Понимание слоя доступности данных: критическая инфраструктура, стоящая за масштабированием Rollup

Блокчейн уже давно сталкивается с фундаментальным противоречием: сохранением децентрализации при достижении пропускной способности транзакций, необходимой для массового внедрения. Решения второго уровня, особенно роллапы, обещали разорвать этот тупик, обрабатывая транзакции вне цепочки, при этом сохраняя гарантии безопасности. Однако секретное оружие, позволяющее роллаупам работать эффективно, — это слой доступности данных.

Проблема архитектуры, которую решили роллапы (И почему важен DAL)

Когда Bitcoin и Ethereum сталкивались с перегрузками, эффект сети превращался в узкое место. Высокие комиссии за газ и медленные подтверждения делали блокчейн непрактичным для повседневного использования. Появились роллапы как элегантное решение: объединять тысячи транзакций в один доказательство, а затем публиковать его в основную цепь. Эта компрессия значительно снижает нагрузку на Layer-1.

Но есть нюанс: если данные транзакций станут недоступны или недоступны для проверки, вся модель безопасности рушится. Как участники сети могут убедиться, что объединённые транзакции легитимны, если они не могут получить доступ к исходным данным? Именно здесь становится критически важен слой доступности данных.

Представьте так: оператор последовательности роллапа теоретически может заложить в основную цепь ложную историю транзакций. Единственное, что мешает такому нападению, — это возможность валидаторов скачивать, проверять и восстанавливать реальные данные транзакций. Слой доступности данных обеспечивает, чтобы эти данные оставались доступными, проверяемыми и устойчивыми к цензуре.

Как DAL меняет экономику роллапов

Техническая элегантность DAL заключается в его архитектуре эффективности. Традиционные узлы блокчейна должны скачивать и проверять каждую транзакцию. DAL вводит радикальную оптимизацию: лёгкие клиенты могут проверять доступность данных, выбирая лишь небольшие фрагменты данных, а затем математически доказывать, что весь набор данных был доступен.

Это реализуется с помощью техник кодирования с избыточностью — той же математики, которая позволяет RAID-дискам восстанавливаться после сбоев. Если блок разбит на N частей с помощью кодов с избыточностью, лёгкий клиент должен успешно получить K частей, чтобы доказать, что все N части существовали. Эта криптографическая магия означает, что для проверки цепи не нужен суперкомпьютер; достаточно мобильного телефона с базовой пропускной способностью.

Два различных дизайна роллапов используют это по-разному:

Zero-Knowledge Rollups используют криптографические доказательства для проверки всех транзакций перед публикацией в основную цепь. DAL обеспечивает, чтобы это доказательство было подтверждено доступными данными транзакций, которые можно восстановить при необходимости.

Optimistic Rollups предполагают, что транзакции валидны по умолчанию, с окном оспаривания, в течение которого любой может оспорить транзакцию. В этом случае DAL критически важен — если кто-то оспаривает транзакцию, валидаторы должны иметь немедленный доступ к исходным данным для разрешения спора.

Современная экосистема DAL: проекты, меняющие инфраструктуру блокчейна

Несколько проектов соревнуются за статус стандартного слоя доступности данных для будущего, ориентированного на роллапы.

Celestia стала пионером модульной архитектуры блокчейна, разделяя выполнение, консенсус и доступность данных на отдельные слои. Эта радикальная модульность позволяет разработчикам запускать собственные цепочки, оптимизированные под конкретные задачи, без необходимости запускать полноценный блокчейн. Celestia использует доказательства доступности данных на основе кодирования с избыточностью, позволяя лёгким клиентам проверять доступность данных с почти полной уверенностью, скачивая лишь часть данных блока. Токены TIA обеспечивают безопасность сети через стекинг и управление обновлениями протокола.

EigenDA использует другой подход, интегрируясь с экосистемой Ethereum через EigenLayer. Операторы могут повторно залоговать свой ETH для запуска узлов EigenDA, создавая совместную модель безопасности, в которой экономическая безопасность Ethereum распространяется на доступность данных. В тестах достигнута пропускная способность 10 МБ/с, а планы масштабирования предусматривают 1 ГБ/с. EigenDA ориентирован на роллапы, желающие оставаться плотно связанными с Ethereum, передавая DA специализированной инфраструктуре.

