模塊化：比較數據可用性（DA）層_以太坊

Rollup層是第1層擴容的一種解決方案。事實證明，Rollups在擴展方面同樣需要一些幫助。特別是，如果可以訪問到更多的數據可用性，Rollup可以獲得更高的吞吐能力。

當然，現在有很多解決方案都旨在為Rollup提供可擴展的數據可用性，如以太坊、Celestia、EigenLayer和Avail。下面是對它們在一些指標上的比較的簡短而不完整的介紹。

DA層一覽

出塊時間

出塊時間是指區塊出塊間隔的的時間長度。

Celestia、以太坊和Avail

在這三個項目中，兩個項目的區塊時間都相差8秒：以太坊的區塊時間為12秒，Celestia的區塊時間為15秒，Avail的區塊時間為20秒。它們之間的差距其實并不大，也不會產生重大影響。它們之間真正的差異，要看它們達到最終確定性所需的時間，就會更加明顯。

Cosmos生態應用鏈Noble將原生USDC引入模塊化區塊鏈Celestia:5月31日消息，Cosmos 生態應用鏈 Noble 宣布將原生 USDC 引入模塊化區塊鏈 Celestia，為 Celestia 提供對原生穩定幣和其他加密資產的直接訪問，開箱即用。此外，Noble 將為 Celestia 上的 Sovereign Rollups 引導穩定幣流動性，Sovereign Rollup 開發人員可以直接訪問和使用 USDC 和其他開箱即用的穩定幣進行 Gas 和鏈上交易，并將能夠在專用區塊鏈上啟動一個新應用程序，在 Noble 上鑄造 USDC，通過 IBC 或 Hyperlane 連接他們的區塊鏈，啟動便宜且快速的穩定幣交易。[2023/5/31 11:49:54]

EigenLayer

EigenLayer是唯一一個不是區塊鏈的項目--它是一套運行在以太坊上的智能合約。任何需要轉發給Rollup合約的數據，如證明數據可用性的法定人數簽名，都依賴于以太坊的區塊時間和最終性。如果Rollup都依賴EigenLayer的話，那么它就不受以太坊區塊時間的約束。

最終確定性和共識算法

dForce推出原生模塊化DEX測試網:4月20日消息，DeFi 協議 dForce 宣布推出其原生模塊化 DEX 的測試網，特點包括零費用基礎池、較高的資本效率、流動性杠桿以及模塊化流動性協議等。[2023/4/21 14:16:55]

最終確定性時間是指區塊產生并被視為最終區塊所需的時間。我們所說的最終性是指，如果被認為是最終確定性的交易被撤銷，那么大量的質押將被銷毀。共識協議處理最終確定性的方式各不相同。

以太坊

以太坊使用GHOST和Casper等協議組合來達成共識。GHOST是以太坊的區塊生產引擎，依賴于概率最終確定性。為了提供更快的終結性，以太坊使用了最終確定性工具：Casper。

Casper提供經濟性最終確定性保證，因此可以更快地完成交易。但是，以太坊使用Casper每64-95個slot才最終確定一個區塊不會被撤銷，這意味著以太坊區塊的最終完成時間大約為12-15分鐘。反過來，這又會導致Rollup區塊在向以太坊發布數據和承諾時，需要等待12-15分鐘才能收到最終確定結果。

模塊化執行層Fuel啟動Beta-3測試網，添加P2P網絡并可同步運行全節點:3月21日消息，以太坊模塊化執行層 Fuel 啟動第三個公共測試網 Beta-3，新測試網添加了 P2P 網絡，引入了在 Fuel 上同步運行全節點的能力。Fuel 表示，Beta-3 不是激勵性測試網。參與該網絡不會獲得直接獎勵。

Fuel 于去年 11 月份推出 Beta-2，并增加了橋接支持，允許開發人員可以在 Fuel 上試驗跨鏈 DApp。Beta-2 已處理超過 90 萬筆結算交易。[2023/3/21 13:16:34]

EigenLayer

由于EigenLayer是以太坊上的一組智能合約，因此它也繼承了與以太坊相同的最終確定性時間，即任何需要轉發給Rollup合約以證明數據可用性的數據的最終時間。同樣，如果Rollup完全使用EigenLayer，它的最終確定時間會更快，這取決于是否使用任何共識機制等。

Celestia

Celestia的共識協議使用Tendermint，具有單slot最終確定性。也就是說，一旦一個區塊通過了Celestia的共識，它就最終完成了。這意味著最終完成時間基本上與區塊時間一樣快。

Celestia宣布旗下模塊化rollup框架產品Rollkit已獨立運營:金色財經報道，據Celestia官方博客介紹，Celestia旗下模塊化rollup框架產品Rollkit（曾稱作Rollmint）已獨立運營，成為由社區主導的公共項目。據介紹，Rollkit提供了一個模塊化節點，用于在數據可用性層之上運行rollup。同時它公開了一個兼容ABCI的客戶端接口，可以用作任何兼容ABCI的區塊鏈應用程序的Tendermint的替代品。

通過使用Rollkit的模塊化框架，開發者可以定制rollup并插入任意數據可用性和執行層。目前，在Celestia的Mocha測試網上可使用Rollkit構建。[2023/2/22 12:21:14]

Avail

Avail與以太坊一樣，使用BABE和GRANDPA協議組合來實現最終性。BABE是具有概率的最終確定性區塊生產機制，而GRANDPA則是最終確定性工具。雖然GRANDPA可以在單個slot內最終確定區塊，它也可以在給定回合內最終確定多個區塊。Avail的最終確定性為20秒，最壞的情況是多個區塊。

