数据可用性解决方案概览

在探讨Layer2面临的数据可用性(DA)挑战时,我们发现这主要涉及安全性和成本之间的权衡。为应对这一挑战,业界提出了链上和链下两类解决方案。

链上解决方案:Proto-Danksharding

链上方案指L2继续使用以太坊作为DA层,同时依靠以太坊降低DA成本。Proto-Danksharding(EIP-4844)是以太坊降低DA成本的主要方案。它引入了名为Blob的新交易格式,允许L2以Blob形式在以太坊共识层上暂时存储交易数据,从而为L2提供更经济的DA选择。

这意味着以太坊将充当一个实时公告板,数据在一定时间后会被删除,L2需要自行存储所有数据备份。Proto-Danksharding预计将在今年年底的以太坊坎昆升级中上线。

链下解决方案

链下方案是指不再将以太坊作为DA层,而是寻求更经济的DA方式。根据去中心化程度和安全性,可分为四类:

Validium

Validium是一种高度中心化的DA方案。交易数据由中心化运营商管理并发布到链下。虽然这种模式能最大程度保护交易方隐私并将DA成本降至最低,但风险也最高 - 如果运营商出现故障或作恶,用户资金可能无法找回。

数据可用性委员会(DAC)

为降低单一运营商带来的风险,Validium通常配备DAC使用。DAC类似联盟链,由多个可信节点组成,它们会保存交易数据副本,并在运营商出现问题时公开数据,便于用户提取资金。DAC运行成本较低,但小规模DAC(8-10人)仍面临私钥被盗或集体作恶的风险。

Volition

Volition是一种混合模式,允许用户自行选择单笔交易的数据发布在链上还是链下。例如,在采用此模式的DEX中,用户可以控制多个账户,需要交易时将资产转到链下账户进行频繁且低成本的交易,交易结束后再转回链上账户。相比纯粹的Validium,Volition可以继承部分以太坊的安全性。

通用型DA方案

除了以太坊生态下的解决方案,还有一类通用型DA方案,不仅可为以太坊L2提供DA,还能服务更多链和项目。这类方案通常具有自己的验证节点、区块生产者和共识机制,但不支持智能合约。其核心思路是增强DA的安全性,以达到公链级安全。

DA层项目介绍

在模块化区块链架构下,以太坊几乎垄断了共识层和结算层,执行层也已形成"四足鼎立"格局。而DA层仍处于起步阶段,以下是几个较热门的DA层项目:

StarkEx

StarkEx是StarkWare团队开发的特定应用程序扩容解决方案框架,提供三种DA模式:链上、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的项目包括dYdX v3、Immutable等。

zkPorter

zkPorter是zkSync团队提出的链下DA解决方案。它是一条专供L2发布交易数据的独立链,通过PoS共识维护安全。zkSync代币持有者可质押代币成为验证者。zkPorter上的账户可与zkSync Era无缝交互,主要区别是zkPorter账户费用更低。不过,zkPorter目前尚未有明确的开发进度公布。

EigenDA

EigenDA是基于EigenLayer开发的DA层项目。它是一个中间件,没有自己的共识机制,而是通过EigenLayer的以太坊验证者再质押模式获得安全性。EigenDA是EigenLayer上的首个主动验证服务(AVS)。虽然尚未上线测试网,但已有多个团队计划将其集成到L2中。

Celestia

Celestia是一条通用型DA公链,拥有自己的验证节点和PoS共识机制。虽然相比其他链下DA解决方案成本较高,但安全性显著提升。Celestium是一个使用Celestia作为DA层、以太坊作为结算与共识层的L2链。Celestia已完成两轮融资,并recently宣布了代币空投计划。

Avail

Avail最初是Polygon Labs创立的DA项目,现已独立运营。它在技术上比Celestia更复杂,主网预计2024年第一季度上线。目前Avail测试网处于第二阶段,用户可通过多种方式参与,包括获取测试网代币、开发与Avail集成的应用或链、作为验证者或轻客户端加入网络等。

思考

以太坊未来路线图显示,下一阶段将通过EIP-4844为L2进一步降低发布数据成本。这意味着以太坊希望保留DA层、结算层和共识层功能,仅分离执行层。因此,使用链下DA解决方案的项目是否仍能被视为L2存在争议。

未来,链下DA层项目可能直接面临与以太坊的竞争。除了主打更低成本外,它们还需探索其他竞争优势。Celestia选择在此时发币激励开发者和活跃用户,或有抢占先机的战略考量。对用户而言,DA层竞争中是否会出现类似Optimism、Arbitrum的大型项目值得期待。