Я часто посещаю Starbucks в районе Форт в Мумбаи. По дороге я прохожу мимо знаменитой библиотеки Азиатского общества, которая была показана в фильмах и бесчисленных катушках, я напоминаю о ее стойком присутствии. Я подумал использовать другую аналогию для объяснения доступности данных, но если что-то работает настолько хорошо, зачем его менять?

Источник - Википедия

Представьте себе, что на дворе 1800-е годы, и Библиотека Азиатского общества является одной из немногих или, возможно, единственной библиотекой в городе. Эта библиотека – не просто хранилище книг. Это центральный узел, где хранится вся информация, необходимая для бесперебойной работы города. В библиотеке хранятся важные документы, такие как свидетельства о рождении и документы о собственности. Он также содержит ценные ресурсы, такие как образовательные материалы и культурные артефакты. Город ни в коем случае не мог потерять доступ к этим материалам. Что произойдет, если библиотека будет заперта или исчезнет? Это посеет хаос во всех муниципальных департаментах, которые полагаются на его информацию.

Решение Data Availability (DA) служит аналогичной цели в криптовалюте. Оно обеспечивает доступность информации, необходимой для проверки и обработки транзакций на блокчейне, всем участникам. Без надежной доступности данных целостность и функциональность сетей блокчейн, особенно масштабируемых решений, таких как rollups, могут быть серьезно подорваны.

От ранних интернет-бизнесов до модульных блокчейнов

В начале эпохи интернета каждому онлайн-бизнесу приходилось управлять всем самостоятельно. Как исследовал Шлок в нашем Статья AVS, каждому онлайн-бизнесу требовались физические серверы, сетевое оборудование, хранение данных, лицензии на программное обеспечение для баз данных и операционных систем, безопасное помещение для размещения оборудования, команда системных администраторов и сетевых инженеров, а также надежное резервное копирование и решения для восстановления после катастрофических ситуаций. Все это стоило не менее 250 000 долларов и занимало несколько месяцев до года для настройки.

Однако вскоре мы поняли, что делегирование этих задач было выгодно для всех. Это понимание соответствует экономическому принципу сравнительное преимуществоЭто утверждает, что субъектам не нужно производить все сами. Вместо этого они могут специализироваться в областях, где у них низкая альтернативная стоимость, и заниматься торговлей с другими.

По сути, попытка произвести все приводит к издержкам возможностей - ресурсы и время, которые были бы потрачены на производство одного товара, могут быть использованы для производства другого. Некоторые субъекты могут производить определенные товары более эффективно, чем другие. Классическим примером сравнительного преимущества является торговля между США и Китаем. США обладают сравнительным преимуществом в производстве высокотехнологичных товаров, таких как программное обеспечение и передовые машины, благодаря квалифицированной рабочей силе и возможностям для инноваций. В то же время Китай обладает сравнительным преимуществом в производстве потребительских товаров, таких как электроника и одежда, из-за более низких трудовых затрат. Фокусируясь на производстве того, в чем каждая страна относительно более эффективна, обе страны выигрывают от торговли, получая товары по более низкой стоимости, чем если бы они пытались производить их на внутреннем рынке. Фокусируясь на своих сильных сторонах и торгуя друг с другом, все стороны могут достичь большей эффективности и взаимной выгоды без необходимости преуспевать в каждой области независимо.

Этот принцип распространяется не только на страны и предприятия, но и на архитектуры блокчейна. Точно так же, как страны специализируются на определенных отраслях или продуктах, различные компоненты блокчейн-системы могут фокусироваться на определенных функциях. Такая специализация приводит к общему повышению производительности и эффективности экосистемы.

Почему доступность данных?

