Khả dụng dữ liệu(DA) là công nghệ cốt lõi trong việc mở rộng của Ethereum, cho phép một nút xác minh một cách hiệu quả rằng dữ liệu có sẵn cho mạng mà không cần phải lưu trữ dữ liệu cụ thể đó. Điều này quan trọng cho việc xây dựng rollups và các dạng mở rộng theo chiều dọc khác, cho phép các nút thực thi đảm bảo rằng dữ liệu giao dịch có sẵn trong giai đoạn thanh toán. Điều này cũng rất quan trọng cho việc tách rời và các dạng mở rộng theo chiều ngang khác, một cập nhật tương lai đã được lên kế hoạch cho mạng Ethereum, khi các nút sẽ cần phải chứng minh rằng dữ liệu giao dịch (hoặc blobsDữ liệu được lưu trữ trong các mảnh mạng thực sự có sẵn cho mạng.
Một số giải pháp DA đã được thảo luận và phát hành gần đây (ví dụ như,Celestia, EigenDA, Sẵn có) tất cả với mục đích cung cấp cơ sở hạ tầng hiệu suất cao và an toàn cho các ứng dụng đăng DA.
Ưu điểm của giải pháp DA bên ngoài so với L1 như Ethereum là nó cung cấp một phương tiện giá rẻ và hiệu quả cho dữ liệu trên chuỗi. Các giải pháp DA thường bao gồm các chuỗi công khai riêng để lưu trữ rẻ và không cần phép. Ngay cả với sự điều chỉnh, sự thật vẫn là việc lưu trữ dữ liệu từ một blockchain một cách cực kỳ không hiệu quả.
Do đó, chúng tôi nhận thấy rằng việc khám phá một giải pháp tối ưu hóa lưu trữ như vậy là hợp lý.FileCoinvới cơ sở của một lớp DA. FileCoin sử dụng blockchain của mình để phối hợp các giao dịch lưu trữ giữa khách hàng và người cung cấp lưu trữ nhưng cho phép dữ liệu được lưu trữ ngoài chuỗi.
Trong bài đăng này, chúng tôi điều tra tính khả thi của một giải pháp DA được xây dựng trên nền tảng Mạng Lưu trữ Phân tán (DSN). Chúng tôi xem xét cụ thể về FileCoin, vì nó là DSN được áp dụng nhiều nhất cho đến nay. Chúng tôi chỉ ra những cơ hội mà một giải pháp như vậy sẽ mang lại, và những thách thức cần phải vượt qua để xây dựng nó.
Một lớp DA cung cấp các dịch vụ sau cho các dịch vụ dựa vào nó:
Tất cả điều này cần được thực hiện một cách hiệu quả để tạo điều kiện cho việc mở rộng. Một lớp DA cung cấp hiệu suất cao với chi phí thấp trên ba điểm trên. Ví dụ, bất kỳ node nào cũng có thể yêu cầu một bản sao đầy đủ của dữ liệu để chứng minh sự giữ gìn, nhưng điều này là không hiệu quả. Bằng cách có một hệ thống cung cấp tất cả ba trong số này, chúng ta đạt được một lớp DA cung cấp sự an toàn cần thiết cho L2 để phối hợp với một L1, cùng với các giới hạn thấp mạnh mẽ trong môi trường có sự tham gia đa số độc hại.
Dữ liệu đã được đăng lên một @vbuterin/proto_danksharding_faq#Nếu-dữ-liệu-bị-xóa-sau-30-ngày-người-dùng-sẽ-truy-cập-các-blob-cũ-thế-nào">Giải pháp DA có tuổi thọ hữu ích: đủ lâu để giải quyết tranh chấp hoặc xác minh chuyển trạng thái. Dữ liệu giao dịch cần có sẵn trong khoảng thời gian đủ lâu chỉ để xác minh chuyển trạng thái chính xác hoặc để cung cấp đủ cơ hội cho các người xác minh xây dựng chứng minh gian lận. Tính đến thời điểm viết, calldata của Ethereum là giải pháp phổ biến nhất được sử dụng bởi các dự án (rollups) yêu cầu tính sẵn có của dữ liệu.
Kiểm tra sẵn có dữ liệu (DAS) là phương pháp tiêu chuẩn để trả lời câu hỏi về DA. Nó đi kèm với những lợi ích bảo mật bổ sung, tăng cường khả năng của các bên mạng xác minh thông tin trạng thái từ đồng nghiệp của họ. Tuy nhiên, nó phụ thuộc vào các nút để thực hiện việc lấy mẫu: các yêu cầu DAS phải được trả lời để đảm bảo giao dịch được đào không bị từ chối, nhưng không có động cơ tích cực hoặc tiêu cực cho một nút để yêu cầu mẫu. Từ quan điểm của các nút yêu cầu mẫu, không có hình phạt tiêu cực nào cho việc không thực hiện DAS. Ví dụ, Celestia cung cấp bản triển khai máy khách nhẹ đầu tiên và duy nhất để thực hiện DAS, mang lại giả định bảo mật mạnh hơn cho người dùng và giảm chi phí xác minh dữ liệu.
Một DA cần cung cấp quyền truy cập dữ liệu hiệu quả cho các dự án sử dụng nó. Một DA chậm có thể trở thành chai lọ cần cho các dịch vụ phụ thuộc vào nó, gây ra sự không hiệu quả ở mức tốt nhất và thất bại hệ thống ở mức xấu nhất.
Một Mạng Lưu Trữ Phi Tập Trung (DSN, như đã được hình thành trong FileCoin Whitepaper¹) là một mạng lưới không cần phép của các nhà cung cấp lưu trữ cung cấp dịch vụ lưu trữ cho người dùng của mạng lưới. Một cách không chính thức, nó cho phép các nhà cung cấp lưu trữ độc lập phối hợp các giao dịch lưu trữ với khách hàng cần dịch vụ lưu trữ và cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu rẻ và bền vững cho khách hàng đang tìm kiếm dịch vụ lưu trữ với giá thấp. Điều này được phối hợp thông qua một chuỗi khối ghi lại các giao dịch lưu trữ và cho phép thực thi các hợp đồng thông minh.
Một kế hoạch DSN là một bộ ba ba giao thức: Đặt, Lấy và Quản lý. Bộ ba này đi kèm với các thuộc tính như đảm bảo khả năng chịu lỗi và động viên tham gia.
Đặt (dữ liệu) → khóa
Khách hàng thực hiện Put để lưu trữ dữ liệu dưới một khóa duy nhất. Điều này được đạt được bằng cách xác định thời gian mà dữ liệu sẽ được lưu trữ trên mạng, số bản sao của dữ liệu mà sẽ được lưu trữ để đảm bảo tính dự phòng, và một giá đàm phán với các nhà cung cấp lưu trữ.
Get(key) → dữ liệu
Khách hàng thực thi Get để truy xuất dữ liệu đang được lưu trữ dưới một khóa.
Quản lý()
Giao thức Quản lý được gọi bởi các thành viên mạng để điều phối không gian lưu trữ và dịch vụ được cung cấp bởi các nhà cung cấp và sửa chữa lỗi. Trong trường hợp của FileCoin, việc này được quản lý thông qua một chuỗi khối. Chuỗi khối này ghi lại các giao dịch dữ liệu được thực hiện giữa các khách hàng và nhà cung cấp dữ liệu cũng như bằng chứng về việc lưu trữ dữ liệu đúng cách để đảm bảo rằng các giao dịch dữ liệu được thực hiện đúng cách. Dữ liệu được lưu trữ đúng cách được chứng minh thông qua việc đăng các bằng chứng được tạo ra bởi các nhà cung cấp dữ liệu đáp ứng các thách thức từ mạng lưới. lỗi lưu trữXảy ra khi một nhà cung cấp lưu trữ không tạo ra Chứng minh Sao chép hoặc Chứng minh Thời gian không gian một cách nhanh chóng khi được yêu cầu bởi giao thức Quản lý, dẫn đến việc cắt giảm cổ phần của nhà cung cấp lưu trữ. Giao dịch có thể tự phục hồi trong trường hợp lỗi lưu trữ nếu có hơn một nhà cung cấp đang chứa một bản sao dữ liệu trên mạng bằng cách tìm kiếm một nhà cung cấp lưu trữ mới để thực hiện giao dịch lưu trữ.
Công việc đã thực hiện trong các dự án DA đến nay đã biến một chuỗi khối thành một nền tảng cho kho lạnh. Khi một DSN được tối ưu hóa cho việc lưu trữ, thay vì biến một chuỗi khối thành một nền tảng lưu trữ, chúng ta có thể đơn giản chỉ cần biến một nền tảng lưu trữ thành một nền tảng cung cấp sẵn có dữ liệu. Tài sản thế chấp của các nhà cung cấp lưu trữ dưới dạng nguyên bản FIL token có thể cung cấp an ninh kinh tế crypto đảm bảo rằng dữ liệu được lưu trữ. Cuối cùng, tính có thể lập trình của các giao dịch lưu trữ có thể cung cấp sự linh hoạt về các điều khoản về sự có sẵn của dữ liệu.
Động lực hấp dẫn nhất để biến đổi khả năng của một DSN để giải quyết DA là giảm chi phí lưu trữ dữ liệu dưới giải pháp DA. Như chúng ta đã thảo luận dưới đây, chi phí lưu trữ dữ liệu trên FileCoin rẻ hơn đáng kể so với việc lưu trữ dữ liệu trên Ethereum. Với giá Ether/USD hiện tại, việc viết 1 GB dữ liệu gọi tới Ethereum tốn hơn 3 triệu USD, chỉ để bị cắt bỏ sau 21 ngày. Chi phí dữ liệu gọi này có thể góp phần chiếm hơn nửa chi phí giao dịch của một Ethereum-based rollup. Tuy nhiên, 1 GB lưu trữ trên FileCoin chỉ tốn ít hơn .0002 USD mỗi tháng. Bảo vệ DA ở giá này hoặc bất kỳ giá tương tự nào sẽ giảm chi phí giao dịch cho người dùng và góp phần vào hiệu suất và khả năng mở rộng của Web3.
Trong FileCoin, cần có tài sản thế chấp để cung cấp không gian lưu trữ. Tài sản thế chấp này sẽ bị cắt giảm khi một nhà cung cấp không thực hiện các thỏa thuận hoặc bảo đảm mạng lưới. Một nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ không thực hiện dịch vụ có thể mất cả tài sản thế chấp đăng và bất kỳ lợi nhuận nào có thể được kiếm được từ việc cung cấp lưu trữ.
Nhiều khuyến khích giao thức của FileCoin phù hợp với mục tiêu của DA.FileCoin cung cấp các biện pháp không khuyến khích cho hành vi độc hại hoặc lười biếng: nhà cung cấp lưu trữ phải tích cực cung cấp bằng chứng của quá trình lưu trữ trong quá trình đồng thuận dưới dạng Chứng minh về Bản saovàChứng minh thời gian và không gian, liên tục chứng minh rằng việc lưu trữ tồn tại mà không cần giả định về đa số trung thực. Sự thất bại của nhà cung cấp lưu trữ trong việc cung cấp bằng chứng dẫn đến cắt giảm cổ phần, và loại bỏ khỏi sự đồng thuận, ngoài các hình phạt khác. Các giải pháp DA hiện tại thiếu động lực cho các nút thực hiện DAS, phụ thuộc vào hành vi vô lý tạm thời để chứng minh DA.
