Giao dịch PSE: Tường thuật mới về Chuỗi khối - Lớp DA Cạnh tranh để giành nhà vô địch

Bài đăng gốc của @cryptohawk, Nhà phân tích giao dịch PSE

1. Một phần không thể thiếu của chuỗi khối mô-đun

Kiến trúc blockchain chính thống trong lịch sử là một cấu trúc không phân cấp, nghĩa là bốn chức năng cốt lõi là tính toán/quyết toán/đồng thuận/dữ liệu sẵn có được thực hiện bởi cùng một loạt nút. Ngược lại, trong cấu trúc phân cấp của blockchain, nút chỉ cần tập trung vào một phần trong bốn chức năng cốt lõi là tính toán/giải quyết/đồng thuận/dữ liệu sẵn có, từ đó giảm ngưỡng phần cứng của nút và đạt được khả năng mở rộng.

Định nghĩa về bốn mô-đun chức năng cốt lõi của blockchain:

Tại thời điểm hệ sinh thái Ethereum Rollups với Ethereum làm cốt lõi đang phát triển mạnh mẽ, phí gas của L2 có thể tiết kiệm gần 90% so với L1, nhưng vẫn chưa đủ thấp và vẫn còn một khoảng cách so với mục tiêu kết nối hàng trăm triệu người dùng C-end được hình dung trong tương lai.

Theo bài phát biểu của người sáng lập Avail tại Hội nghị cộng đồng ETH ngày 23.7, gần 70% chi phí của Rollups hiện nằm ở việc phát hành dữ liệu tx & dữ liệu bằng chứng trên Ethereum L1. Bước tiếp theo đối với các chuỗi khối mô-đun gần như có thể đoán trước được, với ETH L1 và nhiều lớp DA chuyên dụng cạnh tranh ở mức độ sẵn có của dữ liệu để giảm đáng kể rào cản gia nhập đối với các bản tổng hợp mới, tăng cường hơn nữa khu vực mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật và phân quyền. chi phí.

##2 PHÁT TRIỂN MỚI NHẤT CỦA LỚP DA

2.1 Đường dẫn công nghệ lớp DA

Về cách đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu, lớp DA áp dụng nhiều cải tiến công nghệ và một số hướng kỹ thuật đã được lớp DA thống nhất, chẳng hạn như đảm bảo có thể lấy/khôi phục dữ liệu hoàn chỉnh:

(1) Mã xóa

Để ngăn các nút DA khỏi bị mất các đoạn dữ liệu, công nghệ mã xóa sẽ mở rộng dữ liệu gốc từ N phần tử thành M phần tử (M > N), miễn là bất kỳ N phần tử duy nhất nào được lấy từ phần tử M của dữ liệu mở rộng, dữ liệu mở rộng hoàn chỉnh.

Lớp DA sử dụng tx/blob trong khối làm phần tử nhỏ nhất, EigenDA & Espreeso áp dụng sơ đồ mã hóa Reed-Solomon một chiều và Celestia & ETH Darksharding áp dụng sơ đồ mã hóa Reed-Solomon hai chiều.

(2) Lấy mẫu tính sẵn có của dữ liệu

Cơ chế lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu dựa trên mã xóa, nghĩa là các nút không cần tải xuống dữ liệu khối hoàn chỉnh và một số khối dữ liệu nhất định được lấy mẫu ngẫu nhiên từ các nhà xây dựng khối thông qua các nút đủ (thậm chí cả các nút nhẹ) để đảm bảo hiệu quả nhất trường hợp xấu nhất toàn bộ khối có thể được phục hồi.

Tất nhiên, theo các hướng kỹ thuật khác, chẳng hạn như cách chứng minh rằng dữ liệu gốc đã được mã hóa và mở rộng chính xác, có sự khác biệt trong các sơ đồ được các lớp DA khác nhau áp dụng:

(1) Chế độ chống gian lận

Dự án đại diện: Celestia

Thông qua các nút ánh sáng lấy mẫu đủ các khối dữ liệu duy nhất và phát đến các nút đầy đủ, các nút đầy đủ trung thực có thể thực thi mã hóa để khôi phục khối hoàn chỉnh và tính toán lại Data Merkle Root và Root do trình tạo khối phát hành để so sánh và xác minh. Nếu xác minh không thành công, tức là chứng tỏ dữ liệu gốc chưa được mã hóa và mở rộng chính xác, nút đầy đủ sẽ phát bằng chứng gian lận đến nút nhẹ & nút đầy đủ.

Ưu điểm: Rào cản kỹ thuật đối với việc thực hiện cơ chế khuyến khích lý thuyết trò chơi nhỏ hơn;

Nhược điểm: Cần phải đáp ứng giả định trung thực tối thiểu.

