我经常去孟买堡区的星巴克。在路上，我经常路过著名的亚洲协会图书馆，这里曾经出现在电影和无数的影片中，让我想起它的长久存在。我考虑过使用不同的类比来解释数据可用性，但是当某件事情运作得如此出色时，为什么要改变呢？

來源- 維基百科

想象一下，這是18世紀，亞洲學會圖書館是鎮上僅有的幾個，甚至可能是唯一的圖書館。這個圖書館不僅僅是一個書籍的儲藏庫，它是一個中心樞紐，儲存了鎮上運行所需的每一條信息。圖書館保存著像出生證明和財產契約這樣的重要記錄。它還包含了像教育資料和文化文物這樣有價值的資源。鎮上不能喪失對這些資料的訪問權。如果圖書館被鎖上或消失了，將對所有依賴它信息的市政部門造成嚴重破壞。

數據可用性（DA）解決方案在加密貨幣中具有類似的作用。它確保區塊鏈上驗證和處理交易所需的信息對所有參與者都是可訪問的。如果沒有健壯的數據可用性，區塊鏈網絡的完整性和功能性—特別是像滾動解決方案這樣的擴展解決方案—可能會受到嚴重損害。

從早期的網絡企業到模塊化區塊鏈

在互聯網的早期，每個在線業務都必須自行管理一切。正如Shlok在我們探索的那樣AVS 文章在線業務所需的硬件伺服器、網路設備、數據存儲、數據庫和操作系統的軟件許可證、安全設施、系統管理員和網絡工程師團隊，以及強大的災難恢復和備份解決方案，這一切至少需要25萬美元的成本，需要幾個月到一年的時間來設置。

然而，我們很快意識到將這些任務委派給他人對每個人都有益處。這一認識與經濟原理相一致。比較優勢. 它指出實體不需要自己生產一切。相反，他們可以在機會成本較低的領域專注並與他人進行貿易。

從本質上講，試圖生產所有東西都會產生機會成本——用於生產一種商品的資源和時間可以分配給生產另一種商品。一些實體可以比其他實體更有效地生產某些商品。比較優勢的一個典型例子是美國和中國之間的貿易。美國在生產軟體和先進機械等高科技產品方面具有比較優勢，因為它擁有熟練的工作力和創新能力。與此同時，由於工作力成本較低，中國在製造電子產品和服裝等消費品方面具有比較優勢。通過專注於生產每個國家相對更有效率的產品，兩國都通過以比嘗試在國內生產更低的成本獲得商品而從貿易中受益。通過專注於自己的優勢和交易，各方可以實現更高的效率和互惠互利，而無需獨立地在每個領域表現出色。

這個原則不僅適用於國家和企業，也適用於區塊鏈架構。就像國家專門從事特定行業或產品一樣，區塊鏈系統的不同組件可以專注於特定功能。這種專業化導致了生態系統整體性能和效率的提高。

為什麼要關注數據可用性?

就像早期的互联网企业一样，区块链最初处理了一切：执行交易、达成共识、存储数据和结算交易。这种方法给像以太坊这样基础层面相对高度去中心化的链带来了问题。逐渐地，模块化的想法越来越受到关注。区块链中的模块化是指将区块链的功能（如共识、数据可用性和执行）分解为单独的、专门的层或模块。这样可以通过让每个层专注于特定任务，实现更大的灵活性、可扩展性和效率。

乙太坊認為將執行與共識和結算分開是擴展的最佳方式，將以匯總為中心的路線圖置於聚光燈下。

數個第二層（L2）解決方案淹沒了以太坊虛擬機（EVM）的領域，通過在其上發布交易數據來超載以太坊。這種競爭使得使用L1變得昂貴。在以太坊上存儲和訪問數據是昂貴的-到2024年3月，L2已經產生了超過11,000 ETH的費用。以每ETH 3,400美元計算，這相當於3740萬美元！

以太坊解決了問題EIP-4844引入了一個名為blobs的獨立空間，供L2s存儲其數據。因此，成本在隨後的月份下降到1.7k ETH，並在8月份降至100 ETH左右—降低了99%。那麼，rollups的成本問題解決了嗎？我希望這麼簡單。