Подобно ранним интернет-бизнесам, блокчейны изначально обрабатывали все: выполнение транзакций, достижение консенсуса, хранение данных и завершение транзакций. Такой подход вызвал проблемы для цепочек, таких как Ethereum, которые относительно высоко децентрализованы на базовом уровне. Постепенно идея модульности приобрела популярность. Модульность в блокчейнах означает разделение функций блокчейна (таких как консенсус, доступность данных и выполнение) на отдельные специализированные слои или модули. Это позволяет добиться большей гибкости, масштабируемости и эффективности, позволяя каждому слою сосредоточиться на конкретной задаче.

Ethereum решил, что отделение выполнения от согласования и расчета является наилучшим способом масштабирования, поэтому основным планом стал план, ориентированный на rollup.

Несколько решений Layer 2 (L2) захлестнули ландшафт Ethereum Virtual Machine (EVM), перегружая Ethereum, размещая данные о транзакциях на нем. Эта конкуренция за блокпространство Ethereum сделала использование L1 дорогим. Хранение и доступ к данным на Ethereum были дорогими - к марту 2024 года L2 привели к дополнительным расходам в размере более 11 000 ETH. По курсу $3 400 за ETH это составило $37,4 миллиона!

Ethereum решил проблему с EIP-4844, вводится отдельное пространство под названием blobs для хранения данных L2. В результате стоимость снизилась до 1,7 тыс. ETH в следующем месяце и до немногим более 100 ETH к августу — снижение на 99%. Итак, проблема стоимости для роллапсов решена? Хотелось бы, чтобы все было так просто.

Вызовы, выходящие за рамки стоимости

Несмотря на снижение комиссий за хранение данных в блобах, остаются две критические проблемы:

1. Предсказуемость комиссий: из-за перегруженности Ethereum комиссии остаются непредсказуемыми.
2. Емкость блоба: каждый блоб может содержать 128 кБ данных, а каждый блок может включать до 6 блобов, что в сумме составляет 768 кБ на блок. Учитывая другие транзакции, Ethereum-блок может быть около 1,77 МБ. Это позволяет увеличить максимальный размер блока Ethereum до примерно 2,5 МБ. При времени блока в 12 секунд Ethereum имеет пропускную способность примерно 0,2 МБ/с, что недостаточно для ожидаемого увеличения числа пользователей децентрализованных приложений.

Эти ограничения подчеркивают необходимость специализированных услуг DA, подобно тому, как роллапы разгружают выполнение от Ethereum.

При этом было создано несколько решений DA, таких как Celestia, Avail и Near. Эти специализированные сервисы сосредоточены исключительно на обеспечении доступности и безопасности данных, обеспечивая необходимую инфраструктуру для поддержки масштабируемых и надежных блокчейн-сетей. Концентрируясь на доступности данных, эти решения могут оптимизировать производительность и решать специфические проблемы, с которыми общегрупповые блокчейны не могут эффективно справляться.

EigenDA - расширение хранилища данных Ethereum

EigenDA - это сервис Actively Validated Service (AVS) от EigenLayer, работающий поверх Ethereum. Это означает, что EigenDA не работает независимо от Ethereum. Если разработчик хочет использовать DA-сервис без Ethereum, то EigenDA не подходит. Он отличается несколькими ключевыми функциями, которые отличают его от других DA-сервисов.

1. Высокая пропускная способность

Со скоростью 15 МБ/с EigenDA обладает самой высокой пропускной способностью среди услуг DA 'вне протокола'. Вне протокола означает, что услуга DA работает отдельно от основной блокчейн. Она достигает высокой производительности, разделяя согласование от DA, кодирование стирания и прямое взаимодействие вместо пиринга.

Разделение согласования от DA. Большинство текущих систем DA объединяют проверку доступности данных с упорядочиванием этих данных в единую сложную систему. В то время как подтверждение данных может быть выполнено параллельно, достижение согласия или упорядочение данных замедляет все. Такой объединенный подход может улучшить безопасность систем, управляющих упорядочиванием данных самостоятельно. Но это излишне для систем DA, таких как EigenDA, которые работают наряду с Ethereum, который уже обрабатывает упорядочивание данных или согласование. Избавляясь от лишнего этапа упорядочивания, EigenDA становится намного быстрее и эффективнее.

