Детальне пояснення EigenDA: доступність надвеликих даних для зведення

Автор: команда EigenLabs, переклад: Golden Finance xiaozou

Ви вже повинні знати, що таке доступність даних і чому це важливо для блокчейну та зведення.

EigenDA — це безпечна, високопродуктивна, децентралізована служба доступності даних (DA) на Ethereum, яка використовує примітив переставлення EigenLayer. EigenDA, розроблена EigenLabs, стане першою службою активної перевірки (AVS), запущеною на EigenLayer. Після запуску restaker зможе делегувати зобов’язання операторам вузлів, які виконують завдання перевірки EigenDA, щоб заробляти комісію за обслуговування, а rollup зможе публікувати дані в EigenDA для менших транзакційних витрат, вища пропускна здатність транзакцій і безпечна компонування в екосистемі EigenLayer, безпека та пропускна спроможність розроблені для горизонтального масштабування з кількістю рестейкерів і операторів, обраних для обслуговування протоколу.

Ми плануємо, що EigenDA зробить такі внески в екосистему Ethereum:

• Інноваційне рішення DA для зведень, призначене для можливого масштабування Ethereum, з безпекою, що надходить від стейкерів і валідаторів Ethereum і сприяє цьому. EigenDA побудовано на деяких основних ідеях і базовій базі даних Danksharding, важливому оновленні екосистеми Ethereum, яке може зіграти роль у тестуванні цих технологій.
• **Високопродуктивний і недорогий стандарт, який підтримує розробку нових варіантів використання в мережі. **EigenDA підтримуватиме додатки в багатокористувацьких іграх, соціальних мережах і потоковому відео з гнучкими моделями змінної та фіксованої плати.
• **Забезпечення ключових елементів децентралізації. **У спільній системі безпеки, як-от EigenLayer, якщо кожному оператору вузла потрібно завантажувати та зберігати всі ланцюжки, які використовують систему, дуже небагато операторів вузлів зможуть це зробити, і система в кінцевому підсумку матиме ризик централізації. EigenDA було створено, щоб запобігти цій тенденції централізації; він високопродуктивний у розподілі роботи між декількома вузлами-учасниками, вимагаючи лише невеликої кількості роботи від кожного оператора вузла.
• ** Доказ потужності програмованої довіри. **EigenDA намагається довести, що окрім консенсусу Ethereum, стейкери та валідатори Ethereum також можуть підтримувати ключову інфраструктуру Ethereum, AVS (наприклад, EigenDA) і користувачі AVS (наприклад, зведення за допомогою EigenDA) можуть отримати новий бізнес і успіх моделей токенів. на основі модульності довірчої мережі Ethereum.

Ми раді бачити, що кілька команд чітко заявили про свій намір інтегрувати EigenDA у свою інфраструктуру L2, зокрема: Celo переходить з L1 на Ethereum L2; Mantle та її допоміжні продукти поза екосистемою BitDAO; забезпечують zkWASM execution Layer Fluent; Offshore, що забезпечує Переміщення рівня виконання; Рівень N, який забезпечує гібридне зведення zk-OP, розроблене для фінансових додатків, тощо.

Ми продовжуватимемо шукати партнерів базового рівня для створення EigenDA та запрошуватимемо різноманітні зведені пакети, щоб дізнатися більше про протокол, особливо тих, хто працює над використанням високопродуктивних випадків (вимагає пропускної здатності 10 МБ/с або більше).

1. Технічна архітектура

На малюнку нижче показано базовий потік даних EigenDA.

• Замовник створює блок транзакцій і надсилає запити, щоб розсіяти блок даних.
• Відповідає за стирання блоків кодування даних у блоки, створення зобов’язань KZG і доказів KZG, а також надсилання цих зобов’язань, блоків і доказів до робочих вузлів мережі EigenDA.
• Має можливість запускати власний розсіювач або використовувати розповсюджувальну службу, керовану третьою стороною (наприклад, EigenLabs), для зручності та амортизації витрат на перевірку підпису. Зведення може оптимістично використовувати службу розповсюдження, так що в разі відсутності відповіді служби або цензури, зведення може використовувати власний розсіювач, щоб отримати переваги амортизації в оптимістичному режимі без шкоди для опору цензурі.
• Вузли EigenDA перевіряють блоки даних, які вони отримують, на відповідність зобов’язанням KZG, зберігають дані, потім генерують підписи та повертають підписи дисперсеру для агрегації.

