การสุ่มสำหรับความพร้อมใช้ของข้อมูล (1): ทำไม DAS ถึงจำเป็น

กลาง1/7/2024, 6:44:02 AM
บทความนี้อธิบายประโยชน์ของเทคโนโลยีสำหรับการสุ่มข้อมูล (DAS) และเหตุผลที่จำเป็นสำหรับเทคโนโลยีนี้

ประโยชน์ของเทคโนโลยีการสุ่มค่าความพร้อมใช้ของข้อมูล ทำไมเราต้องการมัน?

รูปโดย@testalizeme?utm_source=medium&utm_medium=referral">Testalize.me on Unsplash

ความรู้พื้นฐานที่ต้องมี:

  • มีความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับการดำเนินการตามข้อตกลงของ Ethereum
  • ทราบความแตกต่างระหว่าง Full Node และ Light Node
  • ทราบปัญหาของการรวบรวมและการเผยแพร่ข้อมูล (ความพร้อมใช้งานของข้อมูล)

ต่อไปนี้จะเป็น Data Publicationto callData Availability แต่คําบางคําที่เกี่ยวข้องกับความพร้อมใช้งานของข้อมูลเช่น DAS และ DAC จะเก็บคําต้นฉบับไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้อ่านไม่สามารถเชื่อมต่อกับข้อความภาษาอังกฤษต้นฉบับได้ สําหรับบทนําของชื่อ Data Publication โปรดดูที่:

การมีข้อมูลที่มีให้ใช้งานเปลี่ยนชื่อ: การเผยแพร่ข้อมูลแทนการมีข้อมูลที่มีให้ใช้งาน

เมื่อเร็ว ๆ นี้บางคนได้เสนอให้ใช้ "การเผยแพร่ข้อมูล" เพื่อแทนที่ "ความพร้อมใช้งานของข้อมูล" เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนที่เกิดจากคําว่า DA บทความนี้จะแนะนําความสับสนที่เกิดจากคําว่า DA และเหตุใดจึงควรใช้ Data Publication แทน Data...

medium.com

บทความชุดนี้จะแนะนำกลไกการทำงานของ DAS ผ่าน Danksharding รวมถึงความคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่าง Celestia, EigenDA, และ AvailDA บทความแรกจะแนะนำเหตุผลที่เราต้องการ DAS และประโยชน์ที่ DAS นำเข้ามา

สรุป: ทำไมการปล่อยข้อมูลถึงถูกพูดถึง?

ปัจจุบันสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดในโครงสร้างนิวอีเธอเรียมเมื่อพูดถึงการออกแบบ L2 คือ L2 เองก็เป็นเชน ดังนั้นก็จะมีบล็อกและข้อมูลธุรกรรมของตัวเอง ดังนั้นข้อมูลเหล่านี้ควรถูกวางไว้ที่ไหน? เนื่องจากผู้ใช้ต้องการข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจในเรื่องความปลอดภัย

  • หากเป็น Rollup จะอัปโหลดข้อมูลธุรกรรมของมันไปยัง L1 เช่น Ethereum โดยใช้ Ethereum เป็นที่เก็บข้อมูล
  • ถ้าไม่ใช่ Rollup ข้อมูลจะถูกวางไว้ที่ที่อื่น เช่น โดยกลุ่มของสมาชิกที่เชื่อถือได้ ผู้ควบคุมดังกล่าวเรียกว่าคณะกรรมการความพร้อมในการเข้าถึงข้อมูล (DAC)

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่าง Rollup และการปล่อยข้อมูล โปรดอ้างถึง:

