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拆解数据可用性层 模块化未来中被忽视的乐高积木

2025-03-29

模块化区块链中,执行层和共识层已是红海市场,数据可用性层的价值仍然有待被发掘。

原文标题:《IOSG Weekly Brief |拆解数据可用性层:模块化未来中被忽视的乐高积木 #136》 

撰文:Jiawei,IOSG Ventures

tl;dr

  • 对于轻客户端的数据可用性,采用纠删码来解决该问题几乎没有异议,不同点在于如何确保纠删码被正确编码。Polygon Avail 和 Danksharding 中采用了 KZG 承诺,而 Celestia 中采用了欺诈证明。

  • 对于 Rollup 的数据可用性,如果把 DAC 理解为联盟链,那么 Polygon Avail 和 Celestia 所做的就是使数据可用性层更加去中心化——相当于提供「DA-Specific」的公链,以此提升信任级别。

  • 未来的 3 至 5 年内,区块链的架构必然由单体化向模块化演变,各层呈现低耦合状态。未来可能出现 Rollup-as-a-Service(RaaS)、Data Availability-as-a-Service(DAaaS)等许多模块化组件的提供商,实现区块链体系结构的可组合性乐高。模块化区块链是支撑下一个周期的重要叙事之一。

  • 模块化区块链中,执行层已经「四分天下」,后来者寥寥;共识层逐鹿中原,Aptos 和 Sui 等崭露头角,公链竞争格局虽未尘埃落定,但其叙事已是新瓶装旧酒,难以寻找合理的投资机会。而数据可用性层的价值仍然有待被发掘。

模块化区块链 Modular Blockchain

在聊数据可用性之前,我们先花点时间对模块化区块链进行简要回顾。

拆解数据可用性层 模块化未来中被忽视的乐高积木

图片来源:IOSG Ventures, 据 Peter Watts 改制

关于模块化区块链的分层暂无严格定义,一些分层方式从以太坊出发,另一些则偏向通用化的视角,主要看在何语境下进行讨论。

  • 执行层:两件事发生在执行层。对单笔交易而言,执行交易并发生状态更改;对同批次的交易而言,计算该批次的状态根。当前以太坊执行层的一部分工作分给了 Rollup,即我们熟知的 StarkNet、zkSync、Arbitrum 和 Optimism 等。

  • 结算层:可以理解为主链上的 Rollup 合约验证状态根的有效性(zkRollup)或欺诈证明(Optimistic Rollup)的过程。

  • 共识层:无论采用 PoW、PoS 或其他共识算法,总之共识层是为了在分布式系统中对某件事达成一致,即对状态转换的有效性达成共识。在模块化的语境下,结算层和共识层的含义有些相近,故也有一些研究者把结算层和共识层统一起来。

  • 历史状态层:由 Polynya 提出(仅针对以太坊而言)。因为在引入 Proto-Danksharding 之后,以太坊只在一定时间窗口内维护即时数据可用性,之后则进行修剪操作,把这项工作交给其他人。例如 Portal Network 或是其他存储这些数据的第三方可被归类于这一层。

  • 数据可用性层:数据可用性存在什么问题?对应的解决方案各自是什么?这是本文要集中讨论的问题,在此先不对它进行概括。

拆解数据可用性层 模块化未来中被忽视的乐高积木

图片来源:IOSG Ventures

回到 18、19 年,数据可用性更多在于轻客户端节点的语境;而在之后的 Rollup 角度下数据可用性又有着另一层含义。本文将分别从「节点」和「Rollup」的两个不同语境来解释数据可用性。

DA in Nodes

拆解数据可用性层 模块化未来中被忽视的乐高积木

图片来源:https://medium.com/metamask/metamask-labs-presents-mustekala-the-light-client-that-seeds-data-full-nodes-vs-light-clients-3bc785307ef5

我们首先来看全节点和轻客户端的概念。

由于全节点亲自下载和验证每个区块中的每笔交易,因此不需要诚实假设来确保状态被正确执行,有着很好的安全性保证。但运行全节点需要存储、计算能力和带宽的资源要求,除了矿工以外,普通用户或者应用没有动力去运行全节点。况且,如果某个节点仅仅需要在链上验证某些信息,运行全节点显然也是非必要的。

这是轻客户端在做的事情。在 IOSG 的文章「