Giới thiệu

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ blockchain, các blockchain nguyên khối phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng về khả năng mở rộng và khả năng tương tác. Các nền tảng hàng đầu như Ethereum trải qua phí giao dịch tăng vọt trong thời kỳ nhu cầu người dùng cao, cản trở đáng kể việc áp dụng các ứng dụng phi tập trung. Để giải quyết những vấn đề này, các nhà phát triển đã liên tục tìm kiếm các giải pháp sáng tạo và sự xuất hiện của Avail cung cấp một hướng đi mới để giải quyết những vấn đề này. Sau khi nâng cấp Cancun, chi phí giao dịch trong hệ sinh thái Ethereum đã giảm đáng kể và công nghệ mô-đun đã trở thành một câu chuyện quan trọng trong phát triển blockchain. Trong nửa đầu năm nay, các blockchain mô-đun như Celestia và EigenDA đã dẫn đầu xu hướng và vào ngày 23 tháng 7, Avail đã có một bước tiến lớn trong lĩnh vực mô-đun bằng cách tung ra mạng chính Avail DA.

Là một trong những dự án cốt lõi trong các chuỗi khối modular, Avail, EigenDA và Celestia phục vụ các khu vực tương tự. Tuy nhiên, mỗi dự án có những đặc điểm độc đáo của mình trong cơ sở hạ tầng, mô hình thực hiện và thiết kế kinh tế token.

Lý Lịch Đội Ngũ

Avail có nguồn gốc từ Polygon và trở thành một thực thể độc lập, trung lập vào năm 2023. Trước khi tính sẵn có của dữ liệu (DA) trở thành tâm điểm trong ngành, Anurag Arjun đã hợp tác với những người khác để phát triển chuỗi Plasma, nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum. Mặc dù chuỗi này đã giúp Polygon tạo ra doanh thu 19 tỷ đô la, nhưng cuối cùng nó đã không trở thành giải pháp mở rộng quy mô lý tưởng. Trong suốt quá trình này, Anurag nhận ra rằng tất cả các blockchain cuối cùng sẽ phải đối mặt với cùng một thách thức - tính sẵn có của dữ liệu. Khoảng 80% chi phí giao dịch Rollup có liên quan đến DA, khiến ông hình dung ra việc tạo ra một lớp DA hiệu quả về chi phí có thể giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng cho nhiều blockchain.

Ý tưởng này không độc đáo với Anurag; nhiều dự án blockchain Lớp 1 (L1) cũng đã cố gắng định vị mình như là các lớp DA. Ethereum, ví dụ, đang khám phá các giải pháp DA thông qua phương pháp Rollup, trong khi các dự án L1 khác đang đổi mới trong không gian này. Anurag tin rằng một blockchain L1 được thiết kế đặc biệt cho DA cung cấp những lợi thế độc đáo.

Trong thời gian làm việc tại Matic, Anurag gặp Prabal Banerjee, người hiện là đồng sáng lập Avail, người đang theo đuổi bằng tiến sĩ về mật mã và an ninh. Sau đó, Prabal đã tham gia nhóm dự nghiên cứu, và cùng nhau, họ đã tận tụy xây dựng một lớp DA có khả năng mở rộng. Với sự phát triển của công nghệ Zero-Knowledge Proof (ZK), họ đã tích hợp các thiết kế blockchain dựa trên chứng minh tính hợp lệ. Tận dụng kinh nghiệm xây dựng giao thức có giá trị tỷ đô tại Polygon của Anurag, họ đã tiến xa trong việc phát triển các giải pháp để giải quyết thách thức về sẵn có dữ liệu.

Từ Monolithic đến Modular

Nguồn: Tài liệu chính thức của Avail

Khi cạnh tranh về nguồn tài nguyên tính toán cơ bản ngày càng gay gắt, kiến trúc đơn khối của Ethereum - điều này xử lý thực thi, thanh toán, sắp xếp và khả năng truy cập dữ liệu (DA) trên một chuỗi duy nhất - đã ngày càng tiết lộ nhược điểm của nó, đặc biệt là về khả năng mở rộng. Điều này đã thúc đẩy ngành công nghiệp tái đánh giá mô hình đơn khối và khám phá các giải pháp mới.

