Explicación detallada de EigenDA: llevar la disponibilidad de datos a gran escala al resumen

Autor: equipo de EigenLabs, Traducción: Golden Finance xiaozou

Ya debería saber qué es la disponibilidad de datos y por qué es importante para blockchain y rollup.

EigenDA es un servicio de disponibilidad de datos (DA) descentralizado, seguro y de alto rendimiento en Ethereum que utiliza la primitiva de replanteo EigenLayer. EigenDA, desarrollado por EigenLabs, será el primer Servicio de Verificación Activa (AVS) lanzado en EigenLayer. Una vez activado, restaker podrá delegar promesas a operadores de nodos que realizan tareas de verificación de EigenDA para ganar tarifas de servicio, y rollup podrá publicar datos en EigenDA para reducir los costos de transacción. un mayor rendimiento de transacciones y una componibilidad segura de todo el ecosistema EigenLayer, la seguridad y el rendimiento están diseñados para escalar horizontalmente con el re-stake y la cantidad de operadores que eligen servir el protocolo.

Planeamos que EigenDA haga las siguientes contribuciones al ecosistema Ethereum:

• Una solución DA innovadora para acumulaciones dedicadas al eventual escalamiento de Ethereum, con seguridad proveniente de los participantes y validadores de Ethereum y que aporta valor a ellos. EigenDA se basa en algunas ideas centrales y la base de datos subyacente de Danksharding, una actualización importante del ecosistema Ethereum que puede desempeñar un papel en la puesta a prueba de estas tecnologías.
• **Un estándar de alto rendimiento y bajo costo que respalda el desarrollo de nuevos casos de uso en cadena. **EigenDA admitirá aplicaciones en juegos multijugador, redes sociales y transmisión de video, con modelos flexibles de tarifa fija y variable.
• **Factores clave para proteger la descentralización. **En un sistema de seguridad compartido como EigenLayer, si se requiere que cada operador de nodo descargue y almacene todas las cadenas que usan el sistema, muy pocos operadores de nodo podrán hacerlo y el sistema terminará con un riesgo de centralización. EigenDA se creó para evitar esta tendencia a la centralización; tiene un alto rendimiento en la distribución del trabajo entre múltiples nodos participantes y solo requiere una pequeña cantidad de trabajo de cada operador de nodo.
• **Prueba del poder de la confianza programable. **EigenDA intenta demostrar que, además del consenso de Ethereum, los participantes y validadores de Ethereum pueden respaldar la infraestructura crítica de Ethereum, AVS (como EigenDA) y los usuarios de AVS (como el rollup que usa EigenDA) pueden obtener nuevos negocios y el éxito de los modelos de tokens basados en sobre la modularidad de la red fiduciaria Ethereum.

Nos complace ver que varios equipos han dejado en claro que quieren integrar EigenDA en su infraestructura L2, incluidos: Celo, en transición de L1 a Ethereum L2; Mantle y sus productos complementarios fuera del ecosistema BitDAO; proporcionando implementación de zkWASM. capa; Offshore, que proporciona la capa de ejecución Move; Capa N, que proporciona el paquete híbrido zk-OP diseñado específicamente para aplicaciones financieras, etc.

Continuaremos buscando socios de capa base para construir EigenDA e invitaremos a varios paquetes acumulativos para aprender más sobre el protocolo, especialmente aquellos que están trabajando para lograr casos de uso de alto rendimiento (que requieren 10 MBps y más).

1.Arquitectura técnica

La siguiente figura muestra el flujo de datos básico de EigenDA.

• El ordenante crea un bloque de transacciones y envía solicitudes para dispersar el blob de datos.
• Responsable de borrar, codificar blobs de datos en bloques, generar compromisos KZG y pruebas KZG, y enviar estos compromisos, bloques y pruebas a los nodos operativos de la red EigenDA.
• Podrá ejecutar su propio dispersor o utilizar un servicio de dispersión administrado por un tercero (como EigenLabs) para mayor comodidad y amortización de los costos de verificación de firmas. Rollup puede usar de manera optimista el servicio de dispersión, de modo que en caso de que el servicio no responda o haya censura, el rollup puede usar su propio dispersor para obtener ventajas de amortización en modo optimista sin sacrificar la resistencia a la censura.
• Los nodos EigenDA verifican los bloques de datos que reciben con respecto a los compromisos de KZG, guardan los datos, luego generan firmas y las devuelven al dispersor para su agregación.

2. Consideraciones técnicas

Ahora que tenemos una comprensión básica de la arquitectura de EigenDA, analicemos los beneficios y el rendimiento que el sistema pretende lograr. A continuación se muestra una breve lista de características que creemos que son esenciales para una buena y útil capa de disponibilidad de datos acumulativos:

• Economía
• Rendimiento
• seguridad *Personalización

Analizaremos cada característica desde la perspectiva de EigenDA.

