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Negociação PSE: Nova Narrativa da Block Chain - Camada DA Competindo pelos Campeões
Postagem original de @cryptohawk, analista de negociação PSE
1. Uma parte integrante do blockchain modular
A arquitetura histórica do blockchain mainstream é uma estrutura não hierárquica, ou seja, as quatro funções principais de cálculo/liquidação/consenso/disponibilidade de dados são executadas pelo mesmo lote de nós. Pelo contrário, na estrutura hierárquica da blockchain, o nó só precisa se concentrar em uma parte das quatro funções principais de computação/liquidação/consenso/disponibilidade de dados, reduzindo assim o limite de hardware do nó e alcançando a expansão.
A definição dos quatro módulos funcionais principais do blockchain:
No momento em que a ecologia Ethereum Rollups com Ethereum como núcleo está em pleno andamento, a taxa de gás de L2 pode economizar quase 90% em comparação com L1, mas ainda não é baixa o suficiente e ainda há uma distância da meta de conectando centenas de milhões de usuários C-end previstos para o futuro.
De acordo com o discurso do fundador da Avail na 23.7 ETH Community Conference, quase 70% do custo dos Rollups atualmente reside na liberação de dados tx e dados de prova no Ethereum L1. O próximo passo para blockchains modulares é quase previsível, com ETH L1 e inúmeras camadas DA dedicadas competindo no nível de disponibilidade de dados para reduzir drasticamente a barreira de entrada para novos rollups, fortalecendo ainda mais a zona sem sacrificar a segurança e a descentralização Escalabilidade de blockchain e interação reduzida custos.
2 DA LAYER ÚLTIMOS DESENVOLVIMENTOS
Caminho da tecnologia da camada 2.1 DA
Quanto a como garantir a disponibilidade dos dados, a camada DA adota muitas inovações tecnológicas, e algumas orientações técnicas foram acordadas pela camada DA, como garantir que dados completos possam ser obtidos/restaurados:
(1) Código de apagamento
Para evitar que os nós DA percam fragmentos de dados, a tecnologia de código de eliminação expande os dados originais de N elementos para M elementos (M > N), desde que quaisquer N elementos únicos sejam obtidos dos M elementos dos dados estendidos, o dados estendidos completos.
A camada DA usa tx/blob no bloco como o menor elemento, EigenDA & Espreeso adota um esquema de codificação Reed-Solomon unidimensional e Celestia & ETH Darksharding adota um esquema de codificação Reed-Solomon bidimensional.
(2) Amostragem de disponibilidade de dados
O mecanismo de amostragem de disponibilidade de dados é baseado em códigos de eliminação, ou seja, os nós não precisam baixar dados completos do bloco, e um certo número de blocos de dados são amostrados aleatoriamente dos construtores de blocos através de nós suficientes (mesmo nós leves) para garantir o máximo. no pior caso, blocos completos podem ser recuperados.
É claro que, em outras áreas técnicas, como provar que os dados originais foram corretamente codificados e expandidos, existem diferenças nos esquemas adotados pelas diferentes camadas DA:
(1) Modo à prova de fraude
Projeto representativo: Celestia
Através da amostragem de nós leves de blocos de dados exclusivos suficientes e da transmissão para os nós completos, os nós completos honestos podem executar a codificação para restaurar o bloco completo e recalcular o Data Merkle Root e o Root liberado pelo construtor de bloco para comparação e verificação. Se a verificação falhar, ou seja, provar que os dados originais não foram corretamente codificados e expandidos, o nó completo transmitirá a prova de fraude para o nó leve e o nó completo.
Vantagens: As barreiras técnicas à implementação do mecanismo de incentivo da teoria dos jogos são menores;
Desvantagem: A suposição mínima de honestidade precisa ser atendida.
(2) Modelo de Compromisso KZG
Projetos representativos: EigenDA, Espresso, Avail, ETH Darksharding
O compromisso KZG é uma prova de compromisso polinomial. De acordo com a especificação de dados tx da camada DA, todos os dados originais e dados estendidos são mapeados para a grade X, Y, conforme mostrado na figura abaixo com 8 elementos (d 0, x 0) , (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)... e, em seguida, use a interpolação Lagrangiana para encontrar o polinômio de ordem mínima que passa por eles. O provador precisa corresponder este polinômio f(x) com um segredo Uma configuração confiável de , assume um compromisso C(f).
Posteriormente, o Prover irá gerar uma prova fixa de 48 bytes Π para os elementos do grupo. Com C(f), o verificador pode verificar se y=f(x) é válido para cada elemento, desde que todos os dados originais e dados estendidos o elemento aponte estão todos no mesmo polinômio, pode provar que os dados originais foram codificados e expandidos corretamente.