Khả năng tùy chỉnh các giao dịch dữ liệu cũng khiến DSN trở thành một nền tảng hấp dẫn cho DA. Các giao dịch dữ liệu có thể có thời gian kéo dài khác nhau, cho phép người dùng của DA dựa trên DSN chỉ trả tiền cho DA mà họ cần. Khả năng chịu lỗi cũng có thể được điều chỉnh bằng cách thiết lập số bản sao cần được lưu trữ trên toàn mạng. Tùy chỉnh tiếp theo được hỗ trợ thông qua các hợp đồng thông minh trên FileCoin (gọi là Diễn viên) được thực hiện trên FEVMĐiều này dẫn đến hệ sinh thái phát triển của FileCoin DApps, từ các giải pháp tính toán qua lưu trữ như Bacalhauđến các giải pháp DeFi và giải pháp stake linh hoạt như Glif. RetrievSử dụng các Diễn viên FileCoin để cung cấp việc lấy dữ liệu được điều chỉnh động viên với các trọng tài được cho phép. Khả năng lập trình của FileCoin có thể được sử dụng để tùy chỉnh các yêu cầu DA cần thiết cho các giải pháp khác nhau, để các nền tảng phụ thuộc vào DA không phải trả tiền cho nhiều DA hơn họ cần.
Trong quá trình điều tra của chúng tôi, chúng tôi đã xác định được những thách thức đáng kể cần phải vượt qua trước khi dịch vụ DA có thể được xây dựng trên một DSN. Khi chúng tôi bàn về khả thi của việc triển khai, chúng tôi sẽ sử dụng FileCoin làm trọng tâm chính của cuộc thảo luận.
Các bằng chứng mật mã đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch và dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin mất thời gian để chứng minh. Khi dữ liệu được cam kết vào mạng, nó được phân chia thành 32 gigabyte ngànhvà “đóng kínViệc niêm phong dữ liệu là nền tảng của cả Proof-of-Replication (PoRep) , chứng minh rằng một nhà cung cấp lưu trữ đang lưu trữ một hoặc nhiều bản sao duy nhất của dữ liệu và Proof-of-Spacetime (PoST) , điều này chứng minh rằng một nhà cung cấp lưu trữ đã lưu trữ một bản sao duy nhất liên tục trong suốt thời gian giao dịch lưu trữ. Việc niêm phong phải tốn nhiều thời gian tính toán để đảm bảo rằng nhà cung cấp lưu trữ không niêm phong dữ liệu theo yêu cầu để làm suy yếu PoReP cần thiết. Khi giao thức trình bày thách thức định kỳ cho một nhà cung cấp lưu trữ để cung cấp chứng minh về việc lưu trữ duy nhất và liên tục, việc niêm phong phải mất thời gian an toàn hơn so với cửa sổ phản hồi để nhà cung cấp lưu trữ không thể làm giả chứng minh hoặc bản sao theo yêu cầu. Vì lý do này, nhà cung cấp có thể mất khoảng ba giờ để niêm phong một phần của dữ liệu.
Do vì chi phí tính toán của hoạt động niêm phong, kích thước của các dữ liệu đang được niêm phong phải đủ kinh tế. Giá lưu trữ phải chứng minh chi phí của niêm phong cho nhà cung cấp lưu trữ, và tương tự, chi phí kết quả của dữ liệu đang được lưu trữ phải thấp đủ ở quy mô (trong trường hợp này, cho một phần 32GB khoảng) để một khách hàng muốn lưu trữ dữ liệu trên FileCoin. Mặc dù có thể niêm phong các khu vực nhỏ hơn, điều này sẽ làm tăng giá lưu trữ để bù đắp cho nhà cung cấp lưu trữ. Để vượt qua điều này, bộ tổng hợp dữ liệuThu thập các mảnh dữ liệu nhỏ từ người dùng để cam kết vào FileCoin dưới dạng một đoạn gần 32 GB. Các bộ tập hợp dữ liệu cam kết dữ liệu của người dùng thông qua một chứng minh của việc bao gồm đoạn dữ liệu.PoDSI) đảm bảo việc bao gồm dữ liệu của người dùng trong một ngành và một CID phụ (pCID), người dùng sẽ có thể sử dụng để truy xuất dữ liệu từ mạng.
Cơ chế đồng thuận của FileCoin, Kỳ vọng Sự thống nhất, có thời gian khối là 30 giây và sự hoàn tất trong vài giờ, có thể cải thiện trong tương lai gần (xemFIP-0086để đảm bảo sự hoàn chỉnh nhanh chóng trên FileCoin). Điều này thường quá chậm để hỗ trợ năng suất giao dịch cần thiết cho một Layer 2 dựa vào DA để dữ liệu giao dịch. Thời gian khối của FileCoin được giới hạn thấp nhất bởi phần cứng cung cấp lưu trữ; thời gian khối càng thấp, việc tạo ra và cung cấp chứng minh lưu trữ của các nhà cung cấp lưu trữ càng khó khăn, và càng nhiều nhà cung cấp lưu trữ sẽ bị phạt một cách sai lầm vì đã bỏ lỡ cửa sổ chứng minh cho việc lưu trữ dữ liệu đúng cách. Để vượt qua điều này, Mạng lưới đồng thuận Liên Hành tinh (IPC) con mạng lướicó thể được tận dụng để tận dụng thời gian đồng thuận nhanh hơn. IPC sử dụng Tendermint-như sự đồng thuận và DRANDđối với sự ngẫu nhiên: trong trường hợp DRAND là rào cản, chúng tôi sẽ có thể đạt được thời gian khối 3 giây với một mạng con IPC. Trong trường hợp rào cản của Tendermint, các PoC như Narwhalđã đạt thời gian khối trong hàng trăm mili giây.
Rào cản cuối cùng để xây dựng là truy xuất. Từ những ràng buộc trên, chúng ta có thể suy ra rằng FileCoin phù hợp để lưu trữ lạnh hoặc ấm. Tuy nhiên, dữ liệu DA đang nóng và cần hỗ trợ các ứng dụng hiệu quả. Việc truy xuất phù hợp với ưu đãi là khó khăn trong FileCoin; Dữ liệu cần được mở niêm phong trước khi nó được phục vụ cho khách hàng, điều này làm tăng độ trễ. Hiện tại, việc truy xuất nhanh chóng được thực hiện thông qua SLA hoặc lưu trữ dữ liệu không được niêm phong cùng với các khu vực kín, cả hai đều không thể dựa vào kiến trúc của một ứng dụng an toàn và không cần sự cho phép trên FileCoin. Đặc biệt là với Truy xuấtchứng minh rằng việc truy xuất có thể được đảm bảo thông qua FVM, việc truy xuất nhanh được khuyến khích trên FileCoin vẫn là một lĩnh vực cần được khám phá thêm.
Trong phần này, chúng tôi xem xét chi phí phát sinh từ những yếu tố thiết kế này. Chúng tôi sẽ chỉ ra chi phí lưu trữ 32GB dưới dạng Ethereum calldata, Celestia blobdata, EigenDA blobdata và dưới dạng một phần trên FileCoin với giá gần như hiện tại trên thị trường.
Phân tích nổi bật giá của Ethereum calldata: 100 triệu USD cho 32 GB dữ liệu. Giá này thể hiện chi phí bảo mật đằng sau sự đồng thuận Ethereum, và phụ thuộc vào sự biến động của giá Ether và gas. Bản nâng cấp Dencun, giới thiệu Proto-Danksharding ( EIP-4844) đã giới thiệu giao dịch blob với mục tiêu là 3 blob mỗi khối, mỗi khối khoảng 125 KB, và giá blob khí đốt biến đổi để duy trì lượng blob mục tiêu mỗi khối. Nâng cấp này đã cắt giảm chi phí của Ethereum DA đi ⅕: 20 triệu USD cho 32 GB dữ liệu blob.
Celestia và EigenDA cung cấp những cải tiến đáng kể: 8.000 và 26.000 USD cho 32 GB dữ liệu, tương ứng. Cả hai đều phụ thuộc vào sự biến động của giá thị trường và một phần phản ánh chi phí bảo đảm sự nhất quán cho dữ liệu của họ: Celestia với nền tảng riêng của nó TIAtoken, và EigenDA với Ether.
Trong tất cả các trường hợp trên, dữ liệu được lưu trữ không phải là vĩnh viễn. Ethereum calldata được lưu trữ trong 3 tuần, với blobs được lưu trữ trong 18 ngày. EigenDA lưu trữ blobs mặc định trong14 ngày. Kể từ thời điểm hiện tại của việc triển khai Celestia, dữ liệu blob được lưu trữ vô thời hạn bởi các nút lưu trữ nhưng chỉ được lấy mẫu bởi các nút nhẹ tối đa là 30 ngày.
Hai bảng cuối cùng là so sánh trực tiếp giữa FileCoin và các giải pháp DA hiện tại. Độ tương đương về chi phí đầu tiên liệt kê chi phí của một byte dữ liệu trên nền tảng đã cho. Số byte FileCoin có thể được lưu trữ trong cùng thời gian với cùng chi phí sau đó được hiển thị.
Điều này cho thấy rằng FileCoin rẻ hơn nhiều lần so với các giải pháp DA hiện tại, chi phí chỉ là một phần của một xu để lưu trữ cùng lượng dữ liệu trong cùng khoảng thời gian. Khác với các nút Ethereum và các giải pháp DA khác, các nút của FileCoin được tối ưu hóa để cung cấp dịch vụ lưu trữ, và hệ thống chứng minh của nó cho phép các nút chứng minh lưu trữ, thay vì sao chép lưu trữ trên mỗi nút trong mạng. Không tính đến kinh tế của các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ (như chi phí năng lượng để niêm phong dữ liệu), nó cho thấy rằng chi phí cơ bản của quy trình lưu trữ trên FileCoin là không đáng kể. Điều này cho thấy một cơ hội thị trường trong hàng triệu USD cho mỗi gigabyte so với Ethereum cho một hệ thống có thể cung cấp dịch vụ DA an toàn và hiệu suất trên FileCoin.
Dưới đây, chúng tôi xem xét khả năng của các giải pháp DA và nhu cầu được tạo ra bởi các lớp 2 chính.
Bởi vì blockchain của FileCoin được tổ chức trong tipsetsvới nhiều khối tại mỗi độ cao khối, số giao dịch có thể được thực hiện không bị hạn chế bởi sự đồng thuận hoặc kích thước khối. Ràng buộc dữ liệu nghiêm ngặt của FileCoin là năng lực lưu trữ trên toàn mạng, không phải những gì được phép thông qua sự đồng thuận.
Đối với nhu cầu DA hàng ngày, chúng tôi rút dữ liệu từ Rollups DA và Thực thitừ Terry Chung và Wei Dai, bao gồm một số liệu trung bình hàng ngày qua 30 ngày và một ngày được lấy mẫu cụ thể. Điều này cho phép chúng tôi xem xét nhu cầu trung bình mà không bỏ qua những sự lệch khỏi trung bình (ví dụ, nhu cầu của Optimism vào ngày 15/8/2023 khoảng 261.000.000 byte đã vượt quá 4 lần so với trung bình 30 ngày là 64.000.000 byte).
Từ lựa chọn này, chúng ta thấy rằng mặc dù có cơ hội giảm chi phí DA, chúng ta sẽ cần một sự tăng đáng kể trong nhu cầu DA để sử dụng hiệu quả kích thước 32 GB của FileCoin. Mặc dù niêm phong các phân khúc 32 GB với ít hơn 32 GB dữ liệu sẽ là lãng phí tài nguyên, chúng ta vẫn có thể làm như vậy trong khi vẫn thu được lợi ích về chi phí.
Trong phần này, chúng tôi xem xét kiến trúc kỹ thuật mà có thể đạt được nếu chúng ta xây dựng điều này ngày nay. Chúng tôi sẽ xem xét kiến trúc này trong ngữ cảnh của các ứng dụng L2 tùy ý và một chuỗi L1 mà L2 đang phục vụ. Khi giải pháp này là một giải pháp DA bên ngoài, giống như Celestia và EigenDA, chúng tôi không xem xét FileCoin như một ví dụ L1.
Ngay cả ở mức cao, một DA trên FileCoin sẽ sử dụng nhiều tính năng khác nhau của hệ sinh thái FileCoin.
Giao dịch: Người dùng ở hạ nguồn thực hiện giao dịch trên một nền tảng yêu cầu DA. Điều này có thể là một L2.
Các Nền tảng Sử dụng DA: Đây là những nền tảng sử dụng DA như một dịch vụ. Điều này có thể là một L2 mà gửi dữ liệu giao dịch đến DA FileCoin và cam kết đến một L1, chẳng hạn như Ethereum.