2. Технічні міркування

Тепер, коли ми маємо базове розуміння архітектури EigenDA, давайте обговоримо переваги та продуктивність, яких система прагне досягти. Нижче наведено короткий перелік функцій, які, на нашу думку, необхідні для якісного та корисного рівня доступності зведених даних:

• Економіка
• Пропускна здатність
• безпека
• Можливість налаштування

Ми розглянемо кожну функцію з точки зору EigenDA.

(1) Економіка

Сьогодні багато L2 використовують Ethereum як рівень доступності даних завдяки криптоекономічним гарантіям безпеки Ethereum. Це призводить до надзвичайно високих і нестабільних витрат, коли зведені конкурують з усіма іншими користувачами Ethereum за обмежений простір блоків на основі ціни перевантаження. Наприклад, цього року і Arbitrum, і Optimism витратили десятки мільйонів доларів на витрати Ethereum на calldata (доступність даних), причому щомісячні витрати різняться. Основна ціннісна пропозиція систем доступності даних полягає в значному зниженні цих витрат і забезпеченні більш передбачуваної структури витрат для зведень.

скоротити витрати

Існує три основних аспекти витрат, понесених під час експлуатації системи DA. Давайте проаналізуємо, як EigenDA мінімізує основну структуру витрат у кожному вимірі:

• Капітальна вартість застави. Заставники закладають кошти для забезпечення рівня DA і можуть сподіватися отримати певний відсоток прибутку, щоб компенсувати свої альтернативні витрати. EigenDA зменшує капітальні витрати на стейкинг завдяки використанню EigenLayer, який використовує спільну модель безпеки, яка дозволяє використовувати той самий стейкинг у різних програмах, створюючи економію за рахунок масштабу.
• Експлуатаційні витрати. EigenDA не вимагає, щоб кожен вузол завантажував і зберігав усі дані. Натомість він використовує кодування стирання, щоб розбити дані на менші блоки даних, і вимагає від операторів завантажувати та зберігати лише один блок даних, невелику частину повної блоку даних. Це робить його дешевшим для кожного оператора вузла, ніж зберігання цілого блоку, що робить EigenDA «легким» і може працювати багатьма вузлами. Оскільки все більше і більше вузлів приєднуються до мережі EigenDA, вартість ресурсів кожного вузла в мережі буде зменшуватися. Це дає змогу великій кількості операторів вузлів захищати EigenDA за нижчою та дещо меншою ціною.
• Вартість заторів. Використання пропускної здатності в усіх блокчейнах наближається до потужності системи, і дані починають ставати дорожчими для боротьби з проблемами перевантаження. EigenDA зменшує перевантаження двома способами: перший спосіб полягає в тому, щоб мати вищу пропускну здатність, намагаючись зробити перевантаження рідкісним явищем; другий спосіб полягає в тому, щоб дозволити резервування пропускної здатності, EigenDA може гарантувати зведену пропускну здатність за розкладом за зниженою ціною. Щоб підтримувати гнучкість, EigenDA також дозволяє згортання платити за пропускну здатність на вимогу.

Зведена економіка

Економіка зведення принципово відрізняється від економіки рівня L1, оскільки витрати на DA не тільки високі, але й непередбачувані, а витрати виникають через нерідні токени. Це ускладнює зведення цінових зобов’язань перед користувачами та субсидування початкового впровадження, оскільки вони повинні нести «ризик обмінного курсу» між своїми власними токенами зведення та токенами, які використовуються для оплати комісії DA. На відміну від цього, L1 платить за фіксовану інфляцію та може надавати певну кількість транзакцій за секунду безкоштовно, щоб залучити користувачів.

У EigenLayer ми досліджуємо механізм згортання, щоб виплачувати учасникам власні токени зведення за передбачуваною довгостроковою ставкою бронювання на умовах, прийнятних для рестейкера EigenLayer. Це поєднує в собі властиві масштабні переваги спільної системи безпеки з властивими перевагами стабільних власних платежів токенів, щоб допомогти запустити використання зведених операцій.

(2) Пропускна здатність

Пропускна здатність є ще однією основною цінністю систем DA. EigenDA розроблено для горизонтального масштабування, тож чим більше операторів у мережі, тим більшу пропускну здатність може підтримувати мережа. Під час приватного тестування на наборі зі 100 вузлів зі стандартними характеристиками продуктивності EigenDA продемонструвала пропускну здатність до 10 МБ/с із планом розширення до 1 ГБ/с. Це відкриває двері для додатків, які потребують пропускної здатності, таких як багатокористувацькі ігри та потокове відео на Ethereum.

