深入探讨数据可用性解决方案

在区块链领域,数据可用性(DA)问题一直是Layer2面临的重要挑战,主要体现在安全性与成本之间的权衡。为解决这一问题,业内提出了链上和链下两种不同的解决方案。

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,并依靠以太坊降低数据可用性成本。Proto-Danksharding(EIP-4844)是以太坊降低DA成本的重要方案。它引入了新的Blob交易格式,允许L2以Blob形式在以太坊共识层进行非永久存储,从而为L2提供更经济的数据可用性选择。

这意味着以太坊未来将扮演一个实时公告板的角色,公告板上的数据会在一定时间后删除,L2需要自行存储所有数据的备份。Proto-Danksharding预计将在今年年底的以太坊坎昆升级中实施。

链下解决方案

链下解决方案不再依赖以太坊作为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,可将链下解决方案分为四类:

Validium

Validium是一种高度中心化的DA方案。交易数据由中心化运营商管理并发布到链下,虽然极大降低了DA成本并保护了交易隐私,但也带来了较高的安全风险。如果运营商出现故障或恶意行为,用户资金可能无法找回。

数据可用性委员会(DAC)

为减少单一运营商的风险,大多数Validium方案配套使用DAC。DAC类似联盟链,由多个可信节点组成,保存交易数据副本并在必要时公开数据。虽然运行成本较低,但小规模DAC仍存在私钥被盗或集体作恶的风险。

Volition

Volition是一种混合模式,允许用户自主选择单笔交易的数据是发布在链上还是链下。用户可以在需要时将资产转移到链下账户进行频繁廉价交易,交易结束后再转回链上账户。相比纯粹的Validium,Volition能够继承部分以太坊的安全性。

通用型DA方案

除了以太坊生态下的解决方案,还有一类通用型DA方案,不仅可为以太坊L2提供数据可用性,还能服务于更多的链和项目。这类方案通常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层项目概览

在模块化区块链的框架下,以太坊几乎垄断了共识层和结算层,执行层也逐渐形成了寡头格局。相比之下,DA层仍处于起步阶段,以下是几个值得关注的DA层项目:

StarkEx

StarkEx是StarkWare团队开发的扩容解决方案框架,为特定应用提供DA方案。它支持链上、Validium和Volition三种数据可用性模式。StarkEx的Validium方案结合了DAC以提升安全性。目前多个知名项目正在使用StarkEx提供数据可用性服务。

zkPorter

zkPorter是由zkSync团队Matter Labs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共识维护安全。zkSync代币持有者可质押代币成为zkPorter的守护者,参与验证和签名区块。不过zkPorter虽然提出已久,但目前仍未有明确的开发进度信息。

EigenDA

EigenDA是基于EigenLayer开发的DA层项目。与其他通用型DA项目不同,EigenDA是一个中间件,没有独立的共识机制,其安全性来自EigenLayer的以太坊验证者再质押模式。EigenDA是EigenLayer上的首个主动验证服务(AVS)。虽然尚未上线测试网,但已有多个团队计划将其整合到自己的L2中。

Celestia

Celestia是一条通用型DA公链,拥有独立的验证节点和PoS共识机制。相比其他链下DA解决方案,Celestia虽然成本较高,但安全性显著提升。Celestium是一个使用Celestia作为DA层,以太坊作为结算与共识层的L2链。Celestia已完成两轮融资,并于近期宣布了代币空投计划,引发了业内对模块化区块链和DA层的关注。

Avail

Avail原本是Polygon Labs旗下项目,今年3月起作为独立DA公链运行。在技术实现上较Celestia更为复杂,主网预计2024年第一季度上线。目前Avail已进入测试网第二阶段,用户可通过多种方式参与,包括获取测试网代币、开发集成应用、担任网络验证者或轻客户端等。

结语

以太坊未来路线图显示,通过EIP-4844为L2降低数据发布成本是下一阶段的重点。这意味着以太坊希望保留DA层、结算层和共识层功能,仅分离执行层。因此,使用链下DA解决方案的项目是否仍能被视为L2存在争议。

待坎昆升级完成后,链下DA层项目可能直接面临与以太坊的业务竞争。除了成本优势外,这些项目还需探索其他竞争力提升方式。对用户而言,DA层竞争中是否会出现类似Optimism、Arbitrum的重要项目值得期待。