Perdagangan PSE: Narasi Baru Block Chain - Lapisan DA Bersaing untuk Juara

Posting asli oleh @cryptohawk, Analis Perdagangan PSE

1. Bagian integral dari blockchain modular

Arsitektur blockchain arus utama historis adalah struktur non-hierarki, yaitu empat fungsi inti perhitungan/penyelesaian/konsensus/ketersediaan data dilakukan oleh kumpulan node yang sama. Sebaliknya, dalam struktur hierarki blockchain, node hanya perlu fokus pada satu bagian dari empat fungsi inti komputasi/penyelesaian/konsensus/ketersediaan data, sehingga mengurangi ambang batas perangkat keras node dan mencapai perluasan.

Definisi dari empat modul fungsional inti dari blockchain:

Pada saat ekologi Ethereum Rollups dengan Ethereum sebagai intinya sedang berjalan lancar, biaya bahan bakar L2 dapat menghemat hampir 90% dibandingkan dengan L1, namun masih belum cukup rendah, dan masih ada jarak dari tujuan. menghubungkan ratusan juta pengguna C-end yang dibayangkan di masa depan.

Menurut pidato pendiri Avail di Konferensi Komunitas 23.7 ETH, hampir 70% biaya Rollup saat ini terletak pada rilis data tx & data bukti di Ethereum L1. Langkah selanjutnya untuk blockchain modular hampir dapat diperkirakan, dengan ETH L1 dan banyak lapisan DA khusus yang bersaing pada tingkat ketersediaan data untuk secara dramatis menurunkan hambatan masuk bagi rollup baru, semakin memperkuat zona tanpa mengorbankan keamanan dan desentralisasi. Skalabilitas Blockchain & pengurangan interaksi biaya.

2 PERKEMBANGAN TERBARU LAPISAN DA

2.1 Jalur teknologi lapisan DA

Terkait cara menjamin ketersediaan data, lapisan DA banyak mengadopsi inovasi teknologi, dan beberapa arahan teknis telah disepakati oleh lapisan DA, seperti memastikan data lengkap dapat diperoleh/dipulihkan:

(1) Hapus kode

Untuk mencegah node DA kehilangan fragmen data, teknologi kode penghapusan memperluas data asli dari N elemen menjadi M elemen (M > N), selama N elemen unik diperoleh dari M elemen data yang diperluas, maka melengkapi data tambahan.

Lapisan DA menggunakan tx/blob di blok sebagai elemen terkecil, EigenDA & Espreeso mengadopsi skema pengkodean Reed-Solomon satu dimensi, dan Celestia & ETH Darksharding mengadopsi skema pengkodean Reed-Solomon dua dimensi.

(2) Pengambilan sampel ketersediaan data

Mekanisme pengambilan sampel ketersediaan data didasarkan pada kode penghapusan, yaitu node tidak perlu mengunduh data blok lengkap, dan sejumlah blok data tertentu diambil sampelnya secara acak dari pembuat blok melalui node yang memadai (bahkan node ringan) untuk memastikan hasil maksimal. kasus terburuk, blok penuh dapat dipulihkan.

Tentu saja, dalam arah teknis lainnya, seperti bagaimana membuktikan bahwa data asli telah dikodekan dan diperluas dengan benar, terdapat perbedaan dalam skema yang diadopsi oleh lapisan DA yang berbeda:

(1) Mode Bukti Penipuan

Proyek perwakilan: Celestia

Melalui light node yang mengambil sampel blok data unik yang cukup dan menyiarkan ke node penuh, node penuh yang jujur dapat menjalankan pengkodean untuk memulihkan blok lengkap, dan menghitung ulang Data Merkle Root dan Root yang dirilis oleh pembuat blok untuk perbandingan dan verifikasi. Jika verifikasi gagal, yaitu membuktikan bahwa data asli belum dikodekan dan diperluas dengan benar, full node akan menyiarkan bukti penipuan ke light node & full node.

Keuntungan: Hambatan teknis terhadap penerapan mekanisme insentif teori permainan lebih kecil;

Kerugian: Asumsi kejujuran minimal harus dipenuhi.