(2) Mô hình cam kết của KZG

Các dự án tiêu biểu: EigenDA, Espresso, Avail, ETH Darkshending

Cam kết KZG là bằng chứng cam kết đa thức, theo đặc tả dữ liệu tx của lớp DA, tất cả dữ liệu gốc và dữ liệu mở rộng được ánh xạ tới lưới X, Y như hình bên dưới với 8 phần tử (d 0, x 0) , (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)..., rồi sử dụng phép nội suy Lagrange để tìm đa thức bậc nhỏ nhất chạy qua chúng. đa thức f(x) này với cài đặt bí mật A đáng tin cậy là , đưa ra cam kết C(f).

Sau đó, Prover sẽ tạo bằng chứng 48 byte cố định Π cho các phần tử nhóm. Với C(f), trình xác minh có thể xác minh xem y=f(x) có đúng cho từng phần tử hay không, miễn là tất cả dữ liệu gốc và dữ liệu mở rộng Các điểm phần tử đều nằm trên cùng một đa thức, nó có thể chứng minh rằng dữ liệu gốc đã được mã hóa và mở rộng chính xác.

Ưu điểm: xác minh và chứng minh nhanh chóng;

Nhược điểm: Cần có cài đặt đáng tin cậy trước và không chống lại tính toán lượng tử.

(3) Chế độ đa chữ ký của ủy ban DA (Ủy ban sẵn có dữ liệu)

Dự án đại diện: Arbitrum Nova

Ở chế độ này, blockchain dựa vào ủy ban DA bên ngoài để lưu trữ dữ liệu tx và hứa hẹn cung cấp dữ liệu theo nhu cầu của người dùng B-end/C-end. Cái gọi là cam kết DA có nghĩa là các thành viên ủy ban có thể ký thời gian hết hạn Hash & DA của một khối dữ liệu tx nhất định bằng chữ ký BLS đáp ứng một số ngưỡng nhất định.

Ưu điểm: chi phí cực thấp;

Nhược điểm: Tính khả dụng của dữ liệu cũng phụ thuộc vào mô hình khuyến khích trung thực phù hợp + mô hình trừng phạt tội ác + mô hình quản trị DAO, độ tin cậy thấp hơn bằng chứng gian lận & bằng chứng cam kết KZG nên phù hợp để lưu trữ dữ liệu tx tương tác của các ứng dụng phi tài chính có giá trị thấp .

2.2 Sơ đồ phân chia module

Ngoài ra còn có nhiều sơ đồ thiết kế trên thị trường về cách phân chia các mô-đun khác nhau của blockchain giữa các dự án cụ thể. Sau đây liệt kê sáu khung thiết kế chính: Celestium, Celestia Sovereign Rollup, Eigen Rollup, Espresso Rollup và Ethereum Rollup.

Vứt bỏ một số điểm cốt lõi:

(1) Lớp thanh toán thống nhất cho phép nhiều Rollup tận hưởng tính bảo mật chuỗi chéo và tính thanh khoản tổng hợp.

So với chuỗi chéo giữa L1 thông qua lớp tin cậy chuyển tiếp, lớp giải quyết thống nhất giữa Rollups có thể chia sẻ trạng thái toàn cầu với nhau trong thời gian thực ở lớp giải quyết và tính bảo mật của chuỗi chéo thông tin và mã thông báo cao hơn.

Tác giả sau đây liệt kê hai giải pháp cầu nối chuỗi chéo của bên thứ ba:

• Thông qua hợp đồng cầu nối chuỗi chéo chính thức & SDK trong Rollups, chuỗi chéo không có giả định về độ tin cậy lớn hơn sẽ được hiện thực hóa;

• Nhận ra chuỗi chéo nhanh hơn và chi phí thấp hơn thông qua nhóm thanh khoản của bên thứ ba.

(2) Quyền sắp xếp tx không được thực hiện bởi lớp DA.

Gần đây, nhà nghiên cứu NashQ của Celestia đã đề xuất nhiều mô-đun biến thể Rollup, trong đó quyền sắp xếp tx chủ yếu được gán cho lớp tổng hợp/DA. Tác giả tin rằng ngày càng có nhiều sự chú ý đến cuộc thảo luận về phân phối mev được dân chủ hóa. Cơ chế do PBS đại diện có thể phân phối hợp lý giá trị của mev giữa các nhà kinh doanh chênh lệch giá & nút/người sắp xếp và sẽ được Head Rollup áp dụng với một xác suất cao. Thiết kế cơ chế đồng thuận và kiến trúc mạng của lớp DA cần tập trung vào việc đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu. Nếu thêm một cơ chế phân bổ mev bổ sung liên quan đến phân loại tx, nó có thể đặt ra những thách thức không cần thiết đối với các yêu cầu kỹ thuật của kiến trúc mạng.

