Pengantar

Dengan perkembangan teknologi blockchain, ketersediaan data terdesentralisasi telah muncul sebagai salah satu arah penting untuk mengatasi salah satu dari tiga tantangan signifikan dari blockchain. Di tengah latar belakang ini, proyek seperti Celestia, EigenLayer, Avail DA, dan NEAR DA telah muncul. Mereka bertujuan untuk mengatasi masalah skalabilitas dan kinerja blockchain melalui teknologi dan desain inovatif, dengan demikian mempromosikan pengembangan ekosistem blockchain.

Masalah Ketersediaan Data

Pengantar Ketersediaan Data

Dalam arsitektur blockchain saat ini, Ketersediaan Data (DA) adalah komponen penting. Berbeda dengan pengaturan blockchain tunggal tradisional, blockchain modular memecah jaringan menjadi berbagai lapisan fungsional, termasuk lapisan eksekusi, Ketersediaan Data (DA), konsensus, dan lapisan penyelesaian. Di antara lapisan-lapisan ini, lapisan Ketersediaan Data (DA) bertanggung jawab untuk menyimpan data yang diperlukan untuk memverifikasi kevalidan transaksi.

Sumber: dokumen celestia

Masalah Ketersediaan Data

Dalam teknologi blockchain dan buku besar terdistribusi, masalah ketersediaan data adalah tantangan yang sangat penting. Pada intinya, ini melibatkan memastikan bahwa semua data transaksi dapat diakses secara terbuka dan diverifikasi di jaringan, yang sangat penting untuk mempertahankan integritas dan keamanan sistem blockchain.

Dalam sistem blockchain, data transaksi setiap blok perlu diverifikasi oleh node jaringan. Namun, memastikan bahwa data ini didistribusikan secara dapat diandalkan di seluruh jaringan dan memastikan bahwa semua peserta memiliki akses yang sama kepadanya adalah masalah yang sangat penting.

Mengapa Ketersediaan Data Penting?

• Transaksi off-chain: Solusi L2 bertujuan untuk menangani transaksi di luar rantai utama untuk meningkatkan skalabilitas seluruh sistem. Namun, pendekatan ini mungkin membawa beberapa tantangan karena L2 tidak langsung mencatat semua data transaksi pada blockchain L1, yang dapat menyebabkan kesulitan dalam memverifikasi integritas dan keakuratan semua data transaksi.
• Ketergantungan pada keamanan Layer 1: Meskipun kemampuan jaringan L2 untuk beroperasi secara independen dan memproses transaksi, mereka masih bergantung pada jaringan L1 untuk memastikan keamanan secara keseluruhan. Memastikan integritas dan keakuratan transmisi data dari L2 ke L1 sangat penting untuk menjaga integritas seluruh jaringan.
• Ketergantungan mekanisme solusi pada data: Jaringan L2 dapat menerapkan mekanisme seperti bukti penipuan untuk mengatasi perselisihan potensial. Efektivitas mekanisme ini bergantung pada ketersediaan dan aksesibilitas data transaksi.
• Masalah transparansi dan kepercayaan: Transparansi adalah prinsip penting dalam teknologi blockchain. Dalam jaringan L2, masalah apa pun terkait ketersediaan data dapat menyebabkan krisis kepercayaan karena pengguna mungkin tidak dapat memverifikasi keaslian transaksi secara independen.
• Kompleksitas peningkatan verifikasi: Pengenalan L2 meningkatkan kompleksitas memastikan keakuratan data yang dikembalikan ke rantai utama, yang juga membawa risiko masalah ketersediaan data, sehingga memengaruhi keandalan jaringan.

Solusi DA

Ada berbagai solusi untuk lapisan DA, yang secara umum dikategorikan menjadi tipe on-chain dan off-chain.

