PSE Trading: новый взгляд на блокчейн – уровень DA борется за чемпионов

Исходное сообщение @cryptohawk, торгового аналитика PSE

1. Неотъемлемая часть модульного блокчейна

Историческая архитектура основного блокчейна представляет собой неиерархическую структуру, то есть четыре основные функции расчета/расчета/консенсуса/доступности данных выполняются одной и той же группой узлов. Напротив, в иерархической структуре блокчейна узлу необходимо сосредоточиться только на части четырех основных функций вычислений/расчетов/консенсуса/доступности данных, тем самым снижая порог аппаратного обеспечения узла и обеспечивая расширение.

Определение четырех основных функциональных модулей блокчейна:

В тот момент, когда экология Ethereum Rollups с Ethereum в качестве ядра находится в самом разгаре, плата за газ L2 может сэкономить почти 90% по сравнению с L1, но она все еще недостаточно низка, и до цели еще далеко. подключение сотен миллионов пользователей C-конца, предполагаемых в будущем.

Согласно выступлению основателя Avail на конференции сообщества 23.7 ETH, почти 70% стоимости Rollups в настоящее время приходится на выпуск данных tx и подтверждающих данных на Ethereum L1. Следующий шаг для модульных блокчейнов почти предсказуем: ETH L1 и многочисленные выделенные уровни DA конкурируют на уровне доступности данных, чтобы значительно снизить барьер входа для новых объединений, еще больше укрепляя зону, не жертвуя безопасностью и децентрализацией. Масштабируемость блокчейна и сокращение взаимодействия. расходы.

2 DA LAYER ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ

2.1 Технологический путь уровня DA

Что касается обеспечения доступности данных, уровень DA использует множество технологических инноваций, а также некоторые технические направления были согласованы на уровне DA, например, обеспечение возможности получения/восстановления полных данных:

(1) Код стирания

Чтобы предотвратить потерю фрагментов данных узлами DA, технология кода стирания расширяет исходные данные от N элементов до M элементов (M > N), при условии, что любые N уникальных элементов получаются из M элементов расширенных данных, полные расширенные данные.

Уровень DA использует tx/blob в блоке как наименьший элемент, EigenDA и Espreeso используют одномерную схему кодирования Рида-Соломона, а Celestia и ETH Darksharding используют двумерную схему кодирования Рида-Соломона.

(2) Выборка доступности данных

Механизм выборки доступности данных основан на кодах стирания, то есть узлам не нужно загружать полные данные блока, а определенное количество блоков данных случайным образом отбирается от построителей блоков через достаточные узлы (даже легкие узлы), чтобы обеспечить максимальную эффективность. в худшем случае можно восстановить полные блоки.

Конечно, в других технических направлениях, например, как доказать, что исходные данные были правильно закодированы и расширены, существуют различия в схемах, принятых разными уровнями DA:

(1) Режим защиты от мошенничества

Представительский проект: Селестия

Благодаря тому, что легкие узлы отбирают достаточное количество уникальных блоков данных и передают их полным узлам, честные полные узлы могут выполнять кодирование для восстановления полного блока и пересчитывать корень данных Меркла и корень, выпущенный построителем блоков, для сравнения и проверки. Если проверка не удалась, то есть доказывает, что исходные данные не были правильно закодированы и расширены, полный узел передаст доказательство мошенничества легкому узлу и полному узлу.

Преимущества: технические барьеры на пути реализации механизма стимулирования теории игр меньше;

Недостаток: необходимо соблюдать минимальное предположение о честности.

(2) Модель обязательств KZG

Репрезентативные проекты: EigenDA, Espresso, Avail, ETH Darksharding.

Обязательство KZG является доказательством полиномиального обязательства. Согласно спецификации данных tx уровня DA, все исходные данные и расширенные данные отображаются в сетку X, Y, как показано на рисунке ниже с 8 элементами (d 0, x 0). , (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)..., а затем использовать лагранжеву интерполяцию, чтобы найти полином минимального порядка, который проходит через них. Доказательству необходимо сопоставить этот полином f(x) с секретной доверенной настройкой , делает обязательство C(f).

Впоследствии Prover сгенерирует фиксированное 48-байтовое доказательство Π для элементов группы. С помощью C(f) проверяющий может проверить, выполняется ли y=f(x) для каждого элемента, при условии, что все исходные и расширенные данные. из всех являются одним и тем же полиномом, это может доказать, что исходные данные были правильно закодированы и расширены.