Rollup และความพร้อมในการใช้ข้อมูล

บทความนี้จะแนะนำความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการใช้ข้อมูลและ Rollup และว่า Rollup สามารถทำการยอมรับบางสิ่งสำหรับความสามารถในการใช้ข้อมูลเพื่อลดต้นทุนการทำธุรกรรม

medium.com

แต่ในความเป็นจริงไม่ใช่แค่ L2 ห่วงโซ่ Ethereum เองก็จะต้องเผชิญกับปัญหาการปล่อยข้อมูลด้วยเนื่องจากโหนดแสงจะไม่ดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์เช่นโหนดเต็มดังนั้นโหนดแสงจึงต้องเชื่อว่า "เมื่อบล็อกใหม่ปรากฏขึ้นในเวลานั้นข้อมูลที่สมบูรณ์ของบล็อกถูกปล่อยออกมาจริง" เมื่อโหนดแสงถูกหลอกให้เชื่อบล็อกที่ "ไม่สมบูรณ์" ผลกระทบจะเหมือนกับเมื่อถูกหลอกให้เชื่อบล็อก "ผิดกฎหมาย" - เชื่อมต่อกับลิงก์ที่คนอื่นไม่ได้ใช้ โซ่ส้อมที่ได้รับการยอมรับ

Full nodes จะไม่เชื่อบล็อกที่ไม่สมบูรณ์ แต่โหนดแสงจะเชื่อ

ดังนั้นโหนดแสง Ethereum ปัจจุบันไว้วางใจใครเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลของบล็อกใหม่ได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์? คําตอบคือ "ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง" เมื่อโหนดแสงได้รับบล็อกใหม่จะไม่ดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกแบบเต็ม แต่จะเห็นจํานวนผู้ตรวจสอบที่โหวตให้บล็อก เมื่อผู้ตรวจสอบเพียงพอลงคะแนนให้กับบล็อกนี้ก็จะเชื่อว่าข้อมูลที่สมบูรณ์ของบล็อกนี้ได้รับการเผยแพร่แล้ว นี่เป็นข้อสันนิษฐานที่เป็นของ Honest Majority ซึ่งเป็นความเชื่อที่ว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่เป็นคนดี

เมื่อมีผู้ตรวจสอบเพียงพอลงนามบล็อก โหนดแสงจะเชื่อว่าบล็อกได้ถูกปล่อยออกมาแบบเต็ม

หมายเหตุ: ณ ปัจจุบัน โหนดเบาของ Ethereum จริงๆ ไม่ได้รวบรวมโหวตจากผู้ตรวจสอบที่มีจำนวนหลายแสนเพื่อคำนวณ เนื่องจากจำนวนมีขนาดใหญ่เกินไปและการคำนวณใช้ทรัพยากรมากเกินไป แต่อาจมีกลุ่ม Sync Committee อีกกลุ่มหนึ่งที่มีจำนวนเล็กมาก โดยประกอบด้วย ลายเซ็นต์ของผู้ตรวจสอบภายในที่เป็นการรับรองสำหรับโหนดเบา นี้ถือว่าเป็นวิธีการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว รอคอยการออกแบบที่สมบูรณ์และเจริญเติบโตมากขึ้นเพื่อแทนที่ในอนาคต

การสุ่มความพร้อมใช้ข้อมูล

การเชื่อว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่เป็นคนดี” ซึ่งฟังเหมือนเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผลและดี แต่ถ้าเราสามารถทำได้ดีกว่านี้หรือไม่? ถ้าวันหนึ่งมันจริงจังว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่ต้องการรวมพลังเพื่อหลอกเรา โดยอ้างว่าพวกเขามีข้อมูลบล็อกทั้งหมด แต่ในความเป็นจริงพวกเขาไม่มี แต่ก็ถ้ามีคนดีๆ ในเครือข่าย p2p เราสามารถหลีกเลี่ยงการถูกหลอกได้

ความสามารถที่ยอดเยี่ยมแบบนี้แน่นอนจะไม่ปรากฏอย่างง่าย ๆ มาจากแรงอาทิตย์ หากต้องการความสามารถนี้ คุณต้องสร้างเครือข่าย p2p ที่เสถียรพอและมีผู้ใช้เพียงพอ และแม้แต่เพิ่มฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวในเลเยอร์ของเครือข่าย ความสามารถนี้คือจุดศูนย์ในชุดบทความนี้ - Data Availability Sampling (DAS)

