Giới thiệu

Với sự phát triển của công nghệ blockchain, sự sẵn có dữ liệu phi tập trung đã trở thành một trong những hướng quan trọng để giải quyết một trong ba thách thức đáng kể của blockchain. Trong bối cảnh này, các dự án như Celestia, EigenLayer, Avail DA và NEAR DA đã nổi lên. Chúng nhằm mục đích giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và hiệu suất của blockchain thông qua các công nghệ và thiết kế đổi mới, từ đó thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái blockchain.

Vấn đề sẵn có dữ liệu

Giới thiệu về Khả năng Cung Cấp Dữ Liệu

Trong kiến trúc blockchain hiện nay, Khả năng Truy cập Dữ liệu (DA) là một thành phần quan trọng. Khác với các thiết lập blockchain đơn lẻ truyền thống, các blockchain modul phân rã mạng lưới thành các lớp chức năng khác nhau, bao gồm lớp thực thi, Khả năng Truy cập Dữ liệu (DA), đồng thuận và lớp thanh toán. Trong số các lớp này, lớp Khả năng Truy cập Dữ liệu (DA) chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu cần thiết để xác minh tính hợp lệ của giao dịch.

Nguồn:tài liệu celestia

Vấn đề sẵn có dữ liệu

Trong công nghệ blockchain và sổ cái phân tán, vấn đề về sự có sẵn của dữ liệu là một thách thức quan trọng. Ở cốt lõi, điều này liên quan đến việc đảm bảo rằng tất cả dữ liệu giao dịch có thể được truy cập và xác minh một cách công khai trên mạng, điều này rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn và an ninh của các hệ thống blockchain.

Trong các hệ thống blockchain, dữ liệu giao dịch của mỗi khối cần được xác minh bởi các nút mạng. Tuy nhiên, đảm bảo rằng dữ liệu này được phân phối một cách đáng tin cậy trên toàn mạng và đảm bảo rằng tất cả các bên tham gia đều có quyền truy cập bình đẳng đến nó là một vấn đề quan trọng.

Tại sao sẵn có dữ liệu quan trọng?

• Giao dịch ngoại chuỗi: Các giải pháp L2 nhằm xử lý giao dịch bên ngoài chuỗi chính để cải thiện tính mở rộng của toàn bộ hệ thống. Tuy nhiên, cách tiếp cận này có thể mang đến một số thách thức vì L2 không ghi lại ngay lập tức tất cả dữ liệu giao dịch trên blockchain L1, điều này có thể dẫn đến khó khăn trong việc xác minh tính toàn vẹn và chính xác của tất cả dữ liệu giao dịch.
• Sự phụ thuộc vào sự an toàn của Layer 1: Mặc dù có khả năng của các mạng L2 hoạt động độc lập và xử lý giao dịch, chúng vẫn phụ thuộc vào mạng L1 để đảm bảo an ninh tổng thể. Đảm bảo tính toàn vẹn và độ chính xác của việc truyền dữ liệu từ L2 đến L1 là rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của toàn bộ mạng lưới.
• Sự phụ thuộc của cơ chế giải pháp vào dữ liệu: Các mạng L2 có thể áp dụng các cơ chế như chứng minh gian lận để giải quyết các tranh chấp tiềm năng. Hiệu quả của những cơ chế này phụ thuộc vào sự có sẵn và khả năng truy cập dữ liệu giao dịch.
• Vấn đề minh bạch và niềm tin: Minh bạch là một nguyên tắc quan trọng trong công nghệ blockchain. Trong các mạng L2, bất kỳ vấn đề nào liên quan đến sự sẵn có dữ liệu có thể dẫn đến một cuộc khủng hoảng tin cậy vì người dùng có thể không thể xác minh tính xác thực của các giao dịch độc lập.
• Sự phức tạp tăng lên của việc xác minh: Việc giới thiệu L2 tăng cường sự phức tạp của việc đảm bảo tính chính xác của dữ liệu trả về chuỗi chính, đồng thời mang lại nguy cơ về vấn đề sẵn có dữ liệu, ảnh hưởng đến độ tin cậy của mạng.

