تجارة PSE: رواية جديدة لسلسلة الكتل - تنافس طبقة DA على الأبطال

المشاركة الأصلية كتبها @cryptohawk، محلل تداول PSE

1. جزء لا يتجزأ من وحدات blockchain

إن بنية blockchain السائدة التاريخية هي هيكل غير هرمي، أي أن الوظائف الأساسية الأربع للحساب/التسوية/الإجماع/توافر البيانات يتم تنفيذها بواسطة نفس مجموعة العقد. على العكس من ذلك، في البنية الهرمية لـ blockchain، تحتاج العقدة فقط إلى التركيز على جزء من الوظائف الأساسية الأربع المتمثلة في الحوسبة/التسوية/الإجماع/توافر البيانات، وبالتالي تقليل عتبة أجهزة العقدة وتحقيق التوسع.

تعريف الوحدات الوظيفية الأربع الأساسية لـ blockchain:

في الوقت الذي تكون فيه بيئة Ethereum Rollups مع Ethereum كنواة على قدم وساق، يمكن أن توفر رسوم الغاز لـ L2 ما يقرب من 90٪ مقارنة بـ L1، لكنها لا تزال غير منخفضة بدرجة كافية، ولا يزال هناك مسافة من هدف ربط مئات الملايين من مستخدمي C-end المتصورين في المستقبل.

وفقًا لخطاب مؤسس Avail في مؤتمر مجتمع ETH 23.7، فإن ما يقرب من 70٪ من تكلفة التجميعات تكمن حاليًا في إصدار بيانات tx وبيانات الإثبات على Ethereum L1. يمكن توقع الخطوة التالية لسلاسل الكتل المعيارية تقريبًا، حيث تتنافس ETH L1 والعديد من طبقات DA المخصصة على مستوى توافر البيانات لخفض حاجز الدخول إلى عمليات التجميع الجديدة بشكل كبير، مما يزيد من تعزيز المنطقة دون التضحية بالأمان واللامركزية وقابلية التوسع وتقليل التفاعل التكاليف.

##2 أحدث التطورات في طبقة DA

2.1 مسار تقنية طبقة DA

فيما يتعلق بكيفية ضمان توافر البيانات، تتبنى طبقة DA العديد من الابتكارات التكنولوجية، وقد تم الاتفاق على بعض التوجيهات الفنية بواسطة طبقة DA، مثل ضمان إمكانية الحصول على/استعادة البيانات الكاملة:

(1) رمز المحو

من أجل منع عقد DA من فقدان أجزاء من البيانات، تقوم تقنية رمز المحو بتوسيع البيانات الأصلية من عناصر N إلى عناصر M (M > N)، طالما تم الحصول على أي عناصر N فريدة من عناصر M للبيانات الموسعة، استكمال البيانات الموسعة.

تستخدم طبقة DA tx/blob في الكتلة كأصغر عنصر، وتعتمد EigenDA & Espreeso نظام تشفير Reed-Solomon أحادي البعد، وتعتمد Celestia & ETH Darksharding نظام تشفير Reed-Solomon ثنائي الأبعاد.

(2) أخذ عينات من توفر البيانات

تعتمد آلية أخذ عينات توفر البيانات على رموز المسح، أي أن العقد لا تحتاج إلى تنزيل بيانات كتلة كاملة، ويتم أخذ عينات عشوائية من عدد معين من كتل البيانات من منشئي الكتل من خلال عقد كافية (حتى العقد الخفيفة) لضمان أكبر قدر من الاستفادة في أسوأ الحالات، يمكن استرداد الكتل الكاملة.