EigenDA забезпечує високу пропускну здатність завдяки своїм трьом принципам дизайну:

• Відокремлення DA та консенсусу. Існуючі системи DA поєднують підтвердження доступності блоків даних і впорядкування блоків даних у «монолітну» архітектуру. Перевірки даних розпаралелюються, і вузли можуть незалежно підтверджувати доступність різних блоків даних; однак упорядкування вимагає серіалізації блоків даних, що спричиняє значну затримку консенсусу. Хоча цей зв’язок може бути корисним для безпеки системи як основного джерела впорядкування, він не є ані потрібним, ані корисним у системі DA, призначеній для супроводу блокчейну Ethereum, який має власну систему впорядкування незалежно від того, як це залежить для поселення. Усуваючи сортування та непотрібну складність проектування чистої системи DA, EigenDA значно покращує пропускну здатність і затримку.
• Кодування стирання. EigenDA дозволяє зведенню брати дані, які ви хочете опублікувати в EigenDA, розбивати їх на менші фрагменти даних і видаляти код цих фрагментів перед збереженням даних у фрагментах. EigenDA використовує поліноміальне зобов’язання KZG (основну математичну схему доказів ZK), вимагаючи від вузлів завантажувати лише невелику кількість даних [O(1/n)] замість завантаження всього блоку. На відміну від систем, які використовують докази шахрайства для виявлення зловмисного кодування даних, EigenDA використовує докази дійсності у формі зобов’язань KZG, щоб дозволити вузлам перевірити правильне кодування даних.
• Пряма одноадресна передача замість P2P. Існуючі рішення DA передають блоки за допомогою однорангових (P2P) мереж, де оператор отримує блоки від своїх однорангових (кінцевих точок), а потім знову транслює ті самі блоки іншим. Це значно обмежує досяжну швидкість DA. В EigenDA Disperser надсилає блоки безпосередньо операторам EigenDA. Покладаючись на одноадресну передачу (прямий зв’язок) для децентралізації даних, EigenDA може підтвердити DA в межах затримки локальної мережі без необхідності проходити дорогі протоколи переговорів. Це усуває значні штрафи за плітки, пов’язані з P2P, і призводить до швидшої доставки даних.

(3) Безпека

Ми використовуємо безпеку як загальний термін, що охоплює безпеку та живучість, а також децентралізацію та опір цензурі. Наступні функції демонструють безпеку EigenDA:

• EigenLayer. Використовуючи повторну ставку, EigenDA запозичує два різні аспекти безпеки з системи EigenLayer: один — це економічна безпека, а інший — децентралізація. EigenDA було створено для спільного використання EigenLayer і двох різних елементів довіри в екосистемі Ethereum.
• Доказ умовного депонування. В EigenDA основний спосіб відмови оператора вузла полягає в тому, що фактичний час зберігання елемента даних не досягає необхідного часу, коли вузол підписує елемент даних. Щоб вирішити цю проблему, EigenDA використовує механізм під назвою escrow proof, який спочатку запропонували Джастін Дрейк і Данкрад Фейст з Ethereum Foundation. З доказом депонування кожен оператор вузла повинен регулярно обчислювати значення функції, яке можна обчислити, лише коли вони зберігають виділений блок blob. Якщо вони перевіряють блоби без обчислення цієї функції, ETH, що зберігається вузлом, може бути скорочений будь-ким, хто має доступ до їхніх елементів даних.
• Подвійний кворум. EigenDA також має функцію подвійного кворуму, яка може вимагати двох незалежних кворумів для підтвердження наявності даних. Наприклад, один кворум складатиметься з рестейкерів ETH (кворум ETH), а другий кворум може бути компромісом із згортання рідного кворуму.
• Стійкий до цензури. EigenDA забезпечує більш високий опір цензурі, ніж з’єднані рівні DA. Це пов’язано з тим, що зв’язані архітектури DA зазвичай покладаються на один лідер або блок-пропонент для лінійного впорядкування блоків даних, створюючи миттєве вузьке місце для перегляду. Навпаки, в EigenDA вузли згортання можуть безпосередньо децентралізуватись і отримувати підписи від більшості вузлів EigenDA, тим самим підвищуючи стійкість до цензури для більшості вузлів EigenDA без прив’язки до одного лідера.

(4) Аналіз безпеки

Як згадувалося раніше, EigenDA створено на основі стекінгу ETH через EigenLayer і використовує код стирання з настроюваним коефіцієнтом кодування, який можна встановити шляхом зведення. Існує три різні точки зору для аналізу безпеки блокчейн-системи, такої як EigenDA; давайте розглянемо кожну з них детально та як це стосується EigenDA, як описано вище:

Візантійська відмовостійкість (BFT: Візантійська відмовостійкість): припустимо, що деякі вузли є чесними та повністю дотримуються угоди, тоді як інша частина вузлів є зловмисною та може відхилятися від угоди за бажанням.