成本之外的挑戰

儘管存儲數據塊的費用有所降低，但仍然存在兩個關鍵挑戰：

1. 費用可預測性：由於以太坊擁擠，費用仍然不可預測。
2. Blob容量：每個blob可包含128kB的數據，每個區塊最多可包含6個blob，每個區塊總共可包含768kB的數據。考慮其他交易，一個以太坊區塊的大小約為1.77 MB這將以太坊塊的最大大小提高到約2.5 MB。以12秒的區塊時間，以太坊的頻寬大約為0.2 MB/s，對於預期中的去中心化應用程序用戶增加是不足夠的。

這些限制突顯了對於專用的DA服務的需求，就像rollups從以太坊卸除執行一樣。

在這種背景下，出現了幾個像Celestia、Avail和Near這樣的DA解決方案。這些專門的服務專注於確保數據既可訪問又安全，提供必要的基礎設施來支持可擴展和可靠的區塊鏈網絡。通過專注於數據可用性，這些解決方案可以優化性能並應對通用區塊鏈難以有效管理的特定挑戰。

EigenDA - 以太坊的数据存储扩展

EigenDA是EigenLayer在以太坊頂部的主動驗證服務（AVS）。這意味著EigenDA並不獨立於以太坊運作。如果開發者想要在沒有以太坊的情況下使用DA服務，那EigenDA就不是答案。它通過幾個關鍵特徵來區別於其他DA服務。

1. 高吞吐量

在 15 MB/s 的速度下，EigenDA 在“協定外”DA 服務中具有最高的頻寬。協定外意味著DA服務與核心區塊鏈分開運行。它通過將共識與 DA、擦除編碼和直接通信（而不是點對點）分離來實現高輸送量。

將共識與DA分開。大多數當前的DA系統將確認數據可訪問性與將數據排列到單一、復雜系統中相結合。儘管確認數據可以並行進行，但達成共識或將數據排序會拖慢一切。這種結合的方法可以增強自行管理數據排序系統的安全性。但對於像EigenDA這樣與以太坊並行工作的DA系統來說，這是不必要的，因為以太坊已經處理了數據排序或共識。通過刪除排序的額外步驟，EigenDA變得更快、更高效。

這是EigenDA與以太坊的工作方式，並附帶一個rollup的示例：

1. Rollup Sequencer（負責整理交易的）將一批交易發送到EigenDA系統。
2. EigenDA 系統將批次拆分成較小的部分，創建證明數據完整的證據，並將這些部分發送給不同的存儲運營商，以確認他們已存儲數據。
3. 在獲得這些確認後，EigenDA向區塊鏈（以太坊）發送一條消息，表示數據已安全存儲，並包括詳細信息和證明。
4. EigenDA的以太坊合約驗證證明並將結果存儲在鏈上。
5. 一旦數據存儲在區塊鏈之外並且（證明數據存儲在區塊鏈之外）被記錄下來，Rollup序列器將為數據發送一個參考ID到其自身的系統。
6. 在接受數據 ID 之前，Rollup 系統會與 EigenDA 進行檢查，以確保數據完全可用。如果檢查確認數據已存儲，則接受該 ID。如果未存儲，則拒絕該 ID。
   基本上，EigenDA幫助將交易數據存儲和驗證到主區塊鏈之外，確保其安全性和可用性。

您可以深入了解機制EigenDA 文件.

Erasure coding is like creating a clever puzzle from your data, where you only need some of the pieces to solve it. This method ensures that your data remains safe, accessible, and efficient to store, even if some parts are lost or some storage locations fail. EigenDA uses this technique when rollups send data, encoding it into fragments. This way, each node only needs to download a tiny part of the data instead of the whole thing, making the process much more efficient. And the best part is, as the size of the data increases, the part that nodes need to download doesn’t increase linearly but quasilinearly.