بالطبع، في الاتجاهات التقنية الأخرى، مثل كيفية إثبات أن البيانات الأصلية قد تم ترميزها وتوسيعها بشكل صحيح، هناك اختلافات في المخططات المعتمدة من قبل طبقات DA المختلفة:

(1) وضع إثبات الاحتيال

المشروع التمثيلي: سيليستيا

من خلال العقد الخفيفة التي تأخذ عينات كافية من كتل البيانات الفريدة والبث إلى العقد الكاملة، يمكن للعقد الكاملة الصادقة تنفيذ التشفير لاستعادة الكتلة الكاملة، وإعادة حساب Data Merkle Root والجذر الصادر عن منشئ الكتلة للمقارنة والتحقق. إذا فشل التحقق، أي أنه يثبت أن البيانات الأصلية لم يتم تشفيرها وتوسيعها بشكل صحيح، فستبث العقدة الكاملة دليل الاحتيال إلى العقدة الخفيفة والعقدة الكاملة.

المزايا: العوائق الفنية التي تحول دون تنفيذ آلية الحوافز لنظرية اللعبة أصغر؛

العيب: يجب الوفاء بالحد الأدنى من افتراضات الصدق.

(2) نموذج التزام KZG

المشاريع التمثيلية: EigenDA، Espresso، Avail، ETH Darksharding

التزام KZG هو دليل التزام متعدد الحدود. وفقًا لمواصفات بيانات tx لطبقة DA، يتم تعيين جميع البيانات الأصلية والبيانات الموسعة إلى شبكة X وY، كما هو موضح في الشكل أدناه مع 8 عناصر (d 0، x 0) ، (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)...، ثم استخدم الاستيفاء اللاغرانجي للعثور على الحد الأدنى من كثيرات الحدود التي تمر عبرها. يحتاج المُبرهن إلى المطابقة هذا كثير الحدود f(x) مع إعداد سري موثوق به، يلتزم C(f).

بعد ذلك، سيقوم Prover بإنشاء دليل ثابت 48 بايت Π لعناصر المجموعة، باستخدام C(f)، يمكن للمدقق التحقق مما إذا كان y=f(x) يحمل كل عنصر، بشرط أن تكون جميع البيانات الأصلية والبيانات الموسعة نقاط العنصر من جميعها على نفس كثير الحدود، يمكن أن يثبت أن البيانات الأصلية قد تم ترميزها وتوسيعها بشكل صحيح.

المزايا: التحقق السريع والإثبات؛

العيوب: الإعدادات الموثوقة مطلوبة مسبقًا وليست مقاومة للحوسبة الكمومية.

(3) وضع التوقيع المتعدد للجنة DA (لجنة توفر البيانات)

المشروع التمثيلي: Arbitrum Nova

في هذا الوضع، تعتمد blockchain على لجنة DA خارجية لتخزين بيانات tx وتعد بتوفير البيانات وفقًا لاحتياجات مستخدمي B-end/C-end. ويعني ما يسمى بالتزام DA أنه يمكن لأعضاء اللجنة التوقيع على وقت انتهاء صلاحية Hash & DA لكتلة بيانات tx معينة بتوقيع BLS الذي يلبي عددًا معينًا من العتبات.

المزايا: تكلفة منخفضة للغاية؛

العيوب: يعتمد توفر البيانات أيضًا على نموذج حافز الصدق المطابق + نموذج العقوبة الشريرة + نموذج حوكمة DAO، والموثوقية أقل من دليل الاحتيال وإثبات التزام KZG، لذا فهو مناسب لتخزين بيانات الإرسال التفاعلية للتطبيقات غير المالية ذات القيمة المنخفضة .

2.2 مخطط تقسيم الوحدة النمطية

هناك أيضًا العديد من مخططات التصميم في السوق لكيفية تقسيم الوحدات المختلفة لـ blockchain بين مشاريع محددة، وفيما يلي قائمة بستة أطر تصميم رئيسية: Celestium، وCelestia Sovereign Rollup، وEigen Rollup، وEspresso Rollup، وEthereum Rollup.

تخلص من بعض النقاط الأساسية:

(1) تتيح طبقة التسوية الموحدة للعديد من عمليات التجميع الاستمتاع بالأمان عبر السلسلة والسيولة المجمعة.