(1) Economía

Hoy en día, muchas L2 utilizan Ethereum como capa de disponibilidad de datos debido a las garantías de seguridad criptoeconómicas de Ethereum. Esto da como resultado costos extremadamente altos e inestables, con rollups compitiendo con todos los demás usuarios de Ethereum por un espacio de bloque limitado basado en el precio de congestión. Por ejemplo, tanto Arbitrum como Optimism han gastado decenas de millones de dólares en costos de datos de llamadas (disponibilidad de datos) de Ethereum en lo que va del año, con costos mensuales variables. Una importante propuesta de valor de los sistemas de disponibilidad de datos es reducir significativamente estos costos y proporcionar una estructura de costos más predecible para los resúmenes.

reducir costos

Hay tres aspectos básicos de los costos incurridos al operar un sistema DA. Analicemos cómo EigenDA minimiza la estructura de costos subyacente en cada dimensión:

• Costo de capital de la prenda. Los contribuyentes prometen fondos para asegurar la capa DA y pueden esperar recibir un cierto porcentaje de las ganancias para compensar sus costos de oportunidad. EigenDA reduce el costo de capital de la participación mediante el uso de EigenLayer, que emplea un modelo de seguridad compartido que permite utilizar la misma participación en una variedad de aplicaciones, creando economías de escala.
• Costos de operacion. En lugar de exigir que cada nodo descargue y almacene todos los datos, EigenDA utiliza codificación de borrado para dividir los datos en fragmentos más pequeños y solo requiere que los operadores descarguen y almacenen un único fragmento, una fracción de un blob de datos completo. Esto hace que sea más económico por operador de nodo en comparación con almacenar un blob completo, lo que hace que EigenDA sea "ligero" y pueda ser operado por muchos nodos. A medida que más y más nodos se unan a la red EigenDA, el costo de recursos de cada nodo en la red disminuirá. Esto permite a una gran cantidad de operadores de nodos asegurar EigenDA a un costo bajo y marginalmente decreciente.
• Costo de congestión. La utilización del ancho de banda en todas las cadenas de bloques se acerca a la capacidad del sistema y los datos comienzan a encarecerse para combatir los problemas de congestión. EigenDA alivia la congestión de dos maneras: la primera es tener un mayor rendimiento, tratando de hacer de la congestión un fenómeno raro; la segunda es permitir la reserva de ancho de banda, EigenDA puede garantizar un rendimiento programado acumulativo a un costo con descuento. Para mantener la flexibilidad, EigenDA también permite acumulaciones para pagar el rendimiento bajo demanda.

Economía acumulada

La economía acumulada es fundamentalmente diferente de la economía L1 porque los costos de DA no solo son altos, sino también impredecibles, y los costos surgen de tokens no nativos. Esto dificulta que los rollups hagan promesas de precios a los usuarios y subsidien la adopción inicial, ya que tienen que asumir "riesgos de intercambio" entre sus tokens rollup y los tokens que pagan tarifas de DA. Por el contrario, L1 paga una inflación fija y puede proporcionar una cierta cantidad de transacciones por segundo de forma gratuita para atraer usuarios.

En EigenLayer, estamos explorando un mecanismo para que los rollups paguen a los participantes un token rollup nativo a una tasa de reserva predecible a largo plazo, en términos aceptables para el repartidor de EigenLayer. Esto combina las ventajas de escala inherentes de un sistema de seguridad compartido con las ventajas inherentes de los pagos de tokens nativos estables para ayudar a iniciar el uso de paquetes acumulativos.

(2)Rendimiento

El rendimiento es otra propuesta de valor fundamental de los sistemas DA. EigenDA está diseñado para escalar horizontalmente de modo que cuantos más operadores haya en la red, más rendimiento podrá soportar la red. En pruebas privadas en un conjunto de 100 nodos con características de rendimiento estándar, EigenDA ha demostrado un rendimiento de hasta 10 MBps, con una hoja de ruta para la expansión a 1 GBps. Esto abre la puerta a aplicaciones que consumen mucho ancho de banda, como juegos multijugador y transmisión de video en Ethereum.

