Передмова

Зі швидким розвитком технології модульний блокчейн стає перед важкими викликами щодо масштабованості та взаємодії. Платформи, такі як Ethereum, стикаються з великим пампом Комісія за транзакцію у разі стрімкого зростання користувачів, що серйозно впливає на поширення децентралізованих додатків. Для вирішення цих проблем розробники постійно шукають інноваційні рішення, а народження Avail вказує на новий напрямок у вирішенні цих проблем. Після оновлення Канкун, вартість транзакцій у екосистемі Ethereum значно падає, а модульна технологія стає важливим наративом у розвитку блокчейну. У першій половині року модульні блокчейни, такі як Celestia та EigenDA, встановлюють нові стандарти, а випуск Avail DA Основна мережа 23 липня є ключовим кроком у цьому напрямку.

Як основний проект модульного блокчейну, хоча Avail, EigenDA і Celestia подібні за областю послуг, вони відрізняються за інфраструктурою, режимом виконання та дизайном економіки Токен.

Командний фон

Avail походить від Polygon і став незалежною структурою в 2023 році. До того, як проблема доступності даних (DA) стала фокусом галузі, Anurag Arjun співпрацював з іншими людьми над розробкою ланцюжка Plasma з метою вирішення проблеми масштабованості Ethereum. Незважаючи на те, що цей ланцюжок допоміг Polygon заробити 19,5 млрд доларів, він не став ідеальним рішенням для масштабування. Протягом цього процесу Anurag почав усвідомлювати, що всі Блокчейн стикаються з однаковими перешкодами - проблемою доступності даних. Близько 80% витрат на транзакції пов'язані з DA, тому він уявив, що побудова ефективного за вартістю DA шару може вирішити проблеми масштабування декількох Блокчейн.

Ця концепція не є виключною для Anurag, багато L1 проектів Блокчейн також намагаються стати DA шаром, Ethereum досліджує роллап-рішення для DA через маршрут Rollup, інші L1 проекти також інноваційні в цій галузі. Anurag вважає, що L1 Блокчейн, спеціально розроблений для DA, має унікальні переваги.

Anurag познайомився з поточним співзасновником Avail Prabal Banerjee під час роботи на Matic, коли останній займався дослідженнями у галузі криптографії та кібербезпеки, і пізніше приєднався до команди в якості дослідника. Разом вони працюють над створенням масштабованого DA-шару. З появою технології Доказу з нульовим відкриттям (ZK), вони поєднали дизайн блокчейна з підтвердженням дійсності та використали досвід Anurag з побудови протоколу на Polygon з мільярдами транзакцій, щоб ще більше просунути рішення проблеми доступності даних.

Від однострокового до модульного

Джерело: Офіційна документація Avail

З посиленням конкуренції за обчислювальні ресурси на нижньому рівні почали виявлятися обмеження щодо масштабованості Ethereum, оскільки вона вирішує проблеми виконання, розрахунку, сортування і доступності даних в одному ланцюжку. Галузь починає переглядати архітектуру одного ланцюжка та шукати нові рішення.

Роллапи, введені шляхом перенесення виконання на поза блокчейном, введені модульною архітектурою, ефективно полегшує переповнення мережі L1, зменшує вартість транзакції для користувачів та покращує обробку транзакцій. Хоча ця архітектура значно покращила ефективність у блокчейні, обмежений блоковий простір Ethereum все ще є головним обмеженням, і зі збільшенням попиту ця проблема може виникнути знову. Наразі Dapps залежать від L1 для передачі даних та розрахунків, тоді як Rollups використовує L1 для обробки цих процесів. Хоча Rollups оптимізували використання блокового простору, блоковий простір все ще є дуже обмеженим.

Аналізуючи транзакції L1 роллапів ETH, виявлено, що вартість DA становить 90% від загальних витрат, це є найбільшим джерелом витрат роллапів, більша частина доходів використовується для оплати витрат на публікацію даних транзакцій на L1.

Схожі на роллапи, Avail архітектура дозволяє перемістити виконання з поза блокчейну, та знизити доступність даних до приватного шару. Avail надає розробникам гнучкий, простий у використанні та безпечний шар доступності даних, що вирішує проблеми масштабованості, управління та децентралізації.