بالمقارنة مع السلسلة المشتركة بين L1 من خلال طبقة ثقة الترحيل، يمكن لطبقة التسوية الموحدة بين المجموعات المجمعة مشاركة الحالة العالمية بين بعضها البعض في الوقت الفعلي في طبقة التسوية، ويكون أمان الرمز المميز والمعلومات عبر السلسلة أعلى.

يسرد المؤلف التالي حلين للجسر عبر السلسلة من طرف ثالث:

• من خلال عقد الجسر الرسمي عبر السلسلة وSDK ضمن عمليات التجميع، يتم تحقيق السلسلة المشتركة دون افتراض ثقة أكبر؛

• تحقيق أسرع وأقل تكلفة عبر السلاسل من خلال مجمع سيولة تابع لجهة خارجية.

(2) لا ينبغي أن تتم عملية فرز الإرسال بواسطة طبقة DA.

في الآونة الأخيرة، اقترح باحث Celestia NashQ مجموعة متنوعة من وحدات متغيرات التجميع، حيث يتم تعيين حق فرز tx بشكل أساسي إلى طبقة المجمع/DA. يعتقد المؤلف أنه تم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام للمناقشة حول التوزيع الديمقراطي لـ mev. يمكن للآلية التي يمثلها PBS توزيع قيمة mev بشكل معقول بين المراجحين والعقد/الفارزين، وسيتم اعتمادها من قبل الرئيس التراكمي مع احتمال كبير. يجب أن يركز تصميم آلية الإجماع وبنية الشبكة لطبقة DA على ضمان توافر البيانات. إذا تمت إضافة آلية تخصيص إضافية للقدرات الكهربائية المتعلقة بفرز الإرسال، فقد يشكل ذلك تحديات غير ضرورية للمتطلبات الفنية لبنية الشبكة.

(3) في السنوات العشر القادمة، سيظل Ethereum هو الخيار الأفضل لمعظم طبقات الإجماع وطبقات التسوية.

في إطار عمل blockchain المعياري، لا يهتم معظم مستخدمي blockchain (حتى الممارسين) كثيرًا بالأمان ونهائية الكتلة التي توفرها طبقة الإجماع، ويعتقد المؤلف أن طبقة الإجماع هي جوهر وحدة blockchain. هو أنه حتى في عام 2023، كان هناك حدث تراجع غير طبيعي عن الكتلة لسلسلة Polygon POS، مما أدى إلى تمديد وقت تأكيد الكتلة بشكل كبير لبروتوكول Cex & cross-chain لسلسلة Polygon POS، والذي كان له تأثير سلبي وبعيد المدى. لذلك، يرى المؤلف أن Ethereum لن يتزعزع كزعيم لطبقة الإجماع للسلسلة العامة للعقود الذكية في السنوات العشر المقبلة (Jiuyi Kai)، وهو أيضًا الخيار الأفضل لطبقة الإجماع المجمعة. باعتبارها الوحدة الأساسية لكتلة التجميع وتأكيد تسوية الحالة العالمية، فإن طبقة التسوية هي الخيار الأفضل للتوحيد مع طبقة الإجماع.

3 مقدمة لمشاريع طبقة DA السائدة

3.1 سيليستيا

باعتبارها الحل الأول لتوفير طبقة DA، تنقسم بنية شبكة Celestia إلى طبقة إجماع وطبقة توفر البيانات.

(1) طبقة الإجماع: تقترض Celestia بشكل كبير من بنية Cosmos، وتبني سلسلة POS تسمى Celestia APP كطبقة إجماع، والتي بموجبها تستخدم Celestia-core النسخة المعدلة من Tendermint كخوارزمية إجماع، ولا تزال العقد تستخدم Tendermint قواعد شبكة p2p، والاتصال بطبقة التطبيق (أي جهاز الحالة) من خلال ABCI++ لتنفيذ منطق PoS وتنفيذ الإدارة.

