تفسير كيفية تحقيق EigenDA لتوفر البيانات على نطاق واسع للغاية في Rollup

بقلم: إيجن لابز

تم إعداده بواسطة: Deep Wave TechFlow

EigenDA هي خدمة توفر بيانات (DA) آمنة وعالية الإنتاجية ولامركزية مبنية على Ethereum، باستخدام الوحدة الأساسية لإعادة التخزين الخاصة بـ EigenLayer. ستكون EigenDA، التي طورتها EigenLabs، أول خدمة تحقق نشط (AVS) يتم إطلاقها على EigenLayer. بمجرد الإطلاق، سيتمكن القائمون على إعادة التخزين من تفويض حقوق التخزين الخاصة بهم إلى مشغلي العقد الذين يقومون بمهام التحقق لـ EigenDA مقابل مدفوعات الخدمة، وسيتمكن Rollup من نشر البيانات إلى EigenDA لتقليل تكاليف المعاملات، وزيادة إنتاجية المعاملات وقابلية التركيب الأمني داخل تم تصميم النظام البيئي والأمان والإنتاجية لـ EigenLayer للتوسع أفقيًا مع عدد إعادة الرهانات والمشغلين المختارين لخدمة البروتوكول.

نأمل أن تقدم EigenDA المساهمات التالية في نظام Ethereum البيئي:

توفير حلول DA مبتكرة لمجموعة Rollup، والمساهمة في تحقيق الهدف النهائي المتمثل في توسيع نطاق Ethereum، والحصول على الأمان والقيمة من القائمين على Ethereum والمدققين. تم بناء EigenDA على بعض الأفكار والمكتبات الأساسية التي تمثل ترقيات أساسية لـ Danksharding ويمكن أن تلعب دورًا في اختبار هذه التقنيات القتالية.

توفير معايير عالية الإنتاجية ومنخفضة التكلفة لتعزيز نمو حالات الاستخدام الجديدة على السلسلة. ستدعم EigenDA تطبيقات مثل الألعاب متعددة اللاعبين والشبكات الاجتماعية وتدفق الفيديو، مع نماذج تكلفة مرنة بما في ذلك الرسوم المتغيرة والثابتة.

تأمين العناصر الأساسية للامركزية. في نظام أمان مشترك مثل EigenLayer، إذا احتاج كل مشغل عقدة إلى تنزيل وتخزين كل سلسلة باستخدام النظام، فيمكن لعدد قليل من مشغلي العقد مواكبة ذلك وقد يصبح النظام مركزيًا في النهاية. تم تصميم EigenDA لمنع هذا الاتجاه المركزي؛ حيث يقوم بتوزيع العمل بين العديد من العقد المشاركة لتحقيق أداء عالٍ، مما يتطلب من كل مشغل إكمال قدر صغير فقط من العمل.

إثبات قوة الثقة القابلة للبرمجة. تحاول EigenDA إثبات أن القائمين على Ethereum والمدققين يمكنهم دعم البنية التحتية الحيوية لـ Ethereum. بالإضافة إلى إجماع Ethereum، يمكن لمستخدمي AVS (مثل EigenDA) ومستخدمي AVS (مثل Rollup باستخدام EigenDA) الوثوق في نمطية الشبكة في Ethereum. وبناءً على ذلك ، نجحنا في تنفيذ نماذج أعمال ورموز جديدة.

يسعدنا أن نرى العديد من الفرق تخطط بالفعل لدمج EigenDA في البنية التحتية L2 الخاصة بهم، بما في ذلك: Celo عند انتقالها من L1 إلى Ethereum L2؛ Mantle ومجموعة منتجاتها التكميلية في نظام BitDAO البيئي؛ Fluent الذي يقدم طبقة تنفيذ zkWASM؛ يوفر Offshore طبقة تنفيذ النقل؛ توفر الطبقة N مجموعة تراكمية مختلطة zk-OP للتطبيقات المالية، وما إلى ذلك.

هندسة التكنولوجيا

يوضح الشكل التالي التدفق الأساسي للبيانات في EigenDA.

يُنشئ مُسلسِل التسلسل التراكمي كتلًا تحتوي على معاملات ويرسل طلبات لتفريق كتل البيانات.