Lớp 1: Đây là bất kỳ L1 nào chứa cam kết trỏ đến dữ liệu trên giải pháp DA. Điều này có thể là Ethereum, hỗ trợ một L2 tận dụng giải pháp DA của FileCoin.
Aggregator: Giao diện trước của giải pháp DA dựa trên FileCoin là một bộ gom, một thành phần tập trung nhận dữ liệu giao dịch từ L2 và các khách hàng DA khác và tổng hợp chúng thành các sector 32 GB phù hợp để niêm phong. Mặc dù một bản chứng minh khái niệm đơn giản sẽ bao gồm một trình tổng hợp tập trung, các nền tảng sử dụng giải pháp DA cũng có thể chạy trình tổng hợp của riêng họ, ví dụ như một bên cạnh của một trình trình tự L2. Sự tập trung của trình tổng hợp có thể được coi là tương tự như của một trình trình tự L2 hoặc sự phân tán của EigenDA. Một khi bộ tổng hợp đã tổng hợp một lượng dữ liệu gần 32GB, nó sẽ ký một thỏa thuận lưu trữ với các nhà cung cấp lưu trữ để lưu trữ dữ liệu. Khách hàng được đảm bảo rằng dữ liệu của họ sẽ được bao gồm trong khu vực dưới dạng PoDSI (Chứng minh Bao gồm Đoạn Dữ liệu) và một pCID để xác định dữ liệu của họ sau khi nó được trên mạng. pCID này sẽ được bao gồm trong các cam kết trạng thái trên L1 để tham chiếu dữ liệu giao dịch hỗ trợ.
Các trình xác minh: Các trình xác minh yêu cầu dữ liệu từ các nhà cung cấp lưu trữ để đảm bảo tính toàn vẹn của cam kết trạng thái và xây dựng bằng chứng gian lận, được cam kết đến L1 trong trường hợp có thể chứng minh gian lận.
Giao dịch Lưu trữ: Khi bộ tập hợp đã tổng hợp một gói dữ liệu gần 32GB, bộ tập hợp thực hiện một giao dịch lưu trữ với các nhà cung cấp lưu trữ để lưu trữ dữ liệu.
Đăng bài (Đặt): Để bắt đầu một đặt, một khách hàng DA sẽ gửi bài của họ chứa dữ liệu giao dịch đến bộ tập hợp. Điều này có thể được thực hiện theo cách không chuỗi, hoặc theo cách chuỗi thông qua một nguyên tử tập hợp chuỗi. Để xác nhận việc nhận bài, bộ tập hợp trả lại một PoDSI cho khách hàng để chứng minh rằng bài của họ được bao gồm trong phần của tập hợp sẽ được cam kết với mạng con. Một pCID (ID Nhận Dạng Nội Dung phụ) cũng được trả lại. Đây là điều mà khách hàng và bất kỳ bên quan tâm nào khác sẽ sử dụng để tham chiếu đến bài khi nó đang được phục vụ trên FileCoin.
Các giao dịch dữ liệu sẽ xuất hiện trên chuỗi chỉ trong vài phút kể từ khi giao dịch được thực hiện. Rào cản lớn nhất về độ trễ là thời gian niêm phong, có thể mất 3 giờ. Điều này có nghĩa là mặc dù giao dịch đã được thực hiện, và khách hàng có thể tự tin rằng dữ liệu sẽ xuất hiện trên mạng, nhưng dữ liệu không thể đảm bảo có thể truy vấn cho đến khi quá trình niêm phong hoàn tất.Lotuskhách hàng có mộtfast-retrievalTính năng trong đó một bản sao chưa được mở của dữ liệu được lưu trữ cùng với bản sao đã đóng dấu có thể được phục vụ ngay khi dữ liệu chưa được mở được chuyển đến nhà cung cấp lưu trữ dữ liệu, miễn là một thỏa thuận truy xuất không phụ thuộc vào việc chứng minh dữ liệu đã đóng dấu xuất hiện trên mạng. Tuy nhiên, chức năng này nằm trong quyền kiểm soát của nhà cung cấp dữ liệu, và không được đảm bảo bằng mật mã như một phần của giao thức. Nếu muốn cung cấp bảo đảm truy xuất nhanh, sẽ cần phải có các thay đổi về cơ chế đồng thuận và cơ chế khuyến khích/ẩn chứa để thực hiện nó.
Lấy các khối dữ liệu (Get): Quá trình truy xuất tương tự như thao tác đặt. Một thỏa thuận truy xuất cần được thực hiện, sẽ xuất hiện trên chuỗi trong vài phút. Độ trễ truy xuất sẽ phụ thuộc vào các điều khoản của thỏa thuận và việc liệu một bản sao không được niêm phong của dữ liệu được lưu trữ để truy xuất nhanh. Trong trường hợp truy xuất nhanh, độ trễ sẽ phụ thuộc vào điều kiện mạng. Mà không có truy xuất nhanh, dữ liệu sẽ cần được mở niêm phong trước khi được phục vụ cho khách hàng, điều này mất cùng một lượng thời gian như việc niêm phong, khoảng 3 giờ. Do đó, mà không có các tối ưu hóa, chúng ta có một hành trình tối đa 6 giờ, cần phải thực hiện cải tiến lớn trong việc cung cấp dữ liệu trước khi hệ thống này trở thành một hệ thống khả thi cho DA hoặc chứng minh gian lận.
Chứng minh DA: chứng minh DA có thể được xem xét trong hai bước; qua PoDSI được cung cấp khi dữ liệu được cam kết với trình tự k聊 hợp nhất trong khi giao dịch đang được thực hiện và sau đó là sự cam kết tiếp tục của PoRep và PoST mà các nhà cung cấp lưu trữ cung cấp qua cơ chế đồng thuận của FileCoin. Như đã thảo luận ở trên, PoRep và PoST đưa ra các cam kết được lên lịch và có thể chứng minh về việc bảo quản và duy trì dữ liệu.
Giải pháp này sẽ sử dụng nhiều cầu nối, vì bất kỳ khách hàng nào dựa vào DA (bất kể cấu trúc của bằng chứng) sẽ cần có khả năng tương tác với FileCoin. Trong trường hợp pCID được bao gồm trong sự chuyển đổi trạng thái được đăng lên L1, một người xác minh có thể thực hiện một kiểm tra ban đầu để đảm bảo rằng không có pCID giả mạo đã được cam kết. Có nhiều cách mà điều này có thể được thực hiện, ví dụ, thông qua một người báo thay FileCoin đăng dữ liệu trên L1 hoặc thông qua các người xác minh xác minh sự tồn tại của một giao dịch dữ liệu hoặc khu vực tương ứng với pCID. Tương tự, việc xác minh bằng chứng về tính hợp lệ hoặc gian lận được đăng lên L1 có thể cần phải sử dụng một cầu nối để thuyết phục được một bằng chứng. Các cầu nối hiện có AxelarvàCeler.
Tính toàn vẹn của FileCoin được thực thi thông qua việc cắt giảm tài sản thế chấp. Tài sản thế chấp có thể bị chém vào hai trường hợp:lỗi lưu trữhoặclỗi đồng thuậnMột lỗi lưu trữ tương ứng với một nhà cung cấp lưu trữ không thể cung cấp bằng chứng về dữ liệu đã được lưu trữ (hoặc là PoRep hoặc PoST), điều này sẽ tương phản với việc thiếu sẵn sàng dữ liệu trong mô hình của chúng tôi. Một lỗi đồng thuận tương ứng với hành động độc hại trong đồng thuận, giao thức quản lý sổ cái giao dịch mà FEVM được trừu tượng.
BR(t) = ProjectedRewardFraction(t) * SectorQualityAdjustedPower
max(SP(t), BR(StartEpoch, 20d) + BR(StartEpoch, 1d) terminationRewardFactormin(SectorAgeInDays, 140))
Bảo mật được cung cấp bởi FileCoin rất khác so với các blockchain khác. Trong khi dữ liệu blockchain thường được bảo mật thông qua sự đồng thuận, sự đồng thuận của FileCoin chỉ bảo mật sổ cái giao dịch, không phải dữ liệu được đề cập bởi giao dịch. Dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin chỉ có đủ bảo mật để khuyến khích các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ cung cấp lưu trữ. Điều này có nghĩa là dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin được bảo mật thông qua các hình phạt lỗi và khuyến khích kinh doanh như danh tiếng với khách hàng. Nói cách khác, lỗi dữ liệu trên blockchain tương đương với vi phạm sự đồng thuận và phá vỡ sự an toàn của chuỗi hoặc khái niệm về tính hợp lệ của các giao dịch. FileCoin được thiết kế để chịu lỗi khi nói đến lưu trữ dữ liệu và do đó chỉ sử dụng sự đồng thuận của mình để đảm bảo dealbook và các hoạt động liên quan đến giao dịch. Chi phí của một thợ đào lưu trữ không hoàn thành thỏa thuận dữ liệu của mình có phần thưởng lưu trữ trị giá tối đa 90 ngày trong các hình phạt và mất tài sản thế chấp do người khai thác đưa ra để đảm bảo thỏa thuận.
Do đó, chi phí của một cuộc tấn công giữ dữ liệu được khởi xướng từ các nhà cung cấp FileCoin đơn giản là chi phí cơ hội của một thỏa thuận truy xuất. Việc truy xuất dữ liệu trên FileCoin phụ thuộc vào việc lưu trữ của người đào được khuyến khích bằng một khoản phí được trả bởi khách hàng. Tuy nhiên, không có tác động tiêu cực đối với một người đào nếu không phản hồi yêu cầu truy xuất dữ liệu. Để giảm thiểu rủi ro của một người đào lưu trữ đơn lẻ bỏ qua hoặc từ chối thỏa thuận truy xuất dữ liệu, dữ liệu trên FileCoin có thể được lưu trữ bởi nhiều người đào.
Vì an ninh kinh tế đằng sau dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin ít hơn đáng kể so với các giải pháp dựa trên blockchain, việc ngăn chặn thao túng dữ liệu cũng phải được xem xét. Thao tác dữ liệu được bảo vệ thông qua hệ thống bằng chứng của FileCoin. Dữ liệu được chuyển đến thông qua CID, qua đó tham nhũng dữ liệu có thể phát hiện ngay lập tức. Do đó, nhà cung cấp không thể phục vụ dữ liệu bị hỏng, vì dễ dàng xác minh xem dữ liệu được tìm nạp có khớp với CID được yêu cầu hay không. Nhà cung cấp dữ liệu không thể lưu trữ dữ liệu bị hỏng thay cho dữ liệu không bị hỏng. Khi nhận được dữ liệu khách hàng, các nhà cung cấp phải cung cấp bằng chứng về khu vực dữ liệu được niêm phong chính xác để bắt đầu thỏa thuận dữ liệu (kiểm tra điều này). Do đó, một thỏa thuận lưu trữ không thể được bắt đầu với dữ liệu bị hỏng. Trong suốt vòng đời của thỏa thuận lưu trữ, PoST được cung cấp để chứng minh quyền nuôi con (hãy nhớ lại rằng điều này chứng minh cả quyền lưu ký của khu vực dữ liệu niêm phong và quyền lưu ký kể từ PoST cuối cùng). Vì PoST phụ thuộc vào khu vực bị niêm phong tại thời điểm tạo bằng chứng, một lĩnh vực bị hỏng sẽ dẫn đến PoST không có thật, dẫn đến thất bại của ngành. Do đó, nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ không thể lưu trữ cũng như phục vụ dữ liệu bị hỏng, không thể yêu cầu phần thưởng cho các dịch vụ được cung cấp cho dữ liệu không bị hỏng và không thể tránh bị phạt vì giả mạo dữ liệu của khách hàng.