Dalam solusi L2, ketersediaan data biasanya menggunakan dua pendekatan berbeda:

• Ketersediaan data on-chain: Semua data transaksi disimpan di rantai L1, memberikan keamanan yang lebih tinggi namun dengan biaya yang lebih tinggi. Ini berarti L2 masih menggunakan Ethereum sebagai lapisan DA dan mengandalkan Ethereum untuk mengurangi biaya ketersediaan data.
• Ketersediaan data di luar rantai: Data disimpan di luar rantai, hanya informasi terenkripsi (nilai hash) yang disimpan di rantai. Pendekatan ini lebih hemat biaya tetapi memerlukan entitas eksternal untuk mengambil data. Dengan kata lain, Ethereum tidak lagi digunakan sebagai lapisan DA, dan sebaliknya, metode yang lebih ekonomis dicari untuk ketersediaan data. Bergantung pada tingkat desentralisasi dan keamanan, solusi di luar rantai dapat dibagi menjadi empat jenis: Validium, Komite Ketersediaan Data (DAC), Volition, dan solusi DA serbaguna.

Ikhtisar Proyek DA Track

Ada sedikit peserta dalam domain Ketersediaan Data (DA). Selain Ethereum, ada beberapa proyek kunci seperti Celestia, EigenLayer, Avail, dan NEAR DA, masing-masing dengan karakteristiknya terkait kemajuan proyek. Dalam proyek DA, faktor-faktor seperti keamanan, kemampuan penyesuaian, interoperabilitas, dan biaya sangat penting.

Celestia

Celestia adalah proyek pertama yang mengadopsi jaringan Data Availability (DA) modular, bertujuan untuk meningkatkan jumlah pengguna secara aman. Desain modularnya memungkinkan siapa pun untuk meluncurkan blockchain independen.

Sebagai pemimpin dalam rantai publik modular, Celestia dikembangkan berdasarkan Cosmos SDK dan berkomitmen untuk meningkatkan ketersediaan data. Di mainnet, Celestia telah mencapai keunggulan kompetitif yang signifikan.

Fitur Teknis

Desain Celestia memisahkan eksekusi, konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data. Struktur modular ini memungkinkan spesialisasi dan optimasi pada setiap level, meningkatkan efisiensi dan skalabilitas keseluruhan jaringan.

Sumber: dokumen celestia

1. Pemantauan Ketersediaan Data (DAS)

Data Availability Sampling (DAS) adalah metode yang memungkinkan node ringan untuk memverifikasi ketersediaan data tanpa harus mengunduh seluruh blok. Dengan secara acak melakukan sampel blok data, node ringan dapat mengetahui apakah data tersebut dapat diambil dan divalidasi dengan sukses, sehingga menyimpulkan ketersediaan data untuk seluruh blok.

Sumber: dokumen celestia

1. Namespaced Merkle Tree (NMTs)

NMT memungkinkan data blok dibagi menjadi namespace terpisah untuk aplikasi yang berbeda. Ini berarti setiap aplikasi hanya perlu mengunduh dan memproses data yang terkait dengannya, secara signifikan mengurangi kebutuhan pemrosesan data.

Sumber: dokumentasi celestia

Analisis Fitur

• Rollups di Celestia berbeda dari Ethereum Rollups dalam hal operasi mereka di Celestia secara independen menentukan keadaan spesifikasi, meningkatkan otonomi node. Node dapat memilih mode operasinya secara bebas melalui fork lunak dan fork keras, mengurangi ketergantungan pada tata kelola terpusat dan mempromosikan lebih banyak eksperimen dan inovasi.
• Rollups Celestia memiliki karakteristik yang tidak terkait dengan pelaksanaan, artinya mereka tidak terbatas pada desain yang kompatibel dengan EVM. Keterbukaan ini memberikan ruang yang lebih luas untuk inovasi mesin virtual, berkontribusi pada kemajuan teknologi.
• Celestia menyederhanakan proses implementasi blockchain. Dengan menggunakan alat seperti Optimint, pengembang dapat dengan cepat menerapkan rantai baru tanpa khawatir tentang kompleksitas dan biaya tinggi dari mekanisme konsensus.
• Celestia memisahkan pertumbuhan status aktif dari penyimpanan data historis, menyediakan mekanisme penetapan harga sumber daya yang lebih efisien. Pendekatan ini mengurangi gangguan saling antara lingkungan eksekusi, meningkatkan pengalaman pengguna.
• Arsitektur Celestia mendukung pembuatan jembatan yang minim kepercayaan, memungkinkan berbagai rantai untuk saling beroperasi dengan aman, sehingga meningkatkan keamanan dan interoperabilitas dari klaster blockchain.