EigenDA proporciona un alto rendimiento a través de tres pilares de su diseño:

• Desacoplar DA y consenso. Los sistemas DA existentes combinan la prueba de disponibilidad de los blobs de datos y el orden de los blobs de datos en una arquitectura "monolítica". La atestación de datos es paralela y los nodos pueden dar fe de forma independiente de la disponibilidad de diferentes blobs de datos; sin embargo, el pedido requiere que los blobs de datos estén serializados, lo que crea un retraso significativo en el consenso. Si bien este acoplamiento puede ser beneficioso para la seguridad del sistema como fuente final de pedidos, no es necesario ni útil en un sistema DA diseñado para acompañar a la cadena de bloques Ethereum, que tiene su propio sistema de pedidos, independientemente de cómo depende la acumulación. para su liquidación. Al eliminar la clasificación y la complejidad innecesaria del diseño de un sistema DA puro, EigenDA mejora significativamente el rendimiento y la latencia.
• Codificación de borrado. EigenDA permite que los paquetes acumulativos tomen los datos que desean publicar en EigenDA, los divida en fragmentos más pequeños y borre el código de esos fragmentos antes de fragmentar los datos para su almacenamiento. EigenDA utiliza el compromiso polinómico KZG (el esquema matemático central de las pruebas ZK), que requiere que los nodos descarguen solo una pequeña cantidad de datos [O(1/n)] sin descargar el blob completo. A diferencia de los sistemas que utilizan pruebas de fraude para detectar la codificación de datos maliciosos, EigenDA utiliza pruebas de validez en forma de compromisos KZG, lo que permite a los nodos verificar la codificación correcta de los datos.
• Unidifusión directa en lugar de P2P. Las soluciones DA existentes transfieren blobs utilizando redes peer-to-peer (P2P), donde un operador recibe blobs de sus pares (puntos finales) y luego transmite los mismos blobs nuevamente a otros. Esto limita en gran medida la tasa de DA alcanzable. En EigenDA, Disperser envía blobs directamente a los operadores de EigenDA. Al confiar en la unidifusión (comunicación directa) para descentralizar los datos, EigenDA puede confirmar la DA dentro de la latencia de la red local sin tener que pasar por costosos protocolos de chismes. Esto elimina las importantes penalizaciones por chismes que conlleva el P2P y da como resultado tiempos de entrega de datos más rápidos.

(3) Seguridad

Usamos seguridad como un término general que abarca la seguridad y la vitalidad, así como la descentralización y la resistencia a la censura. Las siguientes propiedades demuestran la seguridad de EigenDA:

• Capa propia. Al utilizar la recuperación, EigenDA toma prestados dos aspectos diferentes de seguridad del sistema EigenLayer: uno es la seguridad económica y el otro es la descentralización. EigenDA está diseñado para aprovechar EigenLayer y dos elementos diferentes de confianza en el ecosistema Ethereum de forma sinérgica.
• Prueba de depósito en garantía. En EigenDA, un modo clave de falla del operador de nodo es que el tiempo de almacenamiento real del elemento de datos no alcanza el tiempo requerido cuando el nodo firma el elemento de datos. Para resolver este problema, EigenDA utiliza un mecanismo llamado prueba de depósito en garantía, que fue propuesto originalmente por Justin Drake y Dankrad Feist de la Fundación Ethereum. Con prueba de custodia, cada operador de nodo debe calcular periódicamente el valor de la función, que solo se puede calcular cuando han almacenado el bloque de blobs asignado. Si validan blobs sin calcular esta función, cualquier persona que tenga acceso a sus elementos de datos puede reducir el ETH retenido por el nodo.
• Quórum dual. EigenDA también tiene una función llamada Dual Quorum, que puede requerir dos quórums independientes para demostrar la disponibilidad de los datos. Por ejemplo, un quórum estará formado por repartidores de ETH (quórum ETH) y el segundo quórum puede verse comprometido por un quórum nativo acumulativo.
• Resistencia a la censura. EigenDA proporciona una mayor resistencia a la censura transitoria que las capas DA acopladas. Esto se debe a que las arquitecturas DA acopladas generalmente dependen de un único líder o proponente de bloques para ordenar linealmente los blobs de datos, lo que crea un cuello de botella de revisión instantánea. Por el contrario, en EigenDA, los nodos acumulativos pueden descentralizarse directamente y recibir firmas de la mayoría de los nodos EigenDA, mejorando así la resistencia a la censura de la mayoría de los nodos EigenDA sin estar vinculados a un solo líder.

(4) Análisis de seguridad

Como se mencionó anteriormente, EigenDA se basa en la participación de ETH a través de EigenLayer y utiliza códigos de borrado con una proporción de codificación configurable que se puede configurar mediante resumen. Hay tres perspectivas diferentes desde las cuales analizar la seguridad de un sistema blockchain como EigenDA; veamos cada perspectiva específicamente y cómo se aplica a EigenDA como se mencionó anteriormente:

Tolerancia a fallas bizantinas (BFT: tolerancia a fallas bizantinas): se supone que algunos nodos son honestos y siguen completamente el acuerdo, mientras que la otra parte de los nodos son maliciosos y pueden desviarse del acuerdo a voluntad.