يعد Disperser مسؤولاً عن محو تشفير كتل البيانات إلى كتل، وإنشاء التزامات KZG وأدلة كشف KZG المتعددة، وإرسال الالتزامات والكتل والبراهين إلى عقد التشغيل لشبكة EigenDA.

يمكن لـ Rollup تشغيل Disperser الخاص به أو استخدام خدمة لا مركزية مقدمة من طرف ثالث (مثل EigenLabs) لتسهيل ونشر تكلفة التحقق من التوقيع. يسمح استخدام Rollup للخدمات اللامركزية باستخدام Disperser الخاص به كنسخة احتياطية عندما تكون الخدمة غير مستجيبة أو خاضعة للرقابة، وبالتالي الحصول على فوائد مطفأة دون التضحية بمقاومة الرقابة.

تستخدم عقد EigenDA أدلة كشف متعددة للتحقق من الكتل المستلمة مقابل التزامات KZG، واستمرار البيانات، ثم إنشاء التوقيعات وإعادتها إلى Disperser للتجميع.

الاعتبارات الفنية

الآن بعد أن أصبح لدينا فهم أساسي لبنية EigenDA، فلنناقش الفوائد والميزات التي تم تصميم هذا النظام لتحقيقها. فيما يلي قائمة مختصرة ببعض الميزات التي نعتقد أنها ضرورية لطبقة توفر بيانات جيدة ومفيدة لمجموعة التحديثات:

• اقتصادية *الإنتاجية
• أمان
• التخصيص.

سنشرح كل ميزة من منظور EigenDA.

اقتصادية

اليوم، يستخدم العديد من L2s Ethereum كطبقة توفر البيانات بسبب ضماناتها الأمنية الاقتصادية المشفرة. يؤدي هذا إلى تكاليف عالية للغاية وتقلبات عالية، حيث تتنافس مجموعة Rollup مع جميع مستخدمي Ethereum الآخرين على مساحة محدودة للكتلة، ويعتمد التسعير على الازدحام. على سبيل المثال، أنفقت شركتا Arbitrum وOptimism عشرات الملايين من الدولارات على رسوم توفر البيانات على Ethereum هذا العام، دون اتساق من شهر لآخر. أحد عروض القيمة الرئيسية لنظام توفر البيانات هو تقليل هذه التكاليف بشكل كبير وتزويد مجموعة التحديثات بقدرة أكبر على التنبؤ في هيكل التكلفة الخاص بها.

خفض التكاليف

هناك ثلاثة أبعاد أساسية للتكاليف المرتبطة بتشغيل نظام توفر البيانات. دعونا نحلل كيف تقوم EigenDA بتقليل هيكل التكلفة الأساسي في كل بُعد:

تكلفة رأس المال المرهون. لحماية طبقة توفر البيانات، قد يرغب أصحاب المصلحة في الحصول على نسبة مئوية من العائدات لتعويض تكلفة الفرصة البديلة. تعمل EigenDA على تقليل تكلفة حصة رأس المال باستخدام EigenLayer، الذي يتبنى نموذج أمان مشترك يسمح بمشاركة نفس الحصة عبر التطبيقات المختلفة، مما يخلق وفورات الحجم.

تكاليف التشغيل. بدلاً من مطالبة كل عقدة بتنزيل جميع البيانات وتخزينها، تستخدم EigenDA ترميز المحو لتقسيم البيانات إلى أجزاء أصغر وتتطلب من المشغلين تنزيل وتخزين قطعة واحدة فقط تمثل جزءًا من حجم قطعة البيانات الكاملة. وهذا يقلل من التكلفة لكل مشغل مقارنة بتخزين كتل البيانات الكاملة، مما يسمح للعديد من العقد بتشغيل EigenDA "بخفة". مع انضمام المزيد من العقد إلى شبكة EigenDA، ستنخفض أيضًا تكلفة الموارد التي تتكبدها كل عقدة على الشبكة. وهذا يسمح لـ EigenDA بتوفير الأمان بتكلفة أقل لعدد كبير من المشغلين وتحقيق انخفاض تدريجي في التكاليف، وبالتالي تحقيق مفهوم الوفرة بدلاً من الندرة.