Rollups đã giới thiệu một kiến trúc modular bằng cách di chuyển thực thi ra khỏi chuỗi, từ đó giảm tắc nghẽn trên các mạng Layer 1 (L1), giảm chi phí giao dịch cho người dùng và tăng khả năng xử lý giao dịch. Mặc dù kiến trúc này cải thiện đáng kể hiệu suất trên chuỗi, không gian block hạn chế của Ethereum vẫn là một rào cản và khi nhu cầu tăng lên, vấn đề này có thể tái xuất hiện. Hiện tại, các ứng dụng phi tập trung (Dapps) phụ thuộc vào L1 để truyền dữ liệu và thanh toán, trong khi Rollups sử dụng L1 để quản lý các quy trình này. Mặc dù Rollups đã tối ưu hóa việc sử dụng không gian block, không gian block chính nó vẫn là một nguồn lực khan hiếm.

Phân tích các giao dịch L1 của Ethereum Rollups cho thấy chi phí DA chiếm 90% chi phí Rollup, là nguồn chi phí lớn nhất. Hầu hết chi phí này đến từ việc thanh toán phí L1 để xuất bản dữ liệu giao dịch.

Tương tự như cách Rollups giảm tải thực thi ngoại chuỗi, kiến trúc của Avail cho phép dữ liệu có sẵn được chuyển đến một lớp chuyên dụng. Avail cung cấp cho các nhà phát triển một lớp DA linh hoạt, thân thiện với người dùng và an toàn, giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng, quản trị và phi tập trung.

Kiến trúc Linh hoạt của Avail

Avail nhằm mục tiêu tăng tốc quá trình thống nhất Web3 bằng cách tận dụng công nghệ mô-đun của nó, kết hợp khả năng hiện diện dữ liệu, tổng hợp và bảo mật chung. Rollups sử dụng Avail để xuất bản dữ liệu giao dịch ngoại chuỗi sẽ tạo thành hệ thống như Validium (đối với Optimistic Rollups, gọi là Optimium). Validiums và Sovereign Rollups có thể dựa vào Avail để có dịch vụ hiện diện dữ liệu và sắp xếp đáng tin cậy.

Đây là một tổng quan về cách Avail hỗ trợ Validiums và Sovereign Rollups:

1. Gửi Giao dịch: Tương tự như hầu hết các Rollups hiện có, dữ liệu giao dịch được gom nhóm và gốc trạng thái được gửi đến Avail DA (Data Availability). Mỗi nhóm được liên kết với một ID ứng dụng duy nhất để đại diện cho nguồn gốc của Rollup.
2. Mở rộng dữ liệu và mã hóa gỡ lỗi: Các giao dịch được gửi đến Avail DA trải qua mã hóa gỡ lỗi. Khối dữ liệu được chia thành n đoạn ban đầu và mở rộng thành 2n đoạn. Bất kỳ n đoạn nào từ tập hợp 2n đoạn có thể được sử dụng để tái tạo dữ liệu ban đầu, đảm bảo tính dư thừa và khả năng chống lỗi.
3. Tạo Cam Kết: Avail DA áp dụng cam kết đa thức KZG cho dữ liệu dư thừa, đảm bảo tính toàn vẹn thông qua chứng minh mật mã. Những cam kết này đảm bảo rằng dữ liệu lưu trữ là chính xác và không thể can thiệp.
4. Truyền tải khối: Các nhà xác minh nhận được các khối chứa cam kết KZG và khôi phục chúng để xác minh tính chính xác của chúng. Sự hợp lệ của khối sau đó được quyết định bằng sự đồng thuận.
5. Mạng khách hàng nhẹ: Khách hàng nhẹ sử dụng Mẫu dữ liệu Khả dụng (DAS) để xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu khối. Điều này được thực hiện bằng cách thực hiện xác minh mở đa thức KZG trên cam kết của tiêu đề khối, loại bỏ nhu cầu xây dựng lại cam kết KZG đầy đủ hoặc phụ thuộc vào chứng minh gian lận.
6. Xác minh chứng thực: Các máy khách nhẹ thực hiện xác minh chứng thực bằng cách sử dụng các chứng chỉ cấp độ ô được tạo ra từ ma trận dữ liệu. Điều này đảm bảo rằng dữ liệu có sẵn và chính xác mà không cần máy khách tải xuống hoặc xác minh toàn bộ khối.

