke setiap kategori, mari kita berikan beberapa gambaran umum:
! [cIutJPU5ClVC95ZshfL0scuvFM5y3xbYuSYF95xb.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116198_watermarknone.png “7116198”)
Keamanan jaringan
Ketika mempertimbangkan lapisan dasar, keamanan dan ketahanan jaringan adalah hal pertama yang perlu dipertimbangkan. Berikut adalah faktor kunci untuk memeriksa kekuatan jaringan Anda.
Mekanisme konsensus
Dalam mekanisme konsensus, ada dilema dasar antara kelangsungan hidup dan keamanan. Kelangsungan hidup memastikan bahwa transaksi diproses dengan cepat dan menjaga jaringan berfungsi dengan baik, sementara keamanan memastikan bahwa transaksi akurat dan aman. Sistem blockchain yang berbeda menemukan opsi keseimbangan yang tepat untuk kasus penggunaan unik mereka.
Avail menggunakan mekanisme konsensus BABE dan GRANDPA yang diwarisi dari Polkadot SDK. BABE, sebagai mesin penghasil blok, memprioritaskan kelangsungan hidup dengan berkoordinasi dengan validator untuk mengidentifikasi generator blok baru. KAKEK sebagai determinisme akhir, memungkinkan untuk menyelesaikan kepastian akhir dari semua blok yang mengarah ke blok tertentu pada saat yang sama ketika lebih dari dua pertiga validator menandatangani rantai yang berisi blok. Buku besar hibrida ini membuat Avail cyber tangguh dan membuatnya tahan terhadap partisi jaringan sementara dan sejumlah besar kegagalan node.
Pilihan desain Avail mirip dengan yang digunakan di Ethereum seperti Casper dan LMD GHOST. LMD GHOST adalah mesin penghasil blok Ethereum, yang mengandalkan kepastian akhir probabilistik yang mirip dengan BABE, sementara Casper FFG, seperti GRANDPA, memberikan jaminan kepastian akhir.
Pilihan desain Celestia adalah menggunakan Tendermint, yang memungkinkannya menyelesaikan blok pada saat yang sama saat dihasilkan. Namun, trade-off dengan pilihan ini adalah bahwa rantai dapat berhenti ketika lebih dari sepertiga operator atau validatornya turun. Penting juga untuk dicatat bahwa finalitas blok tidak menjamin ketersediaan data. Desain berbasis bukti penipuan seperti Celestia berarti bahwa pengguna harus menunggu jaminan DA, bahkan jika blok telah mencapai kepastian akhir segera.
Dewan Ketersediaan Data, atau DAC, adalah entitas yang bertanggung jawab untuk menyediakan atau mensertifikasi ketersediaan data. Mereka menggunakan tanda tangan kriptografi untuk menunjukkan bahwa satu atau mayoritas anggota komite setuju bahwa data tersedia. EigenDA adalah DAC off-chain yang dapat dipilih oleh validator Ethereum. Anggota DAC memberikan bukti validasi kontrak cerdas dan mengandalkan layanan eksternal independen untuk penyortiran data.
Desentralisasi
Saat mempertimbangkan keamanan jaringan, ada dua faktor utama yang perlu dipertimbangkan: jumlah total yang dipertaruhkan dan distribusi staking tersebut. Tingkat desentralisasi, yaitu keseragaman distribusi jumlah yang dipertaruhkan, secara langsung mempengaruhi keamanan jaringan. Mempertimbangkan biaya serangan potensial, ini merupakan indikator seberapa aman jaringan. Karena musuh yang mencoba menyerang jaringan perlu menghancurkan lebih banyak node untuk menangkap staking yang sama, serangan itu lebih mahal jika pasak didistribusikan secara merata di seluruh kumpulan validator yang lebih besar.
Avail mewarisi Nominated Proof of Stake (NPoS) dari Polkadot, memungkinkannya mendukung hingga 1.000 validator. NPoS mengurangi risiko sentralisasi karena distribusi taruhannya melalui metode Phragmén berurutan, metode pemilihan multi-pemenang, dengan distribusi hadiah yang efisien.
Selain itu, Avail adalah satu-satunya lapisan DA yang dapat mengambil sampel dari jaringan Light Client P2P tanpa bergantung pada node penuh untuk mengambil data jika terjadi pemadaman atau kemacetan jaringan. Kemampuan unik ini membedakan Avail dari semua solusi ketersediaan data saat ini dan masa depan, menyediakan mekanisme failover yang kuat, dan meningkatkan ketahanan jaringan ketersediaan data Avail.
! [bQ55EOrxKLi9t7hdoXANmRHdmgW2dPubzQe6dtuI.jpeg] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-40baef27dd-3d4adfd490-dd1a6f-69ad2a.webp “7116199”) Celestia menggunakan Tendermint sebagai protokol konsensusnya, dan kumpulan validatornya mencapai beberapa ratus.