Вот как работает EigenDA с Ethereum, с примером rollup:

1. Роллап-последователь (который организует транзакции) отправляет пакет транзакций в систему EigenDA.
2. Система EigenDA разбивает партию на более мелкие части, создает доказательства того, что данные полные, и отправляет эти части различным операторам хранения, получая подтверждение, что они сохранили данные.
3. Получив эти подтверждения, EigenDA отправляет сообщение в блокчейн (Ethereum), говорящее, что данные безопасно сохранены и включают подробности и доказательства.
4. Контракт EigenDA на Ethereum проверяет доказательство и сохраняет результат в блокчейне.
5. После того как данные хранятся вне цепи и записываются (доказательство того, что данные хранятся вне цепи) в блокчейне, секвенсор rollup отправляет идентификатор ссылки для данных в свою собственную систему.
6. Прежде чем принять идентификатор данных, система сверки сверяется с EigenDA, чтобы убедиться, что данные полностью доступны. Если проверка подтверждает, что идентификатор сохранен, идентификатор принимается. В противном случае идентификатор отклоняется.
   По сути, EigenDA помогает хранить и проверять данные транзакций за пределами основной блокчейн, обеспечивая их безопасность и доступность.

Вы можете глубоко понять механизм в документы EigenDA.

Erasure coding похож на создание умной головоломки из ваших данных, где вам нужны только некоторые части, чтобы ее решить. Этот метод обеспечивает сохранность, доступность и эффективность хранения ваших данных, даже если часть данных потеряна или некоторые места хранения выходят из строя. EigenDA использует эту технику, когда роллапы отправляют данные, кодируя их на фрагменты. Таким образом, каждому узлу нужно загрузить только небольшую часть данных вместо всего, что делает процесс намного более эффективным. И самое лучшее, по мере увеличения размера данных, часть, которую узлы должны загрузить, увеличивается не линейно, а квазилинейно.

Вместо использования доказательств мошенничества для выявления ошибок, EigenDA использует особые криптографические доказательства, называемые обязательствами KZG. Эти доказательства помогают узлам обеспечить корректную обработку и хранение данных, улучшая как скорость, так и безопасность.

Прямое общение вместо P2P. Большинство современных систем обеспечения доступности данных (DA) используют одноранговые (P2P) сети, где каждый оператор обменивается данными со своими соседями, что замедляет весь процесс. В отличие от этого, в EigenDA используется центральный диспергатор, который отправляет данные непосредственно всем операторам, используя одноадресную связь. Одноадресная рассылка означает, что данные отправляются непосредственно оператору, а не распространяются по сети. Хотя может показаться, что это создает большую централизацию в системе, это не так. Потому что диспергатор не несет прямой ответственности за ДА. Он просто перемещает данные. Фактическое хранение данных происходит на нескольких узлах сети. Более того, централизованный диспергатор является частью текущей архитектуры, но команда EigenDA предполагает, что в будущем он будет двигаться в сторону децентрализованного рассредоточения.

Этот прямой подход избегает задержек и неэффективности обмена P2P, позволяя EigenDA проверять доступность данных намного быстрее и эффективнее. EigenDA обеспечивает более быстрое подтверждение данных и повышает общую производительность, устраняя трудоемкие протоколы сплетен.

Эти три фактора позволяют EigenDA масштабироваться горизонтально, а это означает, что чем больше узлов присоединяется к сети, тем более масштабируемой она становится. В настоящее время лимит составляет 200 операторов.

2. Модель сильного доверия

Большинство решений по доступности данных (DA), таких как Celestia и Avail, требуют от операторов узлов ставить свои собственные токены для улучшения их полезности. В отличие от этого, EigenDA применяет уникальный подход, реализуя двойное ставку как с использованием токенов ETH, так и EIGEN. Чтобы присоединиться к соответствующим группам ETH и EIGEN, оператор должен заложить не менее 32 ETH и 1 EIGEN.