تكاليف الازدحام. عندما يقترب استخدام النطاق الترددي لأي blockchain من سعة النظام، تبدأ تكلفة البيانات في الارتفاع. تعمل تقنية EigenDA على تقليل الازدحام بطريقتين: 1. ومن خلال إنتاجية أعلى، فإنه يحاول جعل الازدحام ظاهرة نادرة؛ 2. من خلال السماح بحجز عرض النطاق الترددي، يمكن لـ EigenDA ضمان إنتاجية حجز التجميع بسعر مخفض. وللحفاظ على المرونة، تسمح EigenDA أيضًا لـ Rollup بالدفع مقابل الإنتاجية عند الطلب.

اقتصاديات التجميع

تختلف اقتصاديات Rollup بشكل أساسي عن L1، نظرًا لأن تكاليف توفر البيانات ليست مرتفعة ولا يمكن التنبؤ بها فحسب، بل يتم دفع ثمنها برموز غير أصلية. وهذا يجعل من الصعب على Rollup تقديم التزامات الأسعار للمستخدمين ودعم التبني الأولي، حيث يجب عليهم تحمل "مخاطر سعر الصرف" بين رموز Rollup المميزة الخاصة بهم والرموز المميزة المستخدمة للدفع مقابل توفر البيانات. في المقابل، يدفع L1 مبلغًا ثابتًا من التضخم ويمكنه توفير عدد معين من المعاملات في الثانية مجانًا لجذب المستخدمين.

تستكشف EigenDA طرقًا لتمكين Rollup من الدفع لأصحاب المصلحة في رموز Rollup الأصلية بمعدل حجز طويل الأجل يمكن التنبؤ به، وبشروط معتمدة من قبل أصحاب المصلحة في EigenLayer. يجمع هذا بين مزايا الحجم المتأصلة لنظام الأمان المشترك والمزايا الكامنة في مدفوعات الرمز المميز الأصلية المستقرة للمساعدة في تعزيز اعتماد مجموعة التحديثات.

الإنتاجية

تعد الإنتاجية بمثابة عرض قيمة أساسي آخر لأنظمة توفر البيانات. تم تصميم EigenDA للتوسع أفقيًا، أي أنه كلما زاد عدد المشغلين على الشبكة، زاد إنتاجية الشبكة. وفي اختبار خاص باستخدام 100 عقدة ذات خصائص أداء قياسية، أثبتت EigenDA إنتاجية تصل إلى 10 ميجابايت في الثانية، مع خطط للتوسع إلى 1 جيجابايت في الثانية. وهذا يفتح الباب أمام التطبيقات المستندة إلى عرض النطاق الترددي المكثف مثل Ethereum مثل الألعاب متعددة اللاعبين وبث الفيديو.

تحقق EigenDA إنتاجية عالية من خلال ثلاث ركائز في تصميمها:

يتم فصل DA عن الإجماع. تجمع أنظمة DA الحالية بين إثبات توفر نقاط البيانات وترتيب نقاط البيانات في بنية "متجانسة". يمكن أن يتم إثبات توفر البيانات بالتوازي، حيث يمكن للعقد إثبات توفر كتل بيانات مختلفة بشكل مستقل؛ ومع ذلك، يتطلب الطلب تسلسل كتل البيانات، مما يؤدي إلى تأخر كبير في الإجماع. في حين أن هذا الاقتران قد يكون مفيدًا من حيث الأمان للأنظمة المصممة لتكون مصدر الطلب النهائي، إلا أنه ليس ضروريًا ولا مناسبًا لأنظمة DA المصممة للاستخدام مع بلوكشين الايثيريوم. مستعمرة. من خلال تبسيط التعقيد غير الضروري لفرز وتصميم نظام DA خالص، تحقق EigenDA تحسينات كبيرة في الإنتاجية وزمن الوصول.

ترميز المحو. يتيح EigenDA إمكانية التجميع لتقسيم البيانات التي سيتم نشرها إلى EigenDA إلى أجزاء أصغر ومحو الأجزاء قبل تخزين البيانات. باستخدام التزامات KZG متعددة الحدود (المخطط الرياضي الأساسي لإثباتات ZK)، يحتاج EigenDA فقط إلى تنزيل كميات صغيرة من البيانات، بدلاً من تنزيل مجموعات كاملة من البيانات. على عكس الأنظمة التي تستخدم أدلة الاحتيال للكشف عن الأخطاء الضارة في تشفير البيانات، تستخدم EigenDA أدلة الصلاحية في شكل التزامات KZG لتمكين العقد من التحقق من التشفير الصحيح للبيانات.