ในบล็อกเชนที่มี DAS โหนดแสงจะไม่เพียง แต่ได้รับข้อมูลบล็อกใหม่อย่างอดทน แต่จะเข้าร่วมในการทํางานของ DAS: โหนดแสงแต่ละโหนดจะต้องไปที่เครือข่าย p2p สําหรับแต่ละบล็อก ระหว่างทางจะค้นหาข้อมูลหลายชิ้นในบล็อกและบันทึกข้อมูลและแชร์กับโหนดอื่นเมื่อพวกเขาขอข้อมูล เช่นเดียวกับโปรโตคอลการแชร์ไฟล์แบบกระจายอํานาจ BitTorrent โหนดในเครือข่ายจะบันทึกและแบ่งปันข้อมูลที่พวกเขาสนใจร่วมกันแทนที่จะพึ่งพาเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลาง

โหนดเบาทำงานร่วมกันเพื่อดึงข้อมูลชิ้นส่วนของบล็อกและแชร์ผ่านเครือข่าย p2p

หมายเหตุ: ในสถานการณ์ที่เหมาะสม ผู้ใช้บล็อกเชนทุกคนจะเรียกใช้โหนดเบา ๆ ร่วมมือในการดำเนินการของ DAS และรักษาความปลอดภัยร่วมกัน แทนที่จะเชื่อถือโหนดอื่นๆ อย่างสมบูรณ์เหมือนตอนนี้

โหนดแสงแต่ละโหนดไม่สามารถเชื่อได้ว่าข้อมูลบล็อกได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะได้รับข้อมูลทุกชิ้นที่ร้องขอสําเร็จ อย่างไรก็ตามเมื่อได้รับข้อมูลทุกชิ้นที่ร้องขอก็สามารถเชื่อได้อย่างปลอดภัยว่าข้อมูลบล็อกได้รับการเผยแพร่แล้ว ข้อมูลได้รับการเผยแพร่อย่างเต็มรูปแบบ แต่ทําไมโหนดแสงจึงเชื่อได้อย่างปลอดภัยว่าข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ได้รับการเผยแพร่แม้ว่าพวกเขาจะมีข้อมูลที่กระจัดกระจายเท่านั้น? นี่เป็นเพราะโหนดแสงอื่น ๆ ในเครือข่ายจะจัดเก็บข้อมูลชิ้นส่วนแยกต่างหากดังนั้นเมื่อจําเป็นทุกคนจะสามารถทํางานร่วมกันเพื่อปะติดปะต่อข้อมูลที่สมบูรณ์จากข้อมูลชิ้นส่วนของกันและกันและความสามารถมหัศจรรย์อีกประการหนึ่งของ DAS คือ: ข้อมูลที่บันทึกโดยโหนดแสงไม่จําเป็นต้องครอบคลุมข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ โหนดแสงสามารถกู้คืนข้อมูลได้ 100% ตราบใดที่ได้รับข้อมูล 50%

เพียงแค่โหนดแสงมีข้อมูลชิ้นส่วนมากกว่า 50% พวกเขาสามารถกู้คืนข้อมูลบล็อกทั้งหมด

หมายเหตุ: มันไม่จำเป็นต้องเป็น 50% แน่นอน มันอาจสูงกว่านั้น ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของ DAS แต่จะแน่นอนว่าน้อยกว่า 100%

ดังนั้นใน DAS แม้ว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่จะลงคะแนนเสียงให้กับบล็อกบางอัน โหนดแสงก็จะไม่เชื่อง่ายๆในบล็อกนั้น โหนดแสงจะดำเนินการสุ่ม (Sampling) นั่นคือ ร้องขอข้อมูลชิ้นส่วนของบล็อก เมื่อได้รับชิ้นส่วนที่ขอไปทั้งหมด จะเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์

ความเป็นธรรมของส่วนใหญ่ -> ความเป็นธรรมของส่วนน้อย

เมื่อเปรียบเทียบกับ Ethereum ที่ในปัจจุบันไม่มี DAS โหนดแสงต้องพึ่งพาที่ "ได้ส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบเป็นคนดี" ซึ่งเป็นการสมมติของภูมิคุ้มกันที่ซื่อสัตย์; เมื่อ Ethereum เข้าร่วม DAS โหนดแสงพึ่งพาที่ "จำนวนโหนดที่เล็ก ๆ ซึ่งเป็น (จะสุ่มและ "ผู้ที่ดีที่เก็บข้อมูล" เป็นการสมมติของภูมิคุ้มกันที่ซื่อสัตย์

