Огляд рішень для доступності даних

У сфері блокчейн Layer 2 (L2) стикається з проблемою доступності даних (DA), яка в основному стосується компромісу між безпекою та витратами. Для вирішення цієї проблеми у галузі з'явилися дві основні рішення: на ланцюзі та поза ланцюгом.

Рішення на базі блокчейн: Proto-Danksharding

Рішення на блокчейні означає, що L2 продовжує використовувати Ethereum як рівень DA та покладається на Ethereum для зниження витрат на доступність даних. Proto-Danksharding (EIP-4844) є рішенням Ethereum для зниження витрат на DA, яке вводить новий формат транзакцій Blob. Дані транзакцій, завантажені L2, будуть зберігатися в форматі Blob на рівні консенсусу Ethereum для надання L2 більш економічної доступності даних.

Це означає, що Ethereum у майбутньому стане реальним інформаційним щитом, дані на якому будуть видалятися через деякий час, а L2 повинні самостійно зберігати всі резервні копії даних. Proto-Danksharding, як очікується, буде запущено в оновленні Ethereum у Канкуні наприкінці цього року.

Рішення поза ланцюгом

Офлайн-рішення більше не використовують Ethereum як рівень DA, а шукають більш економічні способи забезпечення доступності даних. В залежності від ступеня децентралізації та безпеки, офлайн-рішення можна поділити на чотири категорії:

1. Валідіум

Validium є високоструктурованою централізованою DA схемою. У цій моделі торгові дані управляються централізованим оператором і публікуються поза ланцюгом. Хоча цей підхід може максимально захистити конфіденційність учасників угоди та знизити витрати на DA до мінімуму, він також несе найбільший ризик. Якщо поза ланцюговий оператор зазнає збоїв або виявить злочинну поведінку, кошти користувачів можуть бути втрачені.

2. Комітет доступності даних (DAC)

Щоб зменшити ризик одноточкових збоїв, пов’язаних з єдиним оператором, Validium зазвичай використовується в парі з DAC. DAC подібний до консорціумного блоку, що складається з кількох надійних вузлів. Ці вузли зберігають копії даних транзакцій і публікують дані у разі проблем з оператором, що спрощує користувачам вилучення коштів.

Витрати на експлуатацію DAC відносно низькі, але з точки зору безпеки, невеликі DAC (8-10 осіб ) все ще можуть стати жертвою крадіжки приватних ключів або колективних зловмисних дій, що може призвести до замороження або крадіжки коштів на ланцюзі.

3. Воля

Volition є гібридним режимом, який дозволяє користувачам самостійно вибирати, чи будуть дані окремої угоди опубліковані в ланцюзі, чи поза ним. Наприклад, у DEX, що використовує цей режим, користувачі можуть контролювати кілька облікових записів, переміщуючи активи на поза-ланцюговий обліковий запис даних для частих і низьковартісних угод, а після завершення угоди повертаючи активи назад на ланцюговий обліковий запис даних.

На відміну від чистого Validium, Volition може частково успадковувати безпеку Ethereum.

4. Універсальний DA рішення

Окрім рішень з доступності даних (DA) в екосистемі Ethereum, існує клас універсальних рішень DA. Ці рішення можуть забезпечити доступність даних не лише для L2 Ethereum, але й для більшої кількості ланцюгів і проектів.

Загальна ідея універсального DA-рішення полягає в підвищенні безпеки доступності даних для досягнення безпеки на рівні публічної блокчейн-мережі. Вони мають незалежні вузли верифікації, виробників блоків та механізми консенсусу, але не підтримують смарт-контракти.

Опис проекту DA шару

У розвитку модульного блокчейну Ethereum майже займає 90% частки у рівні консенсусу та рівні розрахунків, а рівень виконання після жорсткої конкуренції сформував «чотири ноги на столі». А рівень DA все ще на початковій стадії, нижче наведені кілька популярних проектів рівня DA:

Компанія StarkEx

StarkEx є фреймворком, розробленим командою StarkWare, який пропонує рішення для масштабування для конкретних додатків, а також рішення для доступності даних. StarkEx пропонує три моделі доступності даних: на ланцюгу, Validium та Volition. Його рішення Validium поєднує DAC для підвищення безпеки.