(2) طبقة توفر البيانات: تستخدم Celestia تقنية أخذ عينات توفر البيانات (DAS) للسماح للعقد الخفيفة بإنشاء سمات أمان قريبة من العقد الكاملة عن طريق تنزيل رأس الكتلة فقط الذي يحتوي على جذر Merkle لبيانات الكتلة دون تنزيل الكتلة الكاملة.

على وجه التحديد، في كل جولة من DAS، ستقوم العقد الضوئية Celestia باختبار كتل البيانات 2k × 2k المشفرة بواسطة رموز المسح لكل كتلة. تختار كل عقدة ضوئية بشكل عشوائي مجموعة من الإحداثيات في مصفوفة التوسعة، وتقوم بالاستعلام عن العقدة الكاملة لكتلة البيانات وإثباتات Merkle المقابلة في هذه الإحداثيات.

بافتراض أن العقدة الكاملة تخفي الإرسال عند بث كتلة تحتوي على 1000 إرسال، بافتراض أن العقدة الخفيفة مطلوبة لتكون متاحة لجميع بيانات الكتلة من خلال فحص العينات (أي، لا يوجد خطأ/كتلة بيانات مفقودة لا تكفي لاستردادها الكتلة الكاملة) تم الوصول إلى احتمال ثقة بنسبة 99.9999٪، إذا كانت عينة بسيطة من 1000 كتلة بيانات أصلية وعقدة كاملة ضارة تخفي ملف tx، فسوف يستغرق الأمر حوالي 13800 عينة لتحقيق ذلك، فمن الأفضل تنزيل الكتلة الكاملة مباشرة؛ البيانات يتم أخذ عينات من الكتل وتخفي العقد الكاملة الخبيثة أكثر من مليون كتلة بيانات، ولا يلزم سوى 48 عينة، ويبلغ فرق الكفاءة حوالي 288 مرة.

ما الذي يمكن أن تحققه DAS:

1. يمكن لكمية صغيرة من أخذ العينات معرفة ما إذا كانت الكتلة التي يتم بثها بواسطة العقدة الكاملة تخفي أكثر من 25% من بيانات الكتلة؛

2. أخذ العينات للحصول على 75% من البيانات يمكن أن يضمن إمكانية استرداد بيانات الكتلة الكاملة.

ما لا تستطيع DAS تحقيقه:

1. إذا قام منتج الكتلة بإخفاء أكثر من 25% من البيانات، فقد لا يكون من الممكن استعادة بيانات الكتلة الكاملة؛

2. إذا لم يكن هناك ما يكفي من العقد الضوئية لأخذ العينات، فقد لا يكون من الممكن أخذ عينات كافية من كتل البيانات غير المكررة لإعادة بناء الكتلة بأكملها.

للحصول على تقارير بحثية متعمقة، راجع:

3.2 إيجيندا

EigenDA، باعتبارها أول شبكة AVS تم تطويرها رسميًا بواسطة EigenLayer، تنتمي إلى "المؤيد" لـ EigenLayer ويتم وضعها في طبقة DA لمجموعة الأمان الفرعية لـ Ethereum.

أجرى المؤسس سريرام كانان بحثًا مبتكرًا حول Coded Merkle Tree وScalable Data Availability Oracle وDispersedLedger وتقنيات أخرى على DA، ويستخدم حاليًا بيانات الكتلة 2 مرات رمز المسح أحادي البعد + التزام KZG + تخزين أحادي العقدة للتشتيت المشفر (ACeD) الإطار الفني لكتلة بيانات 1/n (رقم عقدة الشبكة n)، على أمل تحقيق Danksharding بشكل كبير، وهو حل DA النهائي لـ ETH، من حيث كفاءة DA وعرض النطاق الترددي للعقدة.

