Предисловие

С развитием технологии блокчейн сталкивается с серьезными вызовами расширяемости и совместимости одиночных блокчейнов. Ведущие платформы, такие как Ethereum, столкнулись с большим пампом комиссий за транзакции и серьезно сказались на распространении децентрализованных приложений. Чтобы справиться с этими проблемами, разработчики продолжают искать новые инновационные решения, а рождение Avail предоставляет новое направление для решения этой проблемы. После обновления Канкун, стоимость транзакций на экосистеме Ethereum значительно снизилась, а модульная технология стала важной историей развития блокчейна. В первом полугодии Celestia и EigenDA и другие модульные блокчейны были на переднем крае, и Avail также сделал важный шаг в модульном направлении, запустив Avail DA основную сеть 23 июля.

В качестве основного проекта Модульный блокчейн, Avail, EigenDA и Celestia, хотя и обслуживают схожие области, обладают собственными особенностями в инфраструктуре, режиме выполнения и дизайне экономики Токен.

Командный фонд

Avail восходит к Polygon и в 2023 году стал независимой структурой. До того, как проблема доступности данных (DA) стала фокусом отрасли, Анураг Арджун сотрудничал с другими разработчиками для создания цепи Plasma с целью решить проблему масштабируемости Ethereum. Несмотря на то, что эта цепь помогла Polygon достичь выручки в 19 млрд. долларов, она не стала идеальным решением для масштабирования. В ходе этого процесса Анураг постепенно осознал, что все блокчейны в конечном итоге столкнутся с той же проблемой - проблемой доступности данных. Около 80% расходов на транзакции связано с DA в Rollup, поэтому он предположил, что создание экономически эффективного уровня DA может решить проблему масштабирования нескольких блокчейнов.

Эта концепция не является уникальной для Anurag, большинство L1 проектов Блокчейна также пытаются стать уровнем DA, проект ETHereum исследует решения DA через маршрут Rollup, другие L1 проекты также инновируют в этой области. Anurag считает, что L1 Блокчейн, специально разработанный для DA, обладает уникальными преимуществами.

Anurag во время работы в Matic познакомился с нынешним сооснователем Avail Prabal Banerjee, который в то время занимался изучением криптографии и безопасности в рамках программы докторантуры, а затем присоединился к команде в качестве исследователя. Оба человека работали над созданием масштабируемого уровня DA. С появлением технологии zk-SNARKs Anurag и Prabal объединили концепцию доказательства действительности с дизайном блокчейна и опытом Anurag в разработке протокола для Polygon, что дальше продвинуло решение проблемы доступности данных до уровня десятков миллиардов.

От одиночной цепочки к модульности

Источник: Документация Avail

С усилением конкуренции за вычислительные ресурсы на нижнем уровне становятся все более заметными проблемы Ethereum, связанные с обработкой, поселком, сортировкой и доступностью данных на одной цепи, что ограничивает масштабируемость. Отрасль начинает пересматривать архитектуру одной цепи и искать новые решения.

Роллапы путем переноса выполнения вне блокчейна внедряют модульную архитектуру, что эффективно смягчает перегрузку сети L1, снижает стоимость транзакции для пользователей, а также увеличивает возможности обработки транзакций. Несмотря на значительное увеличение эффективности в блокчейне благодаря такой архитектуре, ограниченное пространство блоков все еще является узким местом для Ethereum, и с увеличением спроса эта проблема может возникнуть снова. В настоящее время Dapps зависят от L1 для передачи данных и поселка, в то время как Роллапы используют L1 для обработки этих процессов. Несмотря на то, что Роллапы оптимизируют использование блоков, пространство блоков все еще остается очень напряженным.

Анализируя транзакции L1 Rollups ETH, можно заметить, что 90% затрат составляют расходы на DA, что является основным источником расходов Rollups, большая часть доходов используется для оплаты расходов на публикацию данных о транзакциях L1.

Подобно роллапам, которые перемещают выполнение вне блокчейна, архитектура на основе Avail может снизить доступность данных до специального уровня. Avail предоставляет разработчикам гибкий, удобный и безопасный уровень доступности данных, решающий проблемы масштабируемости, управления и децентрализации.