Celestia adalah jaringan DA yang dirancang secara modular pertama yang tujuan utamanya adalah untuk dapat berkembang secara aman di tengah pertumbuhan pengguna. Struktur modularnya menyederhanakan peluncuran blockchain independen. Dengan pendekatan unik dan inovasi teknologinya, Celestia siap memainkan peran penting dalam industri blockchain. Fokusnya adalah mengatasi tantangan yang dihadapi oleh blockchain, terutama masalah skalabilitas, sambil menjaga keamanan dan desentralisasi, sehingga menjadikannya peserta penting dalam ekosistem blockchain yang terus berkembang.

Eigen DA

EigenLayer adalah protokol re-staking yang memungkinkan pengguna untuk me-re-stake ETH, lsdETH, dan LP Token di platform lain, seperti sidechain dan oracle, dan menerima imbalan validasi sebagai node. Di sisi lain, Eigen DA adalah layanan ketersediaan data terdesentralisasi (DA) yang dibangun di atas Ethereum menggunakan EigenLayer Restaking dan akan menjadi Layanan Validasi Aktif (AVS) pertama di EigenLayer.

Fitur Teknis

• Meningkatkan Kemampuan Ketersediaan Data Ethereum: Eigen DA memanfaatkan data blok Blob dan komitmen KZG, meningkatkan kemampuan ketersediaan data Ethereum dengan data blok Blob yang ditingkatkan dan komitmen KZG setelah upgrade Canquan. Validator melakukan pekerjaan validasi node di Ethereum, dan seluruh proses berputar di sekitar infrastruktur Ethereum yang sudah ada.
• Tidak ada Konsensus Otonom dan Jaringan P2P: Node Eigen DA kembali memasang ETH dalam kontrak EigenLayer di Ethereum L1, menjadi subset validator Ethereum. Melalui bukti penahanan, setiap operator harus secara teratur menghitung dan mengirimkan nilai dari suatu fungsi, hanya bisa menghitung nilai fungsi saat mereka menyimpan semua blok blob yang dialokasikan kepada mereka dalam periode penyimpanan yang ditentukan. Jika mereka membuktikan blob tanpa menghitung fungsi ini, siapa pun yang memiliki akses ke item data mereka dapat mengurangi ETH yang dipegang oleh node, memastikan keamanan dan keandalan jaringan.
• Mekanisme Konsensus EigenLayer: Pemegang ETH dapat memilih untuk memvalidasi jaringan Eigen DA dan menerima kondisi pemangkasan khusus Eigen DA. Mereka kemudian bertindak sebagai validator POS, membuktikan keadaan jaringan.
• Layer Ketersediaan Data: Eigen DA membagi data menjadi bagian kecil dan melakukan pengkodean erasure serta komitmen polinomial KCG pada bagian-bagian ini untuk memudahkan setiap node mengunduh hanya sebagian kecil dari sistem, bahkan jika separuh dari node-node tersebut pergi tanpa memengaruhi sistem. Mereka dapat melakukannya karena meskipun beberapa blok hilang, kode penghapus dapat membangun kembali keadaan data lengkap, dan bukti KZG memastikan bahwa blok-blok yang mereka terima sesuai dengan blok-blok yang dinyatakan oleh node.

Sumber: blog eigenlayer

Analisis Fitur

• Node-node DA Eigen adalah subset dari node-node yang melakukan stake ulang di jaringan EigenLayer, dan menjadi node DA Eigen tidak memerlukan biaya stake tambahan.
• Solusi DA yang ada menggunakan jaringan P2P untuk mentransmisikan Blobs, di mana operator menerima Blobs dari rekan mereka dan kemudian menyiar ulang Blobs yang sama kepada orang lain. Hal ini secara dramatis membatasi tingkat DA yang dapat dicapai. Pada EigenDA, penyebarkan mengirimkan blobs langsung ke operator EigenDA. Dengan mencerai-beraikan data melalui komunikasi langsung, penyebaran data tidak lagi dibatasi oleh throughput protokol konsensus dan jaringan P2P, sehingga mengurangi komunikasi, latensi jaringan, dan waktu konfirmasi serta meningkatkan kecepatan pengiriman data.
• Eigen DA mewarisi sebagian keamanan Ethereum dan memiliki keamanan yang lebih tinggi daripada solusi DA lainnya.
• Eigen DA juga mendukung Rollup untuk memilih model token staking yang berbeda secara fleksibel, rasio kode penghapusan, dll., menyediakan fleksibilitas yang lebih besar.
• Karena konfirmasi final Eigen DA bergantung pada kontrak Eigen DA di Ethereum mainnet, biaya Eigen DA jauh lebih tinggi daripada solusi DA lain dalam hal pengeluaran waktu konfirmasi final.