DA Solutions

Có nhiều giải pháp cho lớp DA, được phân loại rộng rãi thành loại trên chuỗi và ngoài chuỗi.

Trong các giải pháp L2, sẵn có dữ liệu thường sử dụng hai phương pháp khác nhau:

• Dữ liệu có sẵn trên chuỗi: Tất cả dữ liệu giao dịch được lưu trữ trên chuỗi L1, cung cấp bảo mật cao hơn nhưng với chi phí cao hơn. Điều này có nghĩa là L2 vẫn sử dụng Ethereum như là lớp DA và phụ thuộc vào Ethereum để giảm chi phí của việc sẵn có dữ liệu.
• Sẵn có dữ liệu ngoại chuỗi: Dữ liệu được lưu trữ ngoại chuỗi, chỉ có thông tin băm (giá trị băm) được lưu trữ trên chuỗi. Cách tiếp cận này hiệu quả về chi phí hơn nhưng yêu cầu các thực thể bên ngoài để lấy dữ liệu. Nói cách khác, Ethereum không còn được sử dụng như là lớp DA nữa, thay vào đó, các phương pháp kinh tế hơn được tìm kiếm cho tính sẵn có của dữ liệu. Tùy thuộc vào mức độ phân tán và bảo mật, các giải pháp ngoại chuỗi có thể được chia thành bốn loại: Validium, Hội đồng Sẵn có Dữ liệu (DAC), Tự nguyện, và giải pháp DA đa dụng.

Tổng quan về các dự án DA Track

Có tương đối ít người tham gia trong lĩnh vực Khả dữ liệu (DA). Ngoài Ethereum, có một số dự án chính như Celestia, EigenLayer, Avail và NEAR DA, mỗi dự án đều có những đặc điểm riêng về tiến độ dự án. Trong các dự án DA, các yếu tố như bảo mật, khả năng tùy chỉnh, tương thích và chi phí là rất quan trọng.

Celestia

Celestia là dự án đầu tiên áp dụng mạng Lưu trữ Dữ liệu (DA) theo hướng modul, nhằm mở rộng quy mô số người dùng một cách an toàn. Thiết kế modul của nó cho phép bất kỳ ai cũng có thể triển khai một blockchain độc lập.

Là một trong những nhà lãnh đạo trong các chuỗi công cộng linh hoạt, Celestia được phát triển dựa trên Cosmos SDK và cam kết nâng cao khả năng sẵn có của dữ liệu. Trên mainnet, Celestia đã đạt được những lợi thế cạnh tranh đáng kể.

Đặc điểm kỹ thuật

Thiết kế của Celestia phân tách việc thực thi, đồng thuận, thanh toán và sẵn có dữ liệu. Cấu trúc modular này cho phép chuyên sâu hóa và tối ưu hóa ở mỗi cấp độ, nâng cao hiệu suất tổng thể và khả năng mở rộng của mạng lưới.

Nguồn:tài liệu celestia

1. Mẫu lấy sẵn dữ liệu (DAS)

Data Availability Sampling (DAS) là một phương pháp cho phép các nút nhẹ xác minh sự sẵn có dữ liệu mà không cần tải xuống toàn bộ khối. Bằng cách ngẫu nhiên lấy mẫu các khối dữ liệu, các nút nhẹ có thể xác định xem dữ liệu này có thể được truy xuất và xác thực thành công hay không, do đó suy luận sự sẵn có dữ liệu cho toàn bộ khối.

Nguồn: tài liệu celestia

1. Cây Merkle không gian (NMTs)

NMTs cho phép dữ liệu khối được chia thành các không gian tên riêng biệt cho các ứng dụng khác nhau. Điều này có nghĩa là mỗi ứng dụng chỉ cần tải xuống và xử lý dữ liệu liên quan đến nó, giảm đáng kể yêu cầu xử lý dữ liệu.