Преимущества: быстрая проверка и доказательство;

Недостатки: заранее требуются доверенные настройки, которые не устойчивы к квантовым вычислениям.

(3) Режим мультиподписи комитета DA (Комитет по доступности данных)

Представительский проект: Арбитрум Нова

В этом режиме блокчейн полагается на внешний комитет DA для хранения передаваемых данных и обещает предоставлять данные в соответствии с потребностями пользователей B-конца/C-конца. Так называемое обязательство DA означает, что члены комитета могут подписать время истечения срока действия Hash & DA определенного блока данных передачи с помощью подписи BLS, которая соответствует определенному количеству пороговых значений.

Преимущества: чрезвычайно низкая стоимость;

Недостатки: доступность данных также зависит от соответствия модели стимулирования честности + модели злого наказания + модели управления DAO, надежность ниже, чем у доказательства мошенничества и доказательства обязательств KZG, поэтому он подходит для интерактивного хранения данных передачи нефинансовых приложений с низкой стоимостью. .

2.2 Схема разделения модулей

На рынке также существует множество схем проектирования того, как различные модули блокчейна делятся между конкретными проектами.Ниже перечислены шесть основных платформ проектирования: Celestium, Celestia Sovereign Rollup, Eigen Rollup, Espresso Rollup и Ethereum Rollup.

Выделите несколько основных моментов:

(1) Унифицированный уровень расчетов позволяет многим Rollups пользоваться межсетевой безопасностью и агрегированной ликвидностью.

По сравнению с кросс-цепочкой между L1 через уровень доверия ретрансляции, единый уровень расчетов между Rollups может делиться глобальным состоянием между собой в реальном времени на уровне расчетов, а безопасность кросс-цепочки токенов и информации выше.

Следующий автор перечисляет два сторонних решения для перекрестных цепочек:

• Посредством официального контракта кросс-чейна и SDK в рамках Rollups реализуется кросс-чейн без предположения большего доверия;

• Реализуйте более быструю и дешевую кросс-чейн через сторонний пул ликвидности.

(2) Право на сортировку передачи не должно осуществляться уровнем DA.

Недавно исследователь Celestia NashQ предложил множество вариантов модулей Rollup, в которых право сортировки tx в основном закреплено за уровнем агрегатора/DA. Автор считает, что все больше внимания уделяется дискуссии о демократизированном распределении MEV. Механизм, представленный PBS, может разумно распределять значение MEV между арбитражерами и узлами/сортировщиками, и будет принят руководителем Rollup с высокая вероятность. При разработке механизма консенсуса и сетевой архитектуры уровня DA следует сосредоточиться на гарантии доступности данных.Если будет добавлен дополнительный механизм распределения MEV, связанный с сортировкой передачи, это может создать ненужные проблемы для технических требований сетевой архитектуры.

(3) В ближайшие десять лет Ethereum по-прежнему будет лучшим вариантом для большинства уровней консенсуса и расчетов Rollup.

В рамках модульной структуры блокчейна большинство пользователей блокчейна (даже практиков) не особо заботятся о безопасности и окончательности блоков, обеспечиваемых уровнем консенсуса, и автор считает, что уровень консенсуса является ядром модуля блокчейна. заключается в том, что даже в 2023 году произошло аномальное событие отката блока в цепочке POS Polygon, которое значительно увеличило время подтверждения блока Cex и протокола кросс-чейна для цепочки POS Polygon, что имело негативные и далеко идущие последствия. Таким образом, автор считает, что Ethereum будет непоколебимым лидером уровня консенсуса публичной цепочки смарт-контрактов (91 Open) в ближайшие десять лет, а также является лучшим вариантом для уровня консенсуса Rollup. В качестве ключевого модуля блока Rollup и подтверждения расчетов глобального состояния уровень расчетов является лучшим выбором для объединения с уровнем консенсуса.

3 Введение в основные проекты уровня DA

3.1 Селестия

Будучи первым решением, обеспечивающим уровень DA, сетевая архитектура Celestia разделена на уровень консенсуса и уровень доступности данных.

(1) Уровень консенсуса: Celestia в значительной степени заимствует архитектуру Cosmos и создает цепочку POS под названием Celestia APP в качестве уровня консенсуса, на котором ядро Celestia использует модифицированную версию Tendermint в качестве алгоритма консенсуса, а узлы по-прежнему используют Tendermint. правила сети p2p и подключайтесь к уровню приложения (т. е. конечному автомату) через ABCI++ для выполнения логики PoS и управления.

