Visão geral das soluções de disponibilidade de dados
Um dos principais desafios enfrentados pelo Layer 2 (L2) na escalabilidade da blockchain é o problema da disponibilidade de dados (DA), que envolve um equilíbrio entre segurança e custo. Atualmente, surgiram duas soluções diferentes de DA, on-chain e off-chain.
Soluções em cadeia: Proto-Danksharding
Soluções on-chain referem-se ao L2 continuar a usar o Ethereum como camada de DA, confiando no Ethereum para reduzir os custos de disponibilidade de dados. Proto-Danksharding (EIP-4844) é a solução do Ethereum para reduzir os custos de DA, que introduz um novo formato de transação chamado Blob. Os dados de transação carregados pelo L2 serão armazenados de forma não permanente na camada de consenso do Ethereum no formato Blob, proporcionando uma opção de disponibilidade de dados mais econômica para o L2.
Isso significa que o Ethereum no futuro atuará como um quadro de avisos em tempo real, onde os dados no quadro de avisos serão excluídos após um período de tempo, e o L2 precisará armazenar uma cópia de todos os dados por conta própria. Espera-se que o Proto-Danksharding seja lançado na atualização do Ethereum Cancun no final deste ano.
Soluções Off-Chain
As soluções off-chain não usam mais o Ethereum como camada de DA, mas buscam maneiras mais econômicas de obter disponibilidade de dados. Dependendo do grau de descentralização e segurança, as soluções off-chain podem ser divididas em quatro categorias:
Validium
Validium é uma solução de DA altamente centralizada. Neste modelo, os dados das transações são geridos por operadores centralizados e publicados fora da cadeia. Embora esse método possa maximizar a proteção da privacidade das partes envolvidas e minimizar os custos de DA, também apresenta riscos elevados. Se o operador fora da cadeia falhar ou agir de forma maliciosa, os fundos dos usuários podem não ser recuperáveis.
Comissão de Disponibilidade de Dados (DAC)
Para reduzir o risco de falha de ponto único trazido por um único operador, o Validium é geralmente usado em conjunto com o DAC. O DAC é semelhante a uma blockchain de consórcio, composta por vários membros de nós de confiança. Esses membros mantêm cópias dos dados das transações e, quando ocorre um problema com o operador, os dados são tornados públicos, facilitando a retirada de fundos pelos usuários.
O custo de operação de um DAC é relativamente baixo, mas do ponto de vista da segurança, pequenos DACs (8-10 pessoas ) ainda são suscetíveis ao roubo de chaves privadas ou a comportamentos maliciosos coletivos, o que pode resultar no congelamento ou roubo de fundos na blockchain.
Volition
Volition é um modo híbrido que permite aos usuários escolherem se os dados de uma única transação são publicados na cadeia ou fora dela. Por exemplo, em um DEX que adota este modo, os usuários podem controlar várias contas e, quando precisam realizar uma transação, transferem ativos para uma conta de dados fora da cadeia para transações frequentes e de baixo custo, e após a conclusão da transação, transferem os ativos de volta para a conta de dados na cadeia.
Comparado ao Validium puro, o Volition pode herdar parte da segurança do Ethereum.
Solução DA Genérica
Além das soluções de DA off-chain no contexto do Ethereum, existe uma categoria de soluções de DA genéricas, que não apenas podem fornecer disponibilidade de dados para o L2 do Ethereum, mas também atender a mais cadeias e projetos. Essas soluções incluem EigenDA, Celestia, Avail, entre outras.
As implementações técnicas de soluções DA genéricas variam, mas a ideia geral é aumentar a segurança da disponibilidade dos dados, alcançando a segurança ao nível da cadeia pública. Elas possuem seus próprios nós de validação, produtores de blocos e mecanismos de consenso, mas não têm funcionalidade de contratos inteligentes.
