为什么数据可用性对Layer2如此重要?

可用性 数据 2023-11-12 94

摘要:以太坊基金会研究员 Dankrad Feist 曾在一条推文中表示,不使用以太坊获得数据可用性就不是L2。如果按照他的说法,那么许多链都要被踢出L2的队伍,例如 Arbitrum Nova、Polygon&nb...

以太坊基金会研究员 Dankrad Feist 一条推特曾经说过,不使用以太坊获取数据的可用性不是L2。如果按照他的说法,很多链条都会被踢出L2队,比如 Arbitrum Nova、Polygon 和 Mantle 等。

那么,数据的可用性是什么呢?L2面临着什么样的数据可用性问题?为什么L2在数据可用性层面上有这么多争议?本文将关注这些问题,并试图揭开数据可用性的神秘面纱。

数据的可用性是什么?

简单地说,数据可用性是指区块生产者将区块的所有交易数据发布到网络中,以便验证人能够下载。

如果一个块生产者发布了完整的数据并允许验证人下载,我们说信息是可用的;如果它隐藏了一些数据,使验证人无法下载完整的数据,我们说信息不能使用。

数据可用性与数据可检索性的区别

一般来说,我们很容易将数据的可用性与数据的可检索性混淆,但实际上两者有很大的不同。

  • 数据可用性涉及区块生产但未通过共识添加到区块链的阶段,因此数据可用性与历史数据无关,但与新发布的数据是否可以通过共识有关。

  • 数据可检索性涉及到数据通过共识并始终存储在区块链之后的阶段,即检索历史数据的能力。以太坊中存储所有历史数据的节点称为归档节点。

因此,L2 BEAT 创始人曾在长推中表示,整个节点没有责任向我们提供历史数据。我们之所以能得到它,是因为整个节点充满了善良。

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

同时,他还表示数据可用性(Data Availability)一个词会使人误解它的作用,应该用数据发布来代替(Data Publishing),这种说法也得到了 Celestia 创始人的认可。

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

L2中的数据可用性问题

虽然数据可用性的概念来自以太坊,但我们关注的是L2的数据可用性。

在L2中排序器(Sequencer)也就是区块生产者,他们需要发布足够的交易数据来验证交易是否有效。(想了解排序器(Sequencer)更多内容请阅读洞察专刊之前的文章《研究报告》|排序器(Sequencer)原则、现状及未来)

但在这个过程中存在两个问题,一是确保验证机制的安全,二是降低数据发布的成本。下面将详细介绍。

确保验证机制安全的问题

我们知道 OP Rollup 选择欺诈确认的方式来验证交易的有效性,ZK Rollup 采用实效性确认的方法。

  • 对于 OP Rollup:如果排序器(Sequencer)不发布完整的可追溯块数据,欺诈证实中的挑战者将无法发起有效的挑战;

  • 对于 ZK Rollup:虽然有效性证明了他们不需要数据可用性,但 ZK Rollup 作为一个整体,它仍然需要数据的可用性。如果没有可追溯块的数据,用户将无法知道其余额,并可能丢失资产。

为了使验证安全,目前的L2排序器(Sequencer)L2状态数据和交易数据一般发布在安全性强的以太坊上,依靠以太坊结算,获得数据可用性。

因此,数据可用性层实际上是L2发布交易数据的区域,目前主流L2将以太坊作为数据可用性层。

减少发布数据的成本

今天的L2只是在以太坊上发生了数据的可用性和清算,尽管有足够的安全性,但它也承担了巨大的成本。这也是L2面临的第二个问题,即如何降低数据发布的成本。

客户支付L2的总额 Gas L2交易主要发生在L2执行中 Gas L2向L1提交数据发生了什么 Gas 构成上,前者的成本很小,后者是客户成本的主要部分,其中发布的交易数据占L2向L1提交数据的主要部分,而验证交易有效性的确认数据只占很小一部分。

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

因此,如果你想让L2更便宜,你必须降低发布数据的成本。那么,如何降低成本呢?主要有两种方法:

  • 降低在L1上发布数据的成本,比如以太坊即将到来的数据 EIP-4844 升级,对 EIP-4844 对升级感兴趣的朋友,可以阅读《洞察》杂志前文《Web3》 科普|轻松搞懂 Layer 2 的大利好:EIP-4844 》;

  • 模仿 Rollup 将交易执行从L1中剥离,数据可用性也可以从L1中剥离,从而降低成本,即以太坊不被用作数据可用性层。

L2对数据可用性层的争议

要说L2对数据可用性层的争议,我们也应该从模块化区块链入手。模块化区块链是解耦整个区块链的各个主要功能,形成相对独立的各个部分,通过各种特殊网络的搭配扩展单个区块链的性能。

虽然模块化区块链的分层仍存在争议,但模块化区块链被广泛接受为四层,即执行层(Execution)、清算层(Settlement)、共识层(Consensus)和数据可用性层(Data Availability)。每个模块的功能如下图所示

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

模块化区块链类似于乐高积木。通过定制,可以利用最好的积木块建立良好的模型,减少区块链“不可能的三角形”的问题。

然而,除了从以太坊中分离执行层外,其他三层功能仍在以太坊中进行。但由于成本考虑,许多L2也准备将数据可用性层从以太坊中分离出来,而以太坊只作为清算层和共识层使用。

有趣的是,以太坊似乎不希望L2从其他地方获得数据可用性,以太坊基金会的研究人员 Dankrad Feist 我曾经在一条推文中说过,如果不使用以太坊作为数据可用性,就不是 Rollup,所以也不是L2。

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

同时,在L2 BEAT L2的最新定义还指出,L1中没有发布数据的扩展解决方案不是L2,因为使用链下的数据可用性解决方案很难确保运营商提供发布的数据。

为什么数据可用性对Layer2如此重要?

当然,目前还没有关于什么是L2的具体结论。上述以太坊基金会成员和L2 BEAT 坚持L2将数据可用性留在以太坊似乎是出于安全考虑,但实际上是否担心以太坊的地位动摇?

以太坊的愿景是成为一个超级计算机平台,然后为了提高网络性能,不得不发展 Rollup 它使许多生态系统发展到更便宜的L2,但由于安全性由以太坊提供,对以太坊的地位影响不大。然而,如果L2剥离了以太坊发布的数据可用性,它本质上削弱了对以太坊安全的依赖,并逐渐远离以太坊,这对以太坊的地位构成了威胁。

然而,无论如何,它仍然不能阻止数据可用性层相关项目的蓬勃发展。在下一篇关于数据可用性的文章中,作者将详细介绍市场上的主要数据可用性解决方案和具体相关项目,请注意。

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