Eigen DA mengadopsi teknologi canggih seperti pemrograman penghapusan, komitmen KZG, dan ACeD, memisahkan ketersediaan data (DA) dari konsensus. Hal ini memungkinkan Eigen DA untuk unggul dalam throughput transaksi, beban node, dan biaya DA, melampaui solusi DA Ethereum. Dibandingkan dengan solusi DA lainnya, Eigen DA memiliki biaya startup dan staking yang lebih rendah, kecepatan komunikasi jaringan dan pengiriman data yang lebih cepat, serta fleksibilitas yang lebih besar. Oleh karena itu, Eigen DA siap menjadi pesaing baru di pasar DA dan memiliki potensi untuk menjadi tuan rumah beberapa layanan DA Ethereum.

Tersedia DA

Avail DA bertujuan untuk mengatasi kebutuhan aplikasi generasi berikutnya yang terdesentralisasi kepercayaan dan agregasi kedaulatan. Fitur unggulannya terletak pada pendekatan keamanan inovatifnya, yang memungkinkan klien ringan untuk dengan mudah memverifikasi ketersediaan data melalui sampling jaringan peer-to-peer. Dengan antarmuka ketersediaan data Avail DA yang tak tertandingi dan fitur keamanan yang tangguh, pengembang dapat membuat aplikasi blockchain berbasis teknologi zero-knowledge atau anti-penipuan lebih efisien dan mudah.

Sumber:blog proyek yang tersedia

Analisis dari Avail DA

Avail adalah blockchain yang kompatibel dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), menampilkan pengurutan dan pencatatan transaksi yang efisien, penyimpanan data, dan verifikasi kelayakan. Dibandingkan dengan kontrak pintar tradisional dan ketergantungan lapisan dasar, Avail memungkinkan Rollups untuk langsung mempublikasikan data di dalamnya dan memverifikasinya melalui jaringan klien ringan. Desain modular ini memungkinkan pengembang untuk menyimpan data di Avail dan memilih jaringan lain untuk penyelesaian, memberikan lebih banyak fleksibilitas dan opsi.

Mekanisme konsensus Avail mewarisi mekanisme konsensus BABE dan GRANDPA dari Polkadot SDK dan mengadopsi Nominated Proof of Stake (NPoS) Polkadot, mendukung hingga 1000 validator. Selain mekanisme konsensus yang kuat, Avail juga memiliki fitur desentralisasi, menyediakan mekanisme cadangan yang efisien dan handal melalui jaringan P2P klien ringan untuk pengambilan data, memastikan ketersediaan data bahkan selama kegagalan.

Avail unggul dalam pengurutan transaksi, pencatatan, dan verifikasi kelayakan data, mendukung blockchain yang kompatibel dengan EVM. Mekanisme verifikasi jaringan klien ringan memungkinkan Rollups di Avail untuk memverifikasi status melalui jaringan klien ringan tanpa mengandalkan kontrak pintar dan lapisan di bawahnya. Karena sifat modularnya, pengembang dapat menyimpan data di Avail dan memilih jaringan lain untuk penyelesaian.