(2) Model Komitmen KZG

Proyek perwakilan: EigenDA, Espresso, Avail, ETH Darksharding

Komitmen KZG merupakan bukti komitmen polinomial. Berdasarkan spesifikasi data tx lapisan DA, semua data asli dan data perluasan dipetakan ke grid X, Y, seperti terlihat pada gambar di bawah dengan 8 elemen (d 0, x 0) , (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)..., lalu gunakan interpolasi Lagrangian untuk mencari polinomial orde minimum yang melaluinya. Prover harus cocok polinomial ini f(x) dengan rahasia A pengaturan tepercaya, membuat komitmen C(f).

Selanjutnya, Prover akan menghasilkan bukti tetap 48-byte Π untuk elemen grup.Dengan C(f), pemverifikasi dapat memverifikasi apakah y=f(x) berlaku untuk setiap elemen, asalkan semua data asli dan data yang diperluas Poin elemen semuanya berada pada polinomial yang sama, hal ini dapat membuktikan bahwa data asli telah dikodekan dan diperluas dengan benar.

Keuntungan: verifikasi dan pembuktian cepat;

Kekurangan: Pengaturan tepercaya diperlukan terlebih dahulu & tidak tahan terhadap komputasi kuantum.

(3) Mode multi-tanda tangan komite DA (Komite Ketersediaan Data)

Proyek perwakilan: Arbitrum Nova

Dalam mode ini, blockchain bergantung pada komite DA eksternal untuk menyimpan data tx dan berjanji untuk menyediakan data sesuai dengan kebutuhan pengguna B-end/C-end. Yang disebut komitmen DA berarti bahwa anggota komite dapat menandatangani waktu kedaluwarsa Hash & DA dari blok data tx tertentu dengan tanda tangan BLS yang memenuhi sejumlah ambang batas tertentu.

Keuntungan: biaya sangat rendah;

Kekurangan: Ketersediaan data juga tergantung pada model insentif kejujuran yang cocok + model hukuman jahat + model tata kelola DAO, keandalannya lebih rendah dari bukti penipuan & bukti komitmen KZG, sehingga cocok untuk penyimpanan data interaktif aplikasi non-keuangan dengan nilai rendah .

2.2 Skema pembagian modul

Ada juga banyak skema desain di pasaran tentang bagaimana modul-modul blockchain yang berbeda dibagi ke dalam proyek-proyek tertentu.Berikut ini daftar enam kerangka desain utama: Celestium, Celestia Sovereign Rollup, Eigen Rollup, Espresso Rollup, dan Ethereum Rollup.

Buang beberapa poin inti:

(1) Lapisan penyelesaian terpadu dapat memungkinkan banyak Rollup menikmati keamanan lintas rantai & likuiditas agregat.

Dibandingkan dengan lintas rantai antara L1 melalui lapisan kepercayaan relai, lapisan penyelesaian terpadu antara Rollup dapat berbagi status global antara satu sama lain secara real-time di lapisan penyelesaian, dan keamanan lintas rantai token & informasi lebih tinggi.

Penulis berikut mencantumkan dua solusi jembatan lintas rantai pihak ketiga:

• Melalui kontrak & SDK jembatan lintas rantai resmi di bawah Rollups, lintas rantai tanpa asumsi kepercayaan yang lebih besar terwujud;

• Mewujudkan lintas rantai yang lebih cepat dan berbiaya lebih rendah melalui kumpulan likuiditas pihak ketiga.

(2) Hak pemilahan tx tidak boleh dilakukan oleh lapisan DA.

Baru-baru ini, peneliti Celestia NashQ mengusulkan berbagai modul varian Rollup, di mana hak penyortiran tx terutama ditugaskan ke lapisan agregator/DA. Penulis percaya bahwa semakin banyak perhatian diberikan pada diskusi tentang distribusi mev yang demokratis. Mekanisme yang diwakili oleh PBS dapat mendistribusikan nilai mev secara wajar di antara arbitrase & node/penyortir, dan akan diadopsi oleh kepala Rollup dengan a kemungkinan besar. Desain mekanisme konsensus dan arsitektur jaringan lapisan DA harus fokus pada jaminan ketersediaan data. Jika mekanisme alokasi mev tambahan terkait penyortiran tx ditambahkan, hal ini mungkin menimbulkan tantangan yang tidak perlu terhadap persyaratan teknis arsitektur jaringan.