Nguồn:tài liệu celestia

Phân tích Tính năng

• Các Rollups trong Celestia khác biệt so với Rollups Ethereum trong việc hoạt động của họ trên Celestia xác định trạng thái thông số một cách độc lập, tăng cường độc lập của nút. Các nút có thể lựa chọn chế độ vận hành của mình một cách tự do thông qua phân nhánh mềm và cứng, giảm sự phụ thuộc vào quản trị tập trung và thúc đẩy thêm sự thử nghiệm và sáng tạo.
• Celestia’s Rollups có những đặc điểm không liên quan đến việc thực thi, có nghĩa là chúng không bị giới hạn bởi thiết kế tương thích với EVM. Sự mở cửa này cung cấp một không gian rộng lớn hơn cho sự đổi mới của máy ảo, góp phần vào sự tiến bộ công nghệ.
• Celestia đơn giản hóa quá trình triển khai các chuỗi khối. Bằng cách sử dụng các công cụ như Optimint, các nhà phát triển có thể triển khai chuỗi mới một cách nhanh chóng mà không cần lo lắng về sự phức tạp và chi phí cao của cơ chế đồng thuận.
• Celestia phân tách sự phát triển trạng thái hoạt động từ việc lưu trữ dữ liệu lịch sử, cung cấp cơ chế định giá tài nguyên hiệu quả hơn. Phương pháp này giảm thiểu sự can thiệp lẫn nhau giữa môi trường thực thi, cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Kiến trúc của Celestia hỗ trợ việc tạo ra các cầu giao thôn tin cậy tối thiểu, cho phép các chuỗi khác nhau tương tác an toàn, từ đó tăng cường tính bảo mật và khả năng tương tác của các cụm blockchain.

Celestia là mạng lưới DA được thiết kế theo kiểu mô-đun đầu tiên với mục tiêu chính là mở rộng an toàn giữa sự phát triển của người dùng. Cấu trúc mô-đun của nó đơn giản hóa việc triển khai các chuỗi khối độc lập. Với cách tiếp cận độc đáo và các đổi mới công nghệ, Celestia được định vị để đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp blockchain. Nó tập trung vào giải quyết các thách thức mà blockchain đối mặt, đặc biệt là vấn đề về khả năng mở rộng, trong khi duy trì an ninh và phân cấp, biến nó trở thành một bộ phận quan trọng trong hệ sinh thái blockchain đang tiến triển.

Eigen DA

EigenLayer là một giao protocô re-staking cho phép người dùng re-stake ETH, lsdETH và LP Tokens trên các nền tảng khác như sidechains và oracles, và nhận phần thưởng xác thực dưới dạng node. Ngược lại, Eigen DA là một dịch vụ sẵn dữ liệu phân quyền (DA) xây dựng trên Ethereum sử dụng EigenLayer Restaking và sẽ trở thành dịch vụ Xác thực Hoạt động đầu tiên (AVS) trên EigenLayer.