Introdução ao projeto DA
No desenvolvimento de blockchains modularizadas, o Ethereum ocupa quase 90% da participação na camada de consenso e na camada de liquidação, enquanto a camada de execução, após uma intensa competição, formou inicialmente um padrão de "quatro péssimos de pé". A camada de disponibilidade de dados (DA) ainda está em fase inicial, a seguir apresentamos alguns dos projetos de DA mais populares:
StarkEx
StarkEx é uma estrutura desenvolvida pela equipe da StarkWare, que oferece soluções de escalabilidade para aplicativos específicos, além de fornecer soluções de disponibilidade de dados. StarkEx possui três modos de disponibilidade de dados: on-chain, Validium e Volition. Ao contrário do Validium puro, a solução de Validium oferecida pelo StarkEx integra DAC para aumentar a segurança.
Atualmente, os projetos que utilizam a StarkEx para fornecer disponibilidade de dados incluem dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi, entre outros.
zkPorter
zkPorter é uma solução de DA off-chain proposta pela equipe de desenvolvimento da zkSync, Matter Labs, em abril de 2021. É uma cadeia independente dedicada à publicação de dados de transações L2, mantida segura por meio do mecanismo de consenso PoS. Os detentores de tokens zkSync podem apostar seus tokens para se tornarem Guardiões do zkPorter e validar e assinar blocos.
Na visão da Matter Labs, as contas no zkPorter podem interagir sem problemas com contas ou contratos no ZK Rollup (zkSync Era). Do ponto de vista do usuário, a única diferença visível pode ser que as taxas das contas zkPorter serão muito mais baratas.
É importante notar que, embora o zkPorter tenha sido proposto há alguns anos, ainda não houve progressos significativos até agora, e a Matter Labs não revelou nenhuma informação sobre a rede de testes do zkPorter e o progresso do desenvolvimento.
EigenDA
EigenDA é um projeto de camada de DA desenvolvido com base no EigenLayer. Diferente de projetos de DA genéricos como Celestia e Avail, o EigenDA é um middleware, não possui seu próprio mecanismo de consenso, e sua segurança é obtida através do mecanismo de re-staking dos validadores do Ethereum do EigenLayer.
EigenDA é o primeiro serviço de validação ativa no EigenLayer (AVS). Os re-stakers re-stake ETH no EigenDA para executar serviços de validação de dados e obter recompensas, enquanto os compradores (L2) publicam dados no EigenDA para obter custos de transação mais baixos e maior TPS.
Embora o EigenDA ainda não tenha sido lançado na rede de testes, várias equipes já planejam integrá-lo em L2, como Mantle, Layer N, Offshore, entre outros.
Celestia
Celestia é uma blockchain pública de DA de propósito geral, com seus próprios nós de validação e um mecanismo de consenso PoS. Embora o custo seja mais alto em comparação com outras soluções de DA fora da cadeia, a segurança é significativamente aumentada.
Celestium é uma cadeia L2 do Ethereum que utiliza a Celestia como camada de DA e o Ethereum como camada de liquidação e consenso. A forma como a Celestium implementa a disponibilidade de dados é a seguinte:
Celestium irá fazer o upload dos dados de prova para o Ethereum, mas publicará os dados de transação na Celestia;
Os nós de validação da Celestia enviam a assinatura da prova de disponibilidade de dados para o contrato DA Bridge implantado na Ethereum para verificação e armazenamento;
Os contratos L2 na Ethereum podem acessar esses dados a qualquer momento.
A Celestia completou duas rodadas de financiamento, com a rodada de sementes de 1,5 milhões de dólares em março de 2021 e a segunda rodada de 55 milhões de dólares em outubro de 2022, com a participação de vários VCs renomados.
O recente plano de airdrop da Celestia chamou novamente a atenção das pessoas para as blockchains modular e o setor de camadas DA. De acordo com o comunicado oficial, a Celestia vai airdropar TIA (o ativo nativo da Celestia) para 7579 desenvolvedores e 576653 endereços on-chain.
Disponível
Avail foi inicialmente um projeto criado pela Polygon Labs em 2020 para resolver problemas de disponibilidade de dados, e em março deste ano se tornou uma blockchain DA independente, funcionando de forma independente da Polygon ou Ethereum.
