Visão geral da solução de disponibilidade de dados

No campo da blockchain, a disponibilidade de dados (DA) enfrentada pela Layer 2 (L2) está principalmente relacionada ao equilíbrio entre segurança e custo. Para resolver este problema, surgiram duas principais soluções na indústria: on-chain e off-chain.

Soluções na cadeia: Proto-Danksharding

Soluções on-chain referem-se ao L2 continuar a usar o Ethereum como camada de DA e depender do Ethereum para reduzir os custos de disponibilidade de dados. Proto-Danksharding (EIP-4844) é a solução do Ethereum para reduzir os custos de DA, introduzindo um novo formato de transação chamado Blob. Os dados de transação carregados pelo L2 serão armazenados de forma não permanente na camada de consenso do Ethereum no formato Blob, proporcionando uma disponibilidade de dados mais econômica para o L2.

Isso significa que o Ethereum se tornará um quadro de avisos em tempo real, onde os dados no quadro de avisos serão excluídos após um determinado período, e o L2 precisará armazenar uma cópia de todos os dados por conta própria. O Proto-Danksharding deve ser lançado na atualização de Cancun do Ethereum no final deste ano.

Soluções off-chain

As soluções off-chain não consideram mais o Ethereum como camada DA, mas buscam formas mais econômicas de disponibilidade de dados. Dependendo do nível de descentralização e segurança, as soluções off-chain podem ser divididas em quatro categorias:

1. Validium

Validium é uma solução de DA altamente centralizada. Neste modelo, os dados das transações são geridos por um operador centralizado e publicados fora da cadeia. Embora esta abordagem possa maximizar a proteção da privacidade das partes envolvidas nas transações e reduzir os custos de DA ao mínimo, também traz o maior risco. Se o operador fora da cadeia falhar ou agir de forma maliciosa, os fundos dos usuários podem não ser recuperáveis.

2. Comissão de Disponibilidade de Dados (DAC)

Para reduzir o risco de falhas de ponto único trazido por um único operador, o Validium é geralmente usado em conjunto com o DAC. O DAC é semelhante a uma cadeia de consórcio, composta por vários nós confiáveis. Esses nós mantêm cópias dos dados das transações e, quando um operador apresenta problemas, os dados são tornados públicos, facilitando a retirada de fundos pelos usuários.

Os custos operacionais de um DAC são relativamente baixos, mas do ponto de vista da segurança, um pequeno DAC (8-10 pessoas ) ainda é suscetível ao roubo de chaves privadas ou a comportamentos maliciosos coletivos, o que pode levar ao congelamento ou roubo de fundos na blockchain.

3. Volição

Volition é um modo híbrido que permite aos usuários escolher se os dados de uma única transação são publicados na cadeia ou fora da cadeia. Por exemplo, em uma DEX que adota este modo, os usuários podem controlar várias contas, transferindo ativos para contas de dados fora da cadeia para realizar transações frequentes e de baixo custo, e após a conclusão da transação, devolver os ativos para as contas de dados na cadeia.

Em comparação com o Validium puro, o Volition pode herdar parcialmente a segurança do Ethereum.

4. Solução DA Genérica

Além das soluções de DA do ecossistema Ethereum, existe uma classe de soluções de DA genéricas. Essas soluções não apenas podem fornecer disponibilidade de dados para o L2 do Ethereum, mas também podem atender a mais cadeias e projetos.

A ideia geral do plano DA genérico é aumentar a segurança da disponibilidade dos dados, a fim de alcançar a segurança ao nível da blockchain pública. Eles possuem nós de validação independentes, produtores de blocos e mecanismos de consenso, mas não suportam contratos inteligentes.

Introdução ao Projeto DA Layer

No desenvolvimento de blockchains modularizados, o Ethereum quase ocupa 90% da quota da camada de consenso e da camada de liquidação, enquanto a camada de execução formou um padrão de "equilíbrio entre quatro partes" após uma intensa competição. A camada DA ainda está em fase inicial, abaixo estão alguns dos projetos DA mais populares:

StarkEx

StarkEx é uma estrutura desenvolvida pela equipe da StarkWare que oferece soluções de escalabilidade para aplicações específicas, ao mesmo tempo que fornece soluções de disponibilidade de dados. StarkEx oferece três modos de disponibilidade de dados: on-chain, Validium e Volition. Sua solução Validium combina DAC para aumentar a segurança.