التواصل المباشر بدلاً من P2P. تستخدم حلول DA الحالية شبكات نظير إلى نظير (P2P) لنقل مجموعات البيانات، حيث يتلقى المشغلون مجموعات البيانات من أقرانهم ثم يعيدون بث نفس مجموعات البيانات إلى الآخرين. وهذا يحد بشدة من معدلات DA التي يمكن تحقيقها. في EigenDA، يرسل Disperser كتل البيانات مباشرة إلى مشغل EigenDA. من خلال الاعتماد على الاتصال المباشر لتحقيق اللامركزية في البيانات، يمكن لـ EigenDA تأخير تأكيد DA عبر الشبكة الأصلية. وهذا يلغي عقوبة النميمة الكبيرة التي تفرضها تقنية P2P ويؤدي إلى أوقات التزام أسرع بالبيانات.

ميزات الأمان

نحن نستخدم الأمن كمصطلح شامل يشمل الأمن والحيوية، فضلاً عن اللامركزية ومقاومة الرقابة. توضح الميزات التالية أمان EigenDA:

EigenLayer: باستخدام إعادة التخصيص، تستعير EigenDA جانبين أمنيين مختلفين من نظام EigenLayer: 1. الأمن الاقتصادي، 2. اللامركزية. تم تصميم EigenDA للاستفادة من هذين العنصرين المختلفين من الثقة في EigenLayer والنظام البيئي Ethereum بطريقة تآزرية.

إثبات الضمان. أحد أوضاع الفشل الرئيسية للمشغلين في EigenDA هو قيام العقد بتوقيع عناصر البيانات دون تخزينها فعليًا للوقت المطلوب. لحل هذه المشكلة، تستخدم EigenDA آلية تسمى إثبات الضمان، والتي تم اقتراحها في الأصل من قبل جاستن دريك ودانكراد فيست من مؤسسة إيثريوم. باستخدام إثباتات الضمان، يجب على كل مشغل أن يحسب بشكل دوري ويلتزم بقيمة الوظيفة التي لا يمكن حسابها إلا إذا قام بتخزين كتلة البيانات المخصصة له. إذا قاموا بالتصديق على كتلة من البيانات قبل حساب هذه الوظيفة، فيمكن لأي شخص لديه حق الوصول إلى عناصر البيانات الخاصة به خفض عملة ETH التي تحتفظ بها العقدة.

نموذج التحكيم المزدوج. تتمتع EigenDA أيضًا بميزة تسمى النصاب القانوني المزدوج، حيث يمكن طلب نصابين مستقلين للشهادة على توفر البيانات. على سبيل المثال، يمكن أن يتكون النصاب القانوني من القائمين على إعادة توزيع ETH (النصاب القانوني لـ ETH) ويمكن أن يتكون النصاب القانوني الثاني من القائمين على الرمز المميز الأصلي للمجموعة.

مقاومة الرقابة. يوفر EigenDA مقاومة أعلى للرقابة العابرة مقارنة بطبقات DA المقترنة. وذلك لأن معماريات DA المقترنة تعتمد عادةً على قائد واحد أو مُقترح كتلة لترتيب الكتل خطيًا، مما يؤدي إلى إنشاء نقطة تفتيش فورية للرقابة. في المقابل، في EigenDA، يمكن للعقد المجمعة توزيع واستقبال التواقيع مباشرة على غالبية عقد EigenDA، وبالتالي زيادة مقاومة الرقابة لأغلبية عقد EigenDA بدلاً من أن تقتصر على قائد واحد.

تحليل الأمن

كما تمت مناقشته سابقًا، تم بناء EigenDA على تخزين ETH عبر EigenLayer ويستخدم ترميز المحو مع نسبة ترميز قابلة للتكوين يمكن ضبطها عن طريق التجميع. هناك ثلاث زوايا مختلفة للتحليل الأمني لنظام blockchain مثل EigenDA؛ نصف كل زاوية وكيفية تطبيقها على EigenDA أعلاه:

التسامح مع الأخطاء البيزنطية (BFT): من المفترض أن بعض العقد صادقة وتتبع البروتوكول بالكامل، في حين أن العقد الأخرى ضارة ويمكن أن تنحرف عن البروتوكول حسب الرغبة.