An ninh có thể được tăng cường thông qua việc tăng cường tài sản thế chấp mà nhà cung cấp lưu trữ cam kết với Nhà hoạt động Thị trường Lưu trữ, điều này hiện đang được quyết định bởi nhà cung cấp lưu trữ và khách hàng. Nếu chúng ta giả định rằng điều này đã đủ cao (ví dụ, cùng mức cược như một người xác nhận Ethereum) để khuyến khích một nhà cung cấp không vỡ nợ, chúng ta có thể nghĩ đến việc còn lại để bảo vệ (mặc dù điều này sẽ rất lạm phát vốn, vì cược này sẽ cần để bảo vệ mỗi khối giao dịch hoặc khu vực với các khối được tổng hợp). Bây giờ, một nhà cung cấp dữ liệu có thể chọn làm cho dữ liệu không khả dụng trong thời gian tối đa 41 ngày trước khi giao dịch lưu trữ bị chấm dứt bởi Nhà hoạt động Thị trường Lưu trữ. Giả sử một giao dịch dữ liệu ngắn hơn, chúng ta có thể giả định rằng dữ liệu có thể trở nên không khả dụng cho đến ngày cuối cùng của giao dịch. Trong trường hợp thiếu những bên xấu hỗn loạn phối hợp, điều này có thể được giảm nhẹ thông qua sao chép trên nhiều nhà cung cấp lưu trữ để dữ liệu có thể tiếp tục được phục vụ.
Chúng ta có thể xem xét chi phí của kẻ tấn công ghi đè lên sự đồng thuận để chấp nhận bằng chứng không có thật hoặc viết lại lịch sử sổ cái để xóa thỏa thuận khỏi sổ đặt hàng mà không phạt nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có trách nhiệm. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là trong trường hợp vi phạm an toàn như vậy, kẻ tấn công sẽ có thể thao túng sổ cái của FileCoin theo cách họ muốn. Để kẻ tấn công thực hiện một cuộc tấn công như vậy, chúng sẽ cần ít nhất một phần lớn cổ phần trong chuỗi FileCoin. Cổ phần liên quan đến việc lưu trữ được cung cấp cho mạng; với 25 EiB (10¹⁶ byte) dữ liệu hiện tại bảo mật chuỗi FileCoin, sẽ cần ít nhất 12,5 EiB để một tác nhân độc hại cung cấp chuỗi riêng của mình sẽ giành chiến thắng trong quy tắc lựa chọn fork. Điều này được giảm nhẹ hơn nữa bằng cách cắt giảm liên quan đến lỗi đồng thuận, trong đó hình phạt là mất tất cả các tài sản thế chấp đã cam kết và phần thưởng khối và tất cả đình chỉ tham gia đồng thuận.
Ngoài lề: Từ chối tấn công vào các giải pháp DA khác \
Mặc dù trên đây cho thấy rằng FileCoin đang thiếu sót trong việc bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công giữ lại, nhưng nó không đơn độc.
Khả năng truy xuất là cần thiết cho DA. Lý tưởng, các lực lượng thị trường thúc đẩy các thợ đào tiền kinh tế hợp lý chấp nhận các thỏa thuận truy xuất, và cạnh tranh với các thợ đào khác để giữ giá dịch vụ thấp cho khách hàng. Được giả định rằng điều này đủ để các nhà cung cấp dữ liệu cung cấp dịch vụ truy xuất, tuy nhiên, với sự quan trọng của DA, đòi hỏi thêm nhiều biện pháp an ninh là hợp lý.
Hiện tại, việc khôi phục không được đảm bảo thông qua bảo mật kinh tế được quy định ở trên. Điều này bởi vì cần sự mạnh mẽ về mặt mật mã để chứng minh rằng dữ liệu đã không được nhận bởi một khách hàng (trong trường hợp khách hàng cần bác bỏ tuyên bố của một người đào dữ liệu đã gửi dữ liệu) một cách tối ưu về mặt tin cậy. Một cam kết khôi phục nguyên bản của giao thức sẽ được yêu cầu để đảm bảo việc khôi phục thông qua bảo mật kinh tế của FileCoin. Với sự thay đổi tối thiểu đối với giao thức, điều này có nghĩa là việc khôi phục sẽ cần liên kết với một lỗi khu vực hoặc kết thúc hợp đồng.Retrievlà một bằng chứng về khả năng cung cấp cam kết lấy dữ liệu bằng cách sử dụng các “người hòa giải” tin cậy để điều đình tranh chấp lấy dữ liệu.
Ngoài ra: Truy xuất trên các giải pháp DA khác \
Như có thể thấy ở trên, FileCoin thiếu các cam kết truy xuất gốc của giao thức cần thiết để ngăn việc lưu trữ (hoặc nhà cung cấp truy xuất) hoạt động theo cách ích kỷ. Trong trường hợp của Ethereum và Celestia, cách duy nhất để đảm bảo dữ liệu từ giao thức có thể được đọc là tự tổ chức một nút đầy đủ, hoặc tin tưởng vào một SLA từ một nhà cung cấp cơ sở hạ tầng. Không phải là dễ dàng để đảm bảo truy xuất như một nhà cung cấp lưu trữ FileCoin; cài đặt tương đương trong FileCoin sẽ là trở thành một nhà cung cấp lưu trữ (yêu cầu chi phí cơ sở hạ tầng đáng kể) và thành công chấp nhận cùng một thỏa thuận lưu trữ như một nhà cung cấp lưu trữ đã được đăng là người dùng, vào thời điểm đó người đó sẽ trả tiền cho chính họ để cung cấp lưu trữ cho chính họ.
Độ trễ trên FileCoin được xác định bởi một số yếu tố như mạng, cấu trúc, cấu hình khách hàng khai thác lưu trữ và khả năng phần cứng. Chúng tôi cung cấp một phân tích lý thuyết về những yếu tố này, và hiệu suất mà có thể được mong đợi từ cấu trúc của chúng tôi.
Do thiết kế hệ thống bằng chứng của FileCoin và thiếu các ưu đãi truy xuất, FileCoin không được tối ưu hóa để cung cấp độ trễ khứ hồi hiệu suất cao từ khi đăng dữ liệu ban đầu đến khi truy xuất dữ liệu ban đầu. Truy xuất hiệu suất cao trên FileCoin là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực liên tục thay đổi khi các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ tăng khả năng của họ và khi FileCoin giới thiệu các tính năng mới. Chúng tôi định nghĩa "chuyến đi khứ hồi" là thời gian từ khi gửi thỏa thuận dữ liệu đến thời điểm sớm nhất dữ liệu được gửi đến FileCoin có thể được tải xuống.
Block Time \
Trong sự đồng thuận dự kiến của FileCoin, các giao dịch dữ liệu có thể được bao gồm trong thời gian khối là 30 giây. 1 giờ là thời gian điển hình cho việc xác nhận dữ liệu trên chuỗi nhạy cảm (như chuyển tiền đồng).
Xử lý dữ liệu \
Thời gian xử lý dữ liệu thay đổi rộng rãi giữa các nhà cung cấp lưu trữ và cấu hình. Quá trình niêm phong được thiết kế để mất 3 giờ với phần cứng đào mỏ lưu trữ tiêu chuẩn. Các thợ mỏ thường vượt qua ngưỡng 3 giờ này thông qua cấu hình khách hàng đặc biệt, song song hóa và đầu tư vào phần cứng có khả năng cao hơn. Sự biến đổi này cũng ảnh hưởng đến thời gian mở niêm phong của sector, có thể được tránh hoàn toàn bằng các tùy chọn truy xuất nhanh trong việc triển khai khách hàng FileCoin như Lotus. Cài đặt truy xuất nhanh lưu trữ một bản sao đã mở niêm phong của dữ liệu cùng với dữ liệu đã niêm phong, giảm đáng kể thời gian truy xuất. Dựa trên điều này, chúng ta có thể giả định một trường hợp xấu nhất là trễ ba giờ từ khi thỏa thuận giao dữ liệu đến khi dữ liệu có sẵn trên chuỗi.
Bài viết này khám phá việc xây dựng một DA thông qua việc tận dụng một DSN hiện có, FileCoin. Chúng tôi xem xét các yêu cầu của một DA liên quan đến vai trò quan trọng của nó trong việc mở rộng cơ sở hạ tầng trong Ethereum. Chúng tôi xem xét việc xây dựng trên nền tảng của FileCoin để xem xét tính khả thi của DA trên một DSN, và sử dụng nó để xem xét những cơ hội mà một giải pháp trên FileCoin sẽ cung cấp cho hệ sinh thái Ethereum, hoặc bất kỳ hệ sinh thái nào khác sẽ hưởng lợi từ một lớp DA hiệu quả về chi phí.
FileCoin chứng minh rằng DSN có thể cải thiện đáng kể hiệu suất lưu trữ dữ liệu trong một hệ thống phân phối dựa trên blockchain, với việc tiết kiệm được 100 triệu USD cho mỗi 32 GB được ghi với giá thị trường hiện tại. Mặc dù nhu cầu cho DA vẫn chưa đủ cao để điền vào các khu vực 32 GB, lợi thế về chi phí của DA vẫn được duy trì nếu các khu vực trống được niêm phong. Mặc dù độ trễ hiện tại của việc lưu trữ và truy xuất trên FileCoin không phù hợp cho nhu cầu lưu trữ nhanh, các triển khai cụ thể của người khai thác lưu trữ vẫn có thể cung cấp hiệu suất hợp lý với dữ liệu có sẵn trong vòng dưới 3 giờ.
Sự tăng cường niềm tin vào các nhà cung cấp lưu trữ FileCoin có thể được điều chỉnh thông qua tài sản thế chấp biến đổi, chẳng hạn như trong EigenDA. FileCoin mở rộng tính bảo mật có thể điều chỉnh này để cho phép một số bản sao được lưu trữ trên mạng, thêm tính chịu đựng Byzantine có thể điều chỉnh. Việc truy xuất dữ liệu đảm bảo và hiệu quả sẽ cần phải được giải quyết để mạnh mẽ ngăn chặn các cuộc tấn công giữ lại dữ liệu, tuy nhiên giống như bất kỳ giải pháp nào khác, cách duy nhất để thực sự đảm bảo khả năng truy xuất là tự lưu trữ một nút hoặc tin tưởng vào các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng.
Chúng tôi nhận thấy cơ hội cho DA trong việc phát triển tiếp theo của PoDSI, mà có thể được sử dụng (kèm theo các bằng chứng hiện tại của FileCoin) thay thế cho DAS để đảm bảo việc bao gồm dữ liệu trong một khu vực lưu trữ lớn hơn. Tùy thuộc vào cách thức này trông như thế nào, điều này có thể làm cho việc xử lý chậm chạp của dữ liệu chấp nhận được, vì bằng chứng gian lận có thể được đăng trong một khoảng thời gian từ 1 ngày đến 1 tuần, trong khi DA có thể được đảm bảo theo yêu cầu. PoDSIs vẫn còn mới và đang được phát triển mạnh mẽ, vì vậy chúng tôi chưa có bất kỳ áp đặt nào về việc một PoDSI hiệu quả có thể trông như thế nào, hoặc máy móc cần thiết để xây dựng một hệ thống xung quanh nó. Vì có các giải pháp cho việc tính toán trên dữ liệu FileCoin, ý tưởng về một giải pháp tính toán một PoDSI trên dữ liệu đã được niêm phong hoặc chưa được niêm phong có thể không nằm ngoài phạm vi của các khả năng gần trong tương lai.
Khi cả hai lĩnh vực DA và FileCoin phát triển, sự kết hợp mới của các giải pháp và công nghệ cho phép có thể tạo ra các khái niệm chứng minh mới.Sự tích hợp của Solana với mạng FileCoinNhư đã thấy, DSNs nắm giữ tiềm năng như một công nghệ mở rộng. Chi phí lưu trữ dữ liệu trên FileCoin cung cấp một cơ hội mở với một cửa sổ lớn của tối ưu hóa. Mặc dù các thách thức được thảo luận trong bài viết này được trình bày trong bối cảnh khả năng kích hoạt DA, giải pháp cuối cùng của họ sẽ mở ra một loạt các công cụ và hệ thống mới để xây dựng vượt ra ngoài DA.