Но почему требуется, чтобы операторы ставили EIGEN в дополнение к ETH? Этот двойной механизм стейкинга позволяет EigenDA наказывать злонамеренных операторов через разделение токенов, а не полагаться исключительно на Ethereum для применения санкций. Этот процесс, известный как межсубъективное ветвление, позволяет более эффективно и эффективно наказывать плохих актеров. Давайте разберемся, как это работает.

Один из самых важных аспектов поддержания целостности сети DA-сервиса - борьба сатаки с задержкой данных. Такого рода атака происходит, когда производитель блока предлагает новый блок, но утаивает данные транзакции, необходимые для его проверки. Обычно блокчейны обеспечивают доступность блоков, требуя от валидаторов загружать и проверять весь блок. Однако, если большинство валидаторов действуют злонамеренно и утверждают блок с отсутствующими данными, блок все равно может быть добавлен в цепочку, хотя полные узлы в конечном итоге его отклонят.

В то время как полные узлы могут обнаруживать недопустимые блоки, полноценные клиенты не обладают этой возможностью. Техники, такие как Выборка доступности данных (DAS)помогает легким клиентам проверять доступность данных без скачивания всего блока, что позволяет снизить потребление ресурсов.

В DAS узлам не нужно загружать целые блобы данных для проверки их доступности. Вместо этого они случайным образом выбирают небольшие части данных, хранящиеся на разных узлах. Такой подход к выборке значительно сокращает объем данных, с которыми должен работать каждый узел, обеспечивая более быструю проверку и меньший расход ресурсов.

Но что происходит, если некоторые узлы не соблюдают правила и отказываются сохранять или предоставлять требуемые данные? Традиционно, ответом было бы сообщить о неправильной работе этих узлов Ethereum, которая затем бы сократила их доли. Однако, заставить службу DA заставить потенциально злонамеренный узел разместить всю свою информацию в Ethereum для доказательства своей невиновности невозможно по следующим причинам:

1. Высокие издержки: Публикация больших объемов данных в Ethereum является чрезвычайно дорогостоящей. Место в блоках Ethereum уже очень востребовано, и добавление значительной нагрузки данных приведет к завышенным комиссиям и дальнейшей сетевой перегрузке. Давайте проиллюстрируем это на примере. Хранение первых 32 байт в Ethereum стоит 20к газа, а каждый последующий 32-байтовый фрагмент стоит 5к газа. Для хранения 1 ГБ (1073741824 байт) данных потребуется 20к + (1073741824/32 – 1)*5k = 167,772,175к газа. Если газ торгуется по курсу 30 Gwei, общая стоимость составит 5,033,165,250,000 гвей или ~5033 ETH. Это примерно $13 миллионов, если ETH торгуется по курсу $2600.
2. Проблемы масштабируемости: Текущие ограничения пропускной способности и размера блока Ethereum означают, что обработка больших сообщений данных от нескольких служб DA будет нагружать сеть, вызывая задержки и неэффективность.
3. Задержка транзакции: Время, необходимое для обработки и подтверждения больших объемов данных в Ethereum, замедляло бы процесс наказания, позволяя злонамеренным участникам продолжать свою вредоносную деятельность дольше, чем хотелось бы.
4. Неэффективное правоприменение: Использование собственных механизмов Ethereum для слэшинга потребует сложной координации между валидаторами. Это приведет к более высокой задержке, что сделает его непрактичным решением для частых принудительных действий, требуемых службами DA.

Учитывая эти проблемы, EigenDA использует межсубъективное разветвление как более эффективный и экономичный метод применения наказания в отношении злонамеренных операторов. Вот как это работает:

Все разумные и честные наблюдатели в сети EigenDA могут независимо проверить, что оператор не обслуживает данные по запросу. После проверки EigenDA может инициировать разветвление токена EIGEN, эффективно сократив долю злонамеренного оператора. Этот процесс обходит необходимость в прямом участии Ethereum, тем самым снижая затраты и ускоряя наказательный процесс.

