Viết bởi Avail; Dịch: Golden Finance Cryptonaitive
Trong những năm gần đây, việc tập trung vào khả năng thực thi mở rộng quy mô đã mang lại một làn sóng áp dụng mới cho Lớp 2. Đồng thời, đối mặt với những thách thức tăng trưởng do không gian khối hạn chế và chi phí cao, ngày càng có nhiều người chơi nhận ra rằng một lớp tính khả dụng của dữ liệu có thể mở rộng là rất quan trọng để mở rộng quy mô blockchain một cách hiệu quả. Họ đã nhận ra rằng họ cần một lớp cơ sở kinh tế với không gian khối có thể mở rộng có thể hỗ trợ các loại Rollup khác nhau.
Avail và một số nhóm khác đang xây dựng các giải pháp sẵn có dữ liệu có thể mở rộng từ đầu, trong khi những người khác, chẳng hạn như Ethereum, đang cố gắng tăng khả năng sẵn có dữ liệu trong các blockchain hiện có. Dù bằng cách nào, một thực tế luôn ở đó. Các nhà phát triển lớp cơ sở chọn ngày hôm nay sẽ xác định lợi thế cạnh tranh của họ trong nhiều năm tới.
Avail là một phần của hệ sinh thái mô-đun đang phát triển dành riêng cho việc tăng tính khả dụng của dữ liệu trên blockchain. Các giải pháp DA khác, chẳng hạn như Celestia và EigenDA, đang thực hiện công việc tương tự. Mỗi giải pháp đã chọn một con đường khác nhau trên con đường dẫn đến khả năng mở rộng blockchain, bao gồm Ethereum, hiện đang triển khai Proto-Danksharding, còn được gọi là EIP-4844, làm bàn đạp để đạt được mục tiêu dài hạn là Danksharding toàn diện.
Bài viết này sẽ đánh giá ưu nhược điểm của từng giải pháp. Chúng tôi sẽ làm nổi bật các tùy chọn thiết kế khác nhau và với kiến thức mà sự so sánh này mang lại, chúng tôi hy vọng rằng độc giả sẽ tìm thấy lớp DA phù hợp nhất với họ.
Trước khi đi sâu vào từng danh mục, chúng ta hãy đưa ra một số tổng quan:
! [cIutJPU5ClVC95ZshfL0scuvFM5y3xbYuSYF95xb.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116198_watermarknone.png “7116198”)
An ninh mạng
Khi xem xét lớp cơ sở, tính bảo mật và khả năng phục hồi của mạng là những điều đầu tiên cần xem xét. Dưới đây là các yếu tố chính để kiểm tra sức mạnh của mạng của bạn.
Cơ chế đồng thuận
Trong cơ chế đồng thuận, có một vấn đề nan giải cơ bản giữa sự sống còn và an ninh. Survival đảm bảo rằng các giao dịch được xử lý nhanh chóng và giữ cho mạng hoạt động bình thường, trong khi bảo mật đảm bảo rằng các giao dịch là chính xác và an toàn. Các hệ thống blockchain khác nhau tìm thấy tùy chọn cân bằng phù hợp cho các trường hợp sử dụng duy nhất của chúng.
Avail sử dụng cơ chế đồng thuận BABE và GRANDPA được kế thừa từ SDK Polkadot. BABE, với tư cách là một công cụ tạo khối, ưu tiên sự sống còn bằng cách phối hợp với các trình xác thực để xác định các trình tạo khối mới. GRANDPA là chủ nghĩa xác định cuối cùng, nó cho phép hoàn thành sự chắc chắn cuối cùng của tất cả các khối dẫn đến một khối cụ thể cùng một lúc khi hơn hai phần ba số người xác thực ký vào chuỗi chứa khối. Sổ cái lai này làm cho Avail có khả năng phục hồi không gian mạng và làm cho nó có khả năng phục hồi trước các phân vùng mạng tạm thời và một số lượng lớn các lỗi nút.