(2) Уровень доступности данных: Celestia использует технологию выборки доступности данных (DAS), позволяющую легким узлам генерировать атрибуты безопасности, близкие к полным узлам, путем загрузки только заголовка блока, содержащего корень Меркла данных блока, без загрузки полного блока.

В частности, в каждом раунде DAS легкие узлы Celestia будут выбирать блоки данных размером 2 К × 2 К, закодированные кодами стирания для каждого блока. Каждый легкий узел случайным образом выбирает набор координат в матрице расширения и запрашивает у полного узла блок данных и соответствующие доказательства Меркла в этих координатах.

Предполагая, что полный узел скрывает передачу при широковещательной передаче блока, содержащего 1000 tx, предположение о том, что легкий узел должен быть доступен для всех данных блока посредством проверки выборки (т. е. отсутствие ошибок/потерянных блоков данных, которых недостаточно для восстановления) полный блок) достигается с доверительной вероятностью 99,9999%, если простая выборка из 1000 исходных блоков данных и вредоносный полный узел скрывают передачу, для этого потребуется около 13 800 выборок, лучше загрузить полный блок напрямую; Данные блоки выбираются, а вредоносные полные узлы скрывают более 1 миллиона блоков данных, требуется всего 48 выборок, а разница в эффективности составляет около 288 раз.

Чего может достичь DAS:

1. Небольшой объем выборки позволяет выяснить, скрывает ли блок, транслируемый полным узлом, более 25% данных блока;

2. Выборка для получения 75% данных может гарантировать возможность восстановления всего блока данных.

Чего DAS не может достичь:

1. Если производитель блока скрывает более 25% данных, восстановить полные данные блока может быть невозможно;

2. Если для выборки недостаточно легких узлов, выборка достаточного количества недублированных блоков данных для восстановления всего блока может быть невозможна.

Подробные отчеты об исследованиях см.:

3.2 Собственный DA

Будучи первой сетью AVS, официально разработанной EigenLayer, EigenDA принадлежит к «про-сыну» EigenLayer, который расположен на уровне DA подмножества безопасности Ethereum и в основном продвигает суверенное решение блокчейна, в котором уровень расчетов одновременно обслуживается исполнительный уровень.

Основатель Срирам Каннан провел инновационные исследования в области кодированного дерева Меркла, масштабируемой доступности данных Oracle, DispersedLedger и других технологий на основе DA. В настоящее время он использует блочные данные, одномерный код стирания с двойной избыточностью + обязательство KZG + одноузловое кодированное рассредоточение с проверкой подлинности (ACeD). техническая структура блока данных хранилища 1/n (номер сетевого узла n), надеясь значительно достичь Danksharding, окончательного решения DA для ETH, с точки зрения эффективности DA и пропускной способности узла.

Подробные отчеты об исследованиях см.:

3.3 Эспрессо

Сеть Espresso Sequencer выбирает модульное разделение уровня DA и уровня консенсуса в одном и том же наборе узлов. Уровень DA отвечает за проверку и сортировку tx+ для обеспечения доступности данных, а уровень консенсуса отвечает только за достижение соглашения. на краткосрочном обязательстве набора данных. Кроме того, уровень DA и уровень консенсуса также будут арендовать/разделять безопасность ETH через уровень повторной ставки, такой как EigenLayer.

преимущество:

(1) Гибкость: в оптимистических условиях CDN и небольшой комитет DA могут значительно улучшить пропускную способность передачи данных и скорость подтверждения блокировки сети. В пессимистических условиях сеть также может вовремя переключиться на протокол P2P и базовый уровень DA, чтобы обеспечить безопасность;

недостаток:

(1) Избыточность архитектуры: консенсусный уровень Espresso Sequencer вообще не нужно отделять от уровня DA;

(2) Сетевая безопасность почти равна сумме ETH, повторно поставленной EigenLayer в сеть Espresso Sequencer, и существует риск того, что ресурсы EigenLayer будут иметь тенденцию быть неэффективными в конкурентной ситуации с EigenDA на том же пути;

(3) Возможность захвата MEV и право на просмотр транзакций полностью сконцентрированы на Tiramisu, то есть на уровне Espresso DA, который необходимо подключить к решениям PBS для оптимизации в будущем.

Подробные отчеты об исследованиях см.:

3.4 Прото-темный шардинг ETH

В будущей дорожной карте Ethereum, показанной Виталиком 22.11.5, ясно показано, что после этапа «Слияние: POW в POS» ключевой целью следующего этапа Ethereum является дальнейшее улучшение производительности транзакций для накопительных пакетов с помощью EIP 4844. Ethereum позиционируется как уровень DA&согласия&расчетов, а за Rollups закреплен только уровень исполнения.

