了解數據可用性層：支撐 Rollup 擴展的關鍵基礎設施

區塊鏈長期以來一直在一個根本矛盾中掙扎：在維持去中心化的同時，實現大規模應用所需的交易吞吐量。Layer-2 解決方案，尤其是 rollup，承諾通過在鏈外處理交易來打破這個僵局，同時保持安全保障。然而，使 rollup 能夠有效運作的秘密武器並不是 rollup 機制本身——而是數據可用性層。

Rollup 解決的架構問題 (以及 DAL 為何重要)

當比特幣和以太坊面臨擁堵時，網絡效應變成了瓶頸。高昂的 gas 費用和緩慢的確認時間使區塊鏈在日常使用中變得不切實際。rollup 出現了一個優雅的解決方案：將數千筆交易打包成一個證明，然後將其發布回主鏈。這種壓縮大大減少了 Layer-1 的負擔。

但問題在於：如果交易數據變得不可用或無法存取，整個安全模型就會崩潰。如果網絡參與者無法存取底層數據，又如何驗證打包的交易是否合法？這就是數據可用性變得不可或缺的原因。

可以這樣想——理論上，一個 rollup 順序操作員可以向主鏈提交虛假的交易歷史。唯一阻止這種攻擊的，是驗證者能夠下載、驗證並重建實際交易數據的能力。數據可用性層確保這些數據保持可存取、可驗證，並抵抗審查。

DAL 如何轉變 rollup 經濟學

DAL 的技術優雅在於其高效架構。傳統的區塊鏈節點必須下載並驗證每一筆交易。DAL 引入了一個激進的優化：輕客戶端只需抽樣少量數據片段，然後用數學證明整個數據集是可用的。

這通過差錯更正碼技術實現——與 RAID 硬碟從故障中恢復的數學原理相同。如果一個區塊被分割成 N 個片段，並使用差錯更正碼，輕客戶端只需成功取得 K 個片段就能證明所有 N 個片段都存在。這種加密魔法意味著你不需要超級電腦來驗證鏈；一部基本帶寬的手機就足夠。

兩種不同的 rollup 設計利用這一點：

零知識 rollup 使用密碼學證明來驗證所有交易，然後將證明發布到主鏈。DAL 確保這些證明由可重建的交易數據支持，必要時可以還原。

樂觀 rollup 默認交易有效，並設有挑戰窗口，任何人都可以提出異議。在這裡，DAL 至關重要——如果有人對交易提出異議，驗證者需要立即存取底層數據來裁定。

現代 DAL 生態系：重塑區塊鏈基礎設施的項目

幾個項目正競爭成為面向未來 rollup 為核心的默認數據可用性層。

Celestia 開創了模組化區塊鏈架構，將執行、共識和數據可用性分離為不同層。這種激進的模組化允許開發者部署為特定用例優化的定制鏈，而無需運行完整的區塊鏈。Celestia 使用基於差錯更正碼的數據可用性證明，使輕客戶端幾乎可以確定數據可用，只需下載區塊數據的一小部分。TIA 代幣通過質押保障網絡安全，並用於治理協議升級。

EigenDA 採用不同策略，利用以太坊的再質押生態系通過 EigenLayer。運營者可以再質押 ETH 以運行 EigenDA 節點，建立一個共享安全模型，將以太坊的經濟安全擴展到數據可用性。在測試中已展現出每秒 10 MB 的吞吐量，擴展計劃達到每秒 1 GB，EigenDA 針對希望與以太坊緊密耦合，同時將 DA 外包給專業基礎設施的 rollup。

Avail，一個專為主權 rollup 設計的獨立層，使用 KZG 多項式承諾和向量承諾來優化驗證效率。與 StarkWare 的合作顯示出對模組化 rollup 趨勢的信心。它允許無論數據大小，驗證成本都保持不變，實現真正的可擴展 rollup 部署。

KYVE 解決一個互補問題：跨多層存儲的數據不變性和檢索。它不是取代傳統 DA 解決方案，而是作為數據驗證和路由層，確保執行層與各種存儲後端之間的無縫交接。其支持者包括 Coinbase Ventures、NEAR Foundation 和 Solana Foundation，顯示出廣泛的生態系支持。

NEAR DA，於 2023 年底推出，為以太坊 rollup 提供實用解決方案。通過在 NEAR 高效網絡上存儲 calldata，成本比直接發布到以太坊低多達 8,000 倍。這使 rollup 開發者能在保持以太坊安全保障的同時，降低運營成本。像 Madara 和 Movement Labs 等項目已開始整合 NEAR DA。

Storj 和 Filecoin 代表另一類——去中心化存儲網絡，補充而非競爭專為 DA 設計的解決方案。Storj 的 S3 兼容 API 和 Filecoin 的 IPFS 集成，為開發者提供長期存檔與短期 DA 需求的靈活基礎設施。

性能與去中心化的前沿

DAL 生態展現了區塊鏈的核心權衡。Celestia 強調激進的模組化——極致的靈活性伴隨著額外的複雜性。EigenDA 強調以太坊原生的安全性——風險較低，但成本可能較高。NEAR DA 則著重於成本效率——價格具有吸引力，但引入跨鏈依賴。

沒有絕對的贏家。不同的 rollup 可能會根據其安全模型、成本容忍度和技術需求採用不同的 DA 解決方案。這種碎片化類似早期互聯網基礎設施在標準化為 TCP/IP 之前的多標準競爭。

未來的挑戰

儘管進展迅速，但仍存在一些障礙：

存儲擴展： 隨著交易量增加，累積的數據存儲需求也在增加。項目正嘗試數據過期策略——較舊的數據變為可選，因為證明複製（proof-of-replication）確保歷史數據的可用性。

跨鏈可組合性： 不同 DA 層上的 rollup 無法直接驗證彼此的交易。解決方案可能是橋接協議或互操作層，這增加了複雜性。

輕客戶端驗證成本： 雖然 DAL 大幅降低了驗證成本，但抽樣證明仍需足夠的網絡節點參與以保證安全。高度集中的採用模式可能削弱安全性。

監管不確定性： 隨著 DA 解決方案成為關鍵基礎設施，它們可能會受到類似交易所或驗證者的監管審查。

展望未來

專用數據可用性層的出現代表了一項真正的架構創新。通過將數據可用性與執行和共識解耦，基於 rollup 的擴展變得足夠高效，能支持主流區塊鏈的採用。

這些項目之間的競爭——Celestia 的模組化、EigenDA 的安全繼承、NEAR DA 的成本效率——將推動持續優化。勝利者很可能不僅僅取決於技術優越性，而是由網絡效應決定：哪個 DA 層能積累最多的 rollup 流動性和開發者採用。

下一階段的區塊鏈擴展並不依賴單一突破，而是取決於數據可用性層變得足夠可靠、可擴展且具有成本效益，讓 rollup 能作為預設的執行環境。根據目前的進展，這一成熟還需數年，但趨勢已經明確。