Các lựa chọn thiết kế của Avail tương tự như các lựa chọn được sử dụng trong Ethereum như Casper và LMD GHOST. LMD GHOST là công cụ tạo khối của Ethereum, dựa trên sự chắc chắn cuối cùng xác suất tương tự như BABE, trong khi Casper FFG, giống như GRANDPA, cung cấp đảm bảo chắc chắn cuối cùng.
Lựa chọn thiết kế của Celestia là sử dụng Tendermint, cho phép nó hoàn thiện các khối cùng lúc khi chúng được tạo ra. Tuy nhiên, sự đánh đổi với lựa chọn này là chuỗi có thể dừng lại khi hơn một phần ba số nhà khai thác hoặc trình xác thực của nó đi xuống. Cũng cần lưu ý rằng tính cuối cùng của khối không đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu. Một thiết kế dựa trên chống gian lận như của Celestia có nghĩa là người dùng cần chờ đợi sự đảm bảo DA, ngay cả khi khối đã đạt được sự chắc chắn cuối cùng ngay lập tức.
Data Availability Board, hay DAC, là đơn vị chịu trách nhiệm cung cấp hoặc chứng nhận tính khả dụng của dữ liệu. Họ sử dụng chữ ký mật mã để chỉ ra rằng một hoặc đa số thành viên ủy ban đồng ý rằng dữ liệu có sẵn. EigenDA là một DAC ngoài chuỗi mà người xác thực Ethereum có thể chọn tham gia. Các thành viên DAC cung cấp bằng chứng về xác thực hợp đồng thông minh và dựa vào một dịch vụ bên ngoài độc lập để sắp xếp dữ liệu.
Phân cấp
Khi xem xét an ninh mạng, có hai yếu tố chính cần xem xét: tổng số tiền đặt cọc và phân phối đặt cược đó. Mức độ phân cấp, nghĩa là tính đồng nhất của việc phân phối số tiền đặt cọc, ảnh hưởng trực tiếp đến bảo mật của mạng. Xem xét chi phí của một cuộc tấn công tiềm năng, đây là một chỉ số về mức độ an toàn của mạng. Bởi vì một kẻ thù cố gắng tấn công mạng cần phải phá hủy nhiều nút hơn để nắm bắt cùng một staking, cuộc tấn công sẽ tốn kém hơn nếu cổ phần được phân bổ đều trên một tập hợp các trình xác thực lớn hơn.
Avail kế thừa Bằng chứng cổ phần được đề cử (NPoS) từ Polkadot, cho phép nó hỗ trợ tối đa 1.000 trình xác thực. NPoS giảm thiểu rủi ro tập trung do phân phối cổ phần thông qua phương pháp Phragmén tuần tự, phương pháp bầu cử nhiều người chiến thắng, với phân phối phần thưởng hiệu quả.
Ngoài ra, Avail là lớp DA duy nhất có thể lấy mẫu từ mạng P2P Light Client của nó mà không cần dựa vào các nút đầy đủ để lấy dữ liệu trong trường hợp mất mạng hoặc tắc nghẽn. Khả năng độc đáo này khiến Avail khác biệt với tất cả các giải pháp sẵn có dữ liệu hiện tại và tương lai, cung cấp cơ chế chuyển đổi dự phòng mạnh mẽ và tăng cường khả năng phục hồi của mạng khả dụng dữ liệu của Avail.
! [bQ55EOrxKLi9t7hdoXANmRHdmgW2dPubzQe6dtuI.jpeg] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-40baef27dd-3d4adfd490-dd1a6f-69ad2a.webp “7116199”) Celestia sử dụng Tendermint làm giao thức đồng thuận và bộ trình xác thực của nó lên đến vài trăm.