(3) Dalam sepuluh tahun ke depan, Ethereum akan tetap menjadi pilihan terbaik bagi sebagian besar lapisan konsensus & lapisan penyelesaian Rollup.

Di bawah kerangka blockchain modular, sebagian besar pengguna blockchain (bahkan praktisi) tidak terlalu peduli dengan keamanan & finalitas blok yang disediakan oleh lapisan konsensus, dan penulis percaya bahwa lapisan konsensus adalah inti dari modul blockchain. adalah bahkan pada tahun 2023, terjadi peristiwa pengembalian blok yang tidak normal pada rantai POS Polygon, yang sangat memperpanjang waktu konfirmasi blok protokol Cex & lintas rantai untuk rantai POS Polygon, yang berdampak negatif dan luas. Oleh karena itu, penulis menilai bahwa Ethereum tidak akan tergoyahkan sebagai pemimpin lapisan konsensus rantai publik kontrak pintar (91 Terbuka) dalam sepuluh tahun ke depan, dan juga merupakan pilihan terbaik untuk lapisan konsensus Rollup. Sebagai modul kunci blok Rollup & konfirmasi penyelesaian negara global, lapisan penyelesaian adalah pilihan terbaik untuk menyatu dengan lapisan konsensus.

3 Pengantar proyek lapisan DA arus utama

3.1 Celestia

Sebagai solusi pertama yang menyediakan lapisan DA, arsitektur jaringan Celestia dibagi menjadi lapisan konsensus dan lapisan ketersediaan data.

(1) Lapisan konsensus: Celestia banyak meminjam dari arsitektur Cosmos, dan membangun rantai POS bernama Celestia APP sebagai lapisan konsensus, di mana Celestia-core menggunakan versi Tendermint yang dimodifikasi sebagai algoritma konsensus, dan node masih menggunakan Tendermint aturan jaringan p2p, dan terhubung ke lapisan aplikasi (yaitu mesin negara) melalui ABCI++ untuk menjalankan logika PoS dan melakukan tata kelola.

(2) Lapisan Ketersediaan Data: Celestia menggunakan teknologi Data Availability Sampling (DAS) yang memungkinkan light node menghasilkan atribut keamanan yang mendekati node penuh dengan hanya mengunduh header blok yang berisi akar Merkle dari data blok tanpa mengunduh blok lengkap.

Secara khusus, di setiap putaran DAS, light node Celestia akan mengambil sampel blok data berukuran 2 k × 2 k yang dikodekan oleh kode penghapusan untuk setiap blok. Setiap node cahaya secara acak memilih satu set koordinat dalam matriks ekspansi, dan menanyakan node lengkap untuk blok data dan bukti Merkle yang sesuai pada koordinat ini.

Dengan asumsi bahwa node penuh menyembunyikan tx ketika menyiarkan blok yang berisi 1000 tx, asumsi bahwa node cahaya harus tersedia untuk semua data blok melalui inspeksi pengambilan sampel (yaitu, tidak ada kesalahan/blok data yang hilang yang tidak cukup untuk dipulihkan blok lengkap) mencapai probabilitas kepercayaan 99,9999%, jika pengambilan sampel sederhana dari 1000 blok data asli & node penuh berbahaya menyembunyikan tx, diperlukan sekitar 13.800 sampel untuk mencapainya, lebih baik mengunduh blok lengkap secara langsung; Data blok diambil sampelnya & node penuh berbahaya menyembunyikan lebih dari 1 juta blok data, hanya diperlukan 48 sampel, dan perbedaan efisiensi sekitar 288 kali lipat.

Apa yang dapat dicapai DAS:

1. Sejumlah kecil pengambilan sampel dapat mengetahui apakah blok yang disiarkan oleh node penuh menyembunyikan lebih dari 25% data blok;

2. Pengambilan sampel untuk memperoleh 75% data dapat memastikan bahwa data blok secara lengkap dapat dipulihkan.

Apa yang tidak dapat dicapai oleh DAS:

1. Jika produsen blok menyembunyikan lebih dari 25% data, data blok lengkap mungkin tidak dapat dipulihkan;

2. Jika tidak ada cukup node cahaya untuk dijadikan sampel, maka mungkin tidak mungkin untuk mengambil sampel blok data yang tidak diduplikasi dalam jumlah yang cukup untuk merekonstruksi keseluruhan blok.