Структура модульної будівлі Avail

Avail призначений для прискорення уніфікації Web3 за допомогою свого модульного технічного стеку, який поєднує доступність даних, агрегацію та безпеку спільного використання. Використання Avail для публікації даних про позаланцюжкові транзакції Rollup утворить Validium (для Optimistic Rollup його називають Optimium). Validiums та Sovereign Rollups можуть покладатися на послуги низькодовіреної доступності даних та сортування, які надає Avail.

Ось короткий опис процесу, який підтримує Avail для Validiums та Sovereign Rollups:

1. Подання угод: як і з більшістю наявних rollup, дані виклику угоди обробляються пакетами, кореневий стан подається до Avail DA та використовується унікальний ідентифікатор додатку, що вказує походження rollup.
2. Розширення даних та кодування знищення: транзакції, які надсилаються до Avail DA, обробляються знищенням кодування, де блок розбивається на n примітивних блоків та розширюється до 2n блоків, з яких можна вибрати будь-які n блоків для відновлення даних.
3. Обіцянка створення: Avail DA отримуватиме зайві дані та застосовуватиме поліноміальні обіцянки KZG до кожного блоку. Ці обіцянки виступатимуть як докази шифрування цілісності даних, щоб забезпечити точність і неможливість підробки збережених даних.
4. Поширення блоку: валідатори отримують блок з комітментами KZG та перегенеровують ці комітменти для перевірки їх точності та досягнення консенсусу щодо цього блоку.
5. мережа легкого клієнта: легкий клієнт використовує перевірку DAS цілісності даних блоку. Це досягається шляхом перевірки відкриття поліномів KZG для обіцянок у заголовках кожної вибіркової одиниці. Це усуває потребу відновлення повних обіцянок KZG або залежності від доказу шахрайства.
6. Підтвердження підтвердження: легкий клієнт виконує підтвердження підтвердження на рівні одиниці, генеруючи його з матриці даних.

Оскільки Avail використовує доказ дійсності, а не доказ шахрайства, легкий клієнт може перевірити доступність та правильність даних після остаточного визначення стану. Крім того, мережа легких клієнтів забезпечує високу доступність даних за допомогою вибіркового зразка доступності даних. Зі зростанням кількості легких клієнтів збільшується можливість вибіркового зразка, що підтримує більш масштабні Блоки. Навіть користувачі можуть запускати ці легкі клієнти на ноутбуках або смартфонах, щоб ще більше підвищити ефективність мережі.

Джерело: Офіційна документація Avail

Технічні характеристики

Застосування легкого клієнта

Наразі багато сценаріїв застосування залежать від проміжного обслуговування повного вузла, через це користувачі взаємодіють з блокчейном за допомогою такого проміжного, а не безпосередньо. Через відсутність гарантій доступності даних, легкий клієнт ще не став ідеальним альтернативним рішенням для традиційної архітектури. Avail вирішує цю проблему, дозволяючи багатьом застосункам взаємодіяти з мережею блокчейн без проміжного. Незважаючи на підтримку операцій повного вузла, більшість застосунків не потребують запуску повного вузла або працюють без перебоїв з декількома вузлами.

Вибіркова доступність даних (DAS)

Схоже на традиційний легкий клієнт, легкий клієнт Avail потребує лише завантаження блок-головних даних. Крім того, вони здійснюють перевірку доступності даних, використовуючи частину випадково вибраної блок-даних, щоб перевірити їх правильність. У поєднанні з кодуванням і корекцією помилок та зобов'язанням багаточленом KZG, легкий клієнт може майже на 100% гарантувати доступність даних без потреби у доказі шахрайства та виконувати лише невелику фіксовану кількість запитів.

стирання коду与数据可用性

стирання коду шляхом розподілу даних на Шардинг, навіть якщо деякі дані втрачені, все ще можна відновити вихідний вміст з інших Шардинг. У застосуваннях Блокчейн це означає, що навіть якщо зловмисники намагаються приховати деякі дані, система все ще може відновлювати дані з інших Шардинг. Цей механізм значно підвищує доступність даних та надійність їх збереження, додатково підсилює можливості запобігання фальсифікації даних.