Mặc dù Ethereum nói chung blockchain đã đạt tiêu chuẩn vàng về mặt bảo mật, với hơn 900.000 nút xác thực, mức độ phân phối của mạng không được phản ánh đầy đủ về số lượng.
Ngược lại, một bảng tính khả dụng của dữ liệu thường bao gồm một số nút chịu trách nhiệm xác nhận tính khả dụng của dữ liệu cho blockchain.
Điều quan trọng cần lưu ý là việc lấy lại không vay mượn bảo mật từ Ethereum. Tính bảo mật của nó phụ thuộc vào tổng số lượng Ethereum được khôi phục trên nền tảng của nó. Nói cách khác, việc lấy lại không làm bất kỳ điều gì tốt cho tính bảo mật của nó, ngoại trừ việc sử dụng một phần nhỏ của đặt cọc hiện có bị khóa trong Ethereum.
Là một DAC, EigenDA dựa trên Ethereum tổng hợp chữ ký từ các nút đầy đủ của nó. Bằng chứng xác thực hợp đồng thông minh của nó không thể cung cấp mức độ đảm bảo DA tương tự cho việc lấy mẫu dữ liệu sẵn có. Việc sử dụng restaking của EigenLayer, liên quan đến Ethereum bị khóa để hỗ trợ mạng của nó, cũng đã thu hút những lời chỉ trích về các trình xác thực ghép kênh và nguy cơ làm quá tải sự đồng thuận của Ethereum.
Môi trường thực thi trên cao
Các blockchain nguyên khối với các hợp đồng thông minh đã giới thiệu những đổi mới đột phá trong thập kỷ qua. Tuy nhiên, ngay cả các công nghệ tiên tiến thời bấy giờ, chẳng hạn như Ethereum, nơi tính khả dụng, thực thi và thanh toán dữ liệu được hợp nhất thành một, đã đưa ra những hạn chế đáng kể về khả năng mở rộng. Những hạn chế này đã tạo ra sự thay đổi thực thi sang Lớp 2 ngoài chuỗi và thúc đẩy sự phát triển của các sáng kiến cải tiến như EIP-4844, còn được gọi là Proto-danksharding và Danksharding.
Các hợp đồng thông minh được thiết lập xác định trạng thái và hoạt động như một cầu nối cho các bản tổng hợp. Theo cách tiếp cận này, Ethereum hoạt động như một cơ quan có thẩm quyền để xác minh tính chính xác của các bản tổng hợp.
Tận dụng việc thực thi và giải quyết tách khỏi lớp cơ sở và cho phép các bản tổng hợp xuất bản dữ liệu trực tiếp lên Avail. Sức mạnh của cách tiếp cận mô-đun này nằm ở chỗ các bản tổng hợp được xây dựng trên nó có thể xác minh trạng thái bằng cách sử dụng mạng máy khách nhẹ P2P của Avail và nếu được sử dụng để truyền bá bằng chứng thực thi, chúng có thể linh hoạt nâng cấp các bản tổng hợp mà không cần phải dựa vào các hợp đồng thông minh và các lớp cơ sở để xác định trạng thái. Cách tiếp cận mới này cung cấp cho các nhà phát triển một lớp cơ sở có thể được mở rộng theo nhu cầu của họ, cho họ tùy chọn để chọn bất kỳ lớp thực thi nào được hỗ trợ về mặt giải quyết.
Celestia có cách tiếp cận tương tự như Avail. Sự khác biệt duy nhất là các máy khách nhẹ của nó hiện không thể hỗ trợ mạng trong trường hợp nút đầy đủ ngừng hoạt động.
EigenDA cũng không có lớp lắng cố định.
Tiềm năng tăng trưởng
Ngoài tính bảo mật và khả năng phục hồi của lớp DA, khả năng thích ứng với nhu cầu ngày càng tăng về các bản tổng hợp và blockchain được xây dựng trên đó là rất quan trọng đối với thành công của họ. Hãy xem xét một số cân nhắc chính.