Vì Avail sử dụng chứng minh tính hợp lệ thay vì chứng minh gian lận, các máy khách nhẹ có thể ngay lập tức xác minh tính sẵn có và độ chính xác dữ liệu sau khi hoàn thành trạng thái. Mạng máy khách nhẹ cũng đảm bảo tính sẵn có dữ liệu cao thông qua việc lấy mẫu tính sẵn có dữ liệu. Khi có nhiều máy khách nhẹ tham gia, khả năng lấy mẫu cải thiện, cho phép mạng hỗ trợ các khối lớn hơn. Các máy khách nhẹ này thậm chí có thể chạy trên laptop hoặc thiết bị di động, tăng cường hiệu quả của mạng.

Nguồn: Tài liệu chính thức của Avail

Các tính năng kỹ thuật

Các trường hợp sử dụng của Light Client

Hiện tại, nhiều ứng dụng blockchain dựa vào các trung gian để duy trì các nút đầy đủ, với người dùng tương tác gián tiếp thông qua các trung gian này thay vì kết nối trực tiếp với blockchain. Do thiếu dữ liệu sẵn có được đảm bảo, các máy khách ánh sáng vẫn chưa trở thành giải pháp thay thế lý tưởng cho các kiến trúc truyền thống. Avail giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép các ứng dụng tương tác trực tiếp với mạng blockchain mà không cần dựa vào các trung gian.

Mặc dù Avail hỗ trợ hoạt động của các nút đầy đủ, hầu hết các ứng dụng không cần chạy nút đầy đủ, hoặc chỉ cần một số lượng tối thiểu các nút để hoạt động mượt mà. Điều này giảm đáng kể yêu cầu tài nguyên để tham gia mạng blockchain và tăng cường phân cấp bằng cách cho phép nhiều người tham gia tương tác trực tiếp với chuỗi thông qua cơ sở hạ tầng nhẹ.

Mẫu Dữ liệu Sẵn Có (DAS)

Tương tự như các máy khách ánh sáng truyền thống, các máy khách ánh sáng của Avail chỉ cần tải xuống dữ liệu tiêu đề khối. Ngoài ra, họ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên các phần của dữ liệu khối để xác minh tính khả dụng của nó thông qua lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu (DAS). Bằng cách kết hợp mã hóa xóa với các cam kết đa thức KZG, các máy khách nhẹ có thể đảm bảo tính khả dụng gần như 100% dữ liệu mà không cần dựa vào bằng chứng gian lận, chỉ yêu cầu một số lượng truy vấn nhỏ và cố định.

Mã hóa xóa và Khả năng Truy cập Dữ liệu

Mã hóa xóa hoạt động bằng cách chia dữ liệu thành các đoạn, khôi phục nội dung gốc ngay cả khi một số phần của dữ liệu bị mất. Trong các ứng dụng blockchain, ngay cả khi các tác nhân độc hại cố gắng ẩn các phần của dữ liệu, hệ thống vẫn có thể khôi phục nó từ các mảnh khác. Cơ chế này cải thiện đáng kể độ tin cậy của việc lấy mẫu dữ liệu sẵn có và tăng cường hơn nữa khả năng chống giả mạo dữ liệu của hệ thống.

