Análise aprofundada das soluções de disponibilidade de dados

No campo da blockchain, a disponibilidade de dados (DA) tem sido um desafio importante enfrentado pelo Layer 2, manifestando-se principalmente na ponderação entre segurança e custo. Para resolver esse problema, o setor propôs duas soluções diferentes: on-chain e off-chain.

Solução em cadeia: Proto-Danksharding

Soluções on-chain referem-se a L2 que continua a usar o Ethereum como camada de DA, dependendo do Ethereum para reduzir os custos de disponibilidade de dados. Proto-Danksharding(EIP-4844) é uma importante proposta para a redução dos custos de DA no Ethereum. Ele introduz um novo formato de transação Blob, permitindo que L2 armazene dados de forma não permanente na camada de consenso do Ethereum na forma de Blob, oferecendo assim uma opção de disponibilidade de dados mais econômica para L2.

Isso significa que o Ethereum desempenhará um papel de quadro de avisos em tempo real no futuro, e os dados no quadro de avisos serão excluídos após um certo período, sendo que o L2 precisará armazenar todos os backups dos dados por conta própria. O Proto-Danksharding deve ser implementado na atualização do Ethereum Cancun no final deste ano.

Soluções Off-chain

As soluções off-chain não dependem mais do Ethereum como camada de disponibilidade de dados, mas buscam maneiras de disponibilidade de dados mais econômicas. Dependendo do grau de descentralização e segurança, as soluções off-chain podem ser divididas em quatro categorias:

Validium

Validium é uma solução de DA altamente centralizada. Os dados das transações são geridos por operadores centralizados e publicados fora da cadeia, embora isso reduza significativamente os custos de DA e proteja a privacidade das transações, também traz riscos de segurança mais elevados. Se os operadores falharem ou agirem de forma maliciosa, os fundos dos usuários podem não ser recuperáveis.

Comissão de Disponibilidade de Dados(DAC)

Para reduzir o risco de um único operador, a maioria das soluções Validium utiliza DAC. O DAC é semelhante a uma cadeia de consórcio, composta por vários nós confiáveis, que mantêm cópias dos dados das transações e tornam os dados públicos quando necessário. Embora os custos operacionais sejam baixos, um DAC em pequena escala ainda apresenta o risco de roubo de chaves privadas ou má conduta coletiva.

Volition

Volition é um modo híbrido que permite aos usuários escolher autonomamente se os dados de uma transação única são publicados na cadeia ou fora dela. Os usuários podem transferir ativos para uma conta fora da cadeia para realizar transações frequentes e de baixo custo, e após o término da transação, transferi-los de volta para uma conta na cadeia. Em comparação com o Validium puro, o Volition consegue herdar parte da segurança do Ethereum.

Plano DA Genérico

Além das soluções no ecossistema Ethereum, há uma classe de soluções DA genéricas que não só podem fornecer disponibilidade de dados para o Ethereum L2, mas também atender a mais cadeias e projetos. Essas soluções geralmente possuem nós de validação independentes, produtores de blocos e mecanismos de consenso, mas não suportam contratos inteligentes.

Visão Geral do Projeto DA

No âmbito das blockchains modularizadas, o Ethereum quase monopoliza a camada de consenso e a camada de liquidação, enquanto a camada de execução também está gradualmente a formar um oligopólio. Em contraste, a camada DA ainda está nas suas fases iniciais, aqui estão alguns projetos DA que merecem atenção:

StarkEx

StarkEx é uma estrutura de solução de escalabilidade desenvolvida pela equipe StarkWare, que fornece soluções de Disponibilidade de Dados (DA) para aplicações específicas. Suporta três modos de disponibilidade de dados: on-chain, Validium e Volition. A solução Validium do StarkEx combina DAC para aumentar a segurança. Atualmente, vários projetos conhecidos estão utilizando o StarkEx para fornecer serviços de disponibilidade de dados.

zkPorter

O zkPorter é uma solução de DA off-chain proposta pela equipe zkSync, Matter Labs. É uma cadeia independente dedicada à publicação de dados de transações L2, mantendo a segurança através do consenso PoS. Os detentores de tokens zkSync podem fazer staking de seus tokens para se tornarem guardiões do zkPorter, participando da validação e assinatura de blocos. No entanto, embora o zkPorter tenha sido proposto há algum tempo, ainda não há informações claras sobre o progresso do desenvolvimento.

EigenDA

EigenDA é um projeto de camada de DA desenvolvido com base no EigenLayer. Ao contrário de outros projetos de DA genéricos, o EigenDA é um middleware, não possui um mecanismo de consenso independente, e sua segurança vem do modelo de re-staking dos validadores do Ethereum do EigenLayer. O EigenDA é o primeiro serviço de validação ativa (AVS) no EigenLayer. Embora ainda não tenha sido lançado na rede de testes, já existem várias equipes planejando integrá-lo em suas próprias L2.

Celestia

Celestia é uma blockchain DA de propósito geral, com nós de validação independentes e um mecanismo de consenso PoS. Comparado a outras soluções DA off-chain, embora o custo da Celestia seja mais alto, a segurança foi significativamente aprimorada. Celestium é uma L2 chain que utiliza a Celestia como camada DA e a Ethereum como camada de liquidação e consenso. A Celestia completou duas rodadas de financiamento e recentemente anunciou um plano de airdrop de tokens, gerando atenção na indústria para blockchains moduláveis e camadas DA.

Disponível

Avail era originalmente um projeto da Polygon Labs, e desde março deste ano opera como uma blockchain pública independente. Em termos de implementação técnica, é mais complexa do que a Celestia, com o lançamento da mainnet previsto para o primeiro trimestre de 2024. Atualmente, o Avail entrou na segunda fase da rede de testes, e os usuários podem participar de várias maneiras, incluindo a obtenção de tokens da rede de testes, desenvolvimento de aplicações integradas, atuando como validadores da rede ou clientes leves, entre outros.

Conclusão

O roadmap futuro do Ethereum mostra que a redução dos custos de publicação de dados para L2 através do EIP-4844 é o foco da próxima fase. Isso significa que o Ethereum deseja manter as funcionalidades da camada DA, camada de liquidação e camada de consenso, separando apenas a camada de execução. Portanto, há controvérsia sobre se os projetos que utilizam soluções DA off-chain ainda podem ser considerados L2.

Após a conclusão da atualização de Cancun, os projetos na camada DA fora da cadeia poderão enfrentar concorrência direta com os negócios do Ethereum. Além da vantagem de custo, esses projetos também precisam explorar outras maneiras de melhorar sua competitividade. Para os usuários, vale a pena esperar para ver se surgirão projetos importantes semelhantes ao Optimism e Arbitrum na competição da camada DA.