数据可用性解决方案及赛道项目盘点

鉴叔｜2024-01-15 10:43

本文将具体介绍数据可用性（DA）解决方案及目前热度较高的DA层项目。

DA解决方案盘点

在上一篇关于数据可用性的文章《Web3 科普｜数据可用性为何对于Layer2如此重要？（上）》中，我们介绍了L2面临的数据可用性（DA）问题主要是安全性与成本之间的权衡。在权衡之下也产生了链上与链下的DA解决方案，以下将具体介绍这两种不同的方案。

链上解决方案：Proto-Danksharding

链上解决方案指的是L2依然将以太坊作为DA层，并且依靠以太坊降低数据可用性成本。

Proto-Danksharding（又名EIP-4844）便是以太坊降低数据可用性成本的方案。它引入了一种新的交易格式 — — Blob，L2上传的交易数据将以Blob的格式在以太坊共识层上作非永久存储，为L2带来了更廉价的数据可用性。

这意味着以太坊未来将作为一个实时公告板，板上的数据公告一段时间后便会删除，L2必须自己想办法储存所有数据的备份。

Proto-Danksharding预计将在以太坊今年年底的坎昆升级中上线。

链下解决方案

通俗的讲，链下解决方案即是不再将以太坊当做DA层，转而寻找更加经济的方式获得数据可用性。根据去中心化和安全性的不同，可将链下解决方案分为四种：Validium、数据可用性委员会（DAC）、Volition、通用型DA方案。

Validium

在以太坊最初探索的扩容方案中，使用有效性证明并将数据发布在链上的称为ZK Rollup，同样使用有效性证明但将数据发布到链下的称为Validium；使用欺诈证明并将数据发布在链上的称为OP Rollup，同样使用欺诈证明但将数据发布到链下的则是Plasma。

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Plasma的扩容方案现在已经被以太坊抛弃，在以太坊宣布以Rollup为中心的扩容路线后，Validium也渐渐无人问津。但因为Validium发布到链下的交易数据由一个中心化运营商管理，所以Validium现在被特指一种高中心化的DA方案。

在这种模式下虽然交易方隐私得到了极大保护，DA成本被降到了最低，但风险也是最高的，如果链下运营商出现故障或者作恶，用户的资金将无法找回。

数据可用性委员会（DAC）

为了减小由单一运营商带来的单点故障风险，目前Validium大多的配套着数据可用性委员会（DAC）使用。DAC类似于一条联盟链，由多个权威或受信任的节点成员组成，它们会保存交易数据的副本，并在运营商出现故障或恶意行为时公开数据，便于用户提取资金。

DAC的运行成本也相对较低，但从安全角度来看，一个小型DAC（8–10人）依然容易发生私钥被盗取或集体恶意行为，链上资金同样会被冻结或窃取。

Volition

Volition是一种混合模式，它允许用户自行选择单个交易的数据是发布在链上还是链下。例如，在一家选择此模式的DEX中，用户可以控制多个账户，在需要交易时将资产转移到链下数据账户进行频繁且廉价的交易，交易结束后再将资产转移会链上数据账户。

因此与单纯的Validium相比，Volition可以继承以太坊一部分的安全性。

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通用型DA方案

以上讨论的DA链下解决方案都是在以太坊的语境下，而还有一类通用型的DA方案，他们不止可以为以太坊的L2提供数据可用性，还可以服务更多的链与项目。例如在下一部分要具体介绍的EigenDA、Celestia、Avail等。

虽然通用型DA方案的技术实现各有不同，但总体思路都是在增强数据可用性的安全性，以求达到公链级安全。因此它们具有自己的验证节点、区块生产者和共识机制等，只不过没有智能合约。

DA层项目介绍

在模块化区块链的思路下，以太坊几乎占据了共识层和结算层90%的份额，执行层经过激烈的竞争后初步形成“四足鼎立”的格局（即Optimism、Arbitrum、Starknet、zkSnyc）。唯有数据可用性（DA）层的还正处于起步阶段，以下笔者将介绍几个较热门的DA层项目，供读者们参考。

StarkEx

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StarkEx是由StarkWare团队研发的，专为特定应用程序提供扩容解决方案的框架，因为其也为应用程序提供数据可用性方案，所以也归为DA层项目。StarkEx具有三种数据可用性模式：链上、Validium及Volition，与上述介绍的纯粹的Validium有所区别的是，StarkEx提供的Validium方案融合了DAC来提高安全性。

目前使用StarkEx提供数据可用性的项目包括dYdX v3、Immutable、Sorare、DeversiFi等。

zkPorter

zkPorter是由zkSync的研发团队Matter Labs在2021年4月提出的一个链下DA解决方案。zkPorter是一条专门供L2发布交易数据的独立链，该链通过PoS共识机制来维护安全，zkSync代币持有者可以质押代币成为zkPorter的守护者（Guardians）来验证和签名区块。这也是为什么社区会认为zkSync会发币和空投的原因之一，因为zkPorter的共识机制涉及到了治理代币。

另外，在Matter Labs的设想中，zkPorter上的账户可以与ZK Rollup（zkSync Era）上的账户或合约无缝交互，从用户的角度来看，可能唯一明显的区别是zkPorter账户的费用会便宜很多倍。

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不过值得注意的是，zkPorter虽然是几年前提出的，但目前依然没有动静，Matter Labs也没有披露任何关于zkPorter测试网及开发进度的信息。

EigenDA

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EigenDA是基于EigenLayer开发的DA层项目，对于EigenLayer不了解的小伙伴可以阅读洞鉴周刊往期文章《研报｜EigenLayer：加固以太坊安全，激发质押新纪元》。

但从根本上说，与通用型DA项目Celestia、Avail不同的是，EigenDA是一个中间件，它没有自己的共识机制，其安全性通过EigenLayer的以太坊验证者再质押模式获得。

EigenDA也是EigenLayer上的第一个主动验证服务（AVS），再质押者将ETH重新质押进EigenDA执行数据验证服务以获得报酬，买方（L2）将数据发布到EigenDA从而获得更低的交易成本和更高的TPS。

虽然EigenDA还未上线测试网，但已经有很多团队计划将EigenDA集成到其L2中，例如Mantle、Layer N、Offshore等。

Celestia

Celestia是一条通用型的DA公链，拥有自己的验证节点、PoS共识机制，虽然相比于其他链下DA解决方案更昂贵，但安全性显著高于它们。

Celestium是一条以太坊L2链，它使用Celestia作为DA层，并将以太坊作为结算与共识层。

Celestium实现数据可用性的方式如下图：

Celestium照常将证明数据（Proofs）上传到以太坊，但将交易数据（Transaction Date）发布到Celestia；
由Celestia的验证节点对数据可用性证明签名后发送到部署在以太坊上的DA Bridge Contract进行验证并存储；
以太坊上的L2合约可以随时对其进行访问。

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Celestia先后完成了两轮融资，在2021年3月的种子轮中完成了150万美元的融资，在2022年10月的第二轮中完成了5500万美元的融资，多个知名VC参投。

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同时，Celestia 9月26日发布的空投消息又将人们的视线引到了模块化区块链和DA层赛道。

据官方说明，Celestia将给7579名开发者和576653个链上地址空投TIA（Celestia的原生资产）。开发者包括公共产品和关键协议基础设施、Eth Research、DA层项目的公共贡献者（例如Avail、EigenLayer以及Solana），链上地址包括以太坊Rollup中的活跃用户与Cosmos Hub和Osmosis的质押者及IBC中继器。