Tecnicamente, a Avail é um pouco mais complexa do que a Celestia, com o lançamento da mainnet previsto para o primeiro trimestre de 2024, atualmente apenas com a testnet. A testnet da Avail já está na segunda fase, e os usuários podem participar de várias maneiras:
Obtenção de tokens: os usuários podem obter tokens da rede de teste AVL para explorar as funções de staking e nomeação;
Desenvolvimento de blockchain: os usuários podem desenvolver livremente aplicações ou cadeias de blockchain modular integradas ao Avail;
Papel na rede: Os usuários podem escolher participar da rede de teste como validadores ou clientes leves, promovendo o processo de validação de dados.
A Avail tem atualmente uma atividade de incentivo na rede de testes chamada "Clash of Nodes Challenges", mas apenas rodar um nó não garante pontos, é necessário se candidatar a Validator para conseguir pontos, e o processo de candidatura é bastante difícil. Os usuários comuns nesta fase podem aguardar o lançamento de novas tarefas.
Resumo e Reflexão
Vitalik apresentou o roadmap futuro do Ethereum em 2022, onde ficou claro que a próxima fase do Ethereum, após The Merge, chamada The Surge, se concentra na redução dos custos de publicação de dados para L2 por meio do EIP-4844. Isso significa que o Ethereum deseja separar apenas a camada de execução, enquanto continua a manter as funções da camada de DA, camada de liquidação e camada de consenso.
Isto também explica por que os proponentes da proposta EIP-4844 e o L2BEAT não tendem a reconhecer projetos de escalabilidade que utilizam soluções de DA off-chain como L2.
Após a conclusão da atualização de Cancun, esses projetos de camada DA off-chain (especialmente as blockchains DA) podem enfrentar diretamente a concorrência de negócios com o Ethereum. Naquela altura, além de se destacarem por custos mais baixos, como eles vão melhorar sua competitividade será uma questão chave.
A Celestia escolheu emitir tokens neste momento para incentivar desenvolvedores e endereços ativos na blockchain, talvez também haja considerações estratégicas para conquistar vantagem e atrair apoio. Para os usuários, vale a pena esperar para ver se surgirão projetos importantes como Optimism e Arbitrum na futura competição da camada DA.
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FUDwatcher
· 07-20 03:05
L2 é apenas um buraco negro de custos, certo?
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CryptoPhoenix
· 07-20 01:33
Aguardar o L2 até à lua. As oportunidades de criar uma posição no bear market não são muitas.
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HashRatePhilosopher
· 07-18 15:58
É muito profundo, só de ouvir já me dá dor de cabeça!
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RugResistant
· 07-17 04:55
hmm a segurança do armazenamento de blobs precisa de uma auditoria profunda, para ser sincero
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GateUser-bd883c58
· 07-17 04:52
Blockchain novamente está fazendo alguma novidade...
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WhaleWatcher
· 07-17 04:49
O custo dos dados pode ser reduzido novamente. Quero mesmo comprar um teste barato.
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DegenWhisperer
· 07-17 04:46
O custo ainda não é baixo o suficiente.
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FudVaccinator
· 07-17 04:40
Soluções na cadeia são sempre as mais confiáveis, certo?
Panorama das soluções de disponibilidade de dados: comparação entre soluções na cadeia e fora da cadeia do Ethereum
Visão geral das soluções de disponibilidade de dados
Um dos principais desafios enfrentados pelo Layer 2 (L2) na escalabilidade da blockchain é o problema da disponibilidade de dados (DA), que envolve um equilíbrio entre segurança e custo. Atualmente, surgiram duas soluções diferentes de DA, on-chain e off-chain.
Soluções em cadeia: Proto-Danksharding
Soluções on-chain referem-se ao L2 continuar a usar o Ethereum como camada de DA, confiando no Ethereum para reduzir os custos de disponibilidade de dados. Proto-Danksharding (EIP-4844) é a solução do Ethereum para reduzir os custos de DA, que introduz um novo formato de transação chamado Blob. Os dados de transação carregados pelo L2 serão armazenados de forma não permanente na camada de consenso do Ethereum no formato Blob, proporcionando uma opção de disponibilidade de dados mais econômica para o L2.
Isso significa que o Ethereum no futuro atuará como um quadro de avisos em tempo real, onde os dados no quadro de avisos serão excluídos após um período de tempo, e o L2 precisará armazenar uma cópia de todos os dados por conta própria. Espera-se que o Proto-Danksharding seja lançado na atualização do Ethereum Cancun no final deste ano.