หมายเหตุ: "เล็กน้อย" หมายถึง จำนวนของโหนดแสงที่ต้องสุ่มและเก็บเพื่อกู้คืนข้อมูลทั้งหมดเป็นจำนวนเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับโหนดแสงทั้งหมด (มากมาย) ในเครือข่าย

ความปลอดภัยของความน่าจะเป็น

ตามที่กล่าวไว้แล้ว เมื่อโหนดแสงได้รับข้อมูลชิ้นส่วนทั้งหมดที่ร้องขอมา จะเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างครบถ้วน และโหนดแสงในเครือข่ายสามารถทำงานร่วมกันเพื่อยืมได้เมื่อจำเป็น ข้อมูลที่สมบูรณ์สามารถกู้คืนจากข้อมูลชิ้นส่วน แต่... สิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้าคนที่สร้างบล็อกนั้นมีเจตนาบาง และไม่ได้เปิดเผยข้อมูลบล็อกเพียงพอในที่แรก? สิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้ามีการเจาะเป้าโหนดแสงบางตัวและไม่ให้ข้อมูลใดๆ หลังจากให้ข้อมูลชิ้นส่วนที่ต้องการโหนดแสงนั้น?

Alice ได้รับข้อมูลที่ขอได้อย่างสำเร็จ ดังนั้นเธอเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์แล้ว และเธอสุดท้ายนี้จะมารับบล็อกที่ถูกทิ้งไว้โดยโหนดอื่น

แล้วโหนดแสงยากจะต้องถูกหลอก และนี่ก็เป็นข้อจำกัดและการต่อรองของ DAS: การรับประกันของ "การปล่อยข้อมูลอย่างสมบูรณ์" ที่ DAS ให้เป็นการรับประกันของความน่าจะเป็น ไม่ใช่การรับประกัน 100% และไม่ใช่การรับประกันชนิดบังคับ แต่นี่ก็ยังดีกว่าการต้องเชื่อถือส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ หากคุณรู้สึกว่าการรับประกันของความน่าจะเป็นไม่ปลอดภัยพอและต้องการให้แน่ใจ 100% ว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกปล่อยอย่างสมบูรณ์หรือไม่ แล้วขอโทษครับ คุณสามารถเพียงเรียกใช้โหนดเต็มเพื่อดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกทั้งหมดเสียที

หมายเหตุ: โปรแกรมที่ทำงานบนโหนดแสงไม่สามารถทราบว่ามันถูกโกงได้ สำหรับโปรแกรม ตราบใดที่มันได้รับข้อมูลที่ร้องขอทั้งหมด มันจะเชื่อว่าบล็อกได้ถูกเผยแพร่อย่างสมบูรณ์ ผู้ใช้สามารถค้นพบได้เฉพาะผ่านช่องทางโซเชียลของตนเองว่าบล็อกบางตัวจริง ๆ ไม่ได้เผยแพร่อย่างสมบูรณ์ และรีบสั่งให้โหนดแสงของพวกเขาทำเครื่องหมายบล็อกเป็นข้อมูลไม่สมบูรณ์ให้เร็ว ๆ

ความสำคัญของความเป็นส่วนตัวออนไลน์

หากบุคคลที่สร้างบล็อกเป็นคนเลวร้ายและต้องการ欺ลวังบางๆ โหนดแสง แล้วน่าเสียดายที่จะสามารถหลอกลวงโหนดแสงเหล่านั้นได้ อย่างไรก็ตาม จะมีขีดจำกัดสูงสุดในการแอบอ้างความเป็นจริง หลังจากทั้งหมดผู้โจมตีจะไม่สามารถปล่อยบล็อกมากเกินไปเพื่อให้โหนดแสงสามารถทำงานร่วมกันจริงๆ เพื่อเรียกคืนข้อมูลที่สมบูรณ์

