模塊化區塊鏈中,執行層和共識層已是紅海市場,數據可用性層的價值仍然有待被發掘。原文標題:《IOSGWeeklyBrief|拆解數據可用性層:模塊化未來中被忽視的樂高積木#136》?
撰文:Jiawei,IOSGVentures
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對于輕客戶端的數據可用性,采用糾刪碼來解決該問題幾乎沒有異議,不同點在于如何確保糾刪碼被正確編碼。PolygonAvail和Danksharding中采用了KZG承諾,而Celestia中采用了欺詐證明。
對于Rollup的數據可用性,如果把DAC理解為聯盟鏈,那么PolygonAvail和Celestia所做的就是使數據可用性層更加去中心化——相當于提供「DA-Specific」的公鏈,以此提升信任級別。
未來的3至5年內,區塊鏈的架構必然由單體化向模塊化演變,各層呈現低耦合狀態。未來可能出現Rollup-as-a-Service、DataAvailability-as-a-Service等許多模塊化組件的提供商,實現區塊鏈體系結構的可組合性樂高。模塊化區塊鏈是支撐下一個周期的重要敘事之一。
模塊化區塊鏈中,執行層已經「四分天下」,后來者寥寥;共識層逐鹿中原,Aptos和Sui等嶄露頭角,公鏈競爭格局雖未塵埃落定,但其敘事已是新瓶裝舊酒,難以尋找合理的投資機會。而數據可用性層的價值仍然有待被發掘。
模塊化區塊鏈?ModularBlockchain
在聊數據可用性之前,我們先花點時間對模塊化區塊鏈進行簡要回顧。
Archimedes:暫未受Curve池漏洞直接影響,正重新評估發布策略:8月1日消息,DeFi借貸市場Archimedes發推表示,使用舊版本Vyper編譯器的Curve池受到可重入漏洞的影響,影響了Archimedes的兩個v2合作伙伴AlchemixFi、MetronomeDAO,但對Archimedes及用戶沒有直接影響,Archimedes正在重新評估發布策略,并權衡單一流動性池策略的所有選項。[2023/8/1 16:10:43]
圖片來源:IOSGVentures,據PeterWatts改制
關于模塊化區塊鏈的分層暫無嚴格定義,一些分層方式從以太坊出發,另一些則偏向通用化的視角,主要看在何語境下進行討論。
執行層:兩件事發生在執行層。對單筆交易而言,執行交易并發生狀態更改;對同批次的交易而言,計算該批次的狀態根。當前以太坊執行層的一部分工作分給了Rollup,即我們熟知的StarkNet、zkSync、Arbitrum和Optimism等。
結算層:可以理解為主鏈上的Rollup合約驗證狀態根的有效性或欺詐證明的過程。
共識層:無論采用PoW、PoS或其他共識算法,總之共識層是為了在分布式系統中對某件事達成一致,即對狀態轉換的有效性達成共識。在模塊化的語境下,結算層和共識層的含義有些相近,故也有一些研究者把結算層和共識層統一起來。
歷史狀態層:由Polynya提出。因為在引入Proto-Danksharding之后,以太坊只在一定時間窗口內維護即時數據可用性,之后則進行修剪操作,把這項工作交給其他人。例如PortalNetwork或是其他存儲這些數據的第三方可被歸類于這一層。
DOGE未平倉合約已飆升至62億:金色財經報道,根據Trading View跟蹤數據顯示,DOGE周二上漲10%,創下4月3日以來的最大單日漲幅。根據Coinglass追蹤的數據,名義未平倉合約(即活躍永續期貨合約數量鎖定的美元價值)自4月19日以來首次突破5億美元大關。兩周內增加了一倍多。截止目前,DOGE未平倉合約已飆升至62億,接近4月8日達到的高點64.3億。未平倉合約增加和價格上漲相結合表明有新資金涌入市場。此外,截至發稿時,未平倉合約加權資金利率已降至零,表明看漲多頭頭寸和看跌空頭頭寸之間存在平衡。[2023/7/26 15:59:44]
數據可用性層:數據可用性存在什么問題?對應的解決方案各自是什么?這是本文要集中討論的問題,在此先不對它進行概括。
?圖片來源:IOSGVentures
以下我們具體來看這些方案。
DAProvidedbyRollup
在最簡單的Validium方案中,由中心化的數據運營商來負責確保數據可用性,用戶需要信任運營商不會作惡。這樣的好處是成本低,但實際上幾乎沒有安全保證。
于是,StarkEx在2020年進一步提出了由數據可用性委員會維護的Validium方案。DAC的成員是知名且在法律管轄區內的個人或組織,信任假設是他們不會串通和作惡。
Arbitrum今年提出了AnyTrust,同樣采用數據委員會來確保數據可用性,并基于AnyTrust構建了ArbitrumNova。
