Observação da trilha DA da camada de disponibilidade de dados: Blockchain modular está acelerando

1. O que é a camada de disponibilidade de dados?

O conceito de disponibilidade de dados difere de sistemas de arquivos e bancos de dados descentralizados, conforme articulado nos sites Ethereum e Celestia.

• **Ethereum: **Disponibilidade de dados significa garantir que o bloco liberado pelo proponente do bloco e todos os dados de transação contidos no bloco estejam disponíveis para outros participantes da rede.
• Celestia: A disponibilidade de dados está relacionada à disponibilidade de dados publicados no bloco mais recente.

No entanto, os sistemas de arquivos e bancos de dados descentralizados garantem principalmente que os dados armazenados pelos usuários sejam acessíveis. Eles não resolvem os mesmos problemas que a camada de disponibilidade de dados.

É claro que a disponibilidade de dados e o armazenamento descentralizado também têm algo em comum. Tecnicamente, todos eles usam métodos de verificação como códigos de eliminação e Provas de acesso aleatório para verificar a disponibilidade dos dados.

2. Qual é a tecnologia para disponibilização de dados?

Atualmente, existem vários tipos de camadas de disponibilidade de dados, incluindo:

• **Ethereum. **ETH atua como a camada DA (Data Availability) da segunda camada Rollup.
• **Blockchain modular representado pela Celestia. **O Celestia é uma camada DA projetada especificamente para lidar apenas com a disponibilidade de dados e não executa transações. Ele inicia a tendência de blockchain modular em 2022. Essa blockchain modular também possui projetos como o Avail.
• **EigenDA e outros produtos DA. **A disponibilidade dos dados é assegurada por meio de comitês.

Ethereum

Ethereum já é a camada DA do L2 Rollup. O Ethereum Rollup empacota e envia os dados de transação da segunda camada para o contrato inteligente Ethereum, e o Ethereum armazena os dados L2 e garante a disponibilidade desses dados de transação.

Embora os rollups possam dimensionar a taxa de transferência de ETH por meio de computação off-chain, sua capacidade é limitada pela taxa de transferência de dados da blockchain L1 ETH. Portanto, para que os Rollups usem o Ethereum como uma camada de disponibilidade de dados, o Ethereum precisa aumentar seus recursos de armazenamento e processamento de dados.

O Ethereum está promovendo ativamente a atualização do Danksharding. O Danksharding pode melhorar a capacidade do Ethereum de armazenar dados e tornar o ETH uma camada DA mais poderosa. **

• No esquema de Danksharding, a disponibilidade de dados é delegada a estilhaços individuais, e cada validador só precisa executar um nó completo para seu estilhaço e executar outros estilhaços na capacidade leve do cliente. O sharding aumenta o espaço de dados do Rollup porque o trabalho de armazenamento de dados é dividido em diferentes shards.
• Proto-danksharding (EIP-4844) é uma implementação inicial do Dankshading e deve ser lançado no segundo semestre deste ano. O proto-danksharding definiu novos tipos de transação para blobs de blocos de dados, bem como o código pré-compilado necessário para verificar blobs, implementando a maior parte da lógica central do Danksharding. Cada blob tem cerca de 125kB de tamanho, enquanto um bloco tem apenas 90kB. Atualmente, até oito blobs podem ser montados por bloco, resultando em 1 MB adicional de armazenamento. Após a fragmentação no Danksharding, o verificador só precisa baixar parte dos dados do blob; os dados no Proto-danksharding não são fragmentados e o verificador ainda precisa baixar e verificar diretamente a disponibilidade de dados de todos os blobs, portanto, esta é uma etapa em Danksharding . Após a implementação do EIP4844, o Blob pode armazenar 10 vezes mais dados do que o Calldata com o mesmo consumo de gás. Os dados acumulados podem ser armazenados em Blobs no futuro, reduzindo as taxas de transação em uma ordem de grandeza. Danksharding se tornará ainda mais barato uma vez totalmente implementado.
• Em geral, o Danksharding pode melhorar a capacidade de armazenamento de dados do Ethereum, reduzir o custo do ETH sendo usado como DA e, assim, tornar-se uma camada DA mais poderosa.

Princípio técnico de Danksharding:

• Agora todos os dados no Ethereum são armazenados na cadeia, forçando os produtores de blocos a publicar todos os dados da transação na cadeia e permitir que os nós de verificação os baixem. Danksharding introduz um blob de dados, que é armazenado fora da cadeia e apenas coloca o compromisso KZG dos dados na cadeia. O tempo de armazenamento é reduzido para 1 a 3 meses e o espaço de blob é tão grande quanto ~ 125kB (o tamanho do bloco ETH é de apenas ~ 90kB). Portanto, o tempo de armazenamento de dados torna-se menor e o volume de dados torna-se maior.
• O nó verifica um blob para consultar se o blob está disponível, ou seja, se pode ser baixado da rede. O Danksharding depende da amostragem de disponibilidade de dados para verificar se a rede viu o conteúdo completo do blob.
• Devido ao tempo reduzido de armazenamento de dados, a capacidade de recuperação é reduzida, ou seja, a capacidade de consultar blobs históricos com mais de um mês é reduzida. Por segurança, o EVM não pode acessar os dados do blob off-chain, mas apenas o compromisso on-chain do blob, evitando que o EVM falhe devido à inacessibilidade de blobs de longo prazo.
• Para verificar a disponibilidade de dados Blob, a ETH utiliza o método de verificação de amostragem de disponibilidade de dados. Várias rodadas de amostragem aleatória de um pequeno número de amostras são realizadas nos dados para verificar sua usabilidade. Isso permite que os nós de blockchain verifiquem sua disponibilidade sem baixar o blob completo.
• Ao usar a tecnologia de código de eliminação para fragmentos de dados redundantes, a capacidade de recuperação de dados é aprimorada e a combinação de código de eliminação e amostragem de disponibilidade de dados pode impedir que os nós ocultem dados.