EigenDA沒有使用欺詐證明來捕捉錯誤，而是使用稱為KZG承諾的特殊加密證明。這些證明可幫助節點確保正確處理和存儲數據，從而提高速度和安全性。

直接通信而不是 P2P。大多數當前的數據可用性（DA）系統使用點對點（P2P）網絡，每個操作者與其鄰居共享數據，這會降低整個過程的速度。相反，EigenDA 使用一個中央分散器，通過單播通信將數據直接發送給所有操作者。單播意味著數據直接發送給操作者，而不是在網絡中傳播。儘管這可能會在系統中創造更多的集中化，但實際上並非如此。因為分散器並不直接負責 DA。它只是移動數據。實際的數據存儲發生在網絡中的多個節點上。此外，分散的中央分散器是當前架構的一部分，但 EigenDA 團隊建議將來會向分散化的分散推進。

該直接方法避免了P2P共享的延遲和低效，使EigenDA能夠更快速、更高效地驗證數據可用性。EigenDA通過消除耗時的八卦協議確保更快的數據確認並增強整體性能。

这三个因素使EigenDA能够水平扩展，也就是说，随着更多的节点加入网络，它变得更具可扩展性。目前，限制是200个运营商。

2. 強信任模型

大多數數據可用性（DA）解決方案，如Celestia和Avail，要求節點運營商押注其本地代幣以增強代幣的效用。相反，EigenDA通過實施使用ETH和EIGEN代幣的雙重押注採取了獨特的方法。要加入相應的ETH和EIGEN法定人數，運營商必須至少重新押注32 ETH和1 EIGEN。

但是，為什麼要要求運營商在ETH之外質押EIGEN？這種雙重質押機制使EigenDA能夠通過代幣分叉來懲罰惡意運營商，而不是僅僅依靠乙太坊進行執法。此過程稱為主觀之間的分叉，更高效和有效地懲罰不良行為者。讓我們來解釋一下這是如何運作的。

維護DA服務的網路完整性的最關鍵方面之一是對抗數據滯留攻擊. 這種攻擊方式發生在區塊生產者提出一個新的區塊，但隱瞞了驗證所需的交易數據。通常，區塊鏈通過要求驗證者下載並驗證整個區塊來確保區塊可用性。然而，如果大部分驗證者行為惡意並批准了一個缺少數據的區塊，該區塊可能仍然被添加到鏈上，盡管完整節點最終會拒絕它。

全節點可以通過完全下載來檢測無效區塊，而輕量級客戶端則缺乏此功能。例如資料可用性抽樣 （DAS）幫助輕量客戶端在不下載整個區塊的情況下驗證數據的可用性，從而使其資源需求保持較低。

在DAS中，節點不需要下載整個數據塊來驗證其可用性。相反，它們隨機抽樣存儲在各個節點上的數據塊的小部分。這種抽樣方法顯著減少了每個節點需要處理的數據量，從而實現了更快的驗證和更低的資源消耗。

但是，如果某些節點不遵守並拒絕存儲或提供所需的數據，會發生什麼？傳統上，回應是將這些行為不端的節點報告給乙太坊，然後乙太坊將削減他們的賭注。但是，由於以下原因，使DA服務強制潛在惡意節點將其所有數據發佈到乙太坊上以證明其清白是不可行的：

1. 高成本：在乙太坊上發佈大量數據非常昂貴。乙太坊的區塊空間已經備受追捧，增加大量的數據負擔將導致高昂的費用和進一步的網路擁堵。讓我們用一個例子來說明這一點。乙太坊中前 32 個字節的存儲成本為 20k gas，隨後的每個 32 位元組塊的成本為 5k gas。存儲 1 GB（1073741824 位元組）的數據將花費 20k + （1073741824/32 – 1）*5k = 167,772,175k gas。如果天然氣以 30 Gwei 交易，則總成本為 5,033,165,250,000 gwei 或 ~5033 ETH。如果ETH的交易價格為2600美元，這大約是1300萬美元。
2. 可擴展性問題：以太坊目前的吞吐量和區塊大小限制意味著處理來自多個 DA 服務的大數據帖子將會對網絡造成壓力，導致延遲和效率低下。
3. 交易延遲：在以太坊上處理和確認大量數據上傳所需的時間會減慢懲罰過程，這將允許惡意行為者可能比預期更長時間地繼續其有害活動。
4. 執行效率低下：依賴以太坊自身的機制進行減產將涉及驗證者之間的複雜協調。這將導致更高的延遲，使其成為 DA 服務所需的頻繁執行操作的不切實際解決方案。