Cybozu推出Web3和生成式AI投資基金kintone Teamwork Fund:7月5日消息,日本企業Cybozu推出企業風險投資(CVC)kintone Teamwork Fund,將在新服務開發、Web3和生成式AI等新技術領域進行投資。
該基金已從7月4日開始招募希望獲得投資和支持的初創公司,將為入選者提供投資和商業化支持。[2023/7/5 22:19:22]
zkPorter則提出由Guardians來維護數據可用性,他們需要質押zkSyncToken,如果發生了數據可用性故障,那么質押的資金將被罰沒。
三者都提供了稱為Volition的選項:用戶按需自由選擇鏈上或鏈下數據可用性,根據具體的使用場景,在安全性和成本之間自行取舍。
圖片來源:https://blog.polygon.technology/from-rollup-to-validium-with-polygon-avail/
GeneralDAScenarios
提出上述方案基于這樣的想法:既然普通運營商的信譽度不夠高,那么就引入更權威的委員會來提高信譽度。
一個小型委員會的安全程度足夠高嗎?以太坊社區早在兩年前就提出了Validium的勒索攻擊問題:如果竊取了足夠的委員會成員的私鑰,使得鏈下數據可用性不可用,那么可以威脅用戶——只有他們支付足夠的贖金才能從Layer2提款。據RoninBridge和HarmonyHorizonBridge被盜的前車之鑒,我們無法忽略這樣的可能性。
Multichain第一季度10%手續費已存入安全基金,價值超18萬美元:4月18日消息,跨鏈路由協議Multichain宣布已將第一季度10%的跨鏈手續費存入其安全基金中,約183,142美元,以在特殊時期保障用戶資金安全。其安全基金總數已超144萬美元。[2023/4/18 14:10:54]
既然鏈下的數據可用性委員會并非足夠安全,那么如果引入區塊鏈作為信任主體來保證鏈下數據可用性呢?
如果把前述的DAC理解為聯盟鏈,那么PolygonAvail和Celestia所做的就是使數據可用性層更加去中心化——相當于提供了「DA-Specific」的公鏈,擁有一系列的驗證節點、區塊生產者和共識機制,以此提升信任級別。
除了安全性的提升之外,如果數據可用性層本身就是一條鏈,那么它其實可以不局限于為某個Rollup、或者某個鏈提供數據可用性,而是作為通用化的解決方案。
圖片來源:https://blog.celestia.org/celestiums/
我們以Celestia在以太坊Rollup上的應用QuantumGravityBridge為例進行解釋。以太坊主鏈上的L2Contract像往常一樣驗證有效性證明或欺詐證明,區別在于數據可用性由Celestia提供。Celestia鏈上沒有智能合約、不對數據進行計算,只確保數據可用。
L2Operator把交易數據發布到Celestia主鏈,由Celestia的驗證人對DAAttestation的MerkleRoot進行簽名,并發送給以太坊主鏈上的DABridgeContract進行驗證并存儲。
BlockFi債權人尋求在破產程序對其個人信息保密:金色財經報道,BlockFi債權人正在尋求對他們的個人詳細信息保密,他們在一份法庭文件中辯稱,如果他們的名字作為破產程序的一部分被披露,他們將面臨被黑客入侵或身份被盜的風險。[2023/1/11 11:06:39]
這樣實際上用DAAttestation的MerkleRoot代替證明了所有的數據可用性,以太坊主鏈上的DABridgeContract只需要驗證并存儲這個MerkleRoot,開銷得到了極大的降低。
小結
圖片來源:IOSGVentures,據CelestiaBlog改制
在逐一討論上述方案后,我們從安全性/去中心化程度、Gas花費的角度來做一個橫向比較。注意,該坐標圖僅代表筆者的個人理解,作為模糊的大致劃分而非定量比較。
左下角的PureValidium安全性/去中心化程度和Gas花費都是最低的。
中間部分是StarkEx和ArbitrumNova的DAC方案、zkPorter的Guardians驗證者集方案,以及通用化的Celestia和PolygonAvail方案。筆者認為采用zkPorter采用Guardians作為驗證者集,對比DAC來說安全性/去中心化程度稍高;而DA-Specific區塊鏈的方案對比一組驗證者集又要稍高。與此同時Gas花費也相應增加。當然這只是極粗略的比較。