Структура модульного дизайна, созданная Avail

Avail предназначен для ускорения объединения Web3 с использованием своего модульного технологического стека, объединяющего доступность данных, агрегацию и безопасность обмена. Rollup, который использует Avail для публикации данных вне цепи транзакций, будет являться Validium (для Optimistic Rollup - Optimium). Validium и Sovereign Rollup могут полагаться на услуги Avail по обеспечению доступности данных и их упорядочиванию с низким уровнем доверия.

Ниже приведен краткий процесс поддержки Validiums и Sovereign Rollups Avail:

1. Подтверждение сделки: как и большинство существующих роллапов, данные вызова сделки обрабатываются пакетно, корень состояния предоставляется Avail DA и идентифицируется уникальным идентификатором приложения, представляющим источник роллапа.
2. Расширение данных и кодирование стирания: сделки, представленные Avail DA, обрабатываются кодированием стирания, где блоки разбиваются на n исходных блоков и расширяются до 2n блоков, из которых можно выбрать любые n блоков для восстановления данных.
3. Обещание создания: Avail DA получит избыточные данные и применит многочлен KZG к каждому блоку. Эти обещания служат доказательством шифрования целостности данных, чтобы гарантировать точность и невозможность подделки хранимых данных.
4. Распространение блоков: валидаторы получают блоки с обязательствами KZG и повторно генерируют эти обязательства для проверки их точности, а также достигают согласия относительно этого блока.
5. сеть легкого клиента: легкий клиент использует DAS для проверки целостности данных блока. Это достигается путем проверки открытия многочлена KZG для обязательства в каждом заголовке блока выборки. Это устраняет необходимость восстановления полного обязательства KZG или зависимость от доказательства мошенничества.
6. Подтверждение проверки: легкий клиент выполняет проверку подтверждения на уровне элемента, созданного из матрицы данных.

Так как Avail использует доказательство действительности, а не доказательство мошенничества, легкий клиент может подтвердить доступность и правильность данных после окончательного определения состояния. Кроме того, сеть легких клиентов обеспечивает высокую доступность данных через выборки доступности данных. С увеличением числа легких клиентов усиливается способность к выборке, что позволяет поддерживать Блок большего масштаба. Пользователи могут даже запускать эти легкие клиенты на ноутбуках или смартфонах, дополнительно повышая эффективность сети.

Источник: Документация Avail

Технические характеристики

легкий клиент的应用场景

В настоящее время многие сценарии использования зависят от поддержки полного Узла в качестве промежуточного, через который пользователи взаимодействуют с Блокчейном косвенно, а не напрямую. Из-за отсутствия гарантий доступности данных, легкий клиент пока не стал идеальной альтернативой традиционной архитектуре. Avail решает эту проблему, позволяя большему количеству приложений взаимодействовать с сетью Блокчейн напрямую, без необходимости использования промежуточного. Несмотря на то, что Avail поддерживает работу с полным Узлом, большинству приложений не требуется запускать полный Узел или достаточно запустить небольшое количество Узлов для плавной работы.

Пробные выборки доступности данных (DAS)

Подобно традиционному легкий клиенту, легкий клиент Avail требует загрузки только заголовочных данных блока. Кроме того, они используют выборочную выборку части данных блока для проверки их правильности. Совместно с исправлением ошибок и кодированием и обязательством многочленов KZG легкий клиент может почти на 100% гарантировать доступность данных без зависимости от доказательства мошенничества и выполнять только небольшое количество фиксированных запросов.

стирающее кодирование与数据可用性

стирающее кодирование путем данных Шардинг, даже если часть данных потеряна, все еще можно восстановить исходное содержимое из других Шардинг. В приложениях Блокчейн это означает, что даже если злоумышленники пытаются скрыть часть данных, система все равно может восстановить данные из других Шардинг. Этот механизм значительно повышает доступность данных и надежность выборки, дополнительно укрепляя способность предотвращать подделку данных.