Bằng chứng về tính hợp lệ
Khi thảo luận về bằng chứng hợp lệ, điều quan trọng là phải hiểu sự đánh đổi giữa bằng chứng gian lận và bằng chứng hợp lệ trong lớp DA. Lời hứa KZG được sử dụng bởi Avail là một loại bằng chứng hợp lệ được sử dụng để đảm bảo tính hợp lệ của DA, giúp giảm yêu cầu về bộ nhớ, băng thông và lưu trữ, đồng thời cung cấp sự đơn giản, có nghĩa là kích thước của bằng chứng là cố định và không bị ảnh hưởng bởi độ đa thức. Điều này làm cho KZG Promise hoàn toàn phù hợp với các blockchain không dựa trên kiến thức, nơi hiệu quả, quyền riêng tư và khả năng mở rộng là rất quan trọng.
Ngoài ra, so với bằng chứng gian lận, các ứng dụng khách nhẹ của Avail có thể nhanh chóng truy cập và lấy mẫu dữ liệu, đảm bảo mã hóa khối chính xác sau khi các khối mới được hoàn thiện và đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu mà không cần chờ kết thúc giai đoạn thử thách. Sự kết hợp giữa lời hứa KZG và ứng dụng khách nhẹ của Avail đẩy nhanh quá trình xác minh trên Avail, cho phép các bản tổng hợp hoặc chuỗi độc lập được xây dựng trên đó tận dụng quy trình xác minh nhanh chóng của nó, cung cấp khả năng mở rộng và linh hoạt cho các thiết kế blockchain trong những năm tới. So với Celestia và những người khác, phương pháp xác minh này là một yếu tố quan trọng khiến Avail trở nên khác biệt.
Celestia sử dụng hàm băm an toàn nhanh hơn nhiều so với lời hứa của KZG. Tuy nhiên, sự đánh đổi với lựa chọn này là họ phải dựa vào bằng chứng gian lận để xác nhận tính chính xác của mã hóa xóa, điều này có thể dẫn đến sự chậm trễ tiềm ẩn trong việc đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu.
Các light node của Celestia không thể xác định xem dữ liệu có sẵn hay không hoặc chờ nhận được bằng chứng gian lận đang chờ xử lý. Nói cách khác, do giai đoạn xác minh lạc quan đầy thách thức, việc sử dụng các bằng chứng gian lận làm giảm khả năng của các nút ánh sáng của mạng để xác nhận rõ ràng tính khả dụng của dữ liệu sau lấy mẫu.
Đối với EigenDA, nó sử dụng lời hứa của KZG và chỉ tải xuống một lượng nhỏ dữ liệu thay vì các khối đầy đủ và sử dụng bằng chứng về tính hợp lệ. Cách tiếp cận của nó là chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn bằng cách sử dụng mã hóa xóa và yêu cầu các nhà khai thác chỉ tải xuống và lưu trữ một khối duy nhất, đó là một phần nhỏ kích thước của blob khối đầy đủ.
Đối với Ethereum, trong khi phiên bản hiện tại không sử dụng bằng chứng về tính hợp lệ, EIP-4844 và Danksharding đầy đủ sẽ được triển khai với bằng chứng về tính hợp lệ.
Khả năng mở rộng
Chi phí cao và hạn chế giao dịch chậm trên Ethereum đã góp phần vào sự gia tăng của L2. Họ đã trở thành lớp điều hành của tương lai, thúc đẩy sự tăng trưởng nhu cầu về không gian khối. Hiện tại, chi phí xuất bản dữ liệu lên Ethereum ước tính chiếm 70% đến 90% tổng chi phí rollup. Việc mở rộng không gian khối sẽ dẫn đến chi phí bổ sung cho các trình xác thực và ứng dụng được phát triển trên Ethereum.
