Розуміння рівня доступності даних: критична інфраструктура, що стоїть за масштабуванням Rollup

Блокчейн вже давно бореться з фундаментальним протиріччям: підтримкою децентралізації при досягненні пропускної здатності транзакцій, необхідної для масового впровадження. Рішення другого рівня, зокрема ролапи, обіцяли розірвати цей глухий кут, обробляючи транзакції поза ланцюгом при збереженні гарантій безпеки. Однак таємна зброя, яка дозволяє ролапам ефективно працювати, — це не сам механізм ролапу, а шар доступності даних.

Проблема архітектури, яку вирішили ролапи (І чому DAL важливий)

Коли Bitcoin і Ethereum стикнулися з заторами, ефект мережі перетворився на вузьке місце. Високі комісії за газ і повільний час підтвердження зробили блокчейн непрактичним для щоденного використання. З’явилися ролапи як елегантне рішення: об’єднати тисячі транзакцій у один доказ, а потім опублікувати його назад у основний ланцюг. Це стиснення значно зменшує навантаження на Layer-1.

Але ось у чому справа: якщо дані транзакцій стануть недоступними або недосяжними, вся модель безпеки руйнується. Як учасники мережі можуть перевірити, що зібрані транзакції є легітимними, якщо вони не мають доступу до базових даних? Саме тут стає критично важливим шар доступності даних.

Уявіть так: оператор послідовності ролапу теоретично може зафіксувати неправдиву історію транзакцій у основному ланцюгу. Єдине, що запобігає цій атаці, — це здатність валідаторів завантажувати, перевіряти та відновлювати фактичні дані транзакцій. Шар доступності даних гарантує, що ці дані залишаються доступними, перевіреними та стійкими до цензури.

Як DAL трансформує економіку ролапів

Технічна елегантність DAL полягає у його ефективній архітектурі. Традиційні вузли блокчейну повинні завантажувати та перевіряти кожну транзакцію. DAL вводить радикальну оптимізацію: легкі клієнти можуть перевіряти доступність даних, вибірково зчитуючи лише малі фрагменти даних, а потім математично доводити, що весь набір даних був доступним.

Це працює за допомогою технік кодування з втратою — тієї ж математики, що дозволяє RAID-дискам відновлюватися після збоїв. Якщо блок розділений на N частин за допомогою кодів з втратою, легкий клієнт повинен успішно отримати K частин, щоб довести, що всі N частин існували. Ця криптографічна магія означає, що вам не потрібен суперкомп’ютер для перевірки ланцюга; достатньо мобільного телефону з базовою пропускною здатністю.

Два різні дизайни ролапів використовують це по-різному:

Zero-Knowledge Rollups використовують криптографічні докази для валідації всіх транзакцій перед їх публікацією у основний ланцюг. DAL забезпечує, щоб цей доказ був підтверджений доступністю транзакційних даних, які можна відновити за потреби.

Optimistic Rollups припускають, що транзакції є валідними за замовчуванням, з вікном оскарження, де будь-хто може оскаржити. Тут DAL є необхідним — якщо хтось оскаржує транзакцію, валідатори повинні мати негайний доступ до базових даних для розгляду.

Сучасна екосистема DAL: проєкти, що змінюють інфраструктуру блокчейну

Кілька проєктів змагаються за статус стандартної шару доступності даних для майбутнього, орієнтованого на ролапи.

Celestia започаткувала модульну архітектуру блокчейну, розділяючи виконання, консенсус і доступність даних у окремі шари. Ця радикальна модульність дозволяє розробникам запускати власні ланцюги, оптимізовані для конкретних випадків використання, без необхідності запуску повного блокчейну. Celestia використовує докази доступності даних на основі кодування з втратою, що дозволяє легким клієнтам перевіряти доступність даних з майже абсолютною впевненістю, завантажуючи лише частину даних блоку. Токени TIA забезпечують безпеку мережі через стейкінг і керують оновленнями протоколу.

EigenDA застосовує інший підхід, використовуючи екосистему Ethereum через EigenLayer. Оператори можуть повторно ставити свої ETH для запуску вузлів EigenDA, створюючи спільну модель безпеки, де економічна безпека Ethereum поширюється на доступність даних. Зі зафіксованою пропускною здатністю у 10 МБ/с у тестах і планами масштабування до 1 ГБ/с, EigenDA орієнтований на ролапи, які прагнуть залишатися тісно пов’язаними з Ethereum, делегуючи DA спеціалізованій інфраструктурі.

