誰是DA賽道最後王者？關於Data Availability War背景、生態與後續展望

概述

數據可用性(DA)項目正在迅速湧現,其中較有競爭力的包括Celestia、EigenLayer、Avail、NearDA和Covalent等。

根據分析,DA的核心並不復雜。最簡單的方案可以單機實現,最復雜如Celestia採用抽樣模式實現去中心化。DA本質上是存儲,成本較高。如果不嚴格要求以太坊級別的安全性,選擇哪家DA服務主要取決於成本和安全性的權衡。

使用DA層的關鍵原則是:價值越高的服務,DA安全性應盡可能高。

本報告分析了Data Availability War的背景、生態和未來展望,包括V神對DA的看法以及各DA項目的梳理。基於全面分析,未來DA可能會呈現分散格局,市場上7-8家主要DA服務商可能就足夠滿足需求。

1. Data Availability數據可用性問題的出現

1.1 什麼是DA

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,使驗證者可以下載。如果區塊生產者發布完整數據並允許驗證者下載,則數據被視爲可用;如果隱瞞部分數據導致驗證者無法下載完整數據,則數據被視爲不可用。

1.2 DA問題的兩個關鍵點:安全與成本

結合DA的定義,我們可以看到DA涉及兩個方面:

一是確保驗證機制安全進行,二是降低發布數據的成本。

• 確保驗證機制安全進行的問題

爲保證驗證安全性,目前L2排序器通常將L2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。

因此,數據可用性層實際上是L2發布交易數據的地方,目前主流L2都將以太坊作爲數據可用性層。

• 降低發布數據的成本問題

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。這也是L2面臨的第二個問題,即如何降低發布數據的成本。

2. DA中的成本構成&降本增效方向

從第1章節可以看出,DA關注的一個重要問題是如何降低成本。

要讓L2整體更便宜就需要降低發布數據的成本。主要有兩種方法:

• 降低在L1上發布數據的成本,如以太坊即將進行的EIP-4844升級。

• 仿照Rollup將交易執行從L1中剝離,數據可用性也可以從L1中剝離降低成本,即不使用以太坊作爲數據可用性層

目前各方都在努力降低成本。從現有DA方案來看,Near DA成本最低,約$0.0016/block。其次是Celestia、EngenLayer、EIP4844等。

3. V神眼中的DA

3.1 不使用以太坊DA的方案不是真正的Layer2--以太坊基金會和V神的第一次反擊

在Celestia走紅後,V神暗示"以太坊layer2項目必須在ETH上使用data availability"。隨後以太坊基金會成員Dankrad Feist也表示,不採用ETH作DA層的不是Rollup,也不是以太坊Layer2。

這意味着Arbitrum Nova和Mantle都要從Layer2名單"除名",因爲它們只在ETH之外(名爲DAC的鏈下DA網路)披露交易數據。

同時,Dankrad還表示,像Plasmas和狀態通道這種不需要鏈上數據可用性來確保安全的方案仍算是Layer2,但Validium(不用ETH作DA層的ZKRollup)不算Layer2。

3.2 使用非以太坊作爲DA,那麼它就是以太坊Validium--V神的妥協

隨後V神在推特回復中表示"being a validium is a correct choice for many apps, and using good distributed DA guarantee systems can be a good way to increase the practical security of a validium"

同時,他認爲作爲rollup的核心就是無條件的安全保證:即使所有人都與你爲敵,你也能取出你的資產。如果數據可用性依賴於外部系統,就無法得到這種保證。

3.3 關於ENS與Data availability ---V神想通過ENS來收攏DA的控制力

ENS域名服務定義了一套交互邏輯,用戶只需輸入短域名就可自動連接ENS智能合約對應的關聯長地址,解決了EOA地址復雜難記且不易辨識的痛點。ENS的這套域名服務更指向未來用戶流量更龐大的擴展市場,尤其是Mass Adoption用戶羣體。而layer2才是以太坊擴展並吸納大流量的未來。

V神認爲若ENS的域名解析方案不能覆蓋到layer2,只停留在以太坊主網層面,很難打開想象空間。基於此背景,V神在推特中說明ENS的重要性,"it needs to be affordable!"。ENS自然會考慮面向layer2提供一整套的數據解析方案,使用戶可以直接在layer2上進行域名解析和數據查找,減少其對各自layer2偏中心化網關的依賴。

不難看出,用戶在layer2上要正常使用ENS的域名,前提需要調用且驗證以太坊主網上的全局數據。這意味着要享受ENS的這套服務必須得採用正統的以太坊Data Availability能力,而那些基於OP Stack走發鏈捷徑且把DA放在Celestia等第三方DA平台上的layer2就無法兼容ENS了。總之,V神的深層意思是用ENS來給layer2衆平台定一套可交互操作性規範標準,同時收攏一下DA控制力。

