Vue d'ensemble des solutions de disponibilité des données

Dans le domaine de la blockchain, les problèmes de disponibilité des données (DA) auxquels fait face Layer 2 (L2) impliquent principalement un compromis entre sécurité et coût. Pour résoudre ce problème, deux solutions principales, on-chain et off-chain, ont émergé dans l'industrie.

Solutions sur chaîne : Proto-Danksharding

Les solutions on-chain désignent L2 continuant à utiliser Ethereum comme couche DA, en s'appuyant sur Ethereum pour réduire le coût de la disponibilité des données. Proto-Danksharding (EIP-4844) est la solution d'Ethereum pour réduire les coûts DA, qui introduit un nouveau format de transaction Blob. Les données de transaction téléchargées par L2 seront stockées de manière non permanente au format Blob sur la couche de consensus d'Ethereum, offrant ainsi une disponibilité des données plus économique pour L2.

Cela signifie qu'Ethereum deviendra à l'avenir un tableau d'affichage en temps réel, où les données du tableau seront supprimées après un certain temps, et que L2 devra stocker ses propres sauvegardes de toutes les données. Le Proto-Danksharding devrait être lancé lors de la mise à niveau d'Ethereum à Cancun à la fin de cette année.

Solutions hors chaîne

Les solutions off-chain ne considèrent plus Ethereum comme couche DA, mais recherchent des moyens de disponibilité des données plus économiques. En fonction du degré de décentralisation et de sécurité, les solutions off-chain peuvent être classées en quatre catégories :

1. Validium

Validium est une solution DA hautement centralisée. Dans ce modèle, les données de transaction sont gérées par un opérateur centralisé et publiées hors chaîne. Bien que cette approche puisse maximiser la protection de la vie privée des parties prenantes et minimiser les coûts DA, elle présente également les risques les plus élevés. Si l'opérateur hors chaîne rencontre des défaillances ou adopte un comportement malveillant, les fonds des utilisateurs pourraient ne pas être récupérables.

2. Commission de disponibilité des données (DAC)

Pour réduire le risque de point de défaillance unique lié à un opérateur unique, Validium est généralement utilisé en conjonction avec DAC. DAC est similaire à une chaîne de consortium, composée de plusieurs nœuds de confiance. Ces nœuds conservent des copies des données de transaction et rendent les données publiques en cas de problème avec l'opérateur, facilitant ainsi le retrait des fonds par les utilisateurs.

Le coût d'exploitation des DAC est relativement bas, mais du point de vue de la sécurité, un petit DAC (8-10 personnes ) reste vulnérable au vol de clés privées ou à des comportements malveillants collectifs, ce qui peut entraîner le gel ou le vol de fonds sur la chaîne.

3. Volition

Volition est un mode hybride qui permet aux utilisateurs de choisir si les données d'une transaction unique sont publiées sur la chaîne ou hors chaîne. Par exemple, dans un DEX adoptant ce mode, les utilisateurs peuvent contrôler plusieurs comptes, transférer des actifs vers des comptes de données hors chaîne pour des transactions fréquentes et à faible coût, puis ramener les actifs vers des comptes de données sur la chaîne une fois les transactions terminées.

Par rapport à un Validium pur, le Volition peut hériter partiellement de la sécurité d'Ethereum.

4. Solution DA générale

En plus des solutions DA de l'écosystème Ethereum, il existe une catégorie de solutions DA génériques. Ces solutions peuvent non seulement fournir la disponibilité des données pour les L2 d'Ethereum, mais aussi servir un plus grand nombre de chaînes et de projets.

L'idée générale des solutions DA de type universel est d'améliorer la sécurité de la disponibilité des données, afin d'atteindre une sécurité de niveau blockchain publique. Elles disposent de nœuds de validation indépendants, de producteurs de blocs et de mécanismes de consensus, mais ne prennent pas en charge les contrats intelligents.

Introduction au projet DA

Dans le développement des blockchains modulaires, Ethereum détient presque 90 % de la part du niveau de consensus et du niveau de règlement. Le niveau d'exécution a formé un schéma de "quadripode" après une compétition acharnée. Le niveau DA est encore à ses débuts, voici quelques projets DA populaires :

StarkEx

StarkEx est un cadre développé par l'équipe de StarkWare, qui fournit des solutions d'évolutivité pour des applications spécifiques, tout en offrant également des solutions de disponibilité des données. StarkEx propose trois modes de disponibilité des données : en chaîne, Validium et Volition. Son option Validium intègre le DAC pour améliorer la sécurité.