На даний момент проекти, що використовують StarkEx для забезпечення доступності даних, включають dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi тощо.

zkPorter

zkPorter є рішенням для поза ланцюга DA, яке було запропоновано командою Matter Labs, що розробляє zkSync, у квітні 2021 року. Це незалежний ланцюг, призначений для публікації даних транзакцій L2, який підтримує безпеку за допомогою механізму консенсусу PoS. Власники токенів zkSync можуть ставити свої токени, щоб стати охоронцями zkPorter для перевірки та підписання блоків.

У концепції Matter Labs облікові записи на zkPorter можуть безшовно взаємодіяти з обліковими записами або контрактами на ZK Rollup (zkSync Era). З точки зору користувача, єдиною помітною різницею можуть бути значно нижчі витрати на облікові записи zkPorter.

Проте, хоча zkPorter було запропоновано кілька років тому, наразі немає помітного прогресу, і Matter Labs не розкрила жодної інформації про тестову мережу zkPorter та прогрес у розробці.

EigenDA

EigenDA є проектом DA-слою, розробленим на базі EigenLayer. На відміну від загальних DA-проектів, EigenDA є посередником, не має власного механізму консенсусу, а його безпека забезпечується через повторне стейкінгування валідаторів Ethereum з EigenLayer.

EigenDA є першим активним сервісом верифікації (AVS) на EigenLayer. Повторні стейкери повторно ставлять ETH у EigenDA для виконання послуг верифікації даних за винагороду, а покупці (L2) публікують дані в EigenDA, щоб отримати нижчі комісії за транзакції та вищий TPS.

Хоча EigenDA ще не запущено в тестовій мережі, вже кілька команд планують інтегрувати його в L2, такі як Mantle, Layer N, Offshore тощо.

Селестія

Celestia є універсальною DA блокчейн-мережею, що має власні вузли перевірки та механізм консенсусу PoS. Хоча вартість її використання вища, ніж у інших рішень DA, що знаходяться поза ланцюгом, безпека значно підвищується.

Celestium є мережею L2 на базі Ethereum, яка використовує Celestia як рівень доступності даних (DA) та Ethereum як рівень розрахунків і консенсусу. Celestium реалізує доступність даних наступним чином:

1. Celestium буде завантажувати дані доказів на Ethereum, але публікувати дані транзакцій на Celestia;
2. Верифікаційні вузли Celestia надсилають підписані докази доступності даних для перевірки та зберігання в DA Bridge Contract на Ethereum;
3. Контракти L2 на Ethereum можуть отримувати доступ до цих даних у будь-який час.

Celestia завершила два раунди фінансування і 26 вересня оголосила про аірдроп TIA (внутрішнього активу Celestia) для розробників та певних адрес в блокчейні.

Доступний

Avail спочатку був проектом Polygon Labs, заснованим у 2020 році, метою якого було вирішення проблеми доступності даних. У березні цього року Avail відокремився від Polygon і почав працювати як незалежна DA блокчейн-мережа, більше не обмежуючись екосистемою Polygon або Ethereum.

Технічно, Avail є дещо складнішим за Celestia. Його основна мережа очікується в запуску в першому кварталі 2024 року, наразі вона перейшла до другої фази тестової мережі. Користувачі можуть брати участь різними способами, включаючи отримання токенів тестової мережі, розробку додатків або ланцюгів, інтегрованих з Avail, а також приєднання до тестової мережі як валідатори або легкі клієнти.

Підсумок

З наближенням оновлення Ethereum Cancun, проекти DA рівня поза ланцюгом можуть безпосередньо зіткнутися з конкуренцією з боку бізнесу Ethereum. Окрім основного акценту на нижчі витрати, цим проектам також потрібно подумати про те, як підвищити свою конкурентоспроможність. Для користувачів варто звернути увагу на те, чи з'являться в конкуренції DA рівня важливі проекти, подібні до Optimism, Arbitrum.