Các lớp cơ sở như Avail và Celestia được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Chúng được tối ưu hóa cho tính khả dụng của dữ liệu với khả năng tự động mở rộng kích thước khối. Bằng cách kết hợp các máy khách nhẹ với Lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu (DAS), họ có khả năng mở rộng kích thước đoạn khả dụng dữ liệu dựa trên nhu cầu được đặt trên mạng. Điều này có nghĩa là khi không gian khối tăng lên, các ứng dụng được xây dựng trên nó vẫn không bị ảnh hưởng, vì các máy khách nhẹ trong các mạng này có thể thực thi DAS mà không cần phải tải xuống toàn bộ khối. Khả năng độc đáo này khiến chúng khác biệt với các blockchain nguyên khối.
Với vốn hóa thị trường là 191 tỷ đô la, Ethereum có cộng đồng lớn nhất. Mặc dù các giao thức được xây dựng trên Ethereum được hưởng những lợi ích của quy mô kinh tế, nhưng chúng cũng phải đối mặt với chi phí giao dịch cao do không gian khối hạn chế trong vài năm qua. Khi Rollup phát triển và số lượng người dùng và giao dịch đạt đỉnh, Rollup đã trở thành lựa chọn tốt nhất để thực hiện. Khi công nghệ blockchain trở nên phổ biến hơn, nhu cầu về không gian khối sẽ chỉ tăng lên.
Mặc dù DAC có thể mở rộng quy mô với cách tiếp cận tập trung đơn giản hóa, một số Bản tổng hợp sử dụng DAC như một biện pháp tạm thời cho đến khi họ tìm thấy giải pháp DA phi tập trung.
! [rUT70gtxWVY4LoJHRSuvYc9RVWb1mpbIfIkHruz3.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116200_watermarknone.png “7116200”)
Lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu
Cả Avail và Celestia đều hỗ trợ các máy khách nhẹ với Lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu (DAS), cho phép các máy khách nhẹ cung cấp bảo mật giúp giảm thiểu sự tin cậy. Như đã đề cập trước đó, sự khác biệt chính là cách xác thực được thực hiện và cách mạng P2P máy khách nhẹ của Avail thay thế các nút đầy đủ để hỗ trợ mạng trong trường hợp mất mạng hoặc tắc nghẽn.
Ngược lại, Ethereum sau EIP-4844 sẽ không được trang bị DAS. Điều này có nghĩa là các máy khách nhẹ của nó sẽ không có tính năng bảo mật được nâng cấp, giảm thiểu sự tin cậy này. Để làm phức tạp thêm vấn đề, giải pháp DA của Ethereum là chứa môi trường hợp đồng thông minh của nó. Với danksharding đầy đủ, DAS sẽ được sử dụng để mở rộng không gian blob, dự kiến sẽ được thực hiện trong một vài năm.
Tính bảo mật của EigenDA được xây dựng dựa trên sự tin tưởng vào một số lượng nhỏ các nút đầy đủ hoặc các thực thể khác vì nó thiếu Lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu (DAS). Tính toàn vẹn của giao thức phụ thuộc vào hơn một nửa ủy ban trung thực và ít nhất một thực thể bổ sung nắm giữ các bản sao của dữ liệu, tương tự như các cấu trúc lạc quan. Mặc dù phương pháp trọng tài kép cải thiện bảo mật so với trọng tài đơn, nhưng nó không đáp ứng kịch bản lý tưởng cho xác thực độc lập bằng DAS.
Chi phí
Ethereum là giải pháp đắt nhất về tắc nghẽn và nhu cầu. Ngay cả với EIP-4844, chi phí của Ethereum vẫn cao vì nó chỉ có thể tăng không gian khối cùng một lúc. DAC là rẻ nhất, nhưng điều này đi kèm với chi phí của một cách tiếp cận tập trung hơn.