Các tính năng kỹ thuật

• Nâng cao Khả năng Có sẵn Dữ liệu của Ethereum: Eigen DA tận dụng dữ liệu khối Blob và cam kết KZG, nâng cao khả năng có sẵn dữ liệu của Ethereum với dữ liệu khối Blob được nâng cấp và cam kết KZG sau bản nâng cấp Canquan. Những người xác minh thực hiện công việc xác minh nút trên Ethereum, và toàn bộ quá trình xoay quanh cơ sở hạ tầng hiện tại của Ethereum.
• Không có Sự đồng thuận tự trị và Mạng lưới P2P: Các nút Eigen DA tái đặt cược ETH trong hợp đồng EigenLayer trên Ethereum L1, trở thành một phần nhỏ của những người xác thực Ethereum. Qua bằng chứng quản lý, mỗi người vận hành phải định kỳ tính toán và gửi một giá trị của một hàm, chỉ có thể tính toán giá trị của hàm khi họ lưu trữ tất cả các khối blob được phân bổ cho họ trong khoảng thời gian lưu trữ cụ thể. Nếu họ chứng minh các blob mà không tính toán hàm này, bất kỳ ai có quyền truy cập vào các mục dữ liệu của họ có thể cắt giảm ETH được giữ bởi nút, đảm bảo an ninh và đáng tin cậy của mạng lưới.
• Cơ chế Đồng thuận EigenLayer: Người stake ETH có thể chọn xác minh mạng lưới Eigen DA và chấp nhận điều kiện cắt giảm cụ thể của Eigen DA. Sau đó, họ sẽ làm vai trò là người xác minh POS, chứng minh trạng thái của mạng lưới.
• Lớp Khả dụng Dữ liệu: Eigen DA chia dữ liệu thành các phần nhỏ và thực hiện mã hóa và cam kết đa thức KCG trên các phần này để giúp mỗi nút tải xuống chỉ một phần nhỏ của hệ thống, ngay cả khi một nửa số nút rời đi mà không ảnh hưởng đến hệ thống. Họ có thể làm điều này vì ngay cả khi một số khối bị mất, mã hóa đa phần có thể xây dựng lại trạng thái dữ liệu hoàn chỉnh và chứng minh KZG đảm bảo rằng các khối họ nhận khớp với các khối được khai báo bởi nút.

Nguồn:eigenlayer blog

Phân tích tính năng

• Các nút Eigen DA là một phần của các nút re-staking trong mạng EigenLayer, và trở thành một nút Eigen DA không đòi hỏi chi phí đặt cọc bổ sung.
• Các giải pháp DA hiện tại sử dụng mạng P2P để truyền tải Blobs, trong đó các nhà điều hành nhận Blobs từ đồng nghiệp của họ và sau đó phát lại các Blobs tương tự cho người khác. Điều này giảm đáng kể tỷ lệ DA có thể đạt được. Trong EigenDA, người phân tán gửi các blobs trực tiếp cho các nhà điều hành EigenDA. Bằng cách phân tán dữ liệu thông qua giao tiếp trực tiếp, việc lan truyền dữ liệu không còn bị giới hạn bởi tốc độ của giao thức đồng thuận và mạng P2P, do đó giảm thiểu việc giao tiếp, độ trễ mạng và thời gian xác nhận và cải thiện tốc độ nộp dữ liệu.
• Eigen DA k thừa hưởng một số tính năng về bảo mật từ Ethereum và có độ bảo mật cao hơn so với các giải pháp DA khác.
• Eigen DA cũng hỗ trợ Rollup để linh hoạt lựa chọn các mô hình token staking khác nhau, tỷ lệ mã xóa, v.v., tạo ra sự linh hoạt lớn hơn.
• Vì xác nhận cuối cùng của Eigen DA phụ thuộc vào hợp đồng Eigen DA trên mạng chính Ethereum, nên chi phí của Eigen DA cao hơn đáng kể so với các giải pháp DA khác về thời gian xác nhận cuối cùng.

Eigen DA áp dụng các công nghệ tiên tiến như mã hóa xóa, cam kết KZG và ACeD, tách biệt sẵn sàng dữ liệu (DA) khỏi sự đồng thuận. Điều này giúp Eigen DA vượt trội trong khả năng xử lý giao dịch, tải nút và chi phí DA, vượt xa các giải pháp DA của Ethereum. So với các giải pháp DA khác, Eigen DA có chi phí khởi động và gắn kết thấp hơn, tốc độ truyền thông mạng và nộp dữ liệu nhanh hơn, cũng như tính linh hoạt lớn hơn. Do đó, Eigen DA có tiềm năng trở thành ứng cử viên mới trên thị trường DA và có khả năng chứa một số dịch vụ DA của Ethereum.