Avail, незалежний шар, спеціально розроблений для суверенних ролапів, використовує поліноміальні зобов’язання KZG і векторні зобов’язання для оптимізації ефективності перевірки. Його партнерство з StarkWare свідчить про впевненість у модульній тенденції ролапів. Завдяки можливості постійної вартості перевірки незалежно від розміру даних, Avail дозволяє створювати дійсно масштабовані розгортання ролапів.

KYVE вирішує додаткову проблему: незмінність даних і їхнє відновлення через кілька рівнів зберігання. Замість заміни традиційних рішень DA KYVE виступає як шар валідації даних і маршрутизації, забезпечуючи безперебійний обмін між рівнями виконання та різними бекендами зберігання. Його інвестори — Coinbase Ventures, NEAR Foundation і Solana Foundation — свідчать про широку підтримку екосистеми.

NEAR DA, запущений наприкінці 2023 року, пропонує прагматичне рішення для Ethereum ролапів. Зберігаючи calldata у ефективній мережі NEAR, він зменшує витрати до 8 000 разів у порівнянні з прямою публікацією у Ethereum. Це дозволяє розробникам ролапів знижувати операційні витрати, зберігаючи гарантії безпеки Ethereum. Проєкти, такі як Madara і Movement Labs, вже інтегрують NEAR DA.

Storj і Filecoin представляють іншу категорію — децентралізовані мережі зберігання, що доповнюють, а не конкурують із спеціалізованими рішеннями DA. API Storj, сумісний із S3, та інтеграція Filecoin з IPFS пропонують розробникам гнучку інфраструктуру для довгострокового архівування поряд із короткостроковими потребами у DA.

Перспективи продуктивності та децентралізації

Ландшафт DAL демонструє основний компроміс блокчейну. Celestia наголошує на радикальній модульності — надзвичайній гнучкості за рахунок додаткової складності. EigenDA підкреслює безпеку, властиву Ethereum — менший ризик, але потенційно вищі витрати. NEAR DA фокусується на економічній ефективності — привабливі ціни, але з додаванням крос-ланцюгових залежностей.

Не існує універсального переможця. Різні ролапи, ймовірно, обиратимуть різні рішення DA залежно від їхньої моделі безпеки, толерантності до витрат і технічних вимог. Це розділення нагадує, як на початку розвитку інтернету змагалися стандарти, перш ніж згодом узгодили TCP/IP.

Решта викликів

Незважаючи на швидкий прогрес, залишаються кілька перешкод:

Масштабування зберігання: з ростом обсягу транзакцій зростає й обсяг даних для зберігання. Проєкти експериментують із термінами зняття даних — старі дані стають необов’язковими, оскільки доказ реплікації забезпечує історичну доступність.

Міжланцюгова сумісність: ролапи на різних шарах DA не можуть безпосередньо перевіряти транзакції один одного. Це вимагає або протоколів мостів, або шарів взаємодії, що ускладнює систему.

Вартість перевірки легких клієнтів: хоча DAL значно знижує витрати на перевірку, вибіркові докази все ще вимагають участі достатньої кількості вузлів для гарантії безпеки. Високоцентралізовані моделі можуть підривати цю безпеку.

Регуляторна невизначеність: оскільки рішення DA стають критичною інфраструктурою, вони можуть привернути увагу регуляторів, подібно до операторів бірж або валідаторів.

Перспективи

З’явлення спеціалізованих шарів доступності даних є справжньою архітектурною інновацією. Відокремлюючи доступність даних від виконання та консенсусу, масштабування на основі ролапів стає достатньо ефективним для підтримки масового впровадження блокчейну.

Конкуренція між цими проєктами — модульність Celestia, спадщина безпеки EigenDA, економічна ефективність NEAR DA — стимулює подальшу оптимізацію. Переможцями, ймовірно, стануть не лише за технічними характеристиками, а й за мережею ефектів: яка шар доступності даних збере найбільше ліквідності ролапів і розробників.

Наступна фаза масштабування блокчейну не залежить від одного прориву. Вона залежить від того, щоб шар доступності даних став достатньо надійним, масштабованим і економічно вигідним, щоб ролапи могли працювати як стандартне середовище виконання. За поточними темпами, до цієї зрілості ще кілька років, але траєкторія очевидна.