Cam kết KZG

Cam kết KZG, được phát triển bởi Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha và Ian Goldberg vào năm 2010, là một phương pháp cam kết đa thức hiệu quả đã được áp dụng rộng rãi trong hệ thống chứng minh không có kiến thức trong những năm gần đây. Trong kiến trúc của Avail, cam kết KZG mang lại những lợi ích sau:

• Họ cho phép cam kết súc tích đến các giá trị được ghi trong tiêu đề khối.
• Khách hàng nhẹ có thể xác minh tính khả dụng của dữ liệu thông qua các cam kết này.
• Các tính chất ràng buộc mật mã của cam kết KZG làm cho việc tạo cam kết sai lệch gần như không thể, giảm đáng kể nhu cầu chứng minh gian lận.

Lớp thống nhất của Avail

Avail đang xây dựng "Lớp hợp nhất", một ngăn xếp công nghệ toàn diện bắt đầu với lớp sẵn sàng dữ liệu nền tảng (DA), lớp thống nhất Nexus và một lớp bảo mật bổ sung được gọi là Fusion. Với lớp sẵn sàng dữ liệu có thể mở rộng, Avail nhằm mục đích hỗ trợ toàn bộ hệ sinh thái Web3. Sử dụng bằng chứng hợp lệ dựa trên các cam kết đa thức KZG, Avail đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu đáng tin cậy, theo thời gian thực, cho phép các bản tổng hợp phát triển, kết nối, duy trì bảo mật và thích ứng.

Avail DA

Nguồn: Tài liệu chính thức có sẵn

Avail DA là một kiến trúc cơ bản được tối ưu hóa đặc biệt cho tính sẵn có của dữ liệu. Nó sử dụng các thuật toán đồng thuận GRANDPA và BABE, làm cho nó khác biệt so với các lớp sẵn có dữ liệu khác. Thiết kế này đem lại cho Avail DA tính mở rộng cao, đảm bảo sự sẵn có đáng tin cậy của dữ liệu với chi phí thấp thông qua việc Lấy Mẫu Sẵn Có Dữ Liệu (DAS) và chứng minh tính hợp lệ.

Ở bản chất, Avail DA ưu tiên và công bố các giao dịch trong khi cho phép người dùng xác minh sẵn có dữ liệu khối mà không cần tải xuống toàn bộ khối. Một trong những đặc điểm quan trọng của Avail DA là tính chất không phụ thuộc vào dữ liệu. Nó hỗ trợ nhiều môi trường thực thi khác nhau, bao gồm EVM, WASM và các runtime tùy chỉnh mới, mang lại một nền tảng linh hoạt cho nhiều ứng dụng blockchain khác nhau.

Avail Nexus

Nguồn: Tài liệu chính thức của Avail

Avail Nexus, cột mốc thứ hai của hệ sinh thái Avail, là một khung việc không cần xin phép được thiết kế để thống nhất hệ sinh thái Web3. Nó kết nối cả các blockchain nội bộ và bên ngoài, sử dụng Avail DA làm nền tảng đáng tin cậy và hoạt động như một trung tâm xác minh. Nexus tích hợp hệ thống ZK-coordinated Rollup, tổng hợp chứng minh, một lớp xác minh, cơ chế lựa chọn sequencer và hệ thống đấu giá slot. Nexus định kỳ gửi các chứng minh tổng hợp đến Ethereum và lớp Avail DA để xác minh, đảm bảo tính đáng tin cậy của các hoạt động xuyên chuỗi.

Avail Fusion

Nguồn: Tài liệu chính thức tận dụng

Avail Fusion, cột mốc thứ ba, cung cấp bảo mật bổ sung cho hệ sinh thái Avail và không gian Web3 rộng lớn hơn. Khái niệm cốt lõi đằng sau Fusion là hệ thống thống nhất yêu cầu bảo mật thống nhất ở mức kinh tế. Bảo mật Fusion tăng cường sự đồng thuận của Avail bằng cách tận dụng tài sản bản địa từ các hệ sinh thái đã được thiết lập như BTC và ETH, đóng góp bảo mật cho sự đồng thuận của Avail. Điều này đánh dấu sự cố gắng đầu tiên để sử dụng các token bên ngoài để đạt được sự đồng thuận trên các blockchain.