Meskipun Ethereum secara keseluruhan blockchain telah mencapai standar emas dalam hal keamanan, dengan lebih dari 900.000 node validasi, tingkat distribusi jaringan tidak cukup tercermin dalam hal kuantitas.
Sebaliknya, papan ketersediaan data biasanya terdiri dari beberapa node yang bertanggung jawab untuk mengkonfirmasi ketersediaan data ke blockchain.
Penting untuk dicatat bahwa restaking tidak meminjam keamanan dari Ethereum. Keamanannya tergantung pada jumlah total Ethereum yang dipertaruhkan kembali di platformnya. Dengan kata lain, restaking tidak ada gunanya untuk keamanannya, kecuali untuk penggunaan sebagian kecil dari staking yang ada yang terkunci di Ethereum.
Sebagai DAC, EigenDA berbasis Ethereum mengumpulkan tanda tangan dari node penuhnya. Bukti validasi kontrak pintarnya tidak dapat memberikan tingkat jaminan DA yang serupa untuk pengambilan sampel ketersediaan data. Penggunaan restaking EigenLayer, yang melibatkan Ethereum terkunci untuk mendukung jaringannya, juga telah menuai kritik terhadap validator multipleks dan risiko membebani konsensus Ethereum.
Overhead lingkungan eksekusi
Blockchain monolitik dengan kontrak pintar telah memperkenalkan inovasi inovatif selama dekade terakhir. Namun, bahkan teknologi mutakhir saat itu, seperti Ethereum, di mana ketersediaan, eksekusi, dan penyelesaian data digabungkan menjadi satu, memperkenalkan batasan skalabilitas yang signifikan. Pembatasan ini melahirkan pergeseran eksekusi ke Layer 2 off-chain dan mendorong pengembangan inisiatif perbaikan seperti EIP-4844, juga dikenal sebagai Proto-danksharding dan Danksharding.
Kontrak pintar yang mapan mendefinisikan keadaan dan bertindak sebagai jembatan untuk rollup. Dalam pendekatan ini, Ethereum bertindak sebagai otoritas untuk memverifikasi keakuratan rollup.
Avail membagi eksekusi dan penyelesaian dari lapisan dasar dan memungkinkan rollup untuk mempublikasikan data langsung ke Avail. Kekuatan pendekatan modular ini terletak pada kenyataan bahwa rollup yang dibangun di atasnya dapat memverifikasi status dengan menggunakan jaringan klien ringan P2P Avail, dan jika digunakan untuk menyebarkan bukti eksekusi, mereka memiliki fleksibilitas untuk meningkatkan rollup tanpa harus bergantung pada kontrak pintar dan lapisan dasar untuk menentukan status. Pendekatan baru ini memberi pengembang lapisan dasar yang dapat diskalakan dengan kebutuhan mereka, memberi mereka opsi untuk memilih lapisan eksekusi yang didukung dalam hal penyelesaian.
Celestia mengambil pendekatan serupa dengan Avail. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa klien ringannya saat ini tidak dapat mendukung jaringan jika node penuh turun.
EigenDA juga tidak memiliki lapisan penyelesaian tetap.
Potensi pertumbuhan
Selain keamanan dan ketahanan lapisan DA, kemampuan untuk beradaptasi dengan meningkatnya permintaan untuk rollup dan blockchain yang dibangun di atasnya sangat penting untuk kesuksesan mereka. Mari kita lihat beberapa pertimbangan utama.
Bukti validitas
Ketika membahas bukti validitas, sangat penting untuk memahami trade-off antara bukti penipuan dan bukti validitas di lapisan DA. Janji KZG yang digunakan oleh Avail adalah jenis bukti validitas yang digunakan untuk memastikan validitas DA, yang mengurangi persyaratan memori, bandwidth, dan penyimpanan, dan memberikan kesederhanaan, yang berarti bahwa ukuran bukti tetap dan tidak terpengaruh oleh derajat polinomial. Ini membuat KZG Promise sangat cocok untuk blockchain berbasis pengetahuan nol di mana efisiensi, privasi, dan skalabilitas sangat penting.
Selain itu, dibandingkan dengan bukti penipuan, klien ringan Avail dapat dengan cepat mengakses dan mengambil sampel data, memastikan pengkodean blok yang benar setelah blok baru diselesaikan, dan memberikan jaminan ketersediaan data tanpa menunggu akhir periode tantangan. Kombinasi janji KZG dan klien ringan Avail mempercepat proses verifikasi di Avail, memungkinkan rollup atau rantai mandiri yang dibangun di atasnya untuk memanfaatkan proses verifikasi cepatnya, memberikan skalabilitas dan fleksibilitas untuk desain blockchain di tahun-tahun mendatang. Dibandingkan dengan Celestia dan lainnya, metode verifikasi ini adalah faktor kunci yang membedakan Avail.