• DA є безпечним, тобто дані можуть бути отримані, якщо X% вузлів є чесними, де X може коливатися від 10% до 50%, залежно від коефіцієнта кодування.
• Модель рівноваги Неша: припускаючи, що різні вузли зіткнення (змови) діють незалежно, проаналізуйте механізм економічного стимулювання для кожного вузла або невеликих вузлів зіткнення для виконання угоди.
• Поки колізія менша ніж (1-X), зберігання даних і надання даних користувачам є рівновагою Неша: збереження даних гарантовано є рівноважним через підтвердження зберігання, що покарає ETH для вузлів, які не зберігають дані ; гарантовано, що надання даних буде рівноважним рівновагою, оскільки дані розосереджені між багатьма вузлами, створюючи конкурентний ринок для надання даних.

Економічна модель чистого криптовалюта: припустимо, що всі пакети акцій належать одному вузлу, і змоделюйте економічну вартість корупції.

• Поки дані доступні або еквівалентно доступні, якщо X% вузлів є чесними, будь-який ETH, наданий вузлом, який не розміщує дані, буде оштрафований. Однак EigenDA не має безумовної криптоекономічної безпеки; якщо всі вузли вступають у змову та приховують дані, їх може бути неможливо скоротити. У моделі подвійного кворуму, описаній вище, закладеними токенами є ETH і нативні токени зведення, навіть якщо неможливо конфіскувати ETH, зведення може конфіскувати власні токени.

Як ми бачили, EigenDA побудовано на моделі довіри, яка вимагає не лише економічної довіри від ставок ETH, але й децентралізації та незалежності операторів вузлів для безпечної роботи. На щастя, EigenLayer дозволяє EigenDA запозичити обидва ці механізми довіри в Ethereum.

(5) Можливість налаштування

Розробники зведених даних можуть гнучко налаштовувати параметри відповідно до потреб впровадження EigenDA. Модульний характер EigenDA дає змогу об’єднувати для налаштування компромісів безпеки/жвавості, моделей токенів із ставками, кодування стирання, доступних платіжних токенів тощо.

Як обговорювалося вище, деякі з найважливіших гнучких рішень в EigenDA є економічними рішеннями. Наприклад, агрегати можуть вибрати використання подвійного кворуму, коли вони роблять ставку на свої токени, щоб гарантувати доступність даних; або агрегати можуть вибрати структуру витрат на вимогу або за розкладом.

3. Стратегічні міркування

Нарешті, ми вважаємо, що EigenDA надає стратегічну цінність зведеним пакетам на додаток до вищезазначених технічних характеристик.

• Стакери та валідатори Ethereum — це серце, що б’ється, що живить EigenLayer і, у свою чергу, EigenDA. Прийнявши EigenDA, rollup може приєднатися до зацікавлених сторін Ethereum, які чітко цінують децентралізацію, стійкість до цензури, програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом та компоновані інновації без дозволу. *EigenDA планує стати першою з багатьох AVS, запущених в екосистемі EigenLayer. Ми передбачаємо, що зі збільшенням кількості AVS з’являться переваги компонування між ними, що принесе користь кінцевим користувачам цих AVS, і ми сподіваємося включити широкий спектр зведених пакетів. Наприклад, після EigenDA ми очікуємо запуск варіантів використання AVS, включаючи сортування, швидкі підтвердження, мережі спостерігачів, перемикання, справедливе сортування та навіть штучний інтелект.
• EigenDA знаходиться на ранніх етапах довгого шляху до реалізації свого амбітного бачення. Команда EigenLabs шукає партнерів базового рівня. Вони сподіваються тісно співпрацювати з нами навколо EigenDA. Вони також сподіваються співпрацювати над багатьма проектами протягом тривалого часу та, зрештою, стати довгостроковими партнерами. Ми сподіваємось, що це можливість працювати разом, щоб спрямувати екосистему Ethereum у бік більш відкритих інновацій, і ми сподіваємося підтримати ваш проект якомога більше.

4. Шлях вперед

Відповідно до нашої філософії дизайну, у нас є поетапна дорожня карта EigenDA, де різні функції EigenDA будуть створюватися та випускатися крок за кроком. Перша версія EigenDA буде запущена в тестовій мережі пізніше цього року.