數據可用性解決方案概述

在區塊鏈擴容領域，Layer2(L2)面臨的主要挑戰之一是數據可用性(DA)問題，需要在安全性和成本之間尋求平衡。目前已經出現了鏈上和鏈下兩類DA解決方案來應對這一挑戰。

鏈上解決方案：Proto-danksharding

鏈上解決方案指L2繼續使用以太坊作爲DA層，並通過以太坊自身來降低數據可用性成本。Proto-danksharding(EIP-4844)是以太坊爲降低DA成本而提出的方案。它引入了一種新的交易格式 - Blob，允許L2以Blob格式在以太坊共識層上進行非永久性存儲，從而爲L2提供更經濟的數據可用性選擇。

這意味着以太坊將來會充當一個實時公告板的角色，公告板上的數據會在一定時間後被刪除，L2需要自行存儲所有數據的備份。Proto-danksharding預計將在今年年底的以太坊坎昆升級中實裝。

鏈下解決方案

鏈下解決方案不再將以太坊作爲DA層，而是尋求更經濟的數據可用性方式。根據去中心化程度和安全性的差異，可以將鏈下解決方案分爲四類：

Validium

Validium是一種高度中心化的DA方案。在這種模式下，交易數據由中心化運營商管理並發布到鏈下。雖然這種方式能夠最大限度地保護交易方隱私並將DA成本降至最低，但也存在較高風險。如果鏈下運營商出現故障或惡意行爲，用戶資金可能無法取回。

數據可用性委員會(DAC)

爲降低單一運營商帶來的單點故障風險，目前大多數Validium方案都配套使用DAC。DAC類似於一條聯盟鏈，由多個可信節點組成。這些節點會保存交易數據副本，並在運營商出現問題時公開數據，便於用戶提取資金。

DAC的運行成本相對較低，但從安全角度看，小規模DAC(8-10人)仍然容易發生私鑰被盜或集體惡意行爲，可能導致鏈上資金被凍結或盜取。

Volition

Volition是一種混合模式，允許用戶自行選擇單個交易的數據是發布在鏈上還是鏈下。例如，在採用此模式的DEX中，用戶可以控制多個帳戶，需要交易時將資產轉移到鏈下數據帳戶進行頻繁且低成本的交易，交易結束後再將資產轉回鏈上數據帳戶。

相比純粹的Validium，Volition能夠部分繼承以太坊的安全性。

通用型DA方案

除了以太坊生態下的解決方案，還有一類通用型DA方案，不僅可以爲以太坊的L2提供數據可用性，還能服務於更多的區塊鏈和項目。這類方案的總體思路是增強數據可用性的安全性，以達到公鏈級別的安全水平。它們通常擁有獨立的驗證節點、區塊生產者和共識機制，但沒有智能合約功能。

DA層項目概覽

在模塊化區塊鏈的發展趨勢下，以太坊幾乎壟斷了共識層和結算層，執行層經過激烈競爭後形成了幾個主要玩家。而DA層仍處於起步階段，以下是幾個較爲熱門的DA層項目：

StarkEx

StarkEx是StarkWare團隊開發的框架，爲特定應用程序提供擴容解決方案，包括數據可用性方案。它提供鏈上、Validium和Volition三種DA模式，其中Validium方案集成了DAC以提高安全性。目前使用StarkEx提供DA的項目包括dYdX v3、Immutable、Sorare和DeversiFi等。

zkPorter

zkPorter是Matter Labs在2021年4月提出的鏈下DA解決方案。它是一條專門供L2發布交易數據的獨立鏈，通過PoS共識機制維護安全。zkSync代幣持有者可以質押代幣成爲zkPorter的守護者，驗證和籤名區塊。

根據Matter Labs的設想，zkPorter上的帳戶可以與ZK Rollup(zkSync Era)上的帳戶或合約無縫交互。從用戶角度看，主要區別在於zkPorter帳戶的費用會大幅降低。

然而，盡管zkPorter概念已提出數年，目前仍未有具體進展，Matter Labs也未披露任何關於zkPorter測試網及開發進度的信息。

EigenDA

EigenDA是基於EigenLayer開發的DA層項目。與通用型DA項目不同，EigenDA是一個中間件，沒有自己的共識機制，其安全性通過EigenLayer的以太坊驗證者再質押模式獲得。

EigenDA是EigenLayer上的首個主動驗證服務(AVS)。再質押者將ETH重新質押到EigenDA執行數據驗證服務以獲得獎勵，而買方(L2)將數據發布到EigenDA以獲得更低的交易成本和更高的TPS。

雖然EigenDA尚未上線測試網，但已有多個團隊計劃將其集成到L2中，如Mantle、Layer N和Offshore等。

Celestia

Celestia是一條通用型DA公鏈，擁有獨立的驗證節點和PoS共識機制。雖然相比其他鏈下DA解決方案成本較高，但安全性顯著提升。

Celestium是一條使用Celestia作爲DA層，並將以太坊作爲結算與共識層的以太坑L2鏈。Celestium的DA實現方式如下：

1. Celestium照常將證明數據上傳到以太坊，但將交易數據發布到Celestia；
2. Celestia的驗證節點對數據可用性證明籤名後發送到部署在以太坊上的DA Bridge Contract進行驗證並存儲；
3. 以太坊上的L2合約可以隨時訪問這些數據。

Celestia已完成兩輪融資，包括2021年3月的150萬美元種子輪和2022年10月的5500萬美元融資，吸引了多家知名VC參與。

今年9月，Celestia宣布了空投計劃，將向7579名開發者和576653個鏈上地址空投TIA(Celestia的原生資產)。這一舉措進一步引發了人們對模塊化區塊鏈和DA層賽道的關注。

Avail

Avail最初是Polygon Labs在2020年創立的項目，旨在解決數據可用性問題。今年3月，Avail從Polygon獨立出來，作爲一條獨立的DA公鏈運行，不再局限於Polygon或以太坊生態。

在技術層面，Avail比Celestia更爲復雜。其主網預計在2024年第一季度上線，目前處於測試網階段。Avail測試網已進行到第二階段，用戶可以通過多種方式參與：

• 獲取測試網代幣AVL，探索質押和提名功能
• 開發與Avail集成的模塊化區塊鏈應用或鏈
• 作爲驗證者或輕客戶端加入測試網，參與數據驗證過程

Avail目前正在進行測試網激勵活動"Clash of Nodes Challenges"，但僅運行節點無法獲得積分，用戶需要申請成爲Validator才能獲得積分，申請過程較爲復雜。普通用戶可以持續關注新任務的發布。

結語

以太坊未來路線圖顯示，繼The Merge之後，下一階段The Surge的重點是通過EIP-4844爲L2進一步降低發布數據成本。這表明以太坊希望保留DA層、結算層和共識層的功能，只分離執行層。

待坎昆升級完成後，鏈下DA層項目(尤其是DA公鏈)可能將直接面臨與以太坊的業務競爭。除了主打更低成本外，它們還需要思考如何提升自身競爭力。

Celestia選擇在此時發幣激勵開發者和活躍用戶，可能也有搶佔先機、籠絡人心的戰略考量。對用戶而言，值得關注DA層競爭中是否會出現類似Optimism、Arbitrum那樣的重要項目。