Ожидается, что в конце года в обновлении Канкуна будет запущен EIP 4844. Этот EIP представляет новый тип транзакции, а именно транзакцию с переносом больших двоичных объектов. Передаваемые данные, загруженные Rollup, могут непостоянно храниться на уровне ETH 1 в форма капли. Размер одного большого двоичного объекта составляет 128 КБ, и в идеале каждый блок содержит 8 больших двоичных объектов размером около 1 МБ и максимум 16 больших двоичных объектов размером около 2 МБ, что является огромным улучшением по сравнению с текущим. средний размер блока 90 КБ в ETH.Специальное расширение. Чтобы предотвратить взрывной рост состояния хранения узлов ETH, планируется автоматически удалять большие двоичные объекты за пределами определенного периода времени (конкретный временной интервал не определен, это может быть 2 недели или 1 месяц), поэтому большой двоичный объект может быть рассматривается как своего рода тайник.

Хотя Виталик предвидит будущее, в котором в цепочке Ethereum будет храниться только корень состояния, а подробные данные транзакций будут храниться на выделенном уровне DA, краткосрочное компромиссное решение EIP 4844 будет указывать на прямую связь между цепочкой ETH и выделенной Уровень DA. Деловая конкуренция, помимо разыгрывания карты «более низкой стоимости хранения данных» для выделенного уровня DA, может ли он изучить более широкую бизнес-модель и построить лучшую экосистему DAPP, будет ключом к успеху.

4. Вывод

В прошлом раунде циклов все пан-хранилище данных не имело преимущества в накоплении пузырей капитала и привлекательности для разработчиков, или потому, что пользователи не были чувствительны к рискам централизованного хранения и хостинга данных, а также децентрализации. на хранение временно фальсифицирован. Уровень DA, как незаменимый модуль в модульной цепочке блоков, позиционируется как хранилище наиболее ценных данных транзакции уровня исполнения и обеспечивает доступность данных по более низкой цене (публичный доступ без доступа и антицензуры) и целостность. & Корректность и конфиденциальность будут повествованием с более коммерческими потребностями.

В краткосрочной и среднесрочной перспективе трек уровня DA будет разделен на группы.

(1) Ethereum Rollup выиграет от снижения затрат на хранение BLOB-данных, вызванного EIP 4844 после обновления Cancun, или продолжит поддерживать рыночную конкурентоспособность ETH L1 в модуле DA;

(2) Оптимизм в отношении решений уровня DA (таких как Celestium), которые используют ETH L1 в качестве расчетного уровня и обеспечивают лучшую совместимость «строительных блоков Lego» между уровнями исполнения, позволяя уровню исполнения совместно использовать межсетевую безопасность/ликвидность, что способствует к благотворному кругу экологического развития;

(3) Оптимизм в отношении решений уровня DA (таких как EigenDA, Espresso), опирающихся на соглашение о тяжелом залоге EigenLayer, которое может не только снизить стоимость хранения передаваемых данных, но и разделить часть безопасности ETH L1;

(4) Общая схема сортировки с хорошим механизмом распределения стимулов (например, PBS) будет принята на головном уровне выполнения накопительного пакета. Право проверки/сортировки передачи не должно предоставляться уровню DA, а уровень DA должен концентрироваться на задача сделать данные доступными.

Использованная литература:

2. «Распаковка Селестии», от Analyst DAO

3. «Обратите внимание на Селестию», Кан Гурель, Delphi Digital

4. «Состояние модульных блокчейнов», Рой Лу.

5. «Доказательства мошенничества и доступности данных: максимизация легкой безопасности клиентов и масштабирование блокчейнов с нечестным большинством», Мустафа Аль-Бассам, Альберто Соннино и Виталик Бутерин.

6. Выборка доступности данных и данксардирование: обзор и предложения по улучшению, Валерия Николаенко и Дэн Бонех

7. Исследование MEV на EigenLayer, Уолт Смит

8.Hack Summit 2023 Как создавать новые виртуальные машины и объединения с помощью eigenDA

9.EigenLayer: Коллектив, занимающийся восстановлением, автор: EigenLayer Team

10. Не перегружайте консенсус Ethereum.

13. Подробное объяснение алгоритма консенсуса HotStuff.

14. «Автостопом по Эфириуму», Джон Шарбонно.

Исходная ссылка