Avail, независимый слой, специально разработанный для суверенных роллапов, использует полиномиальные обязательства KZG и векторные обязательства для оптимизации эффективности проверки. Партнёрство с StarkWare свидетельствует о доверии к модульной тенденции роллапов. Обеспечивая постоянную стоимость проверки независимо от размера данных, Avail позволяет реализовать действительно масштабируемые роллапы.

KYVE решает дополнительную задачу: неизменность данных и их извлечение в различных слоях хранения. Вместо замены традиционных решений DA KYVE выступает как слой валидации данных и маршрутизации, обеспечивая беспрепятственный обмен между слоями выполнения и различными бекендами хранения. Среди инвесторов — Coinbase Ventures, NEAR Foundation и Solana Foundation, что свидетельствует о широкой поддержке экосистемы.

NEAR DA, запущенный в конце 2023 года, предлагает прагматичное решение для Ethereum роллапов. Хранение calldata в сети NEAR значительно снижает издержки — до 8 000 раз по сравнению с прямой публикацией в Ethereum. Это позволяет разработчикам роллапов снижать операционные расходы, сохраняя гарантии безопасности Ethereum. Проекты, такие как Madara и Movement Labs, уже интегрируют NEAR DA.

Storj и Filecoin представляют другую категорию — децентрализованные сети хранения, дополняющие, а не конкурирующие с специально созданными решениями DA. API Storj, совместимый с S3, и интеграция Filecoin с IPFS предоставляют разработчикам гибкую инфраструктуру для долгосрочного архивирования наряду с краткосрочными потребностями DA.

Перспективы производительности и децентрализации

Ландшафт DAL демонстрирует основной компромисс блокчейна. Celestia делает акцент на радикальной модульности — крайней гибкости за счёт увеличенной сложности. EigenDA подчеркивает безопасность, присущую Ethereum — меньшие риски, но потенциально более высокие издержки. NEAR DA ориентирован на эффективность затрат — привлекательные цены, но с зависимостью от межцепочечных связей.

Нет универсального победителя. Разные роллапы, скорее всего, выберут разные решения DAL в зависимости от их модели безопасности, допустимых затрат и технических требований. Эта фрагментация напоминает развитие ранней интернет-инфраструктуры, когда стандарты конкурировали, пока не произошла стандартизация вокруг TCP/IP.

Оставшиеся вызовы

Несмотря на быстрый прогресс, остаются несколько препятствий:

Масштабирование хранения: по мере увеличения объёма транзакций растёт и совокупный объём данных. Проекты экспериментируют с истечением срока хранения данных — устаревшие данные становятся необязательными, поскольку доказательство репликации обеспечивает историческую доступность.

Межцепочечная совместимость: роллапы на разных слоях DA не могут напрямую проверять транзакции друг друга. Решение требует либо мостовых протоколов, либо слоёв интероперабельности, что усложняет архитектуру.

Стоимость проверки лёгкими клиентами: хотя DAL значительно снижает издержки проверки, выборочные доказательства всё равно требуют участия достаточного числа узлов для гарантии безопасности. Высокоцентрализованное распространение может подорвать это.

Регуляторные риски: по мере того, как решения DA становятся критической инфраструктурой, они могут привлечь регуляторное внимание, аналогичное операторам бирж или валидаторам.

Взгляд в будущее

Появление специализированных слоёв доступности данных — это настоящая архитектурная инновация. Разделяя доступность данных, выполнение и консенсус, масштабирование на базе роллапов становится достаточно эффективным для поддержки массового внедрения блокчейна.

Конкуренция между этими проектами — модульность Celestia, наследие безопасности EigenDA, эффективность NEAR DA — будет стимулировать дальнейшую оптимизацию. Победители, скорее всего, определятся не только технологическими преимуществами, но и сетевыми эффектами: какой слой DA привлечёт больше ликвидности роллапов и разработчиков.

Следующая фаза масштабирования блокчейна не зависит от одного прорыва. Она зависит от того, насколько слой доступности данных станет достаточно надёжным, масштабируемым и экономичным, чтобы роллапы могли стать стандартной средой выполнения. Исходя из текущих тенденций, до этого ещё далеко, но путь ясен.