去中心化存儲與數據可用性層的演進

隨着數據經濟的蓬勃發展，每個人都深度參與其中，不可避免地涉及各種數據存儲活動。Web3時代的到來推動了科技領域的全面升級和轉型，作爲其重要基礎設施的去中心化存儲將在未來拓展更多應用場景。例如社交數據、短視頻、直播、智能汽車等背後的數據存儲網路，未來可能採用去中心化存儲模式。

數據是Web3時代的核心資產，用戶擁有數據的權利是其主要特徵。確保用戶安全地擁有數據及其代表的資產，消除對資產安全性的擔憂，有助於吸引更多用戶進入Web3生態。在這一過程中，獨立的數據可用性層將成爲不可或缺的環節。

從去中心化存儲到數據可用性層

傳統的中心化雲存儲方式已難以滿足當前市場需求。隨着用戶對個人信息安全和數據存儲的要求不斷提高，特別是在一些大型數據運營商發生數據泄露事件後，中心化存儲的弊端日益顯現。Web3時代的推進和區塊鏈應用的發展，使得數據變得多樣化，規模不斷增長，個人網路數據的維度更加全面且更具價值，這使得數據安全和隱私保護變得愈發重要。

去中心化存儲應運而生，它是Web3領域最早出現也是最受關注的基礎設施之一。與傳統中心化存儲相比，去中心化存儲遵循共享經濟原則，利用海量邊緣存儲設備提供服務，數據實際存儲在由Provider節點提供的存儲上。這種模式下，項目方無法控制這些數據，用戶可以真正掌控自己的數據，大大提高了數據的安全系數。

去中心化存儲通過分布式方式將文件或文件集分片存儲在不同的存儲空間上。它解決了中心化雲存儲的諸多痛點，更符合大數據時代的發展需求，能以更低成本、更高效率地存儲非結構化的邊緣數據，賦能各項新興技術。

目前，去中心化存儲項目主要有兩種類型：一種以出塊爲目的，通過存儲來挖礦，但這種模式可能導致存儲和下載速度緩慢；另一種採用一個或幾個節點作爲中心化節點進行驗證，但存在單點故障風險。

與這些項目相比，某些新興存儲解決方案採用了更先進的技術。例如，有的項目通過存儲分層機制解決了存儲下載速度問題，使其達到秒級。還有項目引入了隨機選擇的驗證節點角色，避免了中心化問題同時保證了安全性。一些項目還開發了創新技術，大幅提高了數據修復能力，提升了存儲的安全性、可靠性和可用性。

數據可用性（DA）的本質是讓輕節點在不參與共識的情況下，無需存儲全部數據或實時維護全網狀態，也能高效確保數據的可用性和準確性。這對於保證區塊鏈數據的不可更改性至關重要。獨立的數據可用性層有效防止了單點故障問題，最大化保障了數據安全。

此外，Layer2擴容方案如zkRollup也需要使用數據可用性層。Layer2借助Layer1作爲共識層，除了將批量交易的結果狀態更新到Layer1上，還需要確保原始交易數據的可用性。這樣可以在極端情況下恢復Layer2網路狀態，避免用戶資產被鎖定。將數據存放於專屬的數據可用性層，而只將數據計算的Merkle根記錄於共識層中，是更合理且長遠的設計趨勢。

獨立數據可用性層分析

獨立的數據可用層作爲一條公鏈，比由具有主觀意識的人組成的可用性委員會更安全。這種設計可以避免因私鑰被竊取而導致的鏈下數據可用性問題，從而保護用戶資產。

一些項目致力於使數據可用性層更加去中心化，提供了獨立的DA公鏈，擁有一系列驗證節點、區塊生產者和共識機制，以此提升安全等級。這種方案中，Layer將交易數據發布到DA主鏈，由驗證人對DA Attestation的Merkle Root進行籤名，並發送給以太坊主鏈上的DA Bridge Contract進行驗證和存儲。這種方式極大地降低了開銷。

某些DA解決方案採用樂觀證明機制，在網路正常運行時效率非常高。輕節點只需接收數據並按照編碼進行恢復，整個流程在不出問題的情況下非常高效。

另一些項目則專注於打造新一代高容量、高可用性的企業級存儲網路。這些項目基於區塊鏈點對點技術，實現了高安全、高可靠的大規模分散式數據存儲。與傳統的一對多中心化存儲不同，它們實現了去數據中心化，支持多對多的存儲操作。在這些系統中，主鏈主要保存用於約束所有節點的智能合約，控制着數據上傳、存儲節點匹配、系統運轉和懲罰機制等關鍵操作。

技術方面，一些項目利用糾刪碼和數據修復技術改善了存儲功能，提高了數據安全性和存儲下載效率。除了優化存儲易用性，還引入了新的角色來防止節點被惡意攻擊，通過多個角色相互制約來維持經濟平衡。這些系統能夠支持高容量、高可用性的企業級商業存儲用途，爲NFT、GameFi、DeFi、SocialFi等提供安全可靠的雲存儲服務，並兼容Web2，代表了區塊鏈與雲存儲的完美融合。