Vantagens: verificação e comprovação rápida;
Desvantagens: Configurações confiáveis são exigidas antecipadamente e não são resistentes à computação quântica.
(3) Modo de múltiplas assinaturas do comitê DA (Comitê de Disponibilidade de Dados)
Projeto representativo: Arbitrum Nova
Nesse modo, o blockchain depende de um comitê DA externo para armazenar dados de transmissão e promete fornecer dados de acordo com as necessidades dos usuários finais B/C. O chamado compromisso DA significa que os membros do comitê podem assinar o tempo de expiração do Hash & DA de um determinado bloco de dados tx com uma assinatura BLS que atenda a um certo número de limites.
Vantagens: custo extremamente baixo;
Desvantagens: A disponibilidade de dados também depende do modelo de incentivo de honestidade correspondente + modelo de punição maligna + modelo de governança DAO, a confiabilidade é menor do que à prova de fraude e à prova de compromisso KZG, por isso é adequado para armazenamento interativo de dados tx de aplicações não financeiras com baixo valor .
2.2 Esquema de divisão de módulo
Existem também muitos esquemas de design no mercado sobre como os diferentes módulos do blockchain são divididos entre projetos específicos.A seguir, listamos seis estruturas de design convencionais: Celestium, Celestia Sovereign Rollup, Eigen Rollup, Espresso Rollup e Ethereum Rollup.
Jogue fora alguns pontos principais:
(1) A camada de liquidação unificada permite que muitos Rollups desfrutem de segurança entre cadeias e liquidez agregada.
Em comparação com a cadeia cruzada entre L1 através da camada de confiança de retransmissão, a camada de liquidação unificada entre Rollup pode compartilhar o estado global entre si em tempo real na camada de liquidação, e a segurança da cadeia cruzada de tokens e informações é maior.
O seguinte autor lista duas soluções de ponte cruzada de terceiros:
(2) O direito de classificação tx não deve ser assumido pela camada DA.
Recentemente, o pesquisador da Celestia, NashQ, propôs uma variedade de módulos variantes Rollup, nos quais o direito de classificação tx é atribuído principalmente à camada agregador/DA. O autor acredita que cada vez mais atenção tem sido dada à discussão sobre a distribuição democratizada de mev. O mecanismo representado pelo PBS pode distribuir razoavelmente o valor de mev entre arbitradores e nós/classificadores, e será adotado pelo chefe Rollup com um alta probabilidade. O projeto do mecanismo de consenso e da arquitetura de rede da camada DA deve se concentrar na garantia da disponibilidade de dados. Se um mecanismo adicional de alocação de mev relacionado à classificação de tx for adicionado, poderá representar desafios desnecessários aos requisitos técnicos da arquitetura de rede.
(3) Nos próximos dez anos, Ethereum ainda será a melhor opção para a maioria das camadas de consenso e camadas de liquidação Rollup.
Na estrutura modular do blockchain, a maioria dos usuários do blockchain (até mesmo os profissionais) não se importam muito com a segurança e a finalidade do bloco fornecidas pela camada de consenso, e o autor acredita que a camada de consenso é o núcleo do módulo blockchain. A parte mais importante é que mesmo em 2023, houve um evento anormal de reversão de bloco da cadeia Polygon POS, que estendeu muito o tempo de confirmação de bloco do protocolo Cex & cross-chain para a cadeia Polygon POS, o que teve um impacto negativo e de longo alcance. Portanto, o autor julga que Ethereum será inabalável como líder da camada de consenso da cadeia pública de contratos inteligentes (91 Open) nos próximos dez anos, sendo também a melhor opção para a camada de consenso Rollup. Como módulo principal do bloco Rollup e confirmação global de liquidação de estado, a camada de liquidação é a melhor escolha para unificar-se com a camada de consenso.
3 Introdução aos principais projetos da camada DA
3.1 Celestia
Sendo a primeira solução a fornecer uma camada DA, a arquitetura de rede do Celestia é dividida em uma camada de consenso e uma camada de disponibilidade de dados.
(1) Camada de consenso: Celestia toma muito emprestado da arquitetura do Cosmos e constrói uma cadeia POS chamada Celestia APP como camada de consenso, sob a qual Celestia-core usa a versão modificada do Tendermint como algoritmo de consenso, e os nós ainda usam o Tendermint regras de rede p2p e conectar-se à camada de aplicativo (ou seja, máquina de estado) por meio de ABCI++ para executar lógica PoS e realizar governança.