للحصول على تقارير بحثية متعمقة، راجع:

3.3 اسبريسو

تختار شبكة Espresso Sequencer فصل طبقة DA وطبقة الإجماع بطريقة معيارية ضمن نفس مجموعة العقدة، وتكون طبقة DA مسؤولة عن فحص وفرز tx+ لضمان توفر البيانات، وتكون طبقة الإجماع مسؤولة فقط عن التوصل إلى اتفاق على الالتزام القصير لمجموعة البيانات. بالإضافة إلى ذلك، ستقوم طبقة DA وطبقة الإجماع أيضًا بتأجير/مشاركة أمان ETH من خلال طبقة إعادة التخزين مثل EigenLayer.

ميزة:

(1) المرونة: في ظل الظروف المتفائلة، يمكن للجنة CDN وDA الصغيرة تحسين قدرة نقل البيانات بشكل كبير وسرعة تأكيد الكتلة للشبكة. في ظل الظروف المتشائمة، يمكن للشبكة أيضًا التبديل إلى بروتوكول P2P والطبقة الأساسية DA في الوقت المناسب ضمان الأمن؛

عيب:

(1) تكرار البنية: لا يلزم فصل طبقة إجماع Espresso Sequencer عن طبقة DA على الإطلاق؛

(2) يساوي أمان الشبكة تقريبًا مقدار ETH الذي أعادت EigenLayer تخزينه في شبكة Espresso Sequencer، وهناك خطر من أن تميل موارد EigenLayer إلى أن تكون مؤيدة في ظل الوضع التنافسي مع EigenDA على نفس المسار؛

(3) تتركز إمكانية التقاط MEV ومراجعة المعاملات بالكامل على Tiramisu، أي طبقة Espresso DA، التي تحتاج إلى الاتصال بحلول PBS لتحسينها في المستقبل.

للحصول على تقارير بحثية متعمقة، راجع:

3.4 ETH Proto-Darksharding

في خريطة الطريق المستقبلية لـ Ethereum التي أظهرها Vitalik بتاريخ 22.11.5، تظهر بوضوح أنه بعد مرحلة الدمج: POW to POS، فإن الهدف الرئيسي للمرحلة التالية من Ethereum هو زيادة تحسين أداء المعاملات لعمليات التجميع من خلال EIP 4844. يتم وضع Ethereum كطبقة DA&consensus&Settlement، ويتم تعيين طبقة التنفيذ فقط إلى Rollups.

من المتوقع إطلاق EIP 4844 في ترقية Cancun في نهاية العام. يقدم EIP هذا نوعًا جديدًا من المعاملات، وهو المعاملة التي تحمل blob. يمكن تخزين بيانات tx التي تم تحميلها بواسطة Rollup بشكل غير دائم على ETH Layer 1 في شكل فقاعة. حجم النقطة الواحدة هو 128 كيلو بايت، ومن الناحية المثالية تحتوي كل كتلة على 8 نقاط بحجم حوالي 1 ميجا بايت، وبحد أقصى 16 نقطة بحجم حوالي 2 ميجا بايت، وهو تحسن كبير مقارنة بالحاليين. متوسط حجم الكتلة 90 كيلو بايت في توسعة ETH الخاصة. من أجل منع انفجار حالة تخزين عقد ETH، من المخطط حذف النقط تلقائيًا خارج الفترة الزمنية (لم يتم تحديد النافذة الزمنية المحددة، قد تكون أسبوعين أو شهر واحد)، لذلك يمكن حذف النقط يعتبر نوعا من ذاكرة التخزين المؤقت.

على الرغم من أن النهاية المستقبلية التي يتصورها Vitalik تقوم فقط بتخزين جذر الحالة على سلسلة Ethereum، ويتم تخزين بيانات المعاملات التفصيلية على طبقة DA المخصصة، فإن حل التسوية قصير المدى EIP 4844 سيشير إلى الاتصال المباشر بين سلسلة ETH وشبكة ETH. طبقة DA مخصصة.المنافسة التجارية، بالإضافة إلى لعب بطاقة "تكلفة تخزين البيانات المنخفضة" لطبقة DA المخصصة، سواء كان بإمكانها استكشاف نموذج عمل أوسع وبناء نظام بيئي أفضل لـ DAPP سيكون مفتاح النجاح.