Avail DA

Avail DA nhắm mục tiêu giải quyết các nhu cầu của các ứng dụng tối ưu hóa niềm tin thế hệ tiếp theo và tổng hợp chủ quyền. Điểm nổi bật của nó nằm ở cách tiếp cận bảo mật đổi mới, cho phép các máy khách nhẹ dễ dàng xác minh tính sẵn có dữ liệu thông qua mẫu mạng ngang hàng. Với giao diện sẵn có dữ liệu không thể vượt trội của Avail DA và các tính năng bảo mật mạnh mẽ, các nhà phát triển có thể tạo ra các ứng dụng blockchain dựa trên công nghệ không biết hoặc chống gian lận một cách hiệu quả và dễ dàng hơn.

Nguồn:availproject blog

Phân tích của Avail DA

Avail là một chuỗi khối tương thích với Máy Ảo Ethereum (EVM), với tính năng sắp xếp và ghi giao dịch hiệu quả, lưu trữ dữ liệu và xác minh khả thi. So với các hợp đồng thông minh truyền thống và các phụ thuộc ở tầng dưới, Avail cho phép Rollups đăng tải trực tiếp dữ liệu trên nó và xác minh thông qua mạng lưới khách nhẹ. Thiết kế mô-đun này cho phép các nhà phát triển lưu trữ dữ liệu trên Avail và chọn lựa mạng lưới khác cho việc thanh toán, cung cấp linh hoạt và lựa chọn hơn.

Cơ chế đồng thuận của Avail kế thừa cơ chế đồng thuận BABE và GRANDPA từ SDK Polkadot và áp dụng Nominated Proof of Stake (NPoS) của Polkadot, hỗ trợ lên đến 1000 người xác nhận. Ngoài cơ chế đồng thuận mạnh mẽ của mình, Avail cũng có tính phân quyền, cung cấp cơ chế sao lưu hiệu quả và đáng tin cậy thông qua các mạng light client P2P cho việc lấy mẫu dữ liệu, đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu ngay cả trong trường hợp lỗi.

Avail vượt trội trong việc sắp xếp giao dịch, ghi lại và xác minh khả năng dữ liệu, hỗ trợ các chuỗi khối tương thích với EVM. Cơ chế xác minh mạng khách nhẹ của máy khách nhẹ trên Avail cho phép Rollups trên Avail xác minh trạng thái thông qua mạng khách nhẹ mà không phụ thuộc vào hợp đồng thông minh và lớp dưới. Do tính linh hoạt của nó, các nhà phát triển có thể lưu trữ dữ liệu trên Avail và chọn các mạng khác cho thanh toán.

Loại của Nodes

• Full Nodes: Những nút này chịu trách nhiệm tải xuống và xác minh tính đúng đắn của các khối nhưng không tham gia vào quá trình đồng thuận. Vai trò của họ rất quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn của mạng lưới.
• Các nút Xác thực: Những nút này là cốt lõi của cơ chế đồng thuận Avail DA. Chúng chịu trách nhiệm tạo khối, xác định giao dịch được bao gồm và duy trì thứ tự của mạng. Các nút xác thực được khuyến khích tham gia đồng thuận và tạo nền tảng hoạt động trong tầng DA.
• Khách hàng nhẹ: Hoạt động dưới tài nguyên hạn chế, khách hàng nhẹ phụ thuộc vào tiêu đề khối để tham gia vào mạng lưới. Họ có thể truy vấn các nút đầy đủ cho dữ liệu giao dịch cụ thể khi cần thiết, điều này rất quan trọng để duy trì sự phân quyền và tính truy cập của mạng lưới.

Gần DA

Vào ngày 8 tháng 11 năm 2023, NEAR Foundation đã công bố việc triển khai lớp NEAR Data Availability (NEAR DA), cung cấp khả năng truy cập dữ liệu mạnh mẽ và hiệu quả về chi phí cho ETH rollups và các nhà phát triển Ethereum. Các người dùng ban đầu bao gồm Madara của StarkNet, Caldera, Fluent, Vistara, Dymension RollApps và Movement Labs.