右上角的方框內是鏈上數據可用性的方案,有著最高的安全性/去中心化程度和Gas花費。從方框內部來看,由于這三種方案的數據可用性都由以太坊主鏈提供,故它們具有等同的安全性/去中心化程度。純Rollup方案對比單體化的以太坊來說顯然Gas花費更低,而在引入Proto-Danksharding和Danksharding之后,數據可用性的成本將進一步得到降低。
注:本文討論的「數據可用性」語境大多在以太坊之下,需要注意Celestia和PolygonAvail是通用化的方案,并不限于以太坊本身。
最后我們在表格中對上述方案做個總結。
圖片來源:IOSGVentures
ClosingThoughts
在討論完上述數據可用性問題之后,我們發現所有方案本質上是在三難困境的相互制約下做權衡取舍,而方案之間的區別在于權衡的「細粒度」不同。
從用戶角度考慮,協議提供同時鏈上和鏈下數據可用性的選項是合理的。因為在不同的應用場景之下、或者不同的用戶群體之間,用戶對安全性和成本的敏感程度亦各不相同。
上文更多討論了數據可用性層對以太坊和Rollup的支持。在跨鏈通信上,Polkadot的中繼鏈為其他平行鏈提供了數據可用性的原生安全保證;而CosmosIBC依賴于輕客戶端模型,故確保輕客戶端能夠驗證源鏈和目標鏈的數據可用性至關重要。
模塊化的好處在于可插拔和靈活性,能夠按需為協議做適配:例如卸下以太坊的數據可用性包袱,同時確保安全和信任級別;或是在多鏈生態下提升輕客戶端通信模型的安全級別,降低信任假設。不僅限于以太坊,數據可用性還可以在多鏈生態、甚至未來更多的應用場景下發揮作用。
我們認為:未來的3至5年內,區塊鏈的架構必然會由單體化向模塊化演變,各層呈現低耦合狀態。未來可能出現Rollup-as-a-Service、DataAvailability-as-a-Service等許多模塊化組件的提供商,實現區塊鏈體系結構的可組合性樂高。模塊化區塊鏈是支撐下一個周期的重要敘事之一。
其中,執行層的估值巨獸已經「四分天下」,后來者寥寥;共識層逐鹿中原,在Aptos和Sui等公鏈開始嶄露頭角后,公鏈競爭格局雖未塵埃落定,但其敘事已是新瓶裝舊酒,難以尋找合理的投資機會。
而數據可用性層的價值仍然有待被發掘。
Referenceshttps://twitter.com/ptrwtts/status/1509869606906650626https://twitter.com/0xAlec/status/1545176941002575872https://github.com/ethereum/research/wiki/A-note-on-data-availability-and-erasure-codinghttps://vitalik.ca/general/2021/04/07/sharding.htmlhttps://coinmarketcap.com/alexandria/article/what-is-data-availabilityhttps://dankradfeist.de/ethereum/2019/12/20/data-availability-checks.htmlhttps://vitalik.ca/general/2021/04/07/sharding.htmlhttps://www.parity.io/blog/what-is-a-light-client/https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/validium/https://forum.celestia.org/t/ethereum-rollup-call-data-pricing-analysis/141https://ethresear.ch/t/adamantium-power-users/9600https://notes.ethereum.org/DD7GyItYQ02d0ax_X-UbWg?viewhttps://blog.polygon.technology/introducing-avail-by-polygon-a-robust-general-purpose-scalable-data-availability-layer-98bc9814c048/https://blog.polygon.technology/the-data-availability-problem/https://blog.celestia.org/ethereum-off-chain-data-availability-landscape/https://blog.celestia.org/celestiums/來源:金色財經
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