數據可用性解決方案概覽

在探討Layer2面臨的數據可用性(DA)挑戰時,我們發現這主要涉及安全性和成本之間的權衡。爲應對這一挑戰,業界提出了鏈上和鏈下兩類解決方案。

鏈上解決方案:Proto-danksharding

鏈上方案指L2繼續使用以太坊作爲DA層,同時依靠以太坊降低DA成本。Proto-danksharding(EIP-4844)是以太坊降低DA成本的主要方案。它引入了名爲Blob的新交易格式,允許L2以Blob形式在以太坊共識層上暫時存儲交易數據,從而爲L2提供更經濟的DA選擇。

這意味着以太坊將充當一個實時公告板,數據在一定時間後會被刪除,L2需要自行存儲所有數據備份。Proto-danksharding預計將在今年年底的以太坊坎昆升級中上線。

鏈下解決方案

鏈下方案是指不再將以太坊作爲DA層,而是尋求更經濟的DA方式。根據去中心化程度和安全性,可分爲四類:

Validium

Validium是一種高度中心化的DA方案。交易數據由中心化運營商管理並發布到鏈下。雖然這種模式能最大程度保護交易方隱私並將DA成本降至最低,但風險也最高 - 如果運營商出現故障或作惡,用戶資金可能無法找回。

數據可用性委員會(DAC)

爲降低單一運營商帶來的風險,Validium通常配備DAC使用。DAC類似聯盟鏈,由多個可信節點組成,它們會保存交易數據副本,並在運營商出現問題時公開數據,便於用戶提取資金。DAC運行成本較低,但小規模DAC(8-10人)仍面臨私鑰被盜或集體作惡的風險。

Volition

Volition是一種混合模式,允許用戶自行選擇單筆交易的數據發布在鏈上還是鏈下。例如,在採用此模式的DEX中,用戶可以控制多個帳戶,需要交易時將資產轉到鏈下帳戶進行頻繁且低成本的交易,交易結束後再轉回鏈上帳戶。相比純粹的Validium,Volition可以繼承部分以太坊的安全性。

通用型DA方案

除了以太坊生態下的解決方案,還有一類通用型DA方案,不僅可爲以太坊L2提供DA,還能服務更多鏈和項目。這類方案通常具有自己的驗證節點、區塊生產者和共識機制,但不支持智能合約。其核心思路是增強DA的安全性,以達到公鏈級安全。

DA層項目介紹

在模塊化區塊鏈架構下,以太坊幾乎壟斷了共識層和結算層,執行層也已形成"四足鼎立"格局。而DA層仍處於起步階段,以下是幾個較熱門的DA層項目:

StarkEx

StarkEx是StarkWare團隊開發的特定應用程序擴容解決方案框架,提供三種DA模式:鏈上、Validium和Volition。其Validium方案融合了DAC以提高安全性。目前使用StarkEx提供DA的項目包括dYdX v3、Immutable等。

zkPorter

zkPorter是zkSync團隊提出的鏈下DA解決方案。它是一條專供L2發布交易數據的獨立鏈,通過PoS共識維護安全。zkSync代幣持有者可質押代幣成爲驗證者。zkPorter上的帳戶可與zkSync Era無縫交互,主要區別是zkPorter帳戶費用更低。不過,zkPorter目前尚未有明確的開發進度公布。

EigenDA

EigenDA是基於EigenLayer開發的DA層項目。它是一個中間件,沒有自己的共識機制,而是通過EigenLayer的以太坊驗證者再質押模式獲得安全性。EigenDA是EigenLayer上的首個主動驗證服務(AVS)。雖然尚未上線測試網,但已有多個團隊計劃將其集成到L2中。

Celestia

Celestia是一條通用型DA公鏈,擁有自己的驗證節點和PoS共識機制。雖然相比其他鏈下DA解決方案成本較高,但安全性顯著提升。Celestium是一個使用Celestia作爲DA層、以太坊作爲結算與共識層的L2鏈。Celestia已完成兩輪融資,並recently宣布了代幣空投計劃。

Avail

Avail最初是Polygon Labs創立的DA項目,現已獨立運營。它在技術上比Celestia更復雜,主網預計2024年第一季度上線。目前Avail測試網處於第二階段,用戶可通過多種方式參與,包括獲取測試網代幣、開發與Avail集成的應用或鏈、作爲驗證者或輕客戶端加入網路等。

思考

以太坊未來路線圖顯示,下一階段將通過EIP-4844爲L2進一步降低發布數據成本。這意味着以太坊希望保留DA層、結算層和共識層功能,僅分離執行層。因此,使用鏈下DA解決方案的項目是否仍能被視爲L2存在爭議。

未來,鏈下DA層項目可能直接面臨與以太坊的競爭。除了主打更低成本外,它們還需探索其他競爭優勢。Celestia選擇在此時發幣激勵開發者和活躍用戶,或有搶佔先機的戰略考量。對用戶而言,DA層競爭中是否會出現類似Optimism、Arbitrum的大型項目值得期待。