數據可用性解決方案概覽

在區塊鏈領域，Layer (L2) 面臨的數據可用性 (DA) 問題主要涉及安全性和成本的權衡。爲解決這一問題，業內出現了鏈上和鏈下兩種主要解決方案。

鏈上解決方案：Proto-danksharding

鏈上解決方案指L2繼續使用以太坊作爲DA層，並依賴以太坊降低數據可用性成本。Proto-danksharding (EIP-4844) 是以太坊降低DA成本的方案，它引入了新的交易格式 Blob。L2上傳的交易數據將以Blob格式在以太坊共識層上進行非永久存儲，爲L2提供更經濟的數據可用性。

這意味着以太坊未來將成爲一個實時公告板，公告板上的數據會在一段時間後刪除，L2需要自行存儲所有數據的備份。Proto-danksharding預計將在以太坊今年年底的坎昆升級中推出。

鏈下解決方案

鏈下解決方案不再將以太坊作爲DA層，而是尋求更經濟的數據可用性方式。根據去中心化程度和安全性的不同，鏈下解決方案可分爲四類：

1. Validium

Validium是一種高度中心化的DA方案。在這種模式下，交易數據由中心化運營商管理並發布到鏈下。雖然這種方式能夠最大程度保護交易方隱私並將DA成本降至最低，但也帶來了最高的風險。如果鏈下運營商出現故障或惡意行爲，用戶資金可能無法找回。

2. 數據可用性委員會 (DAC)

爲減少單一運營商帶來的單點故障風險，Validium通常配合DAC使用。DAC類似於聯盟鏈，由多個可信節點組成。這些節點保存交易數據副本，並在運營商出現問題時公開數據，便於用戶提取資金。

DAC運行成本相對較低，但從安全角度看，小型DAC (8-10人) 仍容易發生私鑰被盜或集體惡意行爲，可能導致鏈上資金被凍結或竊取。

3. Volition

Volition是一種混合模式，允許用戶自行選擇單個交易的數據是發布在鏈上還是鏈下。例如，在採用此模式的DEX中，用戶可以控制多個帳戶，將資產轉移到鏈下數據帳戶進行頻繁且低成本的交易，交易結束後再將資產轉回鏈上數據帳戶。

相比純粹的Validium，Volition能夠部分繼承以太坊的安全性。

4. 通用型DA方案

除了以太坊生態的DA解決方案，還存在一類通用型DA方案。這些方案不僅可以爲以太坊的L2提供數據可用性，還能服務於更多的鏈和項目。

通用型DA方案的總體思路是增強數據可用性的安全性，以達到公鏈級安全。它們擁有獨立的驗證節點、區塊生產者和共識機制，但不支持智能合約。

DA層項目介紹

在模塊化區塊鏈的發展中，以太坊幾乎佔據了共識層和結算層90%的份額，執行層經過激烈競爭後形成了"四足鼎立"的格局。而DA層仍處於起步階段，以下是幾個較爲熱門的DA層項目：

StarkEx

StarkEx是由StarkWare團隊研發的框架，爲特定應用程序提供擴容解決方案，同時也提供數據可用性方案。StarkEx提供三種數據可用性模式：鏈上、Validium和Volition。其Validium方案融合了DAC以提高安全性。

目前使用StarkEx提供數據可用性的項目包括dYdX v3、Immutable、Sorare、DeversiFi等。

zkPorter

zkPorter是由zkSync的研發團隊Matter Labs在2021年4月提出的鏈下DA解決方案。它是一條專門供L2發布交易數據的獨立鏈，通過PoS共識機制維護安全。zkSync代幣持有者可以質押代幣成爲zkPorter的守護者來驗證和籤名區塊。

在Matter Labs的設想中，zkPorter上的帳戶可以與ZK Rollup（zkSync Era）上的帳戶或合約無縫交互。從用戶角度看，可能唯一明顯的區別是zkPorter帳戶的費用會便宜很多。

然而，盡管zkPorter是幾年前提出的，但目前仍未有明顯進展，Matter Labs也未披露任何關於zkPorter測試網及開發進度的信息。

EigenDA

EigenDA是基於EigenLayer開發的DA層項目。與通用型DA項目不同，EigenDA是一個中間件，沒有自己的共識機制，其安全性通過EigenLayer的以太坊驗證者再質押模式獲得。

EigenDA是EigenLayer上的第一個主動驗證服務（AVS）。再質押者將ETH重新質押進EigenDA執行數據驗證服務以獲得報酬，買方（L2）將數據發布到EigenDA從而獲得更低的交易成本和更高的TPS。

盡管EigenDA還未上線測試網，但已有多個團隊計劃將其集成到L2中，如Mantle、Layer N、Offshore等。

Celestia

Celestia是一條通用型的DA公鏈，擁有自己的驗證節點和PoS共識機制。雖然相比其他鏈下DA解決方案成本更高，但安全性顯著提升。

Celestium是一條以太坊L2鏈，使用Celestia作爲DA層，並將以太坊作爲結算與共識層。Celestium實現數據可用性的方式如下：

1. Celestium將證明數據上傳到以太坊，但將交易數據發布到Celestia；
2. Celestia的驗證節點對數據可用性證明籤名後發送到以太坊上的DA Bridge Contract進行驗證並存儲；
3. 以太坊上的L2合約可以隨時訪問這些數據。

Celestia已完成兩輪融資，並於9月26日宣布將向開發者和特定鏈上地址空投TIA（Celestia的原生資產）。

Avail

Avail最初是Polygon Labs在2020年創立的項目，旨在解決數據可用性問題。今年3月，Avail從Polygon中獨立出來，作爲一條獨立的DA公鏈運行，不再局限於Polygon或以太坊生態系統。

技術上，Avail比Celestia更復雜一些。其主網預計在2024年第一季度上線，目前已進入測試網第二階段。用戶可以通過多種方式參與，包括獲取測試網代幣、開發與Avail集成的應用程序或鏈，以及作爲驗證者或輕客戶端加入測試網。

總結

隨着以太坊坎昆升級的臨近，鏈下DA層項目可能將直接面臨與以太坊的業務競爭。除了主打更低成本外，這些項目還需考慮如何提升自身競爭力。對用戶而言，值得關注DA層競爭中是否會出現類似Optimism、Arbitrum那樣的重要項目。