Untuk laporan penelitian mendalam, lihat:

3.2 EigenDA

Sebagai jaringan AVS pertama yang secara resmi dikembangkan oleh EigenLayer, EigenDA adalah bagian dari "pro-son" EigenLayer, yang diposisikan pada lapisan DA dari subset keamanan Ethereum, dan terutama mempromosikan solusi blockchain berdaulat di mana lapisan penyelesaian secara bersamaan dilayani oleh lapisan eksekusi.

Pendiri Sreeram Kannan telah melakukan penelitian inovatif pada Coded Merkle Tree, Scalable Data Availability Oracle, DispersedLedger dan teknologi lainnya di DA. Saat ini, ia menggunakan kode penghapusan satu dimensi redundansi ganda data blok + komitmen KZG + Authenticated Coded Dispersal (ACeD) node tunggal penyimpanan 1/n blok data (nomor node jaringan n) kerangka teknis, berharap dapat mencapai Danksharding, solusi DA akhir dari ETH, dalam hal efisiensi DA dan bandwidth node.

Untuk laporan penelitian mendalam, lihat:

3.3 Espreso

Jaringan Espresso Sequencer memilih untuk memisahkan lapisan DA dan lapisan konsensus secara modular di bawah kumpulan node yang sama. Lapisan DA bertanggung jawab untuk menyaring & menyortir tx + memastikan ketersediaan data, dan lapisan konsensus hanya bertanggung jawab untuk mencapai kesepakatan pada komitmen singkat kumpulan data. Selain itu, lapisan DA dan lapisan konsensus juga akan menyewakan/membagi keamanan ETH melalui lapisan re-staking seperti EigenLayer.

keuntungan:

(1) Fleksibilitas: Dalam kondisi optimis, komite CDN & DA kecil dapat sangat meningkatkan kapasitas transmisi data & memblokir kecepatan konfirmasi jaringan. Dalam kondisi pesimistis, jaringan juga dapat beralih ke protokol P2P & lapisan dasar DA pada waktunya memastikan keamanan;

kekurangan:

(1) Redundansi arsitektur: lapisan konsensus Espresso Sequencer tidak perlu dipisahkan dari lapisan DA sama sekali;

(2) Keamanan jaringan hampir sama dengan jumlah ETH yang dipertaruhkan ulang oleh EigenLayer di jaringan Espresso Sequencer, dan terdapat risiko bahwa sumber daya EigenLayer cenderung pro-son dalam situasi persaingan dengan EigenDA di jalur yang sama;

(3) Kemampuan menangkap MEV & hak peninjauan transaksi sepenuhnya terkonsentrasi pada Tiramisu, yaitu lapisan Espresso DA, yang perlu dihubungkan ke solusi PBS untuk optimalisasi di masa depan.

Untuk laporan penelitian mendalam, lihat:

3.4 Proto-Darksharding ETH

Dalam peta jalan Ethereum masa depan yang ditunjukkan oleh Vitalik pada 22.11.5, dengan jelas menunjukkan bahwa setelah tahap Penggabungan: POW ke POS, tujuan utama dari tahap Ethereum berikutnya adalah untuk lebih meningkatkan kinerja transaksi untuk Rollup melalui EIP 4844. Ethereum diposisikan sebagai lapisan DA&konsensus&penyelesaian, dan hanya lapisan eksekusi yang ditetapkan ke Rollup.

EIP 4844 diperkirakan akan diluncurkan pada upgrade Cancun pada akhir tahun. EIP ini memperkenalkan jenis transaksi baru yaitu transaksi blob-carrying. Data tx yang diunggah oleh Rollup dapat disimpan secara non-permanen di ETH Layer 1 di bentuk gumpalan. Ukuran satu blob adalah 128 KB, dan setiap blok idealnya berisi 8 blob, dengan ukuran sekitar 1 MB, dan maksimal 16 blob, dengan ukuran sekitar 2 MB, yang merupakan peningkatan besar dibandingkan saat ini ukuran blok rata-rata 90 KB di ETH.ekspansi khusus. Untuk mencegah ledakan status penyimpanan node ETH, direncanakan untuk menghapus blob secara otomatis di luar periode waktu (jendela waktu spesifik belum ditentukan, mungkin 2 minggu atau 1 bulan), sehingga blob dapat dianggap sebagai semacam cache.