Camada DA blockchain modular representada por Celestia

Celestia é um blockchain modular que apenas ordena e publica transações, não as executa. Ao desacoplar a camada de consenso e a camada de execução de aplicativos, o Celestia modulariza a pilha de tecnologia blockchain e abre novas possibilidades para criadores de aplicativos descentralizados.

• Celestia é responsável pela camada DA, ETH e outras redes são responsáveis por consenso e liquidação, e a cadeia de aplicativos é responsável pela execução.
• A Celestia é responsável pela camada DA e pela camada de consenso, enquanto a liquidação e a execução são tratadas pelo AppChain. Alternativamente, a liquidação pode usar Cevmos, enquanto a execução permanece com AppChain.

**O método de verificação da Celestia para disponibilidade de dados é semelhante ao do Ethereum **Usando códigos de eliminação Reed-Solomon bidimensionais, um conjunto de amostragem aleatória é projetado para verificar dados e restaurar dados para garantir a disponibilidade de dados.

Celestia também é muito diferente de **ETH. **

• A Celestia concentra-se apenas na camada DA e na camada de consenso do Rollup, enquanto a ETH também faz a camada de liquidação para o Rollup.
• O Celestia faz apenas a camada DA e a camada de consenso, não possui uma máquina virtual de contrato inteligente completa Turing e não oferece suporte a contratos inteligentes.
• O Rollup do Ethereum não pode ser bifurcado, mas o Sovereign Rollup da Celestia pode ser bifurcado.
• Rollup comunica ativos com Celestia através da ponte. Como Celestia não suporta contratos inteligentes, a ponte cross-chain tem funções limitadas e só pode transferir DA Token.

A ecologia de Celestia também está se desenvolvendo rapidamente.

Camada DA off-chain

A camada DA off-chain inclui principalmente dois tipos

• Comitê de Disponibilidade de Dados
• Produtores de blockchain e partes confiáveis formam o Comitê de Disponibilidade de Dados (DAC), que armazena dados de transações fora da cadeia e não os armazena na cadeia de blocos. O DAC precisa ser fornecido em caso de disputa. Os membros do DAC também publicarão provas on-chain para provar que os dados acima estão realmente disponíveis.
• Por exemplo, validiums e plasma usam armazenamento off-chain para reduzir dados on-chain.
• Comitê de Disponibilidade de Dados para PoS
• O comitê depositou um depósito e adicionou um mecanismo de recompensa e punição para aumentar a credibilidade do DAC. Outros aspectos são os mesmos do DAC mencionado acima.
• Por exemplo, o EigenDA é construído sobre o segundo protocolo de compromisso EigenLayer, atraindo validadores Ethereum para participar do trabalho de garantia de disponibilidade de dados do EigenDA.

3. Quais camadas de disponibilidade de dados estão disponíveis agora?

Atualmente, existem diversos projetos de disponibilização de dados, entre eles:

• ETH: Atualmente, o ETH é usado como a camada de disponibilidade de dados para rollups otimistas L2 e rollups zk. O lançamento do EIP4844 (Proto-Danksharding) na segunda metade do ano beneficiará o desenvolvimento do L2, melhorando a capacidade do Ethereum de armazenar dados e reduzir os custos de armazenamento.
• **Celestia: **O Celestia foi projetado principalmente para camadas de consenso e disponibilidade de dados. A rede de teste da Celestia será lançada em junho de 2022, e a Celestia incendiou a modularização da blockchain. A Celestia precisa construir seu próprio ecossistema e competir com o Ethereum. Atualmente, alguns projetos ecológicos têm sido desenvolvidos.
• **Avail:**Avail foi originalmente publicado pela Polygon em junho de 2022. No entanto, depois que seus fundadores deixaram a Polygon, a Avail se tornou um projeto blockchain modular independente e lançou uma rede de teste. Semelhante ao Celestia Avail é um consenso separado e uma camada DA, assim como o Celestia. Avail planejou conectar a rede principal ao Polygon e usar MATIC como moeda base. MATIC é um token mais maduro em comparação com o token Celestia.
• EigenDA: EigenDA é uma camada DA baseada em Ethereum que incentiva os validadores a manter a rede DA por meio de nova hipoteca de ETH, eliminando a carga de inicialização exigida pelo Celestia.
• **Outro DA fora da cadeia: **A Validium armazena dados de transações fora da cadeia e usa ETH para consenso e liquidação. Com a adoção generalizada de Celestia e Danksharding, a adoção de Validium pode diminuir gradualmente ou até mesmo desaparecer.

Resumir

• Uma camada de disponibilidade de dados é uma maneira promissora e importante de escalar blockchains. Ethereum é a camada de disponibilidade de dados para o Layer 2 Rollup. A Celestia quer construir uma camada de disponibilidade de dados mais pura que a Ethereum. Existem também algumas soluções de camada de disponibilidade de dados off-chain, como EigenDA.
• O lançamento do EIP4844 no segundo semestre torna o ETH uma camada DA mais poderosa, e a rede principal da Celestia também pode ser lançada no segundo semestre deste ano. Cada uma das ofertas atuais de disponibilidade de dados tem pontos fortes que merecem nossa atenção neste ano.
• A tecnologia da Celestia ainda precisa de verificação de mercado, e ETH e Celestia também podem se aproximar tecnicamente no futuro.