Origine

Les couches de disponibilité des données sont devenues un élément essentiel de l'architecture modulaire, agissant en tant que composant enfichable permettant de réduire les coûts et de faire évoluer les blockchains. La fonction principale d'une couche DA est de s'assurer que les données de la chaîne sont disponibles et accessibles à tous les participants du réseau. Historiquement, chaque nœud devait télécharger toutes les données de transaction pour vérifier qu'elles étaient disponibles, une tâche extrêmement inefficace et coûteuse. C'est ainsi que fonctionnent actuellement la plupart des blockchains, et cela constitue un obstacle à l'évolutivité puisque la quantité de données requises pour vérifier augmente de façon linéaire avec la taille des blocs. L'utilisateur final en souffre : les coûts de disponibilité des données représentent 90 % des coûts de transaction qu'un utilisateur engage pour effectuer une transaction dans le cadre d'un cumul (le coût des cumuls pour envoyer des données de transaction à Ethereum est de 1 300 à 1 600 dollars le Mo aujourd'hui).

Économie cumulative sur Dune

L'introduction de l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS) a fondamentalement modifié cette architecture. Grâce au DAS, Light Nodes peut confirmer la disponibilité des données en participant à des séries d'échantillonnage aléatoire des données des blocs plutôt que d'avoir à télécharger chaque bloc en entier. Une fois que plusieurs séries d'échantillonnage sont terminées, et qu'un certain seuil de confiance est atteint quant à la disponibilité des données, le reste du processus de transaction peut se dérouler en toute sécurité. De cette façon, une chaîne peut augmenter la taille de ses blocs tout en vérifiant facilement la disponibilité des données. Et des économies considérables sont également réalisées : ces couches émergentes peuvent réduire les coûts de DA jusqu'à 99 %.

Une analogie très appropriée entre DA et 0xngmi

En plus de permettre un débit beaucoup plus élevé, les couches de disponibilité des données sont également importantes pour améliorer l'interopérabilité. Cheap DA provoquera inévitablement une explosion cambrienne de nouvelles chaînes de rollup personnalisées, de plus en plus simples à déployer grâce à des fournisseurs de rollup-as-a-service tels que Caldera, AltLayer et Conduit. Cependant, à mesure qu'un écosystème de L2 et de L3 émergera, il sera fragmenté par défaut. Attirer des utilisateurs sur une nouvelle plateforme est déjà difficile, mais c'est encore pire si l'interopérabilité, la liquidité et les effets de réseau sont limités. Avec une couche DA unifiée qui sert de base à chacun de ces réseaux, le flux de fonds est beaucoup plus simplifié et attire une base d'utilisateurs plus large.

Caldera et d'autres fournisseurs RaaS permettront aux projets de choisir une couche DA lors de la création de leur cumul personnalisé

Avail, EIGenda et Celestia sont les personnages principaux de l'écosystème DA. Chacun dessert le même espace mais adopte des approches légèrement différentes en ce qui concerne l'infrastructure, l'exécution et la mise sur le marché.

En termes d'architecture technique, Avail, Ethereum et eIGenda utilisent les engagements KZG, tandis que Celestia utilise des preuves de fraude pour confirmer que les blocs sont correctement encodés. La génération de preuves KZG, bien que ce soit une méthode très rigoureuse pour prouver la DA, entraîne une surcharge de calcul supplémentaire pour les producteurs de blocs, d'autant plus que la taille des blocs augmente. Celestia, quant à elle, part du principe que les données sont disponibles implicitement via son système antifraude. En échange de l'absence de « travail » informatique à effectuer, le système doit attendre un certain temps pendant une période de contestation anti-fraude avant que les nœuds puissent confirmer que le bloc est correctement encodé. Les preuves KZG et les preuves contre les fraudes connaissent des avancées technologiques rapides ; leurs compromis risquent de devenir de plus en plus complexes, et on ne sait pas encore si un mécanisme dominera strictement l'autre.