Soluções Off-Chain
As soluções off-chain não usam mais o Ethereum como camada de DA, mas buscam maneiras mais econômicas de obter disponibilidade de dados. Dependendo do grau de descentralização e segurança, as soluções off-chain podem ser divididas em quatro categorias:
Validium
Validium é uma solução de DA altamente centralizada. Neste modelo, os dados das transações são geridos por operadores centralizados e publicados fora da cadeia. Embora esse método possa maximizar a proteção da privacidade das partes envolvidas e minimizar os custos de DA, também apresenta riscos elevados. Se o operador fora da cadeia falhar ou agir de forma maliciosa, os fundos dos usuários podem não ser recuperáveis.
Comissão de Disponibilidade de Dados (DAC)
Para reduzir o risco de falha de ponto único trazido por um único operador, o Validium é geralmente usado em conjunto com o DAC. O DAC é semelhante a uma blockchain de consórcio, composta por vários membros de nós de confiança. Esses membros mantêm cópias dos dados das transações e, quando ocorre um problema com o operador, os dados são tornados públicos, facilitando a retirada de fundos pelos usuários.
O custo de operação de um DAC é relativamente baixo, mas do ponto de vista da segurança, pequenos DACs (8-10 pessoas ) ainda são suscetíveis ao roubo de chaves privadas ou a comportamentos maliciosos coletivos, o que pode resultar no congelamento ou roubo de fundos na blockchain.
Volition
Volition é um modo híbrido que permite aos usuários escolherem se os dados de uma única transação são publicados na cadeia ou fora dela. Por exemplo, em um DEX que adota este modo, os usuários podem controlar várias contas e, quando precisam realizar uma transação, transferem ativos para uma conta de dados fora da cadeia para transações frequentes e de baixo custo, e após a conclusão da transação, transferem os ativos de volta para a conta de dados na cadeia.
Comparado ao Validium puro, o Volition pode herdar parte da segurança do Ethereum.
Solução DA Genérica
Além das soluções de DA off-chain no contexto do Ethereum, existe uma categoria de soluções de DA genéricas, que não apenas podem fornecer disponibilidade de dados para o L2 do Ethereum, mas também atender a mais cadeias e projetos. Essas soluções incluem EigenDA, Celestia, Avail, entre outras.
As implementações técnicas de soluções DA genéricas variam, mas a ideia geral é aumentar a segurança da disponibilidade dos dados, alcançando a segurança ao nível da cadeia pública. Elas possuem seus próprios nós de validação, produtores de blocos e mecanismos de consenso, mas não têm funcionalidade de contratos inteligentes.
Introdução ao projeto DA
No desenvolvimento de blockchains modularizadas, o Ethereum ocupa quase 90% da participação na camada de consenso e na camada de liquidação, enquanto a camada de execução, após uma intensa competição, formou inicialmente um padrão de "quatro péssimos de pé". A camada de disponibilidade de dados (DA) ainda está em fase inicial, a seguir apresentamos alguns dos projetos de DA mais populares:
StarkEx
StarkEx é uma estrutura desenvolvida pela equipe da StarkWare, que oferece soluções de escalabilidade para aplicativos específicos, além de fornecer soluções de disponibilidade de dados. StarkEx possui três modos de disponibilidade de dados: on-chain, Validium e Volition. Ao contrário do Validium puro, a solução de Validium oferecida pelo StarkEx integra DAC para aumentar a segurança.
Atualmente, os projetos que utilizam a StarkEx para fornecer disponibilidade de dados incluem dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi, entre outros.
zkPorter
zkPorter é uma solução de DA off-chain proposta pela equipe de desenvolvimento da zkSync, Matter Labs, em abril de 2021. É uma cadeia independente dedicada à publicação de dados de transações L2, mantida segura por meio do mecanismo de consenso PoS. Os detentores de tokens zkSync podem apostar seus tokens para se tornarem Guardiões do zkPorter e validar e assinar blocos.
Na visão da Matter Labs, as contas no zkPorter podem interagir sem problemas com contas ou contratos no ZK Rollup (zkSync Era). Do ponto de vista do usuário, a única diferença visível pode ser que as taxas das contas zkPorter serão muito mais baratas.