Khả dụng dữ liệu(DA) là công nghệ cốt lõi trong việc mở rộng của Ethereum, cho phép một nút xác minh một cách hiệu quả rằng dữ liệu có sẵn cho mạng mà không cần phải lưu trữ dữ liệu cụ thể đó. Điều này quan trọng cho việc xây dựng rollups và các dạng mở rộng theo chiều dọc khác, cho phép các nút thực thi đảm bảo rằng dữ liệu giao dịch có sẵn trong giai đoạn thanh toán. Điều này cũng rất quan trọng cho việc tách rời và các dạng mở rộng theo chiều ngang khác, một cập nhật tương lai đã được lên kế hoạch cho mạng Ethereum, khi các nút sẽ cần phải chứng minh rằng dữ liệu giao dịch (hoặc blobsDữ liệu được lưu trữ trong các mảnh mạng thực sự có sẵn cho mạng.
Một số giải pháp DA đã được thảo luận và phát hành gần đây (ví dụ như,Celestia, EigenDA, Sẵn có) tất cả với mục đích cung cấp cơ sở hạ tầng hiệu suất cao và an toàn cho các ứng dụng đăng DA.
Ưu điểm của giải pháp DA bên ngoài so với L1 như Ethereum là nó cung cấp một phương tiện giá rẻ và hiệu quả cho dữ liệu trên chuỗi. Các giải pháp DA thường bao gồm các chuỗi công khai riêng để lưu trữ rẻ và không cần phép. Ngay cả với sự điều chỉnh, sự thật vẫn là việc lưu trữ dữ liệu từ một blockchain một cách cực kỳ không hiệu quả.
Do đó, chúng tôi nhận thấy rằng việc khám phá một giải pháp tối ưu hóa lưu trữ như vậy là hợp lý.FileCoinvới cơ sở của một lớp DA. FileCoin sử dụng blockchain của mình để phối hợp các giao dịch lưu trữ giữa khách hàng và người cung cấp lưu trữ nhưng cho phép dữ liệu được lưu trữ ngoài chuỗi.
Trong bài đăng này, chúng tôi điều tra tính khả thi của một giải pháp DA được xây dựng trên nền tảng Mạng Lưu trữ Phân tán (DSN). Chúng tôi xem xét cụ thể về FileCoin, vì nó là DSN được áp dụng nhiều nhất cho đến nay. Chúng tôi chỉ ra những cơ hội mà một giải pháp như vậy sẽ mang lại, và những thách thức cần phải vượt qua để xây dựng nó.
Một lớp DA cung cấp các dịch vụ sau cho các dịch vụ dựa vào nó:
Tất cả điều này cần được thực hiện một cách hiệu quả để tạo điều kiện cho việc mở rộng. Một lớp DA cung cấp hiệu suất cao với chi phí thấp trên ba điểm trên. Ví dụ, bất kỳ node nào cũng có thể yêu cầu một bản sao đầy đủ của dữ liệu để chứng minh sự giữ gìn, nhưng điều này là không hiệu quả. Bằng cách có một hệ thống cung cấp tất cả ba trong số này, chúng ta đạt được một lớp DA cung cấp sự an toàn cần thiết cho L2 để phối hợp với một L1, cùng với các giới hạn thấp mạnh mẽ trong môi trường có sự tham gia đa số độc hại.
Dữ liệu đã được đăng lên một @vbuterin/proto_danksharding_faq#Nếu-dữ-liệu-bị-xóa-sau-30-ngày-người-dùng-sẽ-truy-cập-các-blob-cũ-thế-nào">Giải pháp DA có tuổi thọ hữu ích: đủ lâu để giải quyết tranh chấp hoặc xác minh chuyển trạng thái. Dữ liệu giao dịch cần có sẵn trong khoảng thời gian đủ lâu chỉ để xác minh chuyển trạng thái chính xác hoặc để cung cấp đủ cơ hội cho các người xác minh xây dựng chứng minh gian lận. Tính đến thời điểm viết, calldata của Ethereum là giải pháp phổ biến nhất được sử dụng bởi các dự án (rollups) yêu cầu tính sẵn có của dữ liệu.
Kiểm tra sẵn có dữ liệu (DAS) là phương pháp tiêu chuẩn để trả lời câu hỏi về DA. Nó đi kèm với những lợi ích bảo mật bổ sung, tăng cường khả năng của các bên mạng xác minh thông tin trạng thái từ đồng nghiệp của họ. Tuy nhiên, nó phụ thuộc vào các nút để thực hiện việc lấy mẫu: các yêu cầu DAS phải được trả lời để đảm bảo giao dịch được đào không bị từ chối, nhưng không có động cơ tích cực hoặc tiêu cực cho một nút để yêu cầu mẫu. Từ quan điểm của các nút yêu cầu mẫu, không có hình phạt tiêu cực nào cho việc không thực hiện DAS. Ví dụ, Celestia cung cấp bản triển khai máy khách nhẹ đầu tiên và duy nhất để thực hiện DAS, mang lại giả định bảo mật mạnh hơn cho người dùng và giảm chi phí xác minh dữ liệu.
Một DA cần cung cấp quyền truy cập dữ liệu hiệu quả cho các dự án sử dụng nó. Một DA chậm có thể trở thành chai lọ cần cho các dịch vụ phụ thuộc vào nó, gây ra sự không hiệu quả ở mức tốt nhất và thất bại hệ thống ở mức xấu nhất.
Một Mạng Lưu Trữ Phi Tập Trung (DSN, như đã được hình thành trong FileCoin Whitepaper¹) là một mạng lưới không cần phép của các nhà cung cấp lưu trữ cung cấp dịch vụ lưu trữ cho người dùng của mạng lưới. Một cách không chính thức, nó cho phép các nhà cung cấp lưu trữ độc lập phối hợp các giao dịch lưu trữ với khách hàng cần dịch vụ lưu trữ và cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu rẻ và bền vững cho khách hàng đang tìm kiếm dịch vụ lưu trữ với giá thấp. Điều này được phối hợp thông qua một chuỗi khối ghi lại các giao dịch lưu trữ và cho phép thực thi các hợp đồng thông minh.
Một kế hoạch DSN là một bộ ba ba giao thức: Đặt, Lấy và Quản lý. Bộ ba này đi kèm với các thuộc tính như đảm bảo khả năng chịu lỗi và động viên tham gia.
Đặt (dữ liệu) → khóa
Khách hàng thực hiện Put để lưu trữ dữ liệu dưới một khóa duy nhất. Điều này được đạt được bằng cách xác định thời gian mà dữ liệu sẽ được lưu trữ trên mạng, số bản sao của dữ liệu mà sẽ được lưu trữ để đảm bảo tính dự phòng, và một giá đàm phán với các nhà cung cấp lưu trữ.
Get(key) → dữ liệu
Khách hàng thực thi Get để truy xuất dữ liệu đang được lưu trữ dưới một khóa.
Quản lý()
Giao thức Quản lý được gọi bởi các thành viên mạng để điều phối không gian lưu trữ và dịch vụ được cung cấp bởi các nhà cung cấp và sửa chữa lỗi. Trong trường hợp của FileCoin, việc này được quản lý thông qua một chuỗi khối. Chuỗi khối này ghi lại các giao dịch dữ liệu được thực hiện giữa các khách hàng và nhà cung cấp dữ liệu cũng như bằng chứng về việc lưu trữ dữ liệu đúng cách để đảm bảo rằng các giao dịch dữ liệu được thực hiện đúng cách. Dữ liệu được lưu trữ đúng cách được chứng minh thông qua việc đăng các bằng chứng được tạo ra bởi các nhà cung cấp dữ liệu đáp ứng các thách thức từ mạng lưới. lỗi lưu trữXảy ra khi một nhà cung cấp lưu trữ không tạo ra Chứng minh Sao chép hoặc Chứng minh Thời gian không gian một cách nhanh chóng khi được yêu cầu bởi giao thức Quản lý, dẫn đến việc cắt giảm cổ phần của nhà cung cấp lưu trữ. Giao dịch có thể tự phục hồi trong trường hợp lỗi lưu trữ nếu có hơn một nhà cung cấp đang chứa một bản sao dữ liệu trên mạng bằng cách tìm kiếm một nhà cung cấp lưu trữ mới để thực hiện giao dịch lưu trữ.
Công việc đã thực hiện trong các dự án DA đến nay đã biến một chuỗi khối thành một nền tảng cho kho lạnh. Khi một DSN được tối ưu hóa cho việc lưu trữ, thay vì biến một chuỗi khối thành một nền tảng lưu trữ, chúng ta có thể đơn giản chỉ cần biến một nền tảng lưu trữ thành một nền tảng cung cấp sẵn có dữ liệu. Tài sản thế chấp của các nhà cung cấp lưu trữ dưới dạng nguyên bản FIL token có thể cung cấp an ninh kinh tế crypto đảm bảo rằng dữ liệu được lưu trữ. Cuối cùng, tính có thể lập trình của các giao dịch lưu trữ có thể cung cấp sự linh hoạt về các điều khoản về sự có sẵn của dữ liệu.
Động lực hấp dẫn nhất để biến đổi khả năng của một DSN để giải quyết DA là giảm chi phí lưu trữ dữ liệu dưới giải pháp DA. Như chúng ta đã thảo luận dưới đây, chi phí lưu trữ dữ liệu trên FileCoin rẻ hơn đáng kể so với việc lưu trữ dữ liệu trên Ethereum. Với giá Ether/USD hiện tại, việc viết 1 GB dữ liệu gọi tới Ethereum tốn hơn 3 triệu USD, chỉ để bị cắt bỏ sau 21 ngày. Chi phí dữ liệu gọi này có thể góp phần chiếm hơn nửa chi phí giao dịch của một Ethereum-based rollup. Tuy nhiên, 1 GB lưu trữ trên FileCoin chỉ tốn ít hơn .0002 USD mỗi tháng. Bảo vệ DA ở giá này hoặc bất kỳ giá tương tự nào sẽ giảm chi phí giao dịch cho người dùng và góp phần vào hiệu suất và khả năng mở rộng của Web3.
Trong FileCoin, cần có tài sản thế chấp để cung cấp không gian lưu trữ. Tài sản thế chấp này sẽ bị cắt giảm khi một nhà cung cấp không thực hiện các thỏa thuận hoặc bảo đảm mạng lưới. Một nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ không thực hiện dịch vụ có thể mất cả tài sản thế chấp đăng và bất kỳ lợi nhuận nào có thể được kiếm được từ việc cung cấp lưu trữ.
Nhiều khuyến khích giao thức của FileCoin phù hợp với mục tiêu của DA.FileCoin cung cấp các biện pháp không khuyến khích cho hành vi độc hại hoặc lười biếng: nhà cung cấp lưu trữ phải tích cực cung cấp bằng chứng của quá trình lưu trữ trong quá trình đồng thuận dưới dạng Chứng minh về Bản saovàChứng minh thời gian và không gian, liên tục chứng minh rằng việc lưu trữ tồn tại mà không cần giả định về đa số trung thực. Sự thất bại của nhà cung cấp lưu trữ trong việc cung cấp bằng chứng dẫn đến cắt giảm cổ phần, và loại bỏ khỏi sự đồng thuận, ngoài các hình phạt khác. Các giải pháp DA hiện tại thiếu động lực cho các nút thực hiện DAS, phụ thuộc vào hành vi vô lý tạm thời để chứng minh DA.
Khả năng tùy chỉnh các giao dịch dữ liệu cũng khiến DSN trở thành một nền tảng hấp dẫn cho DA. Các giao dịch dữ liệu có thể có thời gian kéo dài khác nhau, cho phép người dùng của DA dựa trên DSN chỉ trả tiền cho DA mà họ cần. Khả năng chịu lỗi cũng có thể được điều chỉnh bằng cách thiết lập số bản sao cần được lưu trữ trên toàn mạng. Tùy chỉnh tiếp theo được hỗ trợ thông qua các hợp đồng thông minh trên FileCoin (gọi là Diễn viên) được thực hiện trên FEVMĐiều này dẫn đến hệ sinh thái phát triển của FileCoin DApps, từ các giải pháp tính toán qua lưu trữ như Bacalhauđến các giải pháp DeFi và giải pháp stake linh hoạt như Glif. RetrievSử dụng các Diễn viên FileCoin để cung cấp việc lấy dữ liệu được điều chỉnh động viên với các trọng tài được cho phép. Khả năng lập trình của FileCoin có thể được sử dụng để tùy chỉnh các yêu cầu DA cần thiết cho các giải pháp khác nhau, để các nền tảng phụ thuộc vào DA không phải trả tiền cho nhiều DA hơn họ cần.