Pour Avail, leur architecture conforme aux engagements du KZG leur permet de s'adapter parfaitement aux constructions zk. Celestia risque de rencontrer des difficultés dans ce domaine car elle s'appuie sur des preuves optimistes si zk domine à l'avenir. De plus, le réseau p2p de clients légers d'Avail peut prendre en charge le réseau même si tous les nœuds sont en panne ; dans l'architecture de Celestia, les clients légers ne peuvent pas fonctionner sans nœuds complets. Avail et Celestia utilisent tous deux un code d'effacement dans le cadre du DAS, qui divise les données en fragments, ajoute de la redondance et permet de reconstruire ces données pour les vérifier.

Contrairement aux stacks de Celestia et Avail, EIGenda s'appuie sur l'infrastructure existante d'Ethereum. Eigenda hérite du même délai de finalité qu'Ethereum si des données doivent être envoyées dans le cadre de contrats cumulatifs pour prouver leur disponibilité. Cependant, si le cumul utilise pleinement EigenLayer, la finalité peut être atteinte bien plus rapidement.

Pour parvenir à un consensus, Avail utilise BABE + GRANDPA, hérité du SDK de Polkadot, en plus des preuves de participation nominées (NPO). NPoS sert à désigner un ensemble de validateurs qu'un délégant est prêt à voir élus, tandis que BABE décide qui proposera le bloc suivant et GRANDPA fait office d'algorithme de finalisation des blocs.

Celestia utilise Tendermint pour parvenir à un consensus, permettant aux utilisateurs de miser leur $TIA (le jeton natif du réseau) contre une partie des récompenses de staking du validateur. Bien que Celestia soit capable de parvenir à une finalité rapide avec Tendermint, il y a un délai d'attente pour les garanties réelles de disponibilité des données (les utilisateurs doivent avoir le temps de soumettre des preuves de fraude) en raison de son architecture optimiste.

eIGenda ne parvient pas à un consensus en soi, mais dispose de deux mécanismes pour garantir la validité de la disponibilité des données :

• Preuve de détention. Il s'agit essentiellement d'un mécanisme de sécurité économique qui garantit que les nœuds stockent les données, mais ne garantit pas réellement que ces données sont diffusées à tous les utilisateurs du réseau. Les nœuds sont supprimés s'ils ne sont pas conformes, par exemple s'ils ne peuvent pas prouver qu'ils possèdent les données.
• Décentralisation suffisante. Il est crucial de veiller à ce que l'ensemble des opérateurs reste décentralisé et résistant aux collusions pour que le réseau fonctionne correctement. Avec un ensemble de validateurs indépendants, la diffusion des données devient une compétition à laquelle de nombreux acteurs du marché sont prêts à participer. À cette échelle, il est extrêmement difficile de s'entendre.

Un point intéressant qui mérite d'être mentionné est que le set de validateurs actifs de Celestia est composé des 100 meilleurs validateurs en termes de jetons mis en jeu, et ce seuil pourrait baisser à l'avenir. De plus, chacun de leurs validateurs stocke l'intégralité de l'ensemble de données. Eigenda optimisera pour chaque nœud (potentiellement des millions dans le futur) stockant une petite partie des données. Dans ce cas, si suffisamment de nœuds sont honnêtes, les données pourront être reconstruites. Les origines complètes (et plus de détails sur) EIGenda se trouvent dans le récent fil de discussion de Sreeram.

Couche propre

Pour terminer, Avail a fait une comparaison utile entre les principaux composants des couches DA dominantes.

Une discussion émerge également sur les compromis entre chacun de ces modèles. David Hoffman a remarqué que Celestia est une blockchain à part entière, une pile complexe qui nécessite bien plus que de la DA pure. Eigenda, quant à lui, n'est qu'un ensemble de contrats intelligents, mais il s'appuie sur Ethereum, ce que Celestia et Avail ne font pas.