鑑於這些挑戰，EigenDA採用了互主觀分叉作為一種更有效和節省成本的方法，來對惡意運營商進行懲罰。以下是它的運作方式：

EigenDA網絡內的所有合理和誠實的觀察者都可以獨立驗證在請求時操作者未提供數據。驗證後，EigenDA可以啟動EIGEN代幣的分叉，有效削減惡意操作者的股份。此過程繞過了直接涉及以太坊的需要，從而降低成本並加快懲罰過程。

Intersubjective forking leverages the collective agreement of multiple observers to enforce network rules, ensuring that malicious operators are swiftly and efficiently penalised without the overhead associated with traditional methods. This robust trust model enhances EigenDA’s security and reliability, making it a better choice among DA solutions.

3. 可定制性

在區塊鏈系統中，需要進行驗證以確保數據的有效性和可用性。這充當著一個驗證過程，參與者（如驗證者或權益者）確認區塊中的數據是正確的並對所有人可訪問。沒有驗證，就無法保證所提出的數據是合法的，也無法保證沒有被隱瞞或竄改，這可能導致信任的瓦解和潛在的安全漏洞。驗證確保透明性並防止惡意行為，例如隱瞞數據或提出無效區塊。

自定義Quorum

EigenDA具有名為Custom Quorum的功能，其中兩個獨立的群體必須驗證數據的可用性。一個群體由ETH再押金者（ETH quorum）組成，另一個可以是Rollup的本地代幣的押金者。兩個群體獨立工作，只有在兩者都受到損害時，EigenDA才會失敗。因此，不希望依賴於EigenDA的證明的項目可以使用自定義的Quorum。這對於開發人員很有用，因為它引入了覆蓋EigenDA檢查的選擇性。

定價靈活性和保留頻寬

當Rollups以其本地令牌收取費用並以ETH支付給Ethereum進行結算時，它們目前承擔著氣價不確定性和匯率風險。EigenDA提供Rollups和其他應用程序，以其本地令牌支付DA費用，並保留專用帶寬，不與任何其他東西發生衝突。注意：在翻譯中請勿翻譯中文表情符號（例如[开心] [发怒] [旋转]等）。同時，請勿修改或添加原文本的格式，如段落、換行、特殊符號等。請勿翻譯貨幣符號。注意：在翻譯中，如果您遇到上述表格中的內容，請按照表格中的內容進行處理。例如，將“Gate”翻譯為“Gate”。

EigenDA在數據可用性領域中以其高吞吐量和創新的雙議定機制，獨特的位置。其主觀分叉系統和DAS為關鍵挑戰如數據保留攻擊提供了強大的解決方案，提升了網絡安全性，而不過度依賴以太坊。

然而，EigenDA面臨兩個重大障礙。首先，隨著需求的增長，目前200家運營商的上限對可擴展性和去中心化構成了潛在的瓶頸。隨著越來越多的匯總和應用程式尋求可靠的數據可用性解決方案，此限制可能會變得越來越成問題。

其次，也許更緊迫的是，EigenDA必須應對可持續收入生成的挑戰。下圖顯示了Celestia和Ethereum的DA服務收入顯著下降。

隨著整個行業的數據可用性費用趨於下降，EigenDA的經濟模型需要進行調整。該項目必須找到新的方法來營利，同時不損害可負擔性和性能。

EigenDA的成功在很大程度上取决于它如何应对这些挑战。它能否在不牺牲安全或效率的情况下扩展其运营网络？它是否会发现新的收入来源或优化其成本结构以在逐渐降低的费用市场中保持竞争力？随着区块链生态系统的不断成熟，EigenDA对这些问题的回应将在塑造不仅是自身轨迹，也是更广泛的区块链可扩展性解决方案的整体格局中发挥关键作用。

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