Nguồn: tài liệu gần

Kiến trúc kỹ thuật

NEAR DA sử dụng một phần quan trọng của cơ chế đồng thuận NEAR gọi là Nightshade, giúp song song hóa mạng lưới thành nhiều shard.

Mỗi mảnh trên NEAR tạo ra một phần nhỏ các khối gọi là mảnh. Các mảnh này được tổng hợp để tạo ra các khối. Khi một nhà sản xuất khối xử lý một biên nhận, cần đạt được sự đồng thuận cho biên nhận tương ứng. Khi khối được xử lý và bao gồm trong một khối, biên nhận không còn cần thiết cho sự đồng thuận và có thể được loại bỏ khỏi trạng thái blockchain. Do đó, NEAR không làm chậm tốc độ đồng thuận của mình với nhiều dữ liệu hơn cần thiết, nhưng bất kỳ người dùng của NEAR DA nào cũng sẽ có đủ thời gian để truy vấn dữ liệu giao dịch. Do đó, việc có sẵn dữ liệu quy mô lớn và hiệu quả về chi phí là rất quan trọng đối với bất kỳ giải pháp Rollup nào. Khi giao thức NEAR chuyển sang xác nhận không trạng thái, nó sẽ giảm yêu cầu về phần cứng cho một số nhà xác thực cụ thể (nhà xác thực khối). Bằng cách lưu trữ trạng thái trong bộ nhớ, NEAR có thể hỗ trợ nhiều mảnh hơn, do đó tăng cường phân cấp hệ thống.

Phân Tích Ưu Điểm

Trong NEAR DA, xác nhận đồng thuận được cung cấp bởi các máy chủ xác nhận NEAR, họ đạt được sự đồng thuận khi xử lý các bản ghi dữ liệu. Về mặt bền vững dữ liệu, các nút đầy đủ lưu trữ dữ liệu đầu vào chức năng ít nhất ba ngày, trong khi các nút lưu trữ có thể lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài hơn.

Thiết kế của NEAR DA đảm bảo việc sử dụng hiệu quả của sự đồng thuận mà không lãng phí dữ liệu quá mức. Ngoài ra, dữ liệu này đã được lập chỉ mục bởi tất cả các trình duyệt chính trên NEAR để cung cấp hỗ trợ cho các chỉ mục.

Cuối cùng, đối với cam kết sẵn có dài hạn, NEAR DA áp dụng một phương pháp dễ triển khai, cho phép bất kỳ ai có kiến thức hạn chế và công cụ để xây dựng cam kết.

Sự tích hợp NEAR-Polygon CDK cho phép các nhà phát triển xây dựng Rollups của họ và trở thành một phần của hệ sinh thái Polygon. Điều này đánh dấu sự tích hợp đầu tiên của NEAR DA với các ngăn xếp Layer 2 dựa trên zero-knowledge, cung cấp cho các nhà phát triển đang tìm kiếm các giải pháp có sẵn dữ liệu có khả năng mở rộng nhiều lựa chọn hơn.

Kết luận

Trong lĩnh vực blockchain, sự cạnh tranh giữa các dự án DA như Celestia, EigenLayer, Avail DA và NEAR DA rất gay gắt. Mặc dù có sự phổ biến của các dự án lớp DA, công nghệ cốt lõi của chúng không quá phức tạp, với mỗi dự án tự hào về những lợi thế kỹ thuật và cạnh tranh độc đáo. Những dự án này thể hiện sự đa dạng và sáng tạo trong lĩnh vực công nghệ blockchain. Trong tương lai, khi những dự án này tiếp tục phát triển và trưởng thành, dự kiến họ sẽ đóng góp đáng kể vào việc thúc đẩy sự phát triển và phát triển của hệ sinh thái blockchain.