Обязательство KZG

KZG обещает, что технология, предложенная Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha и Ian Goldberg в 2010 году, является эффективным способом обязательства многочленов и в последние годы широко используется в структуре доказательства с нулевым разглашением. В архитектуре Avail обещания KZG имеют следующие преимущества:

1. Обещание значения в простой форме и его запись в заголовке блока;
2. Позволяет легкий клиент проверять доступность данных;
3. Его шифрование связывает функции, что делает генерацию ошибочных обещаний практически невозможной, уменьшая потребность в доказательствах мошенничества.

Универсальный слой Avail

Avail всегда строил унифицированный уровень Avail, который представляет собой унифицированный технический стек, начиная с уровня доступности базовых данных (DA), уровня Nexus и дополнительного уровня безопасности Fusion. Avail будет поддерживать весь экосистему Web3 через масштабируемый уровень доступности данных, используя доказательство действительности с использованием многочленов KZG для обеспечения мгновенной и надежной доступности данных, что позволит росту, соединению, обеспечению безопасности и адаптации агрегации.

Доступно ДА

Источник: Документация Avail

Avail DA - это базовая инфраструктура, специально разработанная для оптимизации доступности данных, использующая соглашение GRANDPA и алгоритм BABE, в отличие от других уровней DA. Это позволяет Avail DA обладать высокой масштабируемостью, обеспечивая надежную защиту данных при низких затратах благодаря выборочной доступности данных (DAS) и доказательству действительности.

Ядром Avail DA является приоритетная сортировка и публикация транзакций, а также возможность проверки доступности данных Блок без необходимости загрузки всего Блок. Одной из его определяющих функций является независимость данных Avail DA. Он поддерживает различные среды выполнения, включая EVM, WASM и настраиваемые новые среды выполнения, обеспечивая многофункциональную основу для различных приложений на Блокчейне.

Доступный Nexus

Источник: Документация Avail

Avail Nexus, в качестве второго стержня, представляет собой лицензионную структуру, направленную на объединение экосистемы web3. Он соединяет внутренние и внешние блокчейны, опираясь на Avail DA в качестве основы доверия и выступая в качестве центра проверки. Nexus включает Rollup с ZK-координацией, интегрирует механизм агрегации доказательств, слой проверки, механизм выбора сортировщика и аукцион слотов. Nexus периодически представляет агрегированные доказательства для проверки на уровне Ethereum и Avail DA, обеспечивая надежность операций взаимодействия Кроссчейн.

Доступ Fusion

Источник: Документация Avail

Третья опора Avail Fusion обеспечивает дополнительную безопасность для экосистемы Avail и всей web3. Ее основная идея заключается в том, что единая система требует единой безопасности на макроэкономическом уровне. Fusion Security обеспечивает безопасность Avail Соглашение путем использования местных активов, таких как BTC, ETH, из зрелых экосистем. Этот механизм впервые пытается достичь Соглашение с использованием внешних Токен в разных Блокв блокчейне.

Avail Fusion поддерживает два типа активов для застейкивания: устоявшиеся криптовалюты и новые токены Rollup. В настоящее время прототип Fusion содержит два модуля застейкивания: один выполняется на блокчейне Avail, а другой - модуль конвертации активов. Следует отметить, что первый публичный прототип Avail Fusion все еще находится в разработке.

Тип узла Avail

Хотя архитектура Avail отличается от традиционного монолитного блокчейна, она также поддерживает различные типы узлов, включая полные узлы, легкие клиенты, архивные узлы и узлы проверки.

• Полный узел：Полный узел отвечает за загрузку и проверку корректности Блок, но не участвует в процессе Соглашение. Их присутствие обеспечивает дополнительное избыточное и упругость системы, но не является обязательным компонентом.
• Узел проверки: Узел проверки генерирует Блоки, определяет, содержат ли транзакции и поддерживает порядок транзакций, помогая сети достичь Соглашение.
• Легкий клиент: Легкий клиент позволяет пользователям взаимодействовать с уровнем доступности данных (DA) Avail без необходимости запуска полного узла и без доверия удаленным пирам узлов. Они достигают этого путем выполнения выборок доступности данных (DAS) на каждом новом созданном блоке.
• Узел RPC: Узел RPC предоставляет API для удаленного взаимодействия и является шлюзом для разработчиков и внешних пользователей сети Avail.