Fusion hỗ trợ hai loại đặt cọc tài sản: tiền điện tử đã được thiết lập và token Rollup mới nổi. Hiện tại, mẫu nguyên mẫu của Fusion bao gồm hai mô-đun đặt cọc: một hoạt động trên blockchain Avail và một mô-đun đặt cọc chuyển đổi tài sản. Quan trọng là lưu ý rằng bản nguyên mẫu công cộng đầu tiên của Avail Fusion vẫn đang được phát triển.

Các Loại Node trong Avail

Mặc dù kiến trúc của Avail khác biệt so với các chuỗi khối monolithic truyền thống, nhưng vẫn hỗ trợ các loại node khác nhau, bao gồm node đầy đủ, client nhẹ, node lưu trữ và node xác thực.

• Full Node: Full nodes được chịu trách nhiệm tải xuống và xác minh tính chính xác của các khối, nhưng chúng không tham gia vào quá trình đồng thuận. Mặc dù full nodes cung cấp tính dự phòng và độ bền bổ sung cho hệ thống, nhưng chúng không cần thiết cho chức năng mạng.
• Validator Node: Node xác thực rất quan trọng trong việc tạo ra các khối, xác định giao dịch nào để bao gồm và duy trì thứ tự. Những node này giúp mạng đạt được sự đồng thuận.
• Light Client: Các khách hàng nhẹ cho phép người dùng tương tác với lớp khả dụng dữ liệu (DA) của Avail mà không chạy một nút đầy đủ hoặc phụ thuộc vào các nút đồng thời xa. Chúng đạt được điều này bằng cách thực hiện Data Availability Sampling (DAS) trên mỗi khối mới được tạo, đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu mà không cần tải xuống toàn bộ khối.
• RPC Node: Các nút RPC cung cấp một API cho tương tác từ xa, hoạt động như một Cổng cho các nhà phát triển và người dùng bên ngoài tương tác với mạng Avail.

Light clients monitor confirmed blocks on the Avail network and perform DAS on pre-designated data units within each new block. Upon successful verification, the system calculates the certainty of a subset of data units within the block, based on the confidence level required by the user.

Mô hình kinh tế

Phân phối Token

Với việc ra mắt mainnet Avail DA, nhóm đã thực hiện airdrop AVAIL token cho người dùng đủ điều kiện, với tổng cung 10 tỷ token. Phân phối được chia như sau:

• 6% cho airdrops và phân bổ công khai
• 30% cho phát triển hệ sinh thái
• 23.88% cho cộng đồng và nghiên cứu
• 14.12% được phân bổ cho các nhà đầu tư
• 20% được phân bổ cho các nhà đóng góp chính

Nguồn: Tài liệu chính thức có sẵn

Đặt cược

Token AVAIL phục vụ nhiều mục đích, bao gồm quản trị hệ sinh thái và staking lỏng. Mặc dù khung quản trị chính thức chưa được mô tả đầy đủ, nhưng bất kỳ ai cũng có thể stake AVAIL trên cơ sở hạ tầng của Avail để kiếm phần thưởng staking.

Đối với việc đặt cược, Avail áp dụng cơ chế đồng thuận Nominated Proof-of-Stake (NPoS), được thừa hưởng từ hệ sinh thái Substrate. Việc đặt cược đóng vai trò quan trọng trong hệ thống này, vì người dùng đặt cược token AVAIL để tăng cường bảo mật mạng và nhận phần thưởng. Số lượng token đặt cược càng nhiều, mạng lưới càng an toàn, vì chi phí tấn công mạng tăng lên theo số lượng token đặt cược.