Meskipun finalitas masa depan yang dibayangkan oleh Vitalik hanya menyimpan root negara pada rantai Ethereum, dan data transaksi terperinci disimpan pada lapisan DA khusus, solusi kompromi jangka pendek EIP 4844 akan mengarah pada koneksi langsung antara rantai ETH dan rantai ETH. lapisan DA khusus Persaingan bisnis, selain memainkan kartu "biaya penyimpanan data yang lebih rendah" untuk lapisan DA khusus, apakah lapisan DA khusus dapat mengeksplorasi model bisnis yang lebih luas dan membangun ekosistem DAPP yang lebih baik akan menjadi kunci keberhasilan.

4. Kesimpulan

Dalam putaran siklus terakhir, seluruh jalur penyimpanan pan-data tidak memiliki keuntungan dalam akumulasi gelembung modal dan daya tarik bagi pengembang, atau karena pengguna tidak peka terhadap risiko penyimpanan & hosting data terpusat, dan desentralisasi. untuk penyimpanan sementara dipalsukan. Lapisan DA, sebagai modul yang sangat diperlukan dalam blockchain modular, diposisikan pada penyimpanan data transaksi lapisan eksekusi paling berharga, dan memastikan ketersediaan data dengan biaya lebih rendah (akses publik tanpa akses & anti-sensor) & Integritas & Kebenaran & Privasi akan menjadi narasi dengan kebutuhan yang lebih komersial.

Dalam jangka pendek hingga menengah, jalur tingkat DA akan dibagi menjadi beberapa kelompok.

(1) Setelah pemutakhiran Cancun, Ethereum Rollup mendapat manfaat dari pengurangan biaya penyimpanan data blob yang disebabkan oleh EIP 4844, dan dapat terus mempertahankan daya saing pasar ETH L1 dalam modul DA;

(2) Optimis terhadap solusi lapisan DA (seperti Celestium) yang menggunakan ETH L1 sebagai lapisan penyelesaian, dan menghadirkan interoperabilitas "Lego building block" yang lebih baik antar lapisan eksekusi dengan memungkinkan lapisan eksekusi untuk berbagi keamanan/likuiditas lintas rantai, kondusif menuju lingkaran pembangunan ekologi yang baik;

(3) Optimis terhadap solusi lapisan DA (seperti EigenDA, Espresso) yang mengandalkan perjanjian janji berat EigenLayer, yang tidak hanya dapat mengurangi biaya penyimpanan data tx, tetapi juga berbagi sebagian keamanan ETH L1;

(4) Skema penyortir bersama dengan mekanisme distribusi insentif yang baik (seperti PBS) akan diadopsi oleh lapisan eksekusi kepala Rollup. Hak penyaringan/penyortiran tx tidak boleh diberikan kepada lapisan DA, dan lapisan DA harus berkonsentrasi pada tugas menyediakan data.

Referensi:

2.'Membongkar Celestia', dari Analis DAO

3.'Perhatikan Celestia', oleh Can Gurel, dari Delphi Digital

4.'Status Blockchain Modular', oleh Roy Lu

5.'Bukti Penipuan dan Ketersediaan Data: Memaksimalkan Keamanan Klien Ringan dan Menskalakan Blockchain dengan Mayoritas yang Tidak Jujur', oleh Mustafa Al-Bassam, Alberto Sonnino, dan Vitalik Buterin

6. Pengambilan sampel dan danksharding ketersediaan data: Gambaran umum dan proposal perbaikan, oleh Valeria Nikolaenko dan Dan Boneh

7.Menjelajahi MEV di EigenLayer, oleh Walt Smith

8.Hack Summit 2023 Cara membuat VM baru dan rollup menggunakan eigenDA

9.EigenLayer: Kolektif Pengambilan Ulang, oleh Tim EigenLayer

10.Jangan membebani konsensus Ethereum

13. Penjelasan Detil Algoritma Konsensus HotStuff

14.Panduan Penumpang untuk Ethereum, oleh Jon Charbonneau

Tautan asli