EigenDA آمن، أي أنه يمكن استرجاع البيانات طالما أن X% من العقد صادقة، حيث يمكن أن تتراوح X من 10% إلى 50%، اعتمادًا على معدل التشفير.

نموذج توازن ناش: يقوم بتحليل الحوافز الاقتصادية لكل عقدة أو عقد متواطئة صغيرة لمتابعة البروتوكول، على افتراض أن سلوك العقدة بين العقد المتواطئة المختلفة مستقل.

طالما أن حجم التواطؤ أقل من (1-X)، فإن تخزين البيانات وتوفيرها للمستخدمين يعد بمثابة توازن ناش: يتم ضمان تخزين البيانات كتوازن من خلال إثبات التخزين، وسيتم تخفيض ETH للعقدة التي تخزن البيانات ؛ توفير البيانات عن طريق نشر البيانات إلى العديد من العقد المضمونة، وبالتالي إثارة سوق تنافسية لتوفير البيانات.

نموذج اقتصادي مشفر خالص: افترض أن جميع الأسهم مملوكة لنفس العقدة وقم بنموذج تكلفة الفساد الاقتصادي.

طالما أن البيانات متاحة، أو طالما أن X% من العقد صادقة، فإن أي عقدة لا تستضيف البيانات سيتم تخفيض سعر ETH الخاص بها. ومع ذلك، لا تتمتع EigenDA بأمان اقتصادي مشفر غير مشروط؛ إذا تواطأت جميع العقد وحجبت البيانات، فقد يكون من المستحيل قطعها. في نموذج التحكيم المزدوج الموصوف سابقًا، في حالة تخزين كل من ETH والرموز المجمعة الأصلية، يمكن أن يؤدي التجميع إلى خفض الرموز المميزة الأصلية حتى لو لم يكن من الممكن خفض ETH.

كما نرى، فإن EigenDA مبني على نموذج ثقة لا يتطلب الثقة الاقتصادية من التوقيع على ETH فحسب، بل يتطلب أيضًا اللامركزية والاستقلالية للمشغل للعمل بأمان. لحسن الحظ، تسمح EigenLayer لـ EigenDA باستعارة آليتي الثقة هاتين من Ethereum.

التخصيص

يمكن لمطوري مجموعة التحديثات تنفيذ EigenDA بمرونة وضبط المعلمات حسب الحاجة. تسمح الطبيعة المعيارية لـ EigenDA للتجميعات بتخصيص مقايضات الأمان/الحيوية، وأوضاع الرموز المميزة، وترميز المحو، ورموز الدفع المقبولة، والمزيد.

كما تمت مناقشته في القسم السابق، فإن بعض أهم القرارات المرنة في EigenDA هي القرارات الاقتصادية. على سبيل المثال، يمكن أن تختار المجموعات المجمعة استخدام تخزين النصاب القانوني المزدوج، حيث يتم تخزين الرموز المميزة الخاصة بها لضمان توفر البيانات؛ أو يمكن أن تختار المجموعات المجمعة بنية تكلفة حسب الطلب أو محجوزة.

الاعتبارات الإستراتيجية

في النهاية، نعتقد أن EigenDA توفر قيمة إستراتيجية لتجميعها بما يتجاوز سماتها الفنية.

إن المتعهدين والمدققين في Ethereum هم القوة الأساسية التي تحرك EigenLayer، وبالتالي أيضًا القوة التي تحرك EigenDA. من خلال اعتماد EigenDA، يمكن لـ Rollup التوافق مع أصحاب المصلحة في Ethereum الذين يقدرون بوضوح اللامركزية ومقاومة الرقابة وبرامج الوصول المفتوح والابتكار القابل للتركيب وغير المسموح به.

تم التخطيط لـ EigenDA لتكون واحدة من أولى برامج AVS العديدة التي تم إطلاقها في نظام EigenLayer البيئي. نتوقع أنه مع تزايد عدد AVS، ستكون هناك فوائد اندماجية فيما بينها، مما سيفيد المستخدمين النهائيين لـ AVS، ونتوقع أن يتضمن هؤلاء المستخدمون أنواعًا مختلفة من القوائم المجمعة. على سبيل المثال، بعد EigenDA، نتوقع أن نشهد إطلاق AVS مع حالات الاستخدام مثل الفرز، والاعتراف السريع، ومراقبة الشبكات، والجسور، والفرز العادل، وحتى الذكاء الاصطناعي.