• DA es seguro, es decir, los datos se pueden recuperar siempre que el X% de los nodos sean honestos, donde X puede oscilar entre el 10% y el 50%, dependiendo de la proporción de codificación.
• Modelo de Equilibrio de Nash: Suponga que los nodos con diferentes colisiones actúan de forma independiente y analice el mecanismo de incentivo económico de cada nodo o nodo de colisión a pequeña escala siguiendo el protocolo.
• Siempre que la colisión sea menor que (1-X), almacenar datos y proporcionar datos a los usuarios es Equilibrio de Nash: se garantiza que el almacenamiento de datos será un equilibrio a través de pruebas de depósito en garantía, que confiscarán el ETH de los nodos que no almacenan datos. Se garantiza que el suministro de datos será un equilibrio, porque los datos están dispersos en muchos nodos, lo que crea un mercado competitivo para el suministro de datos.

Modelo criptoeconómico puro: suponga que todas las participaciones están en manos del mismo nodo y modele el costo económico de la corrupción.

• Siempre que los datos estén disponibles, o equivalentemente disponibles, siempre que el X% de los nodos sean honestos, cualquier ETH prometido por un nodo que no aloje los datos será multado. Sin embargo, EigenDA no tiene seguridad criptoeconómica incondicional; si todos los nodos se confabulan y retienen datos, es posible que no sea posible eliminarlos. En el modelo de Quórum Dual descrito anteriormente, los tokens prometidos son ETH y tokens nativos acumulativos, incluso si es imposible confiscar ETH, el rollup puede confiscar los tokens nativos.

Como podemos ver, EigenDA se basa en un modelo de confianza que requiere no sólo la confianza económica de la participación en ETH, sino también la descentralización y la independencia de los operadores de nodos para poder operar de forma segura. Afortunadamente, EigenLayer le permite a EigenDA tomar prestados ambos mecanismos de confianza de Ethereum.

(5) Personalización

Los desarrolladores de paquetes acumulativos pueden ajustar de manera flexible los parámetros según las necesidades para implementar EigenDA. La naturaleza modular de EigenDA permite que los paquetes acumulativos personalicen las compensaciones entre seguridad y vida útil, los modelos de tokens apostados, la codificación de borrado, los tokens de pago disponibles y más.

Como se analizó anteriormente, algunas de las decisiones flexibles más importantes en EigenDA son decisiones económicas. Por ejemplo, los rollups pueden optar por utilizar apuesta de quórum dual, donde apuestan sus propios tokens para garantizar la disponibilidad de los datos; alternativamente, los rollups pueden elegir una estructura de costos programada o bajo demanda.

3. Consideraciones estratégicas

Finalmente, creemos que, además de las características técnicas mencionadas anteriormente, EigenDA proporciona valor estratégico al rollup.

• Los participantes y validadores de Ethereum son el corazón que impulsa a EigenLayer y, a su vez, a EigenDA. Al adoptar EigenDA, el rollup puede alinearse con estas partes interesadas de Ethereum que claramente valoran la descentralización, la resistencia a la censura, el software de código abierto y la innovación componible y sin permiso.
• EigenDA planea ser el primero de muchos AVS que se lanzarán en el ecosistema EigenLayer. Prevemos que a medida que crezca el número de AVS, habrá ventajas de componibilidad entre ellos que beneficiarán a los usuarios finales de estos AVS, y esperamos incluir una amplia variedad de paquetes acumulativos. Por ejemplo, después de EigenDA, esperamos ver casos de uso para AVS lanzados, incluida la clasificación, confirmaciones rápidas, redes de vigilancia, puentes, clasificación justa e incluso inteligencia artificial.
• EigenDA se encuentra en las primeras etapas de un largo viaje para hacer realidad su ambiciosa visión. El equipo de EigenLabs está buscando socios de capa base. Esperan cooperar estrechamente con nosotros en torno a EigenDA y también esperan tener una cooperación a largo plazo en muchos proyectos y eventualmente convertirse en socios a largo plazo. Esperamos que esta sea una oportunidad para trabajar juntos para impulsar el ecosistema Ethereum hacia una innovación más abierta y esperamos apoyar su proyecto tanto como sea posible.

4. El camino a seguir

De acuerdo con nuestra filosofía de diseño, tenemos una hoja de ruta de EigenDA por fases en la que se crearán y lanzarán varias características de EigenDA paso a paso. La primera versión de EigenDA se lanzará en la red de prueba a finales de este año.