Các ứng dụng Staking bao gồm:

• Đánh cược DA có sẵn: Người dùng có thể đánh cược các mã thông báo AVAIL cho các trình xác minh hoặc nhóm đề cử để bảo vệ mạng và hỗ trợ các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như trò chơi Web3 và các nền tảng DeFi. Người cược nhận được phần thưởng cho đóng góp của họ.
• Sẵn sàng đặt cược Nexus: Sequencers được yêu cầu đặt cược AVAIL tokens để tham gia vào việc gửi và xếp thứ tự giao dịch. Sequencers có hiệu suất cao sẽ được thưởng, trong khi những người có hiệu suất kém sẽ bị phạt.
• Staking Fusion có sẵn: Ngoài AVAIL tokens, người dùng có thể staking các tài sản tiền điện tử chính khác như BTC và ETH để nâng cao bảo mật mạng, với người stakers nhận được phần thưởng.

Điều quan trọng cần lưu ý là người dùng muốn hủy đặt cọc mã thông báo của họ phải trải qua thời gian hủy liên kết 28 ngày, trong thời gian đó mã thông báo AVAIL của họ không thể được sử dụng hoặc chuyển nhượng.

Thách thức

Rủi ro Cuộc thi Rollup

Sự tăng trưởng của Avail có thể bị thách thức bởi các bản tổng hợp lớn, có mục đích chung đã thiết lập các hệ sinh thái và các giải pháp tương tác nội bộ. Những bản tổng hợp này cuối cùng có thể không còn dựa vào các hệ thống tương tác bên ngoài, điều này có thể làm giảm giá trị của Avail Nexus. Tuy nhiên, sự gia tăng các bản cập nhật dành riêng cho ứng dụng và mức độ phân mảnh cao mà người dùng phải đối mặt khiến kịch bản này ít có khả năng xảy ra hơn.

Cạnh tranh trong Giải pháp DA

Với nhiều giải pháp sẵn có dữ liệu (DA), chẳng hạn như Celestia và EigenDA, và EIP-4844 sắp tới của Ethereum, giới thiệu "blobs" như một tùy chọn xuất bản dữ liệu, sự cạnh tranh trong lớp DA đang tăng cường. Độ nhạy cảm của Rollups đối với chi phí xuất bản dữ liệu và sự cạnh tranh khốc liệt giữa các giải pháp DA có thể khiến họ thích các hệ thống DA đã được thiết lập hoặc dựa vào tính khả dụng của dữ liệu gốc của Ethereum, đặc biệt là khi danksharding đầy đủ được triển khai. Điều này có khả năng ảnh hưởng đến việc áp dụng giải pháp DA của Avail.

Chia sẻ rủi ro bảo mật

Mô hình bảo mật chia sẻ được cung cấp bởi Avail Fusion dựa trên việc đặt cược nhiều tài sản cùng với mã thông báo AVAIL, điều này có thể gây ra mối quan ngại giữa người dùng về an ninh của các tài sản khác nhau này. Một số nhà phát triển có thể thích rút ra bảo mật từ một tài sản đơn lẻ, đã được thiết lập tốt như ETH hoặc BTC thay vì phụ thuộc vào nhiều mã thông báo. Ngoài ra, các nhà phát triển có thể chuyển sang các giải pháp DA với bảo mật kinh tế mạnh hơn nếu Avail Fusion không đảm bảo đủ bảo mật.

Cạnh tranh từ các hệ sinh thái dịch vụ giá trị gia tăng

Các sản phẩm restaking hoặc bảo mật chia sẻ khác có thể phát triển hệ sinh thái dịch vụ tạo giá trị phục vụ cho rollups. Ví dụ, EigenLayer có thể cung cấp dịch vụ xếp hàng phi tập trung, sẵn sàng dữ liệu và dịch vụ hoàn chỉnh nhanh, giúp nó trở nên cạnh tranh hơn. Những tính năng bổ sung này có thể thu hút các nhà phát triển tìm kiếm một giải pháp toàn diện và an toàn hơn.