Обіцянка KZG

KZG зобов'язує технологія, запропонована Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha та Ian Goldberg у 2010 році, є ефективним способом зобов'язання багаточленів, який широко використовується в структурі zk-SNARKs. У архітектурі Avail, зобов'язання KZG має наступні переваги:

1. Зобов'язати значення в простий спосіб та записати його в Заголовок блоку;
2. Дозволити легкому клієнту перевірити доступність даних;
3. Його функція зв'язування шифрування робить майже неможливим створення неправильних обіцянок та зменшує необхідність в доказах шахрайства.

Уніфікований рівень Avail

Avail постійно будує єдиний рівень Avail, який є єдиним технічним стеком, починаючи з рівня доступності базових даних (DA), рівня об'єднання Nexus та додаткового захисного рівня Fusion. Avail буде підтримувати весь екосистему Web3 через розширюваний рівень доступності даних, використовуючи доказ дійсності з поліноміальними обіцянками KZG, щоб забезпечити миттєву й надійну доступність даних, що дозволяє зростання, підключення, забезпечення безпеки та пристосування.

Доступний DA

Джерело: Офіційна документація Avail

Avail DA - це базова інфраструктура, спеціально розроблена для оптимізації доступності даних, яка використовує консенсус-алгоритми GRANDPA і BABE, відрізняючись від інших рішень на рівні доступності даних. Це рішення забезпечує високу масштабованість Avail DA, забезпечуючи надійний захист даних за низької вартості завдяки використанню вибірки доступності даних (DAS) та доказу дійсності.

Ядро Avail DA - це пріоритетне сортування та розміщення транзакцій, що дозволяє користувачам перевірити доступність даних Блок без необхідності завантажувати весь Блок. Незалежність даних Avail DA - це одна з його визначальних функцій. Воно підтримує різноманітні середовища виконання, включаючи EVM, WASM і власні нові середовища виконання, що надають багатофункціональну основу для різних додатків Блокчейн.

Доступний Nexus

Джерело: Офіційна документація Avail

Avail Nexus, як друга опора, є неліцензованою структурою, спрямованою на єднання екосистеми web3. Він з'єднує внутрішні та зовнішні блокчейни, покладаючись на Avail DA як основу довіри та виступаючи як центр підтвердження. Nexus містить Rollup з ZK координацією, що поєднує агрегацію підтверджень, шар верифікації, механізм вибору сортувальника та механізм аукціону слотів. Nexus регулярно подає агреговані підтвердження на верифікацію на рівні Ethereum та Avail DA, щоб забезпечити надійність взаємодії крос-ланцюгових операцій.

Доступний Fusion

Джерело: Офіційна документація Avail

Третій стовп Avail Fusion надає додаткову безпеку для екосистеми Avail та всього web3. Його основна концепція полягає в тому, що на рівні макроекономіки єдиній системі потрібна єдність безпеки. Fusion Security сприяє безпеці Avail Консенсусу шляхом використання місцевих активів у вже зрілих екосистемах, таких як BTC, ETH тощо. Цей механізм вперше спробує досягти Консенсусу між різними блокчейнами за допомогою зовнішніх Токенів.

Avail Fusion підтримує два типи активів для застейкання: зрілі криптовалюти та нові токени Rollup. Наразі прототип Fusion містить два модулі застейкання: один виконується на блокчейні Avail, а інший - модуль конвертації активів. Слід зазначити, що перший публічний прототип Avail Fusion все ще знаходиться в стадії розробки.

Типи Нода доступні для Avail

Хоча архітектура Avail відрізняється від традиційного монолітного блокчейна, вона все ж підтримує різні типи вузлів, включаючи Повний вузол, легкий клієнт, архівний вузол та вузол перевірки.

• Повний вузол：Повний вузол відповідає за завантаження та перевірку правильності Блок, але не бере участь у процесі Консенсус . Їх існування забезпечує системі додаткову надмірність та еластичність, але вони не є обов'язковою складовою.
• ПідтвердженняНода: ПідтвердженняНода шляхом створенняБлок, вирішує, чи включити угоди, та підтримує порядок угод, допомагаючи мережі досягнутиКонсенсус .
• легкий клієнт: легкий клієнт дозволяє користувачам взаємодіяти з рівнем доступності даних (DA) Avail без необхідності запуску повного вузла, а також без необхідності довіри до віддаленого вузла. Вони досягають цього шляхом виконання вибірки доступності даних (DAS) на кожному новому блоку.
• RPC Нода：RPC Нода надає API для віддаленої взаємодії як шлюз між розробниками та зовнішніми користувачами та мережею Avail.