Les projets utilisant StarkEx pour la disponibilité des données incluent dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi, etc.

zkPorter

zkPorter est une solution DA hors chaîne proposée en avril 2021 par l'équipe de développement de zkSync, Matter Labs. C'est une chaîne indépendante spécialement conçue pour publier des données de transaction L2, maintenue en sécurité par un mécanisme de consensus PoS. Les détenteurs de jetons zkSync peuvent miser leurs jetons pour devenir des gardiens de zkPorter afin de vérifier et de signer des blocs.

Dans la vision de Matter Labs, les comptes sur zkPorter peuvent interagir sans couture avec les comptes ou contrats sur ZK Rollup (zkSync Era). Du point de vue de l'utilisateur, la seule différence notable pourrait être que les frais des comptes zkPorter seront beaucoup moins chers.

Cependant, bien que zkPorter ait été proposé il y a quelques années, il n'y a toujours pas de progrès significatif à ce jour, et Matter Labs n'a pas divulgué d'informations sur le réseau de test zkPorter et l'avancement du développement.

EigenDA

EigenDA est un projet de couche DA développé sur EigenLayer. Contrairement aux projets DA génériques, EigenDA est un middleware, n'ayant pas son propre mécanisme de consensus, et sa sécurité est obtenue par le mode de mise en jeu des validateurs Ethereum d'EigenLayer.

EigenDA est le premier service de validation actif (AVS) sur EigenLayer. Les stakers re-stakent leur ETH dans EigenDA pour exécuter des services de validation de données afin de recevoir des récompenses, tandis que les acheteurs (L2) publient des données sur EigenDA pour bénéficier de coûts de transaction réduits et d'un TPS plus élevé.

Bien qu'EigenDA ne soit pas encore en ligne sur le testnet, plusieurs équipes prévoient de l'intégrer dans L2, comme Mantle, Layer N, Offshore, etc.

Celestia

Celestia est une blockchain DA polyvalente, possédant ses propres nœuds de validation et un mécanisme de consensus PoS. Bien que le coût soit plus élevé par rapport à d'autres solutions DA hors chaîne, la sécurité est considérablement améliorée.

Celestium est une chaîne L2 d'Ethereum, utilisant Celestia comme couche de disponibilité des données (DA) et Ethereum comme couche de règlement et de consensus. La manière dont Celestium réalise la disponibilité des données est la suivante :

1. Celestium prouvera les données téléchargées sur Ethereum, mais publiera les données de transaction sur Celestia ;
2. Les nœuds de validation de Celestia envoient la preuve de disponibilité des données signée au contrat DA Bridge sur Ethereum pour vérification et stockage ;
3. Les contrats L2 sur Ethereum peuvent accéder à ces données à tout moment.

Celestia a terminé deux tours de financement et a annoncé le 26 septembre qu'elle procéderait à un airdrop de TIA (l'actif natif de Celestia) aux développeurs et à certaines adresses spécifiques sur la chaîne.

Disponible

Avail a été initialement créé par Polygon Labs en 2020, dans le but de résoudre les problèmes de disponibilité des données. En mars de cette année, Avail s'est détaché de Polygon pour fonctionner en tant que chaîne de blocs DA indépendante, ne se limitant plus à l'écosystème de Polygon ou d'Ethereum.

Techniquement, Avail est un peu plus complexe que Celestia. Son réseau principal est prévu pour être lancé au premier trimestre de 2024 et est actuellement entré dans la deuxième phase du réseau de test. Les utilisateurs peuvent participer de plusieurs manières, y compris en obtenant des jetons de réseau de test, en développant des applications ou des chaînes intégrées à Avail, ou en rejoignant le réseau de test en tant que validateurs ou clients légers.

Résumé

Avec l'approche de la mise à niveau Cancun d'Ethereum, les projets de couche DA hors chaîne pourraient être directement confrontés à la concurrence des affaires avec Ethereum. En plus de se concentrer sur des coûts plus bas, ces projets doivent également envisager comment améliorer leur compétitivité. Pour les utilisateurs, il est intéressant de se demander si des projets importants similaires à Optimism ou Arbitrum émergeront dans la compétition des couches DA.