數據可用性采樣

Optimism推出模塊化組件OPStack，支持構建自定義鏈“op-chains”:10月18日消息，以太坊二層解決方案Optimism推出模塊化組件OP Stack，支持組裝構建自定義鏈“op-chains”以適應任何用例，此外通過共享排序和消息傳遞層，未來“op-chains”之間的界限將會消失，形成一個單一的邏輯鏈“Superchain”，從而將集體的資源開放給插入“Superchain”的許多不同的“op-chains”。[2022/10/18 17:30:00]

在大多數區塊鏈中，節點需要下載所有交易數據來驗證數據的可用性。這帶來的問題是，當區塊大小增加時，節點需要驗證的數據量也會同樣增加。

數據可用性抽樣是一種允許輕節點只下載一小部分區塊數據來驗證數據可用性的技術。這為輕節點提供了安全保障，使它們可以驗證出無效的區塊，并允許區塊鏈在不增加節點需求的情況下擴展數據可用性。

Celestia&Avail

Celestia和Avail在發布時都將支持數據可用性采樣輕節點。這意味著它們將能夠通過更多的輕節點安全地增加區塊大小，同時保持對用戶驗證鏈的低要求。

以太坊

使用EIP48444的以太坊將不包括數據可用性采樣。EIP4844增加了區塊大小，并建立了一些技術基礎來實現danksharding，如blob交易和kate承諾。要驗證EIP4844實施后以太坊的數據可用性，用戶仍必須運行完整節點并下載所有數據。

EigenLayer

雖然EigenLayer目前沒有圍繞DAS的官方計劃，但有暗示稱，DAS未來可能成為EigenLayer輕客戶端的選項。有兩個選項：

排序器DAS：排序器DAS會增加排序器的開銷，因為只有領導者才能為當前區塊的所有輕客戶端提供采樣請求--除非實施某種共識機制，讓非領導者也能提供采樣請求。

EigenLayerDAS：來自EigenLayer的DAS需要一個強大的p2p網絡和額外的機制來保證完全的安全性。

雖然DAS可能不會在EigenLayer推出時實施，但看起來它可能會在以后進入EigenLayer。在此之前，驗證EigenLayer鏈的DA需要一個完整的節點。

輕節點安全性

區塊鏈依靠用戶運行節點來抵御惡意攻擊。

與完整節點相比，傳統的輕客戶端安全性假設較弱，因為它們只能驗證區塊頭。輕客戶端無法檢測到無效區塊是否是由大多數不誠實的區塊生產者產生的。具有數據可用性采樣功能的輕節點在安全性方面得到了提升，因為它們可以驗證是否產生了無效區塊--如果DA層只做共識和數據可用性的話。

Celestia&Avail

由于Celestia和Avail都將進行數據可用性采樣，因此它們的輕節點將具有信任最小化的安全性。

以太坊和EigenLayer

使用EIP4844的以太坊沒有數據可用性采樣，因此其輕型客戶端不具備信任最小化的安全性。由于以太坊也有智能合約環境，輕客戶端也需要驗證執行，以避免依賴誠實的多數假設。

對于EigenLayer而言，除非有DAS，否則輕客戶端將依賴于質押節點的多數誠實。

編碼證明方案

擦除編碼是使數據可用性采樣成為可能的重要機制。擦除編碼通過生成額外的數據副本來擴展數據塊。附加數據會產生冗余，為采樣過程提供更強的安全保證。不過，節點可能會試圖對數據進行錯誤編碼，從而破壞網絡。為了抵御這種攻擊，節點需要一種方法來驗證編碼的正確性--這就是證明的作用所在。

以太坊、EigenLayer和Avail

這三個項目都使用一種有效性證明方案來確保區塊編碼正確。其原理類似于zkrollup使用的有效性證明。每次生成區塊時，驗證者必須生成對數據的承諾，節點使用kzg證明來驗證--證明區塊編碼正確。

不過，為kzg證明生成承諾需要區塊生產者更多的計算開銷。當區塊較小時，生成承諾不會帶來太多開銷。隨著區塊的增大，為kzg證明生成承諾的負擔就會大大增加。負責生成kate承諾的節點類型可能需要更高的硬件要求。

Celestia

Celestia的獨特之處在于它使用欺詐證明方案來檢測錯誤編碼的區塊。這個想法與樂觀Rollup所使用的欺詐證明類似。Celestia節點無需檢查區塊是否正確編碼。它們默認情況下會認為它是正確的。這樣做的好處是，區塊生產者不需要進行昂貴的工作，就能為擦除編碼生成承諾。

但是，輕節點確實需要等待一小段時間，然后才能確認一個區塊是否被正確編碼，并在它們看來最終完成編碼。這段等待時間是為了讓輕節點在區塊編碼錯誤的情況下收到全節點的欺詐證明。如果節點被“eclipsed”，導致無法收到欺詐證明，那么它就會將無效區塊視為有效。然而，假設節點不會被“eclipsed”是節點實際驗證區塊鏈的前提，不論是否有欺詐證明的參與。

欺詐證明和有效性證明編碼方案的主要區別在于節點生成承諾的開銷和輕節點的延遲之間的權衡。將來，如果有效性證明的權衡比欺詐證明更有吸引力，Celestia就可以轉換其編碼證明方案。

本翻譯由DeCert.me協助支持，來DeCert碼一個未來，支持每一位開發者構建自己的可信履歷。

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