Layer2中Data Availability的核心作用

2023-09-11 14:00 金色財經


作者:Haotian;來源:作者推特@tmel0211

有朋友讓我分析layer2四大天王之外的新秀,比如Linea、Polygon zkEVM、Mantle、Metis等四小龍。大致看了下,發現大部分layer2的差異核心在兩點:

1)Data Availability是否依賴以太坊主網;

2)EVM親和度如何?

EVM是否等效容易理解,決定了开發者低門檻的生態轉移;本文基於科普視角來探討下,Data Availability到底是什么?爲什么DA層是layer2的核心層?Celestia和Eigenlayer等第三方DA做了哪些取舍?

-先通俗解釋下什么是Data Availability?

簡單來說,Data Availability就是區塊鏈網絡中,所有節點都能獲取到系統產生的全部歷史數據的可用性。爲什么這很重要呢?因爲區塊鏈是分布式的,記錄在不同節點上。如果某些關鍵數據丟失或被隱藏了,整個系統的安全性就會被破壞。

舉個例子,假如一筆交易的詳細信息只有部分節點知道,其他節點無法獲取,那么這筆交易就無法被全部驗證者正確驗證。再比如,要查詢一個账戶余額,必須遍歷所有相關的歷史交易,來計算出最終結果。如果中間缺少了某些交易數據,余額結果就錯誤了。

所以Data Availability確保了任何節點都可以獲取全部歷史數據,才能進行正確驗證和查詢,確保區塊鏈系統中的數據不會丟失或隱藏,所有節點都可以獲取完整數據。若DA層無法正常工作,以Optimism爲例,其7天挑战期將無法進行,因爲batch前後的state若Calldata無法正常可讀取,Rollup合約就無法確認。歸根結底,DA是爲了確保區塊鏈账本系統的安全性。

-談下layer2以太坊爲DA層的優劣分析

使用以太坊作爲Layer 2的DA層確實可以利用以太坊的安全性和數據完整性,這是最大的優勢,不然layer2的交易被惡意篡改和無序記账都沒有任何約束,這樣的layer2網絡自然很難受到主流認可。但是以太坊自身的區塊容量和交易吞吐量有限,長期來看可能難以支持高TPS的Layer2網絡。

這種容量上的嚴重不匹配,意味着大量Layer 2交易排隊等待區塊確認,無法及時完成DA驗證。同時也增加了Layer 2對以太坊區塊空間的競爭,推高Gas費用。

所以僅依賴以太坊主網作DA層。長期來看一定會成爲layer2發展的瓶頸,所以在layer2發展過程中出現了一些主流的DA解決方案:

1)壓縮狀態數據到L1,比如zkSync提交zkSNARK證明到主網,大量的原始交易數據由L2維持;

2)由第三方公鏈平台如Celestia提供DA層解決方案,數據提交到第三方分布式網絡進行驗證並同步結果狀態到L1;

3)坎昆升級後加入了Blob額外存儲空間,用KZB工具編碼和驗證。

-第三方DA模塊化解決方案取舍

提到第三方DA模塊化解決方案,最讓人熟知的就是Celestai和Eigenlayer兩個項目了(還有Ethstorage)。

Celestia網絡本身可以容量的交易量很大,可確保layer2上的應用產生的大量數據可保證DA的有效性,只把交易狀態批量上傳到以太坊,因此是一種可高度模塊化組合的DA解決方案;

Eigenlayer則將交易處理和數據存儲進行了分離,交易快速處理在rollup中,但完整性數據存儲在Eigenlayer自主構建的分布式網絡中,Rollup只會將關鍵數據比如區塊頭和Merkle樹根上傳到以太坊。需要讀取完整數據時,Rollup合約會實時讀取Eigenlayer網路的數據。

目前這兩個模塊化DA方案都比較受歡迎,比如 Eclipse、Cevmos等Cosmos生態的應用鏈都以Celestia爲DA層,Mantle等layer2網絡則以Eigenlayer爲DA層。

應該講,模塊化的DA方案是一種更定向於未來的DA解決方案,畢竟其嵌套了第三方外部共識,並沒有直接以以太坊爲DA共識更強,所以才有人提議把採用三方DA解決方案的項目逐出layer2梯隊。

本質上,在於你是否信任這種外部嵌套進可以強化容量和性能的DA解決方案。在我看來,短期看一定是以太坊DA更受歡迎,但長期看尤其是應用多鏈時代起來,這類第三方模塊化DA方案也可能會跑出來強共識。

簡單系統談了下Data Availability對於layer2的影響,在看來湧現的各類layer2,思路和框架就很清晰了,OP和ZK Rollup的方式核心是驗證數據狀態准確性方式的差異,而是否採用第三方模塊化DA則是爲了解決以太坊作爲DA的容量局限性。而坎昆升級後的Blob額外擴展則是一個折中方案。

基於這個前提,再去看各種新銳layer2方案,基礎的認知框架的判斷標准也就有了。

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標題:Layer2中Data Availability的核心作用

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