легкий клієнт буде слухати підтверджені Блоки на мережі Avail і виконувати вибірковий зразок доступності даних (DAS) для попередньо встановлених даних одиниць нового Блоку. Після успішної перевірки система обчислює визначеність певної кількості даних одиниць в Блоці залежно від рівня довіри, необхідного користувачеві.

Економічна модель

Розподіл Токенів

Зі стартом Основної мережі AvailDA, команда роздала AVAIL Токен відповідальним користувачам відповідно до умов Аірдропу. Загальний обсяг становить 10 млрд. штук, з них 6% призначено на Аірдроп та загальнодоступний розподіл, 30% на розвиток екосистеми, 23,88% на спільноту та дослідження, 14,12% на розподіл серед інвесторів і 20% на розподіл між ключовими внесками.

Джерело: Офіційна документація Avail

застейкати

Використання Токена AVAIL охоплює екологічне управління та ліквідність застейкати. Хоча офіційний план управління ще не був детально опублікований, будь-хто може застейкати AVAIL на всій інфраструктурі Avail, щоб отримати нагороду за стейкінг.

У відношенні застейкання, Avail використовує механізм консенсусу Номінований Proof of Stake (NPoS), успадкований від екосистеми Substrate. Застейкання в NPoS відіграє ключову роль. Користувачі, які застейкують AVAIL Токен, допомагають підвищувати безпеку мережі та отримують відповідні винагороди. Чим більше Токенів застейкано, тим вище безпека мережі, оскільки вартість Токенів для атаки мережі також зростає.

застейкати的应用场景如下：

• Avail DA застейкати: користувачі можуть застейкати AVAIL Токен валідаторам або номінувати пул, щоб забезпечити безпеку мережі та підтримувати різні сценарії застосування, такі як веб-3 ігри та платформи Децентралізовані фінанси. Застейкати відповідальні за отримання винагороди.
• Avail Nexus застейкати：сортувальник потребує застейкати AVAIL Токен для участі в поданні та сортуванні угод, відмінний сортувальник може отримати винагороду, а поганий отримає покарання.
• Avail Fusion застейкати：крім AVAIL Токен, ви також можете застейкати інші основнішифруванняактиви, такі як BTC і ETH, для подальшого зміцнення безпеки мережі, застейкати отримають відповідну винагороду.

Потрібно мати на увазі, що якщо користувач хоче скасувати застежку, він має завершити процес розблокування протягом 28 днів, протягом яких AVAIL Токен не може бути використаний або переданий.

Перед викликом

Ризики конкуренції Rollup

Розвиток Avail може бути під впливом великих універсальних rollup, які мають зрілу екосистему та внутрішні рішення щодо взаємодії, що може призвести до стримування вартості Avail Nexus, оскільки вони можуть більше не покладатися на зовнішні системи взаємодії. Однак велика кількість rollup, специфічних для додатків, які зростають, та проблема високого рівня фрагментації, з якою стикаються користувачі, робить цю ситуацію малоймовірною.

Конкурентність рішень DA

З появою різних рішень DA на ринку, таких як Celestia та EigenDA, Ethereum також вводить blobs як варіант публікації даних через EIP-4844. Жорстка конкуренція між рівнями DA та чутливість до витрат на публікацію даних у rollup можуть призвести до падіння, що спонукає rollup вибирати перевірені рішення DA або залежати від Ethereum для публікації даних після впровадження повноцінного danksharding.

Ризики безпеки спільного використання

Режим спільної безпеки, який надає Avail Fusion, залежить від різних Токенів та застейкати AVAIL Токену, що може породити обурення користувачів стосовно безпеки різних активів. Деякі розробники, можливо, більш нахильні отримувати захист безпеки від одного активу (наприклад ETH або BTC), а не залежати від декількох Токенів. Крім того, якщо Avail Fusion не забезпечує достатньої безпеки, розробники можуть перейти до рішень DA з більш сильним економічним забезпеченням.

Конкуренція в екосистемі додаткових послуг

Інші децентралізовані або спільні продукти безпеки можуть мати власну екосистему послуг, спеціально розроблену для ролапів. Наприклад, EigenLayer може надавати функції, такі як сортування, доступність даних та швидке завершення операцій, що підвищує його конкурентоспроможність.