Atualmente, os projetos que utilizam a disponibilidade de dados fornecida pela StarkEx incluem dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi, entre outros.

zkPorter

zkPorter é uma solução de DA off-chain proposta pela equipe de desenvolvimento zkSync, Matter Labs, em abril de 2021. É uma cadeia independente dedicada à publicação de dados de transação L2, que mantém a segurança através do mecanismo de consenso PoS. Os detentores de tokens zkSync podem fazer staking de tokens para se tornarem guardiões do zkPorter, a fim de validar e assinar blocos.

Na visão da Matter Labs, as contas no zkPorter podem interagir de forma transparente com contas ou contratos no ZK Rollup (zkSync Era). Do ponto de vista do usuário, a única diferença óbvia pode ser que as taxas das contas zkPorter serão muito mais baratas.

No entanto, embora o zkPorter tenha sido proposto há alguns anos, não houve avanços claros até agora, e a Matter Labs não divulgou nenhuma informação sobre a rede de testes do zkPorter ou o progresso do desenvolvimento.

EigenDA

EigenDA é um projeto de camada DA desenvolvido com base no EigenLayer. Ao contrário dos projetos de DA genéricos, o EigenDA é um middleware, não possui seu próprio mecanismo de consenso e sua segurança é obtida através do modo de re-staking dos validadores do Ethereum do EigenLayer.

EigenDA é o primeiro Serviço de Validação Ativa (AVS) na EigenLayer. Os re-stakers re-stacam ETH no EigenDA para executar serviços de validação de dados em troca de recompensas, enquanto os compradores (L2) publicam dados no EigenDA para obter custos de transação mais baixos e maior TPS.

Apesar de o EigenDA ainda não estar disponível na rede de testes, várias equipas já planeiam integrá-lo em L2, como a Mantle, Layer N, Offshore, entre outras.

Celestia

Celestia é uma blockchain de DA de propósito geral, com seus próprios nós de validação e mecanismo de consenso PoS. Embora o custo seja mais alto em comparação com outras soluções de DA fora da cadeia, a segurança é significativamente aumentada.

Celestium é uma cadeia L2 do Ethereum, que utiliza a Celestia como camada de DA e o Ethereum como camada de liquidação e consenso. A forma como o Celestium implementa a disponibilidade de dados é a seguinte:

1. Celestium irá enviar os dados de prova para o Ethereum, mas publicará os dados da transação na Celestia;
2. Os nós de validação da Celestia enviam a prova de disponibilidade de dados assinada para o Contrato DA Bridge na Ethereum para verificação e armazenamento;
3. Os contratos L2 na Ethereum podem acessar esses dados a qualquer momento.

A Celestia concluiu duas rodadas de financiamento e anunciou no dia 26 de setembro que irá airdropar TIA (o ativo nativo da Celestia) para desenvolvedores e endereços específicos na blockchain.

Disponível

Avail foi um projeto criado pela Polygon Labs em 2020, com o objetivo de resolver problemas de disponibilidade de dados. Em março deste ano, o Avail se independizou da Polygon, operando como uma blockchain DA independente, sem se limitar ao ecossistema da Polygon ou da Ethereum.

Tecnicamente, o Avail é mais complexo que o Celestia. A sua mainnet está prevista para ser lançada no primeiro trimestre de 2024 e atualmente está na segunda fase da testnet. Os usuários podem participar de várias maneiras, incluindo a obtenção de tokens da testnet, o desenvolvimento de aplicativos ou cadeias integradas com o Avail, ou juntando-se à testnet como validadores ou clientes leves.

Resumo

Com a aproximação da atualização Cancun do Ethereum, os projetos de camada DA off-chain podem enfrentar diretamente a concorrência dos negócios do Ethereum. Além de se destacarem por custos mais baixos, esses projetos também precisam considerar como aumentar sua competitividade. Para os usuários, vale a pena observar se aparecerão projetos importantes na competição da camada DA, semelhantes ao Optimism e Arbitrum.