數據可用性:Layer 擴容的關鍵要素

以太坊生態系統中,數據可用性一直是一個備受關注的話題。有觀點認爲,不使用以太坊獲得數據可用性的擴容方案不應被視爲Layer。這種說法如果成立,將會影響到許多現有的擴容項目,如某些平行鏈和側鏈等。

那麼,數據可用性到底是什麼?Layer 面臨哪些數據可用性挑戰?爲什麼數據可用性層會引發如此多的爭議?本文將圍繞這些問題展開討論,試圖揭開數據可用性的神祕面紗。

數據可用性的定義

簡單來說,數據可用性指的是區塊生產者將區塊中的所有交易數據完整發布到網路中,使驗證者能夠下載和驗證。

如果區塊生產者發布了完整數據並允許驗證者下載,我們就認爲數據是可用的;如果隱瞞了部分數據導致驗證者無法獲取完整信息,則視爲數據不可用。

數據可用性與數據可檢索性的區別

需要注意的是,數據可用性和數據可檢索性是兩個不同的概念:

• 數據可用性涉及新區塊生產過程中,數據是否能通過共識機制被添加到區塊鏈。
• 數據可檢索性則指區塊數據已經通過共識並永久存儲後,檢索歷史數據的能力。

因此,數據可用性主要關注新發布數據能否達成共識,而非歷史數據的檢索。有觀點認爲,"數據可用性"這個術語容易引起誤解,建議改爲"數據發布"更爲準確。

Layer 中的數據可用性問題

雖然數據可用性概念源自以太坊,但目前我們更關注Layer 層面的數據可用性問題。

在Layer 中,排序器承擔了區塊生產者的角色,需要發布足夠的交易數據供驗證者檢查交易有效性。這個過程主要面臨兩大挑戰:確保驗證機制安全進行,以及降低數據發布成本。

確保驗證機制安全

不同類型的Layer 解決方案採用不同的驗證機制:

• Optimistic Rollup使用欺詐證明:如果排序器不發布完整數據,挑戰者將無法發起有效挑戰。
• ZK Rollup採用有效性證明:雖然證明本身不需要數據可用性,但整體仍需要完整數據以確保用戶資產安全。

爲保證驗證安全,目前大多數Layer 項目都選擇將狀態數據和交易數據發布在安全性較高的以太坊主網上,以獲得數據可用性保障。

降低數據發布成本

Layer 用戶支付的gas費主要由兩部分構成:Layer 執行交易的gas和向Layer 1 提交數據的gas。其中,後者佔據了大部分成本,尤其是爲保證數據可用性而發布的交易數據。

要降低Layer 整體成本,關鍵在於降低數據發布成本。主要有兩種方法:

1. 降低在Layer 1 上發布數據的成本,如即將進行的EIP-4844升級。
2. 將數據可用性層從Layer 1 中分離,類似Rollup將交易執行從Layer 1 剝離的做法。

數據可用性層的爭議

模塊化區塊鏈的概念爲我們理解數據可用性層爭議提供了背景。模塊化區塊鏈將區塊鏈的核心功能解耦,形成相對獨立的各個部分,通過專用網路組合來擴展性能。

目前普遍接受的模塊化區塊鏈分層包括:執行層、結算層、共識層和數據可用性層。Layer 已經將執行層從以太坊分離,但其他功能仍依賴以太坊。

然而,出於成本考慮,許多Layer 項目正考慮將數據可用性層也從以太坊剝離,僅將以太坊作爲結算和共識層。這引發了爭議,有觀點認爲不使用以太坊作爲數據可用性層就不能算作真正的Layer。

這種堅持可能源於對以太坊地位的擔憂。如果Layer 將數據可用性層也剝離,本質上削弱了對以太坊安全性的依賴,可能威脅以太坊的核心地位。

無論如何,數據可用性層相關項目仍在蓬勃發展。未來我們將看到更多創新的數據可用性解決方案出現,爲Layer 生態系統的發展提供新的可能性。