Celestia menggunakan fungsi hash aman yang jauh lebih cepat dihasilkan daripada janji KZG. Namun, trade-off dengan pilihan ini adalah bahwa mereka harus bergantung pada bukti palsu untuk mengkonfirmasi keakuratan pengkodean penghapusan, yang dapat menyebabkan potensi penundaan dalam memastikan jaminan ketersediaan data.
Light node Celestia tidak dapat menentukan apakah data tersedia atau menunggu bukti penipuan yang tertunda diterima. Dengan kata lain, karena periode verifikasi optimis yang menantang, penggunaan bukti palsu mengurangi kemampuan simpul cahaya jaringan untuk secara jelas mengkonfirmasi ketersediaan data pasca-sampel.
Adapun EigenDA, ia menggunakan janji KZG dan hanya mengunduh sejumlah kecil data, bukan blok penuh, dan menggunakan bukti validitas. Pendekatannya adalah membagi data menjadi potongan-potongan kecil menggunakan pengkodean penghapusan dan mengharuskan operator untuk mengunduh dan menyimpan hanya satu blok, yang merupakan sebagian kecil dari ukuran blob blok penuh.
Sedangkan untuk Ethereum, sementara versi saat ini tidak menggunakan bukti validitas, EIP-4844 dan Danksharding penuh akan diimplementasikan dengan bukti validitas.
Ekstensibilitas
Biaya tinggi dan pembatasan transaksi yang lambat pada Ethereum telah berkontribusi pada proliferasi L2. Mereka telah menjadi lapisan eksekutif masa depan, mendorong pertumbuhan permintaan untuk ruang blok. Saat ini, biaya penerbitan data ke Ethereum diperkirakan mencapai 70% hingga 90% dari total biaya rollup. Memperluas ruang blok akan menghasilkan biaya tambahan untuk validator dan aplikasi yang dikembangkan di Ethereum.
Lapisan dasar seperti Avail dan Celestia dirancang untuk mengatasi masalah ini. Mereka dioptimalkan untuk ketersediaan data dengan kemampuan untuk secara dinamis menskalakan ukuran potongan. Dengan menggabungkan klien ringan dengan Data Availability Sampling (DAS), mereka memiliki kemampuan untuk menskalakan ukuran potongan ketersediaan data berdasarkan permintaan yang ditempatkan pada jaringan. Ini berarti bahwa ketika ruang blok meningkat, aplikasi yang dibangun di atasnya tetap tidak terpengaruh, karena klien ringan di jaringan ini dapat menjalankan DAS tanpa harus mengunduh seluruh blok. Kemampuan unik ini membedakan mereka dari blockchain monolitik.
Dengan kapitalisasi pasar $ 191 miliar, Ethereum memiliki komunitas terbesar. Meskipun protokol yang dibangun di Ethereum menikmati manfaat skala ekonomi, mereka juga menghadapi biaya transaksi yang tinggi karena ruang blok yang terbatas dalam beberapa tahun terakhir. Seiring pertumbuhan Rollup dan jumlah pengguna serta puncak transaksi, Rollup telah menjadi pilihan terbaik untuk eksekusi. Ketika teknologi blockchain menjadi lebih populer, permintaan untuk ruang blok hanya akan meningkat.
Sementara DAC dapat diskalakan dengan pendekatan terpusat yang disederhanakan, beberapa Rollup menggunakan DAC sebagai tindakan sementara sampai mereka menemukan solusi DA terdesentralisasi.
! [rUT70gtxWVY4LoJHRSuvYc9RVWb1mpbIfIkHruz3.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116200_watermarknone.png “7116200”)
Pengambilan sampel ketersediaan data
Baik Avail dan Celestia mendukung klien ringan dengan Data Availability Sampling (DAS), memungkinkan klien ringan untuk memberikan keamanan yang meminimalkan kepercayaan. Seperti disebutkan sebelumnya, perbedaan utama adalah bagaimana validasi dilakukan dan bagaimana jaringan P2P klien ringan Avail menggantikan node penuh untuk mendukung jaringan jika terjadi pemadaman atau kemacetan jaringan.
Sebaliknya, Ethereum setelah EIP-4844 tidak akan dilengkapi dengan DAS. Ini berarti bahwa klien ringannya tidak akan memiliki fitur keamanan yang ditingkatkan dan diminimalkan kepercayaan ini. Untuk memperumit masalah lebih lanjut, solusi DA Ethereum adalah untuk menampung lingkungan kontrak pintarnya. Dengan danksharding penuh, DAS akan digunakan untuk memperluas ruang gumpalan, yang diharapkan akan diimplementasikan dalam beberapa tahun.