3.4 V神談Plasma回歸

1. Vitalik文章中說,以太坊的2層擴容方案原本有:Plasma、Rollup、Validium、Parallel等多種方案,Vitalik期待中的擴容方向應該是均衡發展,適配各類應用場景進行多樣化的layer2構建,但現實市場格局是,Rollup方案一家獨大,且日益內卷。

2. Plasma相當於一種側鏈解決方案,會定期向主網同步默克爾狀態數據,是一種數據和計算依賴主網的擴容方案。這樣的話,2層可以用非常中心化的方式,且設計非常復雜的帳本模型來高效擴展,還能復用主網validator這些系統能力。Vitalik新文章重新搬出了Plasma,而且引導了一種ZK+Plasma的擴容解決方案,顯然又是一次事關layer2政治搖旗。

3.5 小結

以上V神的各種操作,總結起來就是:

DA的需求過旺,但是又不想把市場分給Celestia。先說安全性,又祭出ENS的事, 最後發現市場不買單,還是有很多人去用第三方DA,幹脆說你使用Validium也算,過幾天又翻出陳舊的Plasma有意引導市場往ZK+Plasma方向探索。從其本意上來講,就是要不斷地把DA市場往以太坊上面拉過來。

4. DA解決方案和各DA項目梳理

4.1 DA解決方案

從上述內容可以看出,DA層的方案很多。從大方向上可分爲鏈上和鏈下兩部分。

• 鏈上解決方案

指L2依然將以太坊作爲DA層,並依靠以太坊降低數據可用性成本。這意味着以太坊未來將作爲實時公告板,板上數據公告一段時間後刪除,L2必須自己想辦法儲存所有數據備份。

• 鏈下解決方案

不再將以太坊作爲DA層,轉而尋找更經濟的方式獲得數據可用性。根據去中心化和安全性不同,可將鏈下解決方案分爲四種:Validium、數據可用性委員會(DAC)、Volition、通用型DA方案。

4.2 Celestia

Celestia是模塊化公鏈的開山鼻祖,基於Cosmos SDK開發,專注於數據可用性。是目前已主網上線的強有競爭力DA龍頭項目。

技術特點

• 數據可用性採樣(data availability sampling,DAS)

DAS使輕節點無需下載整個區塊就能驗證數據可用性。輕節點因僅下載區塊頭無法驗證數據可用性,Celestia使用二維RS糾刪碼編碼方案對區塊數據重新編碼以實現輕節點的DAS。數據可用性採樣(DAS)的工作原理是讓輕節點對小部分塊數據進行多輪隨機採樣。隨着輕節點完成更多輪的塊數據採樣增加數據可用的信心。一旦輕節點成功達到預定的置信水平(如99％)就認爲數據可用。

• 命名空間默克爾樹(Namespaced Merkle trees,NMT)

NMT使Celestia上的執行層和結算層僅下載與其相關的交易。Celestia將區塊當中的數據劃分爲多個命名空間,每個命名空間都對應構建在Celestia上的rollup等應用,每個應用僅需下載和自己相關的數據從而提高網路效率。

• Celestia主要通過兩種方式從應用程序中獲得收入:

• 支付blob space費用:Rollup使用$TIA付費,將數據發布到Celestia的blob space。

• 支付gas費用:開發人員使用$TIA作爲Rollup的gas代幣,類似於基於以太坊Rollup的ETH。

發展潛力

• 項目已上線,技術成熟度較高

• 潛在的豐富空投,來自$TIA的質押,例如項目Dymension、Altlayer的空投對象都會選擇$TIA的質押者,未來更多的以太坊Layer2項目、模塊化公鏈、Cosmos生態項目都有很大可能走類似的空投路線。

• 生態豐富性:與跨鏈橋、結算層方案、defi項目、遊戲、排序器等合作。

• DA合作項目方不斷增加,合作方包括Manta、Eclipse、Caldera、Snapchain。同時還與Arbitrum Orbit集成、與Polygon CDK集成、與Aevo衍生品交易平台的集成等。

4.3 EigenDA

EigenLayer是基於以太坊的再質押(Restaking)協議,允許用戶將ETH、lsdETH及LP Token重新質押在其他側鏈、預言機、中間件等,作爲節點並得到驗證獎勵,這樣第三方項目可以享受到ETH主網的安全性,ETH質押者也能得到更多收益,實現雙贏。

EigenDA是建立在以太坊上利用EigenLayer Restaking構建的去中心化數據可用性(DA)服務,並將是EigenLayer上的首個主動驗證服務(AVS)。與Celestia或Avail不同,EigenDA不需要引導新的驗證器集,以太坊驗證者可以自由選擇加入。

技術特點

• 增強以太坊的DA能力:Blob區塊數據+KZG承諾

EigenDA調動了坎昆升級後的Blob區塊數據+KZG承諾,Rollup鏈可以對Blob Data進行糾刪碼生成KZG承諾然後發布到EigenDA合約,由E