David Hoffman sur Twitter

L'équipe Celestia soutient qu'un jeton est nécessaire pour des raisons de sécurité, et eIGenda en aura éventuellement besoin puisqu'il est impossible de réduire la disponibilité des données hors chaîne sur la chaîne. Ils soutiennent que pour garantir l'honnêteté des nœuds, la disponibilité des données et pour punir les nœuds malveillants, le réseau doit pouvoir être vérifié à l'aide d'une structure d'incitation incluant un jeton natif. Nick White de Celestia évoque ici cette critique d'eIGenda : les validateurs remaniés qui ne divulguent pas de données ne peuvent pas être supprimés à moins que la chaîne source ne soit bifurquée, ce qui est très peu probable puisqu'il s'agit d'Ethereum.

Du point de vue de l'image de marque, eIGenda est un produit très proche d'Ethereum. L'équipe EigenLayer construit en pensant à l'EIP-4844 et au danksharding. Pour reprendre les termes de Sreeram, Eigenda est conçu comme « la seule couche de disponibilité des données centrée sur l'ETH ». Il explique qu'une couche de disponibilité des données est, par définition, un produit modulaire, mais que les autres « couches » DA sont elles-mêmes des blockchains.

Intégrer une couche DA dans une blockchain présente des avantages évidents pour les rollups qui s'y déroulent de manière native, principalement sous la forme de garanties de sécurité. Sreeram indique toutefois que l'objectif de son équipe en créant EIGenda est de créer un produit fournissant uniquement des services de disponibilité des données à l'écosystème Ethereum, en partant des principes de base : une véritable « couche » adjacente à l'écosystème Ethereum. Il note qu'un consensus distinct n'est pas nécessaire ici, étant donné que les rollups basés sur Ethereum s'appuient déjà sur le réseau pour la commande et le consensus. (Sreeram l'a expliqué avec éloquence dans le récent épisode de Bankless.)

Avail est conçu avec des preuves de validité et un DAS, ce qui permet un haut degré de flexibilité et d'interopérabilité au niveau de l'écosystème. Leur architecture jette les bases d'un framework évolutif conçu pour proposer des services sur de nombreuses plateformes différentes. Cette position « sans opinion » permet une meilleure interopérabilité et un meilleur flux de fonds, et attire également les écosystèmes non centrés sur Ethereum. Le but ultime est de récupérer les données des transactions ordonnées de toutes les chaînes et de les agréger sur Avail, afin d'en faire le centre de coordination de l'ensemble du Web3. Pour lancer le réseau, Avail a récemment lancé une campagne Clash of Nodes parallèlement à son réseau de test, qui permet aux utilisateurs de lancer des validateurs et des clients légers et de relever des défis en réseau.

L'écosystème de Celestia est composé de fournisseurs RaaS, de séquenceurs partagés, d'infrastructures inter-chaînes, etc., sur des écosystèmes tels qu'Ethereum, Ethereum rollups, Cosmos et Osmosis.

Extrait de la page sur l'écosystème de Celestia

Chacun de ces choix de design, à la fois techniques et marketing, comporte des compromis intéressants. Personnellement, je ne suis pas certaine que la catégorie de disponibilité des données soit un marché où tout le monde gagne ou un marché banalisé. Il peut plutôt exister un marché de type oligopole où les projets optent pour la couche DA qui répond le mieux à leurs besoins. Selon le type de protocole, les équipes peuvent l'optimiser en termes d'interopérabilité, de sécurité ou de préférence pour un écosystème ou une communauté. Si les cumuls de cas d'utilisation personnalisés explosent comme prévu, ils n'hésiteront pas à intégrer une couche DA, et il y aura le choix entre plusieurs options robustes.

Cette technologie, et la narration modulaire en général, sont encore relativement récentes. Celestia vient d'être mise en ligne et Avail et Eigenda atteindront le réseau principal dans les mois à venir. Cependant, les progrès techniques réalisés à ce jour en matière de modularité sont exceptionnels (bon nombre de ces concepts n'étaient que des idées il y a quelques années !). En améliorant intrinsèquement la façon dont nous créons et utilisons les blockchains, les couches DA deviendront sans aucun doute l'une des technologies de base de ce cycle et au-delà.

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