Trong quá trình điều tra của chúng tôi, chúng tôi đã xác định được những thách thức đáng kể cần phải vượt qua trước khi dịch vụ DA có thể được xây dựng trên một DSN. Khi chúng tôi bàn về khả thi của việc triển khai, chúng tôi sẽ sử dụng FileCoin làm trọng tâm chính của cuộc thảo luận.
Các bằng chứng mật mã đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch và dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin mất thời gian để chứng minh. Khi dữ liệu được cam kết vào mạng, nó được phân chia thành 32 gigabyte ngànhvà “đóng kínViệc niêm phong dữ liệu là nền tảng của cả Proof-of-Replication (PoRep) , chứng minh rằng một nhà cung cấp lưu trữ đang lưu trữ một hoặc nhiều bản sao duy nhất của dữ liệu và Proof-of-Spacetime (PoST) , điều này chứng minh rằng một nhà cung cấp lưu trữ đã lưu trữ một bản sao duy nhất liên tục trong suốt thời gian giao dịch lưu trữ. Việc niêm phong phải tốn nhiều thời gian tính toán để đảm bảo rằng nhà cung cấp lưu trữ không niêm phong dữ liệu theo yêu cầu để làm suy yếu PoReP cần thiết. Khi giao thức trình bày thách thức định kỳ cho một nhà cung cấp lưu trữ để cung cấp chứng minh về việc lưu trữ duy nhất và liên tục, việc niêm phong phải mất thời gian an toàn hơn so với cửa sổ phản hồi để nhà cung cấp lưu trữ không thể làm giả chứng minh hoặc bản sao theo yêu cầu. Vì lý do này, nhà cung cấp có thể mất khoảng ba giờ để niêm phong một phần của dữ liệu.
Do vì chi phí tính toán của hoạt động niêm phong, kích thước của các dữ liệu đang được niêm phong phải đủ kinh tế. Giá lưu trữ phải chứng minh chi phí của niêm phong cho nhà cung cấp lưu trữ, và tương tự, chi phí kết quả của dữ liệu đang được lưu trữ phải thấp đủ ở quy mô (trong trường hợp này, cho một phần 32GB khoảng) để một khách hàng muốn lưu trữ dữ liệu trên FileCoin. Mặc dù có thể niêm phong các khu vực nhỏ hơn, điều này sẽ làm tăng giá lưu trữ để bù đắp cho nhà cung cấp lưu trữ. Để vượt qua điều này, bộ tổng hợp dữ liệuThu thập các mảnh dữ liệu nhỏ từ người dùng để cam kết vào FileCoin dưới dạng một đoạn gần 32 GB. Các bộ tập hợp dữ liệu cam kết dữ liệu của người dùng thông qua một chứng minh của việc bao gồm đoạn dữ liệu.PoDSI) đảm bảo việc bao gồm dữ liệu của người dùng trong một ngành và một CID phụ (pCID), người dùng sẽ có thể sử dụng để truy xuất dữ liệu từ mạng.
Cơ chế đồng thuận của FileCoin, Kỳ vọng Sự thống nhất, có thời gian khối là 30 giây và sự hoàn tất trong vài giờ, có thể cải thiện trong tương lai gần (xemFIP-0086để đảm bảo sự hoàn chỉnh nhanh chóng trên FileCoin). Điều này thường quá chậm để hỗ trợ năng suất giao dịch cần thiết cho một Layer 2 dựa vào DA để dữ liệu giao dịch. Thời gian khối của FileCoin được giới hạn thấp nhất bởi phần cứng cung cấp lưu trữ; thời gian khối càng thấp, việc tạo ra và cung cấp chứng minh lưu trữ của các nhà cung cấp lưu trữ càng khó khăn, và càng nhiều nhà cung cấp lưu trữ sẽ bị phạt một cách sai lầm vì đã bỏ lỡ cửa sổ chứng minh cho việc lưu trữ dữ liệu đúng cách. Để vượt qua điều này, Mạng lưới đồng thuận Liên Hành tinh (IPC) con mạng lướicó thể được tận dụng để tận dụng thời gian đồng thuận nhanh hơn. IPC sử dụng Tendermint-như sự đồng thuận và DRANDđối với sự ngẫu nhiên: trong trường hợp DRAND là rào cản, chúng tôi sẽ có thể đạt được thời gian khối 3 giây với một mạng con IPC. Trong trường hợp rào cản của Tendermint, các PoC như Narwhalđã đạt thời gian khối trong hàng trăm mili giây.
Rào cản cuối cùng để xây dựng là truy xuất. Từ những ràng buộc trên, chúng ta có thể suy ra rằng FileCoin phù hợp để lưu trữ lạnh hoặc ấm. Tuy nhiên, dữ liệu DA đang nóng và cần hỗ trợ các ứng dụng hiệu quả. Việc truy xuất phù hợp với ưu đãi là khó khăn trong FileCoin; Dữ liệu cần được mở niêm phong trước khi nó được phục vụ cho khách hàng, điều này làm tăng độ trễ. Hiện tại, việc truy xuất nhanh chóng được thực hiện thông qua SLA hoặc lưu trữ dữ liệu không được niêm phong cùng với các khu vực kín, cả hai đều không thể dựa vào kiến trúc của một ứng dụng an toàn và không cần sự cho phép trên FileCoin. Đặc biệt là với Truy xuấtchứng minh rằng việc truy xuất có thể được đảm bảo thông qua FVM, việc truy xuất nhanh được khuyến khích trên FileCoin vẫn là một lĩnh vực cần được khám phá thêm.
Trong phần này, chúng tôi xem xét chi phí phát sinh từ những yếu tố thiết kế này. Chúng tôi sẽ chỉ ra chi phí lưu trữ 32GB dưới dạng Ethereum calldata, Celestia blobdata, EigenDA blobdata và dưới dạng một phần trên FileCoin với giá gần như hiện tại trên thị trường.
Phân tích nổi bật giá của Ethereum calldata: 100 triệu USD cho 32 GB dữ liệu. Giá này thể hiện chi phí bảo mật đằng sau sự đồng thuận Ethereum, và phụ thuộc vào sự biến động của giá Ether và gas. Bản nâng cấp Dencun, giới thiệu Proto-Danksharding ( EIP-4844) đã giới thiệu giao dịch blob với mục tiêu là 3 blob mỗi khối, mỗi khối khoảng 125 KB, và giá blob khí đốt biến đổi để duy trì lượng blob mục tiêu mỗi khối. Nâng cấp này đã cắt giảm chi phí của Ethereum DA đi ⅕: 20 triệu USD cho 32 GB dữ liệu blob.
Celestia và EigenDA cung cấp những cải tiến đáng kể: 8.000 và 26.000 USD cho 32 GB dữ liệu, tương ứng. Cả hai đều phụ thuộc vào sự biến động của giá thị trường và một phần phản ánh chi phí bảo đảm sự nhất quán cho dữ liệu của họ: Celestia với nền tảng riêng của nó TIAtoken, và EigenDA với Ether.
Trong tất cả các trường hợp trên, dữ liệu được lưu trữ không phải là vĩnh viễn. Ethereum calldata được lưu trữ trong 3 tuần, với blobs được lưu trữ trong 18 ngày. EigenDA lưu trữ blobs mặc định trong14 ngày. Kể từ thời điểm hiện tại của việc triển khai Celestia, dữ liệu blob được lưu trữ vô thời hạn bởi các nút lưu trữ nhưng chỉ được lấy mẫu bởi các nút nhẹ tối đa là 30 ngày.
Hai bảng cuối cùng là so sánh trực tiếp giữa FileCoin và các giải pháp DA hiện tại. Độ tương đương về chi phí đầu tiên liệt kê chi phí của một byte dữ liệu trên nền tảng đã cho. Số byte FileCoin có thể được lưu trữ trong cùng thời gian với cùng chi phí sau đó được hiển thị.
Điều này cho thấy rằng FileCoin rẻ hơn nhiều lần so với các giải pháp DA hiện tại, chi phí chỉ là một phần của một xu để lưu trữ cùng lượng dữ liệu trong cùng khoảng thời gian. Khác với các nút Ethereum và các giải pháp DA khác, các nút của FileCoin được tối ưu hóa để cung cấp dịch vụ lưu trữ, và hệ thống chứng minh của nó cho phép các nút chứng minh lưu trữ, thay vì sao chép lưu trữ trên mỗi nút trong mạng. Không tính đến kinh tế của các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ (như chi phí năng lượng để niêm phong dữ liệu), nó cho thấy rằng chi phí cơ bản của quy trình lưu trữ trên FileCoin là không đáng kể. Điều này cho thấy một cơ hội thị trường trong hàng triệu USD cho mỗi gigabyte so với Ethereum cho một hệ thống có thể cung cấp dịch vụ DA an toàn và hiệu suất trên FileCoin.
Dưới đây, chúng tôi xem xét khả năng của các giải pháp DA và nhu cầu được tạo ra bởi các lớp 2 chính.
Bởi vì blockchain của FileCoin được tổ chức trong tipsetsvới nhiều khối tại mỗi độ cao khối, số giao dịch có thể được thực hiện không bị hạn chế bởi sự đồng thuận hoặc kích thước khối. Ràng buộc dữ liệu nghiêm ngặt của FileCoin là năng lực lưu trữ trên toàn mạng, không phải những gì được phép thông qua sự đồng thuận.
Đối với nhu cầu DA hàng ngày, chúng tôi rút dữ liệu từ Rollups DA và Thực thitừ Terry Chung và Wei Dai, bao gồm một số liệu trung bình hàng ngày qua 30 ngày và một ngày được lấy mẫu cụ thể. Điều này cho phép chúng tôi xem xét nhu cầu trung bình mà không bỏ qua những sự lệch khỏi trung bình (ví dụ, nhu cầu của Optimism vào ngày 15/8/2023 khoảng 261.000.000 byte đã vượt quá 4 lần so với trung bình 30 ngày là 64.000.000 byte).
Từ lựa chọn này, chúng ta thấy rằng mặc dù có cơ hội giảm chi phí DA, chúng ta sẽ cần một sự tăng đáng kể trong nhu cầu DA để sử dụng hiệu quả kích thước 32 GB của FileCoin. Mặc dù niêm phong các phân khúc 32 GB với ít hơn 32 GB dữ liệu sẽ là lãng phí tài nguyên, chúng ta vẫn có thể làm như vậy trong khi vẫn thu được lợi ích về chi phí.
Trong phần này, chúng tôi xem xét kiến trúc kỹ thuật mà có thể đạt được nếu chúng ta xây dựng điều này ngày nay. Chúng tôi sẽ xem xét kiến trúc này trong ngữ cảnh của các ứng dụng L2 tùy ý và một chuỗi L1 mà L2 đang phục vụ. Khi giải pháp này là một giải pháp DA bên ngoài, giống như Celestia và EigenDA, chúng tôi không xem xét FileCoin như một ví dụ L1.
Ngay cả ở mức cao, một DA trên FileCoin sẽ sử dụng nhiều tính năng khác nhau của hệ sinh thái FileCoin.
Giao dịch: Người dùng ở hạ nguồn thực hiện giao dịch trên một nền tảng yêu cầu DA. Điều này có thể là một L2.
Các Nền tảng Sử dụng DA: Đây là những nền tảng sử dụng DA như một dịch vụ. Điều này có thể là một L2 mà gửi dữ liệu giao dịch đến DA FileCoin và cam kết đến một L1, chẳng hạn như Ethereum.