Jenis Node

• Node Penuh: Node-node ini bertanggung jawab untuk mengunduh dan memverifikasi kebenaran blok tetapi tidak berpartisipasi dalam proses konsensus. Peran mereka sangat penting untuk memastikan integritas jaringan.
• Node Validasi: Node-node ini adalah inti dari mekanisme konsensus Avail DA. Mereka bertanggung jawab untuk menghasilkan blok, menentukan transaksi yang disertakan, dan mempertahankan urutan jaringan. Node validator diincentivasi melalui partisipasi konsensus dan membentuk dasar operasi di lapisan DA.
• Klien Ringan: Beroperasi dengan sumber daya terbatas, klien ringan bergantung pada kepala blok untuk berpartisipasi dalam jaringan. Mereka dapat meminta data transaksi spesifik dari node lengkap sesuai kebutuhan, yang sangat penting dalam menjaga desentralisasi dan aksesibilitas jaringan.

Dekat DA

Pada 8 November 2023, NEAR Foundation mengumumkan peluncuran lapisan NEAR Data Availability (NEAR DA), menyediakan ketersediaan data yang kuat dan hemat biaya untuk rollups ETH dan pengembang Ethereum. Pengguna awal termasuk Madara dari StarkNet, Caldera, Fluent, Vistara, Dymension RollApps, dan Movement Labs.

Sumber: dokumen dekat

Arsitektur Teknis

NEAR DA menggunakan bagian integral dari mekanisme konsensus NEAR yang disebut Nightshade, yang memparallelkan jaringan ke dalam beberapa shard.

Setiap shard di NEAR menghasilkan sebagian kecil blok yang disebut chunk. Chunks ini diaggreGate.io untuk menghasilkan blok. Ketika seorang produsen blok memproses sebuah receipt, konsensus harus dicapai untuk receipt yang sesuai. Setelah blok diproses dan dimasukkan ke dalam blok, receipt tidak lagi diperlukan untuk konsensus dan dapat dihapus dari status blockchain. Oleh karena itu, NEAR tidak memperlambat kecepatan konsensusnya dengan lebih banyak data dari yang diperlukan, tetapi setiap pengguna NEAR DA akan memiliki waktu yang cukup untuk menanyakan data transaksi. Oleh karena itu, ketersediaan data yang dapat diskalakan dan hemat biaya sangat penting untuk solusi Rollup manapun. Saat protokol NEAR beralih ke validasi stateless, hal ini akan lebih mengurangi persyaratan perangkat keras untuk validator tertentu (validator blok). Dengan menyimpan status di memori, NEAR dapat mendukung lebih banyak shard, sehingga meningkatkan desentralisasi sistem.

Analisis Keuntungan

Dalam NEAR DA, validasi konsensus disediakan oleh validator NEAR, yang mencapai konsensus saat memproses pengiriman blob. Dalam hal ketahanan data, node penuh menyimpan data input fungsional setidaknya selama tiga hari, sementara node arsip dapat menyimpan data untuk periode yang lebih lama.

Desain NEAR DA memastikan penggunaan konsensus yang efisien tanpa membuang-buang data berlebihan. Selain itu, data ini sudah diindeks oleh semua browser utama di NEAR untuk memberikan dukungan bagi indeksir.

Terakhir, untuk komitmen ketersediaan jangka panjang, NEAR DA mengadopsi pendekatan yang mudah diterapkan, memungkinkan siapa pun dengan keahlian dan alat terbatas untuk membangun komitmen.

Integrasi NEAR-Polygon CDK memungkinkan pengembang untuk membangun Rollups mereka dan menjadi bagian dari ekosistem Polygon. Hal ini menandai integrasi pertama NEAR DA dengan tumpukan Layer 2 berbasis pengetahuan nol, memberikan opsi lebih kepada pengembang yang mencari solusi ketersediaan data yang dapat diskalakan.

Kesimpulan

Di domain blockchain, persaingan di antara proyek DA seperti Celestia, EigenLayer, Avail DA, dan NEAR DA sangat sengit. Meskipun banyak proyek layer DA bermunculan, teknologi inti mereka tidak terlalu kompleks, dengan setiap proyek memiliki keunggulan teknis dan kompetitif yang unik. Proyek-proyek ini menampilkan keragaman dan inovasi di bidang teknologi blockchain. Di masa depan, ketika proyek-proyek ini terus berkembang dan matang, diharapkan mereka akan memberikan kontribusi signifikan untuk memajukan pertumbuhan dan pengembangan ekosistem blockchain.