Межсубъективный форкинг использует коллективное соглашение нескольких наблюдателей для обеспечения выполнения правил сети, гарантируя быстрое и эффективное наказание злонамеренных операторов без накладных расходов, связанных с традиционными методами. Эта надежная модель доверия повышает безопасность и надёжность EigenDA, делая её лучшим выбором среди решений DA.

3. Настраиваемость

Аттестация требуется для обеспечения действительности и доступности данных в системе блокчейн. Она действует как процесс подтверждения, где участники, такие как валидаторы или стейкеры, подтверждают, что данные в блоке являются правильными и доступными для всех. Без аттестации нет гарантии того, что предложенные данные являются легитимными или что они не были скрыты или подвергнуты вмешательству, что может привести к нарушению доверия и возникновению потенциальных уязвимостей безопасности. Аттестация обеспечивает прозрачность и предотвращает злонамеренные действия, такие как скрытие данных или предложение недействительных блоков.

Настраиваемый кворум

EigenDA имеет функцию под названием Custom Quorum, где две отдельные группы должны подтвердить доступность данных. Одна группа состоит из ETH restakers (кворум ETH), а другая может состоять из стейкеров собственного токена rollup. Обе группы работают независимо, и EigenDA терпит неудачу только в том случае, если обе оказываются скомпрометированными. Таким образом, проекты, которые не хотят полагаться на утверждение EigenDA, могут использовать пользовательский кворум. Это полезно для разработчиков, потому что это предоставляет возможность переопределения проверок EigenDA.

Гибкость ценообразования и зарезервированная полоса пропускания

Rollups в настоящее время берут на себя неопределенность цены газа и риск курсовой разницы, когда они взимают комиссию в своей собственной токене и платят Ethereum в ETH для расчетов. EigenDA предлагает роллапсы и другие приложения, которые позволяют оплачивать DA в своих собственных токенах и также резервировать выделенную пропускную способность, которая не конфликтует с другими операциями.

EigenDA заняла особое место в ландшафте доступности данных благодаря высокой пропускной способности и инновационному механизму двойного кворума. Его система интерсубъективного форка и DAS предлагают надежные решения для критических проблем, таких как атаки с удержанием данных, повышение сетевой безопасности без чрезмерной зависимости от Ethereum.

Однако EigenDA сталкивается с двумя существенными препятствиями. Во-первых, нынешнее ограничение в 200 операторов представляет собой потенциальное узкое место для масштабируемости и децентрализации по мере роста спроса. Это ограничение может стать все более проблематичным по мере того, как все больше накопителей и приложений будут искать надежные решения для обеспечения доступности данных.

Во-вторых, и, возможно, более срочно, EigenDA должна справиться с вызовом обеспечения устойчивого генерирования доходов. На следующем графике показано, как значительно снизился доход от DA-сервисов как для Celestia, так и для Ethereum.

С учетом тенденции к снижению платы за доступность данных во всей отрасли, экономическая модель EigenDA должна развиваться. Проект должен найти новые способы монетизации своих услуг, не ущемляя доступность или производительность.

Успех EigenDA во многом будет зависеть от того, как она справится с этими вызовами. Сможет ли она расширить свою сеть операторов, не пожертвовав безопасностью или эффективностью? Будет ли она находить новые источники дохода или оптимизировать свою структуру затрат, чтобы оставаться конкурентоспособной на рынке снижающихся комиссий? Поскольку экосистема блокчейна продолжает созревать, ответы EigenDA на эти вопросы сыграют важную роль в формировании не только ее собственной траектории, но и более широкой ландшафта решений масштабируемости блокчейна.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана с [децентрализованный], Все авторские права принадлежат автору оригинала [Саурабх Дешпанде]. Если есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они быстро справятся с этим.
2. Отказ от ответственности: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно мнениями автора и не являются инвестиционными советами.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. За исключением упоминаемого, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.