Lớp 1: Đây là bất kỳ L1 nào chứa cam kết trỏ đến dữ liệu trên giải pháp DA. Điều này có thể là Ethereum, hỗ trợ một L2 tận dụng giải pháp DA của FileCoin.
Aggregator: Giao diện trước của giải pháp DA dựa trên FileCoin là một bộ gom, một thành phần tập trung nhận dữ liệu giao dịch từ L2 và các khách hàng DA khác và tổng hợp chúng thành các sector 32 GB phù hợp để niêm phong. Mặc dù một bản chứng minh khái niệm đơn giản sẽ bao gồm một trình tổng hợp tập trung, các nền tảng sử dụng giải pháp DA cũng có thể chạy trình tổng hợp của riêng họ, ví dụ như một bên cạnh của một trình trình tự L2. Sự tập trung của trình tổng hợp có thể được coi là tương tự như của một trình trình tự L2 hoặc sự phân tán của EigenDA. Một khi bộ tổng hợp đã tổng hợp một lượng dữ liệu gần 32GB, nó sẽ ký một thỏa thuận lưu trữ với các nhà cung cấp lưu trữ để lưu trữ dữ liệu. Khách hàng được đảm bảo rằng dữ liệu của họ sẽ được bao gồm trong khu vực dưới dạng PoDSI (Chứng minh Bao gồm Đoạn Dữ liệu) và một pCID để xác định dữ liệu của họ sau khi nó được trên mạng. pCID này sẽ được bao gồm trong các cam kết trạng thái trên L1 để tham chiếu dữ liệu giao dịch hỗ trợ.
Các trình xác minh: Các trình xác minh yêu cầu dữ liệu từ các nhà cung cấp lưu trữ để đảm bảo tính toàn vẹn của cam kết trạng thái và xây dựng bằng chứng gian lận, được cam kết đến L1 trong trường hợp có thể chứng minh gian lận.
Giao dịch Lưu trữ: Khi bộ tập hợp đã tổng hợp một gói dữ liệu gần 32GB, bộ tập hợp thực hiện một giao dịch lưu trữ với các nhà cung cấp lưu trữ để lưu trữ dữ liệu.
Đăng bài (Đặt): Để bắt đầu một đặt, một khách hàng DA sẽ gửi bài của họ chứa dữ liệu giao dịch đến bộ tập hợp. Điều này có thể được thực hiện theo cách không chuỗi, hoặc theo cách chuỗi thông qua một nguyên tử tập hợp chuỗi. Để xác nhận việc nhận bài, bộ tập hợp trả lại một PoDSI cho khách hàng để chứng minh rằng bài của họ được bao gồm trong phần của tập hợp sẽ được cam kết với mạng con. Một pCID (ID Nhận Dạng Nội Dung phụ) cũng được trả lại. Đây là điều mà khách hàng và bất kỳ bên quan tâm nào khác sẽ sử dụng để tham chiếu đến bài khi nó đang được phục vụ trên FileCoin.
Các giao dịch dữ liệu sẽ xuất hiện trên chuỗi chỉ trong vài phút kể từ khi giao dịch được thực hiện. Rào cản lớn nhất về độ trễ là thời gian niêm phong, có thể mất 3 giờ. Điều này có nghĩa là mặc dù giao dịch đã được thực hiện, và khách hàng có thể tự tin rằng dữ liệu sẽ xuất hiện trên mạng, nhưng dữ liệu không thể đảm bảo có thể truy vấn cho đến khi quá trình niêm phong hoàn tất.Lotuskhách hàng có mộtfast-retrievalTính năng trong đó một bản sao chưa được mở của dữ liệu được lưu trữ cùng với bản sao đã đóng dấu có thể được phục vụ ngay khi dữ liệu chưa được mở được chuyển đến nhà cung cấp lưu trữ dữ liệu, miễn là một thỏa thuận truy xuất không phụ thuộc vào việc chứng minh dữ liệu đã đóng dấu xuất hiện trên mạng. Tuy nhiên, chức năng này nằm trong quyền kiểm soát của nhà cung cấp dữ liệu, và không được đảm bảo bằng mật mã như một phần của giao thức. Nếu muốn cung cấp bảo đảm truy xuất nhanh, sẽ cần phải có các thay đổi về cơ chế đồng thuận và cơ chế khuyến khích/ẩn chứa để thực hiện nó.
Lấy các khối dữ liệu (Get): Quá trình truy xuất tương tự như thao tác đặt. Một thỏa thuận truy xuất cần được thực hiện, sẽ xuất hiện trên chuỗi trong vài phút. Độ trễ truy xuất sẽ phụ thuộc vào các điều khoản của thỏa thuận và việc liệu một bản sao không được niêm phong của dữ liệu được lưu trữ để truy xuất nhanh. Trong trường hợp truy xuất nhanh, độ trễ sẽ phụ thuộc vào điều kiện mạng. Mà không có truy xuất nhanh, dữ liệu sẽ cần được mở niêm phong trước khi được phục vụ cho khách hàng, điều này mất cùng một lượng thời gian như việc niêm phong, khoảng 3 giờ. Do đó, mà không có các tối ưu hóa, chúng ta có một hành trình tối đa 6 giờ, cần phải thực hiện cải tiến lớn trong việc cung cấp dữ liệu trước khi hệ thống này trở thành một hệ thống khả thi cho DA hoặc chứng minh gian lận.
Chứng minh DA: chứng minh DA có thể được xem xét trong hai bước; qua PoDSI được cung cấp khi dữ liệu được cam kết với trình tự k聊 hợp nhất trong khi giao dịch đang được thực hiện và sau đó là sự cam kết tiếp tục của PoRep và PoST mà các nhà cung cấp lưu trữ cung cấp qua cơ chế đồng thuận của FileCoin. Như đã thảo luận ở trên, PoRep và PoST đưa ra các cam kết được lên lịch và có thể chứng minh về việc bảo quản và duy trì dữ liệu.
Giải pháp này sẽ sử dụng nhiều cầu nối, vì bất kỳ khách hàng nào dựa vào DA (bất kể cấu trúc của bằng chứng) sẽ cần có khả năng tương tác với FileCoin. Trong trường hợp pCID được bao gồm trong sự chuyển đổi trạng thái được đăng lên L1, một người xác minh có thể thực hiện một kiểm tra ban đầu để đảm bảo rằng không có pCID giả mạo đã được cam kết. Có nhiều cách mà điều này có thể được thực hiện, ví dụ, thông qua một người báo thay FileCoin đăng dữ liệu trên L1 hoặc thông qua các người xác minh xác minh sự tồn tại của một giao dịch dữ liệu hoặc khu vực tương ứng với pCID. Tương tự, việc xác minh bằng chứng về tính hợp lệ hoặc gian lận được đăng lên L1 có thể cần phải sử dụng một cầu nối để thuyết phục được một bằng chứng. Các cầu nối hiện có AxelarvàCeler.
Tính toàn vẹn của FileCoin được thực thi thông qua việc cắt giảm tài sản thế chấp. Tài sản thế chấp có thể bị chém vào hai trường hợp:lỗi lưu trữhoặclỗi đồng thuậnMột lỗi lưu trữ tương ứng với một nhà cung cấp lưu trữ không thể cung cấp bằng chứng về dữ liệu đã được lưu trữ (hoặc là PoRep hoặc PoST), điều này sẽ tương phản với việc thiếu sẵn sàng dữ liệu trong mô hình của chúng tôi. Một lỗi đồng thuận tương ứng với hành động độc hại trong đồng thuận, giao thức quản lý sổ cái giao dịch mà FEVM được trừu tượng.
BR(t) = ProjectedRewardFraction(t) * SectorQualityAdjustedPower
max(SP(t), BR(StartEpoch, 20d) + BR(StartEpoch, 1d) terminationRewardFactormin(SectorAgeInDays, 140))
Bảo mật được cung cấp bởi FileCoin rất khác so với các blockchain khác. Trong khi dữ liệu blockchain thường được bảo mật thông qua sự đồng thuận, sự đồng thuận của FileCoin chỉ bảo mật sổ cái giao dịch, không phải dữ liệu được đề cập bởi giao dịch. Dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin chỉ có đủ bảo mật để khuyến khích các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ cung cấp lưu trữ. Điều này có nghĩa là dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin được bảo mật thông qua các hình phạt lỗi và khuyến khích kinh doanh như danh tiếng với khách hàng. Nói cách khác, lỗi dữ liệu trên blockchain tương đương với vi phạm sự đồng thuận và phá vỡ sự an toàn của chuỗi hoặc khái niệm về tính hợp lệ của các giao dịch. FileCoin được thiết kế để chịu lỗi khi nói đến lưu trữ dữ liệu và do đó chỉ sử dụng sự đồng thuận của mình để đảm bảo dealbook và các hoạt động liên quan đến giao dịch. Chi phí của một thợ đào lưu trữ không hoàn thành thỏa thuận dữ liệu của mình có phần thưởng lưu trữ trị giá tối đa 90 ngày trong các hình phạt và mất tài sản thế chấp do người khai thác đưa ra để đảm bảo thỏa thuận.
Do đó, chi phí của một cuộc tấn công giữ dữ liệu được khởi xướng từ các nhà cung cấp FileCoin đơn giản là chi phí cơ hội của một thỏa thuận truy xuất. Việc truy xuất dữ liệu trên FileCoin phụ thuộc vào việc lưu trữ của người đào được khuyến khích bằng một khoản phí được trả bởi khách hàng. Tuy nhiên, không có tác động tiêu cực đối với một người đào nếu không phản hồi yêu cầu truy xuất dữ liệu. Để giảm thiểu rủi ro của một người đào lưu trữ đơn lẻ bỏ qua hoặc từ chối thỏa thuận truy xuất dữ liệu, dữ liệu trên FileCoin có thể được lưu trữ bởi nhiều người đào.
Vì an ninh kinh tế đằng sau dữ liệu được lưu trữ trên FileCoin ít hơn đáng kể so với các giải pháp dựa trên blockchain, việc ngăn chặn thao túng dữ liệu cũng phải được xem xét. Thao tác dữ liệu được bảo vệ thông qua hệ thống bằng chứng của FileCoin. Dữ liệu được chuyển đến thông qua CID, qua đó tham nhũng dữ liệu có thể phát hiện ngay lập tức. Do đó, nhà cung cấp không thể phục vụ dữ liệu bị hỏng, vì dễ dàng xác minh xem dữ liệu được tìm nạp có khớp với CID được yêu cầu hay không. Nhà cung cấp dữ liệu không thể lưu trữ dữ liệu bị hỏng thay cho dữ liệu không bị hỏng. Khi nhận được dữ liệu khách hàng, các nhà cung cấp phải cung cấp bằng chứng về khu vực dữ liệu được niêm phong chính xác để bắt đầu thỏa thuận dữ liệu (kiểm tra điều này). Do đó, một thỏa thuận lưu trữ không thể được bắt đầu với dữ liệu bị hỏng. Trong suốt vòng đời của thỏa thuận lưu trữ, PoST được cung cấp để chứng minh quyền nuôi con (hãy nhớ lại rằng điều này chứng minh cả quyền lưu ký của khu vực dữ liệu niêm phong và quyền lưu ký kể từ PoST cuối cùng). Vì PoST phụ thuộc vào khu vực bị niêm phong tại thời điểm tạo bằng chứng, một lĩnh vực bị hỏng sẽ dẫn đến PoST không có thật, dẫn đến thất bại của ngành. Do đó, nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ không thể lưu trữ cũng như phục vụ dữ liệu bị hỏng, không thể yêu cầu phần thưởng cho các dịch vụ được cung cấp cho dữ liệu không bị hỏng và không thể tránh bị phạt vì giả mạo dữ liệu của khách hàng.