(3) Trong mười năm tới, Ethereum vẫn sẽ là lựa chọn tốt nhất cho hầu hết các lớp đồng thuận & lớp thanh toán Rollup.

Trong khuôn khổ blockchain mô-đun, hầu hết người dùng blockchain (kể cả những người thực hành) không quan tâm nhiều đến tính hữu hạn về bảo mật & khối do lớp đồng thuận cung cấp và tác giả tin rằng lớp đồng thuận là cốt lõi của mô-đun blockchain. là ngay cả vào năm 2023, đã xảy ra một sự kiện khôi phục khối bất thường của chuỗi Polygon POS, điều này đã kéo dài đáng kể thời gian xác nhận khối của giao thức Cex & chuỗi chéo cho chuỗi Polygon POS, có tác động tiêu cực và sâu rộng. Do đó, tác giả đánh giá rằng Ethereum sẽ không thể lay chuyển với tư cách là người dẫn đầu lớp đồng thuận của chuỗi công khai hợp đồng thông minh (91 Open) trong mười năm tới và đây cũng là lựa chọn tốt nhất cho lớp đồng thuận Rollup. Là mô-đun chính của khối Rollup & xác nhận giải quyết trạng thái toàn cầu, lớp giải quyết là lựa chọn tốt nhất để thống nhất với lớp đồng thuận.

##3 Giới thiệu các dự án lớp DA chính thống

3.1 Celestia

Là giải pháp đầu tiên cung cấp lớp DA, kiến trúc mạng của Celestia được chia thành lớp đồng thuận và lớp sẵn có của dữ liệu.

(1) Lớp đồng thuận: Celestia vay mượn rất nhiều từ kiến trúc của Cosmos và xây dựng chuỗi POS có tên Celestia APP làm lớp đồng thuận, trong đó Celestia-core sử dụng phiên bản sửa đổi của Tendermint làm thuật toán đồng thuận và các nút vẫn sử dụng Tendermint quy tắc mạng p2p và kết nối với lớp ứng dụng (tức là máy trạng thái) thông qua ABCI++ để thực thi logic PoS và thực hiện quản trị.

(2) Lớp sẵn có dữ liệu: Celestia sử dụng công nghệ Lấy mẫu sẵn có dữ liệu (DAS) để cho phép các nút nhẹ tạo ra các thuộc tính bảo mật gần với các nút đầy đủ bằng cách chỉ tải xuống tiêu đề khối chứa gốc Merkle của dữ liệu khối mà không cần tải xuống khối hoàn chỉnh.

Cụ thể, trong mỗi vòng DAS, các nút ánh sáng Celestia sẽ lấy mẫu các khối dữ liệu 2 k × 2 k được mã hóa bằng mã xóa cho mỗi khối. Mỗi nút ánh sáng chọn ngẫu nhiên một tập hợp tọa độ trong ma trận mở rộng và truy vấn nút đầy đủ để tìm khối dữ liệu và bằng chứng Merkle tương ứng tại các tọa độ này.

Giả sử rằng nút đầy đủ ẩn tx khi phát một khối chứa 1000 tx, giả định rằng nút nhẹ bắt buộc phải có sẵn cho tất cả dữ liệu khối thông qua kiểm tra lấy mẫu (nghĩa là không có lỗi/khối dữ liệu bị mất không đủ để khôi phục khối hoàn chỉnh) đạt xác suất tin cậy 99,9999%, nếu lấy mẫu đơn giản 1000 khối dữ liệu gốc và một nút đầy đủ độc hại ẩn một tx, sẽ mất khoảng 13.800 mẫu để đạt được điều đó, tốt hơn là tải trực tiếp khối hoàn chỉnh; Dữ liệu các khối được lấy mẫu và các nút đầy đủ độc hại ẩn giấu hơn 1 triệu khối dữ liệu, chỉ cần 48 mẫu và chênh lệch hiệu quả là khoảng 288 lần.

Những gì DAS có thể đạt được:

1. Một lượng mẫu nhỏ có thể tìm hiểu xem liệu khối được phát bởi nút đầy đủ có ẩn hơn 25% dữ liệu khối hay không;

2. Lấy mẫu để thu được 75% dữ liệu có thể đảm bảo rằng dữ liệu khối hoàn chỉnh có thể được phục hồi.

Những gì DAS không thể đạt được:

1. Nếu nhà sản xuất khối ẩn hơn 25% dữ liệu, có thể không khôi phục được dữ liệu khối hoàn chỉnh;

2. Nếu không có đủ nút ánh sáng để lấy mẫu, có thể không lấy được đủ khối dữ liệu không trùng lặp để tái tạo lại toàn bộ khối.