(2) Camada de disponibilidade de dados: Celestia usa a tecnologia Data Availability Sampling (DAS) para permitir que nós leves gerem atributos de segurança próximos aos nós completos, baixando apenas o cabeçalho do bloco contendo a raiz Merkle dos dados do bloco, sem baixar o bloco completo.
Especificamente, em cada rodada de DAS, os nós de luz do Celestia amostrarão os blocos de dados 2 k × 2 k codificados por códigos de apagamento para cada bloco. Cada nó leve seleciona aleatoriamente um conjunto de coordenadas na matriz de expansão e consulta o nó completo para o bloco de dados e as provas Merkle correspondentes nessas coordenadas.
Supondo que o nó completo oculte o tx ao transmitir um bloco contendo 1000 tx, a suposição de que o nó leve deve estar disponível para todos os dados do bloco por meio de inspeção de amostragem (ou seja, nenhum erro/bloco de dados perdidos que não seja suficiente para recuperar o bloco completo) é atingido com 99,9999% de probabilidade de confiança, se uma simples amostragem de 1000 blocos de dados originais e um nó completo malicioso ocultar um tx, serão necessárias cerca de 13.800 amostras para alcançá-lo, é melhor baixar o bloco completo diretamente; e se for para 4 milhões de blocos de dados estendidos são amostrados e nós completos maliciosos ocultam mais de 1 milhão de blocos de dados, apenas 48 amostras são necessárias e a diferença de eficiência é de cerca de 288 vezes.
O que o DAS pode alcançar:
Uma pequena quantidade de amostragem pode descobrir se o bloco transmitido pelo nó completo oculta mais de 25% dos dados do bloco;
A amostragem para obter 75% dos dados pode garantir que os dados completos do bloco possam ser recuperados.
O que o DAS não pode alcançar:
Se o produtor do bloco ocultar mais de 25% dos dados, pode não ser possível recuperar os dados completos do bloco;
Se não houver nós de luz suficientes para amostrar, pode não ser possível amostrar blocos de dados não duplicados suficientes para reconstruir o bloco inteiro.
Para relatórios de pesquisa detalhados, consulte:
3.2 EigenDA
Como a primeira rede AVS desenvolvida oficialmente pela EigenLayer, a EigenDA pertence ao "pro-son" da EigenLayer, que está posicionada na camada DA do subconjunto de segurança do Ethereum e promove principalmente a solução blockchain soberana na qual a camada de liquidação é servida simultaneamente por a camada de execução.
O fundador Sreeram Kannan conduziu pesquisas inovadoras sobre Coded Merkle Tree, Scalable Data Availability Oracle, DispersedLedger e outras tecnologias em DA, e atualmente usa dados em bloco 2 vezes código de eliminação unidimensional redundante + compromisso KZG + armazenamento de nó único de dispersão codificada autenticada (ACeD ) Estrutura técnica de bloco de dados 1/n (nó de rede número n), na esperança de alcançar Danksharding, a solução DA final da ETH, em termos de eficiência de DA e largura de banda do nó.
Para relatórios de pesquisa detalhados, consulte:
3.3 Expresso
A rede Espresso Sequencer opta por separar a camada DA e a camada de consenso de maneira modular sob o mesmo conjunto de nós. A camada DA é responsável por rastrear e classificar tx+ para garantir a disponibilidade dos dados, e a camada de consenso é responsável apenas por chegar a um acordo no curto compromisso do conjunto de dados. Além disso, a camada DA e a camada de consenso também alugarão/compartilharão a segurança da ETH por meio de uma camada de re-staking como a EigenLayer.
vantagem:
(1) Flexibilidade: Sob condições otimistas, o CDN e o pequeno comitê DA podem melhorar muito a capacidade de transmissão de dados e a velocidade de confirmação de bloco da rede. Em condições pessimistas, a rede também pode mudar para o protocolo P2P e a camada base DA a tempo de garantir a segurança;
deficiência:
(1) Redundância de arquitetura: a camada de consenso do Espresso Sequencer não precisa ser separada da camada DA;
(2) A segurança da rede é quase igual à quantidade de ETH reapostada pela EigenLayer na rede Espresso Sequencer, e há o risco de que os recursos da EigenLayer tendam a ser pro-son sob a situação competitiva com a EigenDA na mesma faixa;
(3) A capacidade de captura de MEV e o direito de revisão de transações estão totalmente concentrados no Tiramisu, ou seja, na camada Espresso DA, e no futuro precisará estar conectado a soluções como o PBS para otimização.