An ninh có thể được tăng cường thông qua việc tăng cường tài sản thế chấp mà nhà cung cấp lưu trữ cam kết với Nhà hoạt động Thị trường Lưu trữ, điều này hiện đang được quyết định bởi nhà cung cấp lưu trữ và khách hàng. Nếu chúng ta giả định rằng điều này đã đủ cao (ví dụ, cùng mức cược như một người xác nhận Ethereum) để khuyến khích một nhà cung cấp không vỡ nợ, chúng ta có thể nghĩ đến việc còn lại để bảo vệ (mặc dù điều này sẽ rất lạm phát vốn, vì cược này sẽ cần để bảo vệ mỗi khối giao dịch hoặc khu vực với các khối được tổng hợp). Bây giờ, một nhà cung cấp dữ liệu có thể chọn làm cho dữ liệu không khả dụng trong thời gian tối đa 41 ngày trước khi giao dịch lưu trữ bị chấm dứt bởi Nhà hoạt động Thị trường Lưu trữ. Giả sử một giao dịch dữ liệu ngắn hơn, chúng ta có thể giả định rằng dữ liệu có thể trở nên không khả dụng cho đến ngày cuối cùng của giao dịch. Trong trường hợp thiếu những bên xấu hỗn loạn phối hợp, điều này có thể được giảm nhẹ thông qua sao chép trên nhiều nhà cung cấp lưu trữ để dữ liệu có thể tiếp tục được phục vụ.
Chúng ta có thể xem xét chi phí của kẻ tấn công ghi đè lên sự đồng thuận để chấp nhận bằng chứng không có thật hoặc viết lại lịch sử sổ cái để xóa thỏa thuận khỏi sổ đặt hàng mà không phạt nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có trách nhiệm. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là trong trường hợp vi phạm an toàn như vậy, kẻ tấn công sẽ có thể thao túng sổ cái của FileCoin theo cách họ muốn. Để kẻ tấn công thực hiện một cuộc tấn công như vậy, chúng sẽ cần ít nhất một phần lớn cổ phần trong chuỗi FileCoin. Cổ phần liên quan đến việc lưu trữ được cung cấp cho mạng; với 25 EiB (10¹⁶ byte) dữ liệu hiện tại bảo mật chuỗi FileCoin, sẽ cần ít nhất 12,5 EiB để một tác nhân độc hại cung cấp chuỗi riêng của mình sẽ giành chiến thắng trong quy tắc lựa chọn fork. Điều này được giảm nhẹ hơn nữa bằng cách cắt giảm liên quan đến lỗi đồng thuận, trong đó hình phạt là mất tất cả các tài sản thế chấp đã cam kết và phần thưởng khối và tất cả đình chỉ tham gia đồng thuận.
Ngoài lề: Từ chối tấn công vào các giải pháp DA khác \
Mặc dù trên đây cho thấy rằng FileCoin đang thiếu sót trong việc bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công giữ lại, nhưng nó không đơn độc.
Khả năng truy xuất là cần thiết cho DA. Lý tưởng, các lực lượng thị trường thúc đẩy các thợ đào tiền kinh tế hợp lý chấp nhận các thỏa thuận truy xuất, và cạnh tranh với các thợ đào khác để giữ giá dịch vụ thấp cho khách hàng. Được giả định rằng điều này đủ để các nhà cung cấp dữ liệu cung cấp dịch vụ truy xuất, tuy nhiên, với sự quan trọng của DA, đòi hỏi thêm nhiều biện pháp an ninh là hợp lý.
Hiện tại, việc khôi phục không được đảm bảo thông qua bảo mật kinh tế được quy định ở trên. Điều này bởi vì cần sự mạnh mẽ về mặt mật mã để chứng minh rằng dữ liệu đã không được nhận bởi một khách hàng (trong trường hợp khách hàng cần bác bỏ tuyên bố của một người đào dữ liệu đã gửi dữ liệu) một cách tối ưu về mặt tin cậy. Một cam kết khôi phục nguyên bản của giao thức sẽ được yêu cầu để đảm bảo việc khôi phục thông qua bảo mật kinh tế của FileCoin. Với sự thay đổi tối thiểu đối với giao thức, điều này có nghĩa là việc khôi phục sẽ cần liên kết với một lỗi khu vực hoặc kết thúc hợp đồng.Retrievlà một bằng chứng về khả năng cung cấp cam kết lấy dữ liệu bằng cách sử dụng các “người hòa giải” tin cậy để điều đình tranh chấp lấy dữ liệu.
Ngoài ra: Truy xuất trên các giải pháp DA khác \
Như có thể thấy ở trên, FileCoin thiếu các cam kết truy xuất gốc của giao thức cần thiết để ngăn việc lưu trữ (hoặc nhà cung cấp truy xuất) hoạt động theo cách ích kỷ. Trong trường hợp của Ethereum và Celestia, cách duy nhất để đảm bảo dữ liệu từ giao thức có thể được đọc là tự tổ chức một nút đầy đủ, hoặc tin tưởng vào một SLA từ một nhà cung cấp cơ sở hạ tầng. Không phải là dễ dàng để đảm bảo truy xuất như một nhà cung cấp lưu trữ FileCoin; cài đặt tương đương trong FileCoin sẽ là trở thành một nhà cung cấp lưu trữ (yêu cầu chi phí cơ sở hạ tầng đáng kể) và thành công chấp nhận cùng một thỏa thuận lưu trữ như một nhà cung cấp lưu trữ đã được đăng là người dùng, vào thời điểm đó người đó sẽ trả tiền cho chính họ để cung cấp lưu trữ cho chính họ.
Độ trễ trên FileCoin được xác định bởi một số yếu tố như mạng, cấu trúc, cấu hình khách hàng khai thác lưu trữ và khả năng phần cứng. Chúng tôi cung cấp một phân tích lý thuyết về những yếu tố này, và hiệu suất mà có thể được mong đợi từ cấu trúc của chúng tôi.
Do thiết kế hệ thống bằng chứng của FileCoin và thiếu các ưu đãi truy xuất, FileCoin không được tối ưu hóa để cung cấp độ trễ khứ hồi hiệu suất cao từ khi đăng dữ liệu ban đầu đến khi truy xuất dữ liệu ban đầu. Truy xuất hiệu suất cao trên FileCoin là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực liên tục thay đổi khi các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ tăng khả năng của họ và khi FileCoin giới thiệu các tính năng mới. Chúng tôi định nghĩa "chuyến đi khứ hồi" là thời gian từ khi gửi thỏa thuận dữ liệu đến thời điểm sớm nhất dữ liệu được gửi đến FileCoin có thể được tải xuống.
Block Time \
Trong sự đồng thuận dự kiến của FileCoin, các giao dịch dữ liệu có thể được bao gồm trong thời gian khối là 30 giây. 1 giờ là thời gian điển hình cho việc xác nhận dữ liệu trên chuỗi nhạy cảm (như chuyển tiền đồng).
Xử lý dữ liệu \
Thời gian xử lý dữ liệu thay đổi rộng rãi giữa các nhà cung cấp lưu trữ và cấu hình. Quá trình niêm phong được thiết kế để mất 3 giờ với phần cứng đào mỏ lưu trữ tiêu chuẩn. Các thợ mỏ thường vượt qua ngưỡng 3 giờ này thông qua cấu hình khách hàng đặc biệt, song song hóa và đầu tư vào phần cứng có khả năng cao hơn. Sự biến đổi này cũng ảnh hưởng đến thời gian mở niêm phong của sector, có thể được tránh hoàn toàn bằng các tùy chọn truy xuất nhanh trong việc triển khai khách hàng FileCoin như Lotus. Cài đặt truy xuất nhanh lưu trữ một bản sao đã mở niêm phong của dữ liệu cùng với dữ liệu đã niêm phong, giảm đáng kể thời gian truy xuất. Dựa trên điều này, chúng ta có thể giả định một trường hợp xấu nhất là trễ ba giờ từ khi thỏa thuận giao dữ liệu đến khi dữ liệu có sẵn trên chuỗi.
Bài viết này khám phá việc xây dựng một DA thông qua việc tận dụng một DSN hiện có, FileCoin. Chúng tôi xem xét các yêu cầu của một DA liên quan đến vai trò quan trọng của nó trong việc mở rộng cơ sở hạ tầng trong Ethereum. Chúng tôi xem xét việc xây dựng trên nền tảng của FileCoin để xem xét tính khả thi của DA trên một DSN, và sử dụng nó để xem xét những cơ hội mà một giải pháp trên FileCoin sẽ cung cấp cho hệ sinh thái Ethereum, hoặc bất kỳ hệ sinh thái nào khác sẽ hưởng lợi từ một lớp DA hiệu quả về chi phí.
FileCoin chứng minh rằng DSN có thể cải thiện đáng kể hiệu suất lưu trữ dữ liệu trong một hệ thống phân phối dựa trên blockchain, với việc tiết kiệm được 100 triệu USD cho mỗi 32 GB được ghi với giá thị trường hiện tại. Mặc dù nhu cầu cho DA vẫn chưa đủ cao để điền vào các khu vực 32 GB, lợi thế về chi phí của DA vẫn được duy trì nếu các khu vực trống được niêm phong. Mặc dù độ trễ hiện tại của việc lưu trữ và truy xuất trên FileCoin không phù hợp cho nhu cầu lưu trữ nhanh, các triển khai cụ thể của người khai thác lưu trữ vẫn có thể cung cấp hiệu suất hợp lý với dữ liệu có sẵn trong vòng dưới 3 giờ.
Sự tăng cường niềm tin vào các nhà cung cấp lưu trữ FileCoin có thể được điều chỉnh thông qua tài sản thế chấp biến đổi, chẳng hạn như trong EigenDA. FileCoin mở rộng tính bảo mật có thể điều chỉnh này để cho phép một số bản sao được lưu trữ trên mạng, thêm tính chịu đựng Byzantine có thể điều chỉnh. Việc truy xuất dữ liệu đảm bảo và hiệu quả sẽ cần phải được giải quyết để mạnh mẽ ngăn chặn các cuộc tấn công giữ lại dữ liệu, tuy nhiên giống như bất kỳ giải pháp nào khác, cách duy nhất để thực sự đảm bảo khả năng truy xuất là tự lưu trữ một nút hoặc tin tưởng vào các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng.
Chúng tôi nhận thấy cơ hội cho DA trong việc phát triển tiếp theo của PoDSI, mà có thể được sử dụng (kèm theo các bằng chứng hiện tại của FileCoin) thay thế cho DAS để đảm bảo việc bao gồm dữ liệu trong một khu vực lưu trữ lớn hơn. Tùy thuộc vào cách thức này trông như thế nào, điều này có thể làm cho việc xử lý chậm chạp của dữ liệu chấp nhận được, vì bằng chứng gian lận có thể được đăng trong một khoảng thời gian từ 1 ngày đến 1 tuần, trong khi DA có thể được đảm bảo theo yêu cầu. PoDSIs vẫn còn mới và đang được phát triển mạnh mẽ, vì vậy chúng tôi chưa có bất kỳ áp đặt nào về việc một PoDSI hiệu quả có thể trông như thế nào, hoặc máy móc cần thiết để xây dựng một hệ thống xung quanh nó. Vì có các giải pháp cho việc tính toán trên dữ liệu FileCoin, ý tưởng về một giải pháp tính toán một PoDSI trên dữ liệu đã được niêm phong hoặc chưa được niêm phong có thể không nằm ngoài phạm vi của các khả năng gần trong tương lai.
Khi cả hai lĩnh vực DA và FileCoin phát triển, sự kết hợp mới của các giải pháp và công nghệ cho phép có thể tạo ra các khái niệm chứng minh mới.Sự tích hợp của Solana với mạng FileCoinNhư đã thấy, DSNs nắm giữ tiềm năng như một công nghệ mở rộng. Chi phí lưu trữ dữ liệu trên FileCoin cung cấp một cơ hội mở với một cửa sổ lớn của tối ưu hóa. Mặc dù các thách thức được thảo luận trong bài viết này được trình bày trong bối cảnh khả năng kích hoạt DA, giải pháp cuối cùng của họ sẽ mở ra một loạt các công cụ và hệ thống mới để xây dựng vượt ra ngoài DA.