Đối với các báo cáo nghiên cứu chuyên sâu, xem:

3.2 Bản địa

Là mạng AVS đầu tiên được EigenLayer chính thức phát triển, EigenDA thuộc về "con trai thân" của EigenLayer, được định vị ở lớp DA của tập hợp con bảo mật của Ethereum và chủ yếu thúc đẩy giải pháp chuỗi khối có chủ quyền trong đó lớp thanh toán được phục vụ đồng thời bởi lớp thực thi.

Người sáng lập Sreeram Kannan đã thực hiện nghiên cứu đổi mới về Coded Merkle Tree, Scalable Data Availability Oracle, DispersedLedger và các công nghệ khác trên DA. Hiện tại, ông sử dụng mã xóa một chiều dự phòng kép dữ liệu khối + cam kết KZG + nút đơn Phân tán mã hóa xác thực (ACeD ) khung kỹ thuật khối dữ liệu lưu trữ 1/n (số nút mạng n), hy vọng đạt được thành công lớn Danksharding, giải pháp DA cuối cùng của ETH, về hiệu quả DA và băng thông nút.

Đối với các báo cáo nghiên cứu chuyên sâu, xem:

3.3 Cà phê espresso

Mạng Espresso Sequencer chọn tách lớp DA và lớp đồng thuận theo cách mô-đun trong cùng một bộ nút. Lớp DA chịu trách nhiệm sàng lọc và sắp xếp tx+ để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu và lớp đồng thuận chỉ chịu trách nhiệm đạt được thỏa thuận về cam kết ngắn hạn của tập dữ liệu. Ngoài ra, lớp DA và lớp đồng thuận cũng sẽ cho thuê/chia sẻ tính bảo mật của ETH thông qua lớp đặt lại như EigenLayer.

lợi thế:

(1) Tính linh hoạt: Trong điều kiện lạc quan, ủy ban CDN & DA nhỏ có thể cải thiện đáng kể khả năng truyền dữ liệu & tốc độ xác nhận khối của mạng.Trong điều kiện bi quan, mạng cũng có thể chuyển sang giao thức P2P & lớp cơ sở DA kịp thời để đảm bảo an ninh;

sự thiếu sót:

(1) Dự phòng kiến trúc: lớp đồng thuận Espresso Sequencer hoàn toàn không cần phải tách khỏi lớp DA;

(2) Bảo mật mạng gần như tương đương với lượng ETH được EigenLayer đặt lại trong mạng Espresso Sequencer và có nguy cơ tài nguyên của EigenLayer có xu hướng ủng hộ con trai trong tình hình cạnh tranh với EigenDA trên cùng một đường đua;

(3) Khả năng nắm bắt MEV và quyền xem xét giao dịch hoàn toàn tập trung vào Tiramisu, tức là lớp Espresso DA, trong tương lai cần kết nối với các giải pháp như PBS để tối ưu hóa.

Đối với các báo cáo nghiên cứu chuyên sâu, xem:

3,4 ETH Proto-Darkshending

Trong lộ trình tương lai của Ethereum được Vitalik trình bày vào ngày 22.11.5, nó cho thấy rõ ràng rằng sau giai đoạn The Merge: POW to POS, mục tiêu chính của giai đoạn tiếp theo của Ethereum là cải thiện hơn nữa hiệu suất giao dịch cho Rollups thông qua EIP 4844. Toàn bộ Ethereum được định vị là lớp DA&đồng thuận&thanh toán và chỉ lớp thực thi được gán cho Rollups.

EIP 4844 dự kiến sẽ được ra mắt trong bản nâng cấp Cancun vào cuối năm. EIP này giới thiệu một loại giao dịch mới, cụ thể là giao dịch mang blob. Dữ liệu tx do Rollup tải lên có thể được lưu trữ không cố định trên ETH Lớp 1 trong dạng đốm màu. Kích thước của một blob đơn là 128 KB và mỗi khối lý tưởng chứa 8 blob, với kích thước khoảng 1 MB và tối đa 16 blob, với kích thước khoảng 2 MB, đây là một cải tiến lớn so với kích thước hiện tại. kích thước khối trung bình là 90 KB trong ETH. Để ngăn chặn sự bùng nổ trạng thái lưu trữ của các nút ETH, người ta đã lên kế hoạch tự động xóa các đốm màu ngoài khoảng thời gian (khoảng thời gian cụ thể chưa được quyết định, có thể là 2 tuần hoặc 1 tháng), vì vậy các đốm màu có thể được được coi là một loại bộ đệm.