Không có lớp thực hiện, Avail và Celestia sẽ có thể giữ chi phí hoạt động thấp. Họ cũng có thể dễ dàng phát triển không gian khối, điều mà không có DAS, Ethereum hiện tại không thể làm được
Đối với EigenDA, họ cho biết họ sẽ giới thiệu một mô hình chi phí linh hoạt cho các khoản phí biến đổi và cố định, nhưng chi phí thực tế của nó vẫn chưa được công bố.
Điểm nổi bật về hiệu suất
Bây giờ chúng ta đã xem xét tiềm năng tăng trưởng, chúng ta sẽ xem xét hiệu suất của các blockchain này.
! [5Pvi7EYvAT1Rd7VOjCY0mZ914emY0M7kFhiWcFcM.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116201_watermarknone.png “7116201”)
Thời gian chặn
Xem bảng trên để biết thông tin về thời gian cần thiết để sản xuất mỗi khối.
Đo lường hiệu suất của một blockchain theo thời gian cần thiết để tạo ra một khối chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc hạn chế vì số liệu này chỉ chạm vào một khía cạnh của quy trình từ xác nhận khối đến hoàn thành xác minh. Ngay cả với cơ chế đồng thuận cung cấp tính cuối cùng ngay lập tức, có thể mất một thời gian để xác minh DA bằng phương pháp dựa trên chống gian lận.
Ethereum sử dụng Casper để hoàn thiện các khối giữa 64-95 vị trí, có nghĩa là sự chắc chắn cuối cùng của các khối Ethereum mất khoảng 12-15 phút.
EigenLayer không phải là một blockchain, mà là một tập hợp các hợp đồng thông minh chạy trên Ethereum. Điều này có nghĩa là nó kế thừa cùng một thời gian xác định cuối cùng như Ethereum. Vì vậy, nếu người dùng gửi giao dịch đến một bản tổng hợp, bản tổng hợp cần chuyển tiếp dữ liệu của giao dịch đến EigenLayer để chứng minh rằng dữ liệu có sẵn. Tuy nhiên, ngay cả khi RollUp đã chấp nhận giao dịch, giao dịch sẽ chỉ được coi là hoàn tất sau khi khối Ethereum cuối cùng được xác nhận, điều này gây ra sự chậm trễ. Các cuộc thảo luận đã diễn ra về cách cung cấp đảm bảo DA nhanh hơn bằng cách áp dụng các phương tiện kinh tế tiền điện tử.
Khối không gian
Khi rollup trở thành lớp thực thi trong tương lai, nhu cầu về không gian khối sẽ tiếp tục tăng. Các lớp DA như Avail và Celestia sẽ có thể thích ứng với nhu cầu vì chúng có thiết kế mô-đun, trong khi sự phát triển của không gian khối của Ethereum sẽ bị hạn chế. Mạng thử nghiệm Kate của Avail đã định cấu hình kích thước khối thành 2MB, sao chép và mã hóa thành 4MB bằng cách sử dụng xóa. Avail độc đáo ở chỗ nó có thể tăng kích thước khối bằng cách sử dụng các kỹ thuật xác thực phía máy khách hiệu quả. Thông qua điểm chuẩn nội bộ, Avail đã thử nghiệm kích thước khối lên đến 128MB mà không gặp khó khăn. Khi nhu cầu về không gian khối của DAS tăng lên, Celestia cũng có thể tăng kích thước khối.
EigenDA sẽ mở rộng thông lượng bằng cách tách DA và đồng thuận, mã hóa xóa và unicast trực tiếp. Tuy nhiên, điều này đi kèm với chi phí của các bản tổng hợp được xây dựng trên nó không thể kế thừa khả năng chống kiểm duyệt của lớp cơ sở.
Tóm tắt
Chọn một lớp cơ sở mạnh mẽ để xây dựng có thể là một thách thức. Chúng tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về ưu và nhược điểm của các lựa chọn thiết kế khác nhau và lựa chọn lớp DA phù hợp với mình.
