數據可用性對Layer的重要性探討

以太坊生態中一直存在關於Layer(L2)數據可用性的爭議。有研究人員認爲,不使用以太坊獲得數據可用性就不能被視爲L2。如果按照這種觀點,許多現有的擴展解決方案都將失去L2的資格,包括一些知名項目。

那麼,數據可用性到底是什麼?L2面臨哪些數據可用性挑戰?爲什麼數據可用性層在L2中引發如此多爭議?本文將聚焦這些問題,試圖揭開數據可用性的神祕面紗。

數據可用性的定義

簡而言之,數據可用性指區塊生產者將區塊的所有交易數據發布到網路中,使驗證者能夠下載。如果區塊生產者發布完整數據並允許驗證者下載,我們就說數據是可用的;如果隱瞞部分數據導致驗證者無法下載完整數據,則數據是不可用的。

數據可用性與可檢索性的區別

數據可用性和數據可檢索性這兩個概念容易混淆,但實際上有很大區別:

• 數據可用性涉及區塊生產後、尚未通過共識添加到區塊鏈的階段。它與新發布數據是否能通過共識有關,而非歷史數據。

• 數據可檢索性涉及數據已通過共識並永久存儲在區塊鏈後的階段,即檢索歷史數據的能力。在以太坊中,存儲所有歷史數據的節點被稱爲歸檔節點。

有觀點認爲,"數據可用性"這個術語可能會引起誤解,建議改爲"數據發布"更準確。

L2中的數據可用性問題

盡管數據可用性概念源於以太坊,但目前我們更關注L2層面的數據可用性。

在L2中,排序器(Sequencer)作爲區塊生產者,需要發布足夠的交易數據,以便驗證者檢查交易有效性。這個過程面臨兩個主要問題:

1. 確保驗證機制安全進行
2. 降低發布數據的成本

驗證機制安全性

不同類型的L2採用不同的驗證方式:

• Optimistic Rollup使用欺詐證明。如果排序器不發布完整數據,挑戰者將無法發起有效挑戰。

• ZK Rollup雖然有效性證明本身不需要數據可用性,但整體上仍需要。沒有可重溯的區塊數據,用戶將無法知曉餘額,可能丟失資產。

爲確保驗證安全,目前L2排序器通常將狀態數據和交易數據都發布在安全性較強的以太坊上,依靠以太坊進行結算並獲得數據可用性。

降低發布成本

當前L2將數據可用性和結算都放在以太坊上,雖然安全性高,但成本巨大。用戶支付給L2的Gas費主要由兩部分組成:L2執行交易的Gas和L2向L1提交數據的Gas。後者佔大頭,其中保證數據可用性的交易數據又佔主要部分。

降低成本的方法主要有兩種:

• 降低在L1上發布數據的成本,如即將進行的EIP-4844升級。

• 將數據可用性從L1中剝離,不使用以太坊作爲數據可用性層。

L2數據可用性層的爭議

模塊化區塊鏈的興起爲L2提供了新的可能性。模塊化區塊鏈將區塊鏈的核心功能解耦,形成相對獨立的部分,通過組合專用網路來擴展性能。

目前普遍將模塊化區塊鏈分爲四層:執行層、結算層、共識層和數據可用性層。現有L2除了將執行層從以太坊分離,其他三層功能仍在以太坊上進行。但出於成本考慮,許多L2正準備將數據可用性層也從以太坊剝離。

然而,以太坊社區似乎不希望L2從其他地方獲取數據可用性。有觀點認爲,不使用以太坊作爲數據可用性層就不算是Rollup,因此也不是L2。L2BEAT最新定義也指出,不在L1發布數據的擴容方案不屬於L2,因爲鏈下數據可用性解決方案無法保證運營商會提供發布的數據。

這種堅持可能出於安全性考慮,但也可能反映了對以太坊地位動搖的擔憂。如果L2將數據可用性層也剝離,本質上是削弱了對以太坊安全性的依賴,可能對以太坊的地位構成威脅。

無論如何,數據可用性層相關項目仍在蓬勃發展。未來,我們將看到更多創新的數據可用性解決方案和項目出現,爲區塊鏈擴展性帶來新的可能。