легкий клиент будет слушать уже подтвержденные Блоки на сети Avail и выполнять выборку доступности данных (DAS) новых Блоков, используя предварительно заданные данные. После успешной проверки система вычисляет определенное количество данных в Блоке с уровнем доверия, необходимым для пользователя.

Экономическая модель

Распределение Токенов

С выпуском Основная сеть AvailDA команда Аирдропнула AVAIL Токен к пользователям, соответствующим условиям, общим объемом в 100 миллиардов. Из них 6% выделяются на Аирдроп и общественное распределение, 30% на развитие экосистемы, 23.88% на сообщество и исследования, 14.12% распределяются среди инвесторов, 20% - на основных участников.

Источник: Документация Avail

застейкать

AVAIL Токен的用途涵盖生态治理和Ликвидностьзастейкать。虽然官方尚未详细公布治理方案，任何人都可以在 Avail 的整个基础设施中застейкать AVAIL，以获得застейкать奖励。

В отношении застейкать, Avail использует механизм консенсуса Номинированный Proof of Stake (NPoS), унаследованный от экосистемы Substrate. Застейкать играет ключевую роль в NPoS. Пользователи, застейкивая токены AVAIL, помогают обеспечить безопасность сети и получают соответствующие вознаграждения. Чем больше застейкано токенов, тем выше безопасность сети, так как стоимость атаки на сеть также возрастает.

Примеры применения застейкать следующие:

• Avail DA застейкать：пользователи могут застейкать AVAIL Токен у валидаторов или в номинационный пул, чтобы обеспечить безопасность сети и поддерживать различные сценарии использования, такие как игры Web3 и платформы Децентрализованные финансы. Застейкатьеры могут получать вознаграждение.
• Avail Nexus застейкать: Сортировщик должен застейкать токены AVAIL, чтобы участвовать в отправке и сортировке транзакций. Хорошие сортировщики могут получать награды, а плохие будут наказаны.
• Avail Fusion застейкать: помимо токена AVAIL, вы также можете застейкать другие основные шифрование активы, такие как BTC и ETH, чтобы дополнительно усилить безопасность сети, и застейкать участники могут получить соответствующее вознаграждение.

Важно отметить, что если пользователь хочет разблокировать застейканные средства, он должен завершить процесс разблокировки в течение 28 дней, во время которого нельзя использовать или передавать токены AVAIL.

Вызовы, которые стоят перед нами

Риск конкуренции Rollup

Развитие Avail может быть подвержено влиянию крупных универсальных роллапов, которые имеют зрелую экосистему и решения для внутренней взаимодействия, что может ослабить ценность Avail Nexus, так как они больше не будут полагаться на внешние системы взаимодействия. Однако, увеличение количества приложений, специфичных для роллапов, и проблема высокой фрагментации, с которой сталкиваются пользователи, делает такой сценарий маловероятным.

Конкуренция в решениях DA

С появлением на рынке различных решений для DA, таких как Celestia и EigenDA, Ethereum также ввел blobs в качестве варианта публикации данных через EIP-4844. Ожесточенная конкуренция между уровнями DA и чувствительность rollup к затратам на публикацию данных может привести к падению, что может побудить rollup выбирать проверенные решения для DA или полагаться на Ethereum для публикации данных после полной реализации danksharding.

Общие риски безопасности

Модель общей безопасности, предоставляемая Avail Fusion, зависит от застейкать различных Токенов и AVAIL Токенов, что может вызвать опасения пользователей относительно безопасности различных активов. Некоторые разработчики могут быть более заинтересованы в получении безопасности из одного актива (например, ETH или BTC), а не зависеть от нескольких Токенов. Кроме того, если Avail Fusion не сможет обеспечить достаточный уровень безопасности, разработчики могут обратить внимание на решения DA с более сильной экономической безопасностью.

Конкуренция в экосистеме добавленной стоимости

Другие проекты, такие как EigenLayer, могут предоставлять экосистему дополнительных услуг, специализированных на роллапах, для стейкинга или обеспечения безопасности. Например, EigenLayer может предлагать функции, такие как Децентрализация сортировки, доступность данных и быстрая окончательность, что повышает его конкурентоспособность.