Keamanan EigenDA dibangun berdasarkan kepercayaan pada sejumlah kecil node penuh atau entitas lain karena tidak memiliki Data Availability Sampling (DAS). Integritas protokol bergantung pada lebih dari setengah komite yang jujur dan setidaknya satu entitas tambahan yang memegang salinan data, mirip dengan konstruksi optimis. Meskipun pendekatan arbitrase ganda meningkatkan keamanan dibandingkan dengan arbitrase tunggal, itu tidak memenuhi skenario ideal untuk otentikasi independen oleh DAS.
Biaya
Ethereum adalah solusi paling mahal dalam hal kemacetan dan permintaan. Bahkan dengan EIP-4844, biaya Ethereum masih tinggi karena hanya dapat meningkatkan ruang blok sekaligus. DAC adalah yang termurah, tetapi ini datang dengan biaya pendekatan yang lebih terpusat.
Tanpa lapisan eksekusi, Avail dan Celestia akan dapat menjaga biaya operasi tetap rendah. Mereka juga dapat dengan mudah menumbuhkan ruang blok, yang tanpa DAS, Ethereum saat ini tidak dapat melakukannya
Adapun EigenDA, dikatakan akan memperkenalkan model biaya fleksibel untuk biaya variabel dan tetap, tetapi biaya aktualnya belum diumumkan.
Sorotan kinerja
Sekarang setelah kami meninjau potensi pertumbuhan, kami akan melihat kinerja blockchain ini.
! [5Pvi7EYvAT1Rd7VOjCY0mZ914emY0M7kFhiWcFcM.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116201_watermarknone.png “7116201”)
Waktu blokir
Lihat tabel di atas untuk informasi tentang waktu yang diperlukan untuk menghasilkan setiap blok.
Mengukur kinerja blockchain pada waktu yang diperlukan untuk menghasilkan blok hanya memberikan wawasan terbatas karena metrik ini hanya menyentuh satu aspek proses dari konfirmasi blok hingga penyelesaian verifikasi. Bahkan dengan mekanisme konsensus yang memberikan finalitas langsung, mungkin perlu beberapa waktu untuk verifikasi DA menggunakan metode berbasis bukti penipuan.
Ethereum menggunakan Casper untuk menyelesaikan blok antara 64-95 slot, yang berarti bahwa kepastian akhir blok Ethereum membutuhkan waktu sekitar 12-15 menit.
EigenLayer bukan blockchain, tetapi satu set kontrak pintar yang berjalan di Ethereum. Ini berarti bahwa ia mewarisi waktu deterministik akhir yang sama dengan Ethereum. Jadi, jika pengguna mengirim transaksi ke rollup, rollup perlu meneruskan data transaksi ke EigenLayer untuk membuktikan bahwa data tersebut tersedia. Namun, bahkan jika RollUp telah menerima transaksi, transaksi hanya akan dianggap selesai setelah blok Ethereum akhirnya dikonfirmasi, yang menyebabkan penundaan. Diskusi telah terjadi tentang cara-cara untuk memberikan jaminan DA yang lebih cepat dengan mengadopsi cara-cara ekonomi kripto.
Blokir ruang
Karena rollup menjadi lapisan eksekusi di masa depan, permintaan ruang blok akan terus meningkat. Lapisan DA seperti Avail dan Celestia akan dapat beradaptasi dengan permintaan karena mereka memiliki desain modular, sementara pertumbuhan ruang blok Ethereum akan terbatas. Kate testnet Avail telah mengonfigurasi ukuran blok menjadi 2MB, disalin dan dikodekan ke 4MB menggunakan penghapusan. Avail unik karena dapat meningkatkan ukuran blok menggunakan teknik validasi sisi klien yang efisien. Melalui tolok ukur internal, Avail telah menguji ukuran blok hingga 128MB tanpa kesulitan. Seiring meningkatnya permintaan DAS akan ruang blok, Celestia juga mampu meningkatkan ukuran blok.
EigenDA akan menskalakan throughput dengan memisahkan DA dan konsensus, pengkodean penghapusan, dan unicast langsung. Namun, ini datang dengan biaya rollup yang dibangun di atasnya tidak dapat mewarisi ketahanan sensor dari lapisan dasar.
Ringkasan
Memilih lapisan dasar yang kuat untuk dibangun dapat menjadi tantangan. Kami berharap artikel ini akan membantu pembaca lebih memahami pro dan kontra dari pilihan desain yang berbeda dan memilih lapisan DA yang sesuai dengan mereka.