É importante notar que, embora o zkPorter tenha sido proposto há alguns anos, ainda não houve progressos significativos até agora, e a Matter Labs não revelou nenhuma informação sobre a rede de testes do zkPorter e o progresso do desenvolvimento.
EigenDA
EigenDA é um projeto de camada de DA desenvolvido com base no EigenLayer. Diferente de projetos de DA genéricos como Celestia e Avail, o EigenDA é um middleware, não possui seu próprio mecanismo de consenso, e sua segurança é obtida através do mecanismo de re-staking dos validadores do Ethereum do EigenLayer.
EigenDA é o primeiro serviço de validação ativa no EigenLayer (AVS). Os re-stakers re-stake ETH no EigenDA para executar serviços de validação de dados e obter recompensas, enquanto os compradores (L2) publicam dados no EigenDA para obter custos de transação mais baixos e maior TPS.
Embora o EigenDA ainda não tenha sido lançado na rede de testes, várias equipes já planejam integrá-lo em L2, como Mantle, Layer N, Offshore, entre outros.
Celestia
Celestia é uma blockchain pública de DA de propósito geral, com seus próprios nós de validação e um mecanismo de consenso PoS. Embora o custo seja mais alto em comparação com outras soluções de DA fora da cadeia, a segurança é significativamente aumentada.
Celestium é uma cadeia L2 do Ethereum que utiliza a Celestia como camada de DA e o Ethereum como camada de liquidação e consenso. A forma como a Celestium implementa a disponibilidade de dados é a seguinte:
A Celestia completou duas rodadas de financiamento, com a rodada de sementes de 1,5 milhões de dólares em março de 2021 e a segunda rodada de 55 milhões de dólares em outubro de 2022, com a participação de vários VCs renomados.
O recente plano de airdrop da Celestia chamou novamente a atenção das pessoas para as blockchains modular e o setor de camadas DA. De acordo com o comunicado oficial, a Celestia vai airdropar TIA (o ativo nativo da Celestia) para 7579 desenvolvedores e 576653 endereços on-chain.
Disponível
Avail foi inicialmente um projeto criado pela Polygon Labs em 2020 para resolver problemas de disponibilidade de dados, e em março deste ano se tornou uma blockchain DA independente, funcionando de forma independente da Polygon ou Ethereum.
Tecnicamente, a Avail é um pouco mais complexa do que a Celestia, com o lançamento da mainnet previsto para o primeiro trimestre de 2024, atualmente apenas com a testnet. A testnet da Avail já está na segunda fase, e os usuários podem participar de várias maneiras:
A Avail tem atualmente uma atividade de incentivo na rede de testes chamada "Clash of Nodes Challenges", mas apenas rodar um nó não garante pontos, é necessário se candidatar a Validator para conseguir pontos, e o processo de candidatura é bastante difícil. Os usuários comuns nesta fase podem aguardar o lançamento de novas tarefas.
Resumo e Reflexão
Vitalik apresentou o roadmap futuro do Ethereum em 2022, onde ficou claro que a próxima fase do Ethereum, após The Merge, chamada The Surge, se concentra na redução dos custos de publicação de dados para L2 por meio do EIP-4844. Isso significa que o Ethereum deseja separar apenas a camada de execução, enquanto continua a manter as funções da camada de DA, camada de liquidação e camada de consenso.
Isto também explica por que os proponentes da proposta EIP-4844 e o L2BEAT não tendem a reconhecer projetos de escalabilidade que utilizam soluções de DA off-chain como L2.
Após a conclusão da atualização de Cancun, esses projetos de camada DA off-chain (especialmente as blockchains DA) podem enfrentar diretamente a concorrência de negócios com o Ethereum. Naquela altura, além de se destacarem por custos mais baixos, como eles vão melhorar sua competitividade será uma questão chave.
A Celestia escolheu emitir tokens neste momento para incentivar desenvolvedores e endereços ativos na blockchain, talvez também haja considerações estratégicas para conquistar vantagem e atrair apoio. Para os usuários, vale a pena esperar para ver se surgirão projetos importantes como Optimism e Arbitrum na futura competição da camada DA.