Para relatórios de pesquisa detalhados, consulte:
3.4 ETH Proto-Darksharding
No futuro roteiro do Ethereum mostrado por Vitalik em 22.11.5, ele mostra claramente que após o estágio The Merge: POW to POS, o principal objetivo do próximo estágio do Ethereum é melhorar ainda mais o desempenho das transações para Rollups por meio do EIP 4844. O todo Ethereum está posicionado como camada de DA, consenso e liquidação, e apenas a camada de execução é atribuída a Rollups.
Espera-se que o EIP 4844 seja lançado na atualização de Cancun no final do ano. Este EIP introduz um novo tipo de transação, ou seja, transação de transporte de blob. Os dados tx carregados pelo Rollup podem ser armazenados de forma não permanente na camada 1 da ETH no forma de bolha. O tamanho de um único blob é de 128 KB, e cada bloco contém idealmente 8 blobs, com tamanho de cerca de 1 MB, e um máximo de 16 blobs, com tamanho de cerca de 2 MB, o que é uma grande melhoria em comparação com o atual. tamanho médio de bloco de 90 KB em ETH. expansão especial. Para evitar a explosão do status de armazenamento dos nós ETH, está planejado excluir automaticamente os blobs fora do período de tempo (a janela de tempo específica está indecisa, pode ser de 2 semanas ou 1 mês), para que o blob possa ser considerado como uma espécie de cache.
Embora a finalidade futura prevista por Vitalik armazene apenas a raiz do estado na cadeia Ethereum, e os dados detalhados da transação sejam armazenados na camada DA dedicada, a solução de compromisso de curto prazo EIP 4844 apontará para a conexão direta entre a cadeia ETH e o camada DA dedicada. A competição empresarial, além de jogar o cartão de "menor custo de armazenamento de dados" para a camada DA dedicada, se ela puder explorar um modelo de negócios mais amplo e construir um ecossistema DAPP melhor será a chave para o sucesso.
4. Conclusão
Na última rodada de ciclos, todo o caminho de armazenamento pan-dados não teve vantagem no acúmulo de bolhas de capital e na atratividade para os desenvolvedores, ou porque os usuários não eram sensíveis aos riscos de armazenamento e hospedagem de dados centralizados e descentralizados. para armazenamento é temporariamente falsificado. A camada DA, como módulo indispensável no blockchain modular, está posicionada no armazenamento dos dados de transação de transação mais valiosos da camada de execução e garante a disponibilidade de dados a um custo menor (acesso público sem acesso e anticensura) e Integridade & Correção e Privacidade será uma narrativa com necessidades mais comerciais.
No curto e médio prazo, o curso de nível DA será dividido em grupos.
(1) Após a atualização de Cancún, o Ethereum Rollup se beneficia da redução nos custos de armazenamento de dados blob provocada pelo EIP 4844 e pode continuar a manter a competitividade de mercado do ETH L1 no módulo DA;
(2) Otimista em relação às soluções da camada DA (como Celestium) que usam ETH L1 como camada de liquidação e trazem melhor interoperabilidade de "bloco de construção Lego" entre as camadas de execução, permitindo que a camada de execução compartilhe segurança/liquidez entre cadeias, propício para um círculo virtuoso de desenvolvimento ecológico;
(3) Otimista em relação às soluções da camada DA (como EigenDA, Espresso) contando com o acordo de compromisso pesado EigenLayer, que pode não apenas reduzir o custo do armazenamento de dados tx, mas também compartilhar parte da segurança do ETH L1;
(4) O esquema de classificação compartilhada com um bom mecanismo de distribuição de incentivos (como PBS) será adotado pela camada de execução rollup principal. O direito de triagem/classificação de tx não deve ser concedido à camada DA, e a camada DA deve se concentrar em a tarefa de disponibilizar dados.
Referências:
2.'Desempacotando Celestia', do Analista DAO
4.'Estado dos Blockchains Modulares', por Roy Lu
5.'Provas de fraude e disponibilidade de dados: maximizando a segurança do cliente leve e dimensionando blockchains com maiorias desonestas', por Mustafa Al-Bassam, Alberto Sonnino e Vitalik Buterin
7.Explorando MEV no EigenLayer, por Walt Smith
8.Hack Summit 2023 Como construir novas VMs e rollups usando eigenDA
9.EigenLayer: The Restaking Collective, pela equipe EigenLayer
10.Não sobrecarregue o consenso do Ethereum
14.O Guia do Mochileiro do Ethereum, de Jon Charbonneau
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