4. الخلاصة

في الجولة الماضية من الدورات، لم يكن لمسار تخزين البيانات الشامل بأكمله ميزة في تراكم فقاعات رأس المال وجاذبية للمطورين، أو لأن المستخدمين لم يكونوا حساسين لمخاطر تخزين البيانات المركزية واستضافتها، والحاجة اللامركزية للتخزين مزيف مؤقتا. يتم وضع طبقة DA، باعتبارها وحدة لا غنى عنها في blockchain المعيارية، في تخزين بيانات tx الخاصة بمعاملات طبقة التنفيذ الأكثر قيمة، وتضمن توافر البيانات بتكلفة أقل (وصول عام دون وصول ومكافحة الرقابة) والنزاهة & الصحة والخصوصية ستكون قصة ذات احتياجات تجارية أكثر.

على المدى القصير إلى المتوسط، سيتم تقسيم المسار على مستوى DA إلى مجموعات.

(1) ستستفيد مجموعة Ethereum Rollup من التخفيض في تكاليف تخزين البيانات الكبيرة الناتجة عن EIP 4844 بعد ترقية Cancun، أو ستستمر في الحفاظ على القدرة التنافسية في السوق لـ ETH L1 في وحدة DA؛

(2) متفائل بشأن حلول طبقة DA (مثل Celestium) التي تستخدم ETH L1 كطبقة تسوية، وتوفر إمكانية تشغيل أفضل لـ "Lego Building Block" بين طبقات التنفيذ من خلال تمكين طبقة التنفيذ من مشاركة الأمان/السيولة عبر السلسلة، مما يساعد على ذلك. إلى دائرة حميدة من التنمية البيئية؛

(3) متفائل بشأن حلول طبقة DA (مثل EigenDA وEspresso) التي تعتمد على اتفاقية التعهد الثقيل EigenLayer، والتي لا يمكنها تقليل تكلفة تخزين بيانات الإرسال فحسب، بل يمكنها أيضًا مشاركة جزء من أمان ETH L1؛

(4) سيتم اعتماد نظام الفرز المشترك مع آلية جيدة لتوزيع الحوافز (مثل PBS) من خلال طبقة تنفيذ مجموعة البيانات الرئيسية. لا ينبغي منح حق فحص/فرز الإرسال إلى طبقة DA، ويجب أن تركز طبقة DA على مهمة إتاحة البيانات.

مراجع:

2.'تفريغ سيليستيا'، من المحلل DAO

3. "انتبهوا إلى سيليستيا"، بقلم كان جوريل، من شركة دلفي ديجيتال

4. "حالة سلاسل الكتل المعيارية"، بقلم روي لو

5. "أدلة الاحتيال وتوافر البيانات: تعظيم أمن العملاء الخفيف وتوسيع نطاق blockchain مع الأغلبية غير النزيهة"، بقلم مصطفى البسام، وألبرتو سونينو، وفيتاليك بوتيرين

6. أخذ عينات توفر البيانات وتقسيم البيانات: نظرة عامة ومقترح للتحسينات، بقلم فاليريا نيكولاينكو ودان بونيه

7.استكشاف MEV على EigenLayer، بواسطة والت سميث

8.Hack Summit 2023 كيفية إنشاء أجهزة افتراضية ومجموعات جديدة باستخدام eigenDA

9.EigenLayer: مجموعة الاستعادة، بواسطة فريق EigenLayer

10. لا تفرط في إجماع الإيثريوم

13. شرح تفصيلي لخوارزمية إجماع HotStuff

14. دليل المسافر إلى الإيثيريوم، بقلم جون شاربونو

الرابط الأصلي