Mặc dù Vitalik hình dung ra một tương lai nơi chỉ có gốc trạng thái được lưu trữ trên chuỗi Ethereum và dữ liệu giao dịch chi tiết được lưu trữ trên lớp DA chuyên dụng, nhưng giải pháp thỏa hiệp ngắn hạn EIP 4844 sẽ chỉ ra kết nối trực tiếp giữa chuỗi ETH và chuỗi chuyên dụng. Lớp DA Cạnh tranh kinh doanh, ngoài việc chơi bài "chi phí lưu trữ dữ liệu thấp hơn" cho lớp DA chuyên dụng, liệu nó có thể khám phá mô hình kinh doanh rộng hơn và xây dựng hệ sinh thái DAPP tốt hơn hay không sẽ là chìa khóa thành công.

4. Kết luận

Trong các chu kỳ vừa qua, toàn bộ đường lưu trữ dữ liệu toàn bộ không có lợi thế trong việc tích tụ bong bóng vốn và sức hấp dẫn đối với các nhà phát triển hoặc do người dùng không nhạy cảm với các rủi ro của việc lưu trữ & lưu trữ dữ liệu tập trung và phi tập trung. để lưu trữ tạm thời bị làm sai lệch. Lớp DA, như một mô-đun không thể thiếu trong chuỗi khối mô-đun, được định vị ở nơi lưu trữ dữ liệu tx giao dịch của lớp thực thi có giá trị nhất và đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu với chi phí thấp hơn (truy cập công khai mà không cần truy cập & chống kiểm duyệt) & Tính toàn vẹn & Tính chính xác & Quyền riêng tư sẽ là câu chuyện có nhiều nhu cầu thương mại hơn.

Trong ngắn hạn và trung hạn, lộ trình cấp DA sẽ được chia thành các nhóm.

(1) Ethereum Rollup sẽ được hưởng lợi từ việc giảm chi phí lưu trữ dữ liệu blob do EIP 4844 mang lại sau khi nâng cấp Cancun hoặc sẽ tiếp tục duy trì khả năng cạnh tranh thị trường của ETH L1 trong mô-đun DA;

(2) Lạc quan về các giải pháp lớp DA (như Celestium) sử dụng ETH L1 làm lớp giải quyết và mang lại khả năng tương tác "khối xây dựng Lego" tốt hơn giữa các lớp thực thi bằng cách cho phép lớp thực thi chia sẻ bảo mật/thanh khoản chuỗi chéo, có lợi đến một vòng tròn đạo đức phát triển sinh thái;

(3) Lạc quan về các giải pháp lớp DA (như EigenDA, Espresso) dựa vào thỏa thuận cam kết nặng nề của EigenLayer, điều này không chỉ có thể giảm chi phí lưu trữ dữ liệu tx mà còn chia sẻ một phần bảo mật của ETH L1;

(4) Sơ đồ sắp xếp dùng chung với cơ chế phân phối khuyến khích tốt (chẳng hạn như PBS) sẽ được lớp thực thi Rollup đầu thông qua. Quyền sàng lọc/sắp xếp tx không được trao cho lớp DA và lớp DA nên tập trung vào nhiệm vụ cung cấp dữ liệu.

Người giới thiệu:

2.'Giải nén Celestia'，từ Nhà phân tích DAO

3.'Chú ý đến Celestia', của Can Gurel, từ Delphi Digital

4.'Trạng thái của chuỗi khối mô-đun', bởi Roy Lu

5.'Bằng chứng gian lận và tính sẵn có của dữ liệu: Tối đa hóa bảo mật khách hàng nhẹ và mở rộng quy mô chuỗi khối với số lượng lớn không trung thực', bởi Mustafa Al-Bassam, Alberto Sonnino và Vitalik Buterin

6. Lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu và phân tích dữ liệu: Tổng quan và đề xuất cải tiến của Valeria Nikolaenko và Dan Boneh

7.Khám phá MEV trên EigenLayer của Walt Smith

8.Hack Summit 2023 Cách xây dựng máy ảo và bản tổng hợp mới bằng eigenDA

9.EigenLayer: Tập thể đặt lại của Nhóm EigenLayer

10.Đừng quá tải sự đồng thuận của Ethereum

13. Giải thích chi tiết về thuật toán đồng thuận HotStuff

14. Hướng dẫn về Ethereum cho người quá giang, của Jon Charbonneau

Liên kết gốc