ในเวลานี้คุณอาจกังวลว่าความปลอดภัยของคุณจะขึ้นอยู่กับ "ไม่มีความเป็นศัตรูกับบุคคลที่สร้างบล็อก" หรือ "ผู้โจมตีไม่ทราบว่าฉันเป็นใครดังนั้นเขาจะไม่กําหนดเป้าหมายฉัน"? ใช่ แต่นี่คือเหตุผลที่มีการกล่าวถึงก่อนหน้านี้ว่า DAS ต้องการฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวของเลเยอร์เครือข่ายเพราะหากผู้โจมตีสามารถรู้ได้ว่า "ใคร" กําลังขอข้อมูลชิ้นส่วนหรือรู้ว่าชิ้นส่วนทั้งสาม A, B และ C เป็น "บุคคล" เดียวกันกําลังมองหาก็สามารถกําหนดเป้าหมายเหยื่อเป้าหมายได้อย่างง่ายดายและให้ข้อมูลแก่อีกฝ่าย หากเลเยอร์เครือข่ายในปัจจุบันมีฟังก์ชั่นความเป็นส่วนตัวผู้โจมตีจะไม่มีทางรู้ว่าใครกําลังขอข้อมูลชิ้นนี้ โดยธรรมชาติแล้วจะไม่มีวิธีหลอกลวงเป้าหมายและประสิทธิภาพการโจมตีของผู้โจมตีจะลดลงอย่างมาก: ไม่มีวิธีตรวจสอบว่าเหยื่อถูกหลอกหรือแม้แต่โหนดแสงใด ๆ

หากผู้โจมตีไม่ทราบว่าใครกำลังขอข้อมูล การหลอกลวงโหนดแสงจะยากมาก

ฐานรักษาความปลอดภัยสำหรับ DAS

เพื่อให้ DAS ปลอดภัย จำเป็นต้องมี:

  1. การเพิ่มข้อมูลบล็อกเพิ่มความเชื่อถือในข้อมูลผ่านการเขียนรหัสลบ ตัวอย่างเช่น โหนดสามารถกู้คืนข้อมูลเดิม 100% โดยเพียงผ่านข้อมูล 50% ใด ๆ
  2. โหนดแสงทำงานร่วมกันเพื่อเก็บตัวอย่างและเก็บข้อมูลแยกชิ้นเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลทั้งหมดสามารถกู้คืนได้ และ
  3. เครือข่าย p2p ที่แข็งแรงช่วยให้โหนดสามารถแบ่งปันชิ้นส่วนของข้อมูล

1. เพิ่มความเชื่อถือของข้อมูลบล็อกผ่านการเข้ารหัสลบ

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นคือถ้าบล็อกไม่ได้ถูกเข้ารหัสผ่านการเขียนข้อมูลทับซ้อน แต่โหนดแสงสามารถเลือกตัวอย่างเนื้อหาบล็อกต้นฉบับโดยตรง คำตอบคือ: ข้อมูลชิ้นที่ถูกตัวอย่างโดยโหนดแสงจำเป็นต้องครอบคลุมถึง 100% เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูล แม้ว่าโหนดแสงจะทำงานร่วมกันเพื่อสุ่ม 99% ของข้อมูลบล็อก บล็อกนี้ยังเป็นบล็อกที่ไม่สมบูรณ์และไม่ได้รับการยอมรับ

โดยไม่มีรหัสการลบข้อมูล ตราบใดที่ข้อมูลบล็อกบางส่วนหายไปน้อยหน่อย หมายความว่าบล็อกนั้นยังไม่ได้ถูกปลดปล่อยอย่างสมบูรณ์

หากบล็อกถูกเข้ารหัสด้วยการเข้ารหัสที่ถูกลบลบ ก็จะสามารถกู้คืนข้อมูล 100% ด้วยตัวอย่างเช่น ข้อมูล 50% ใด ๆ นั้น ซึ่งหมายความว่าโหนดแสงสามารถให้ความมั่นใจได้ว่าพวกเขาสามารถกู้คืนข้อมูลตราบใดที่ข้อมูลชิ้นส่วนที่ถูกสุ่มรวมกันถึง 50% ของข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ ในเทียบกับความครอบคลุม 100% ความต้องการสำหรับความครอบคลุม 50% นั้นง่ายมาก จะยากมากขึ้นสำหรับผู้ผลิตบล็อกที่ไม่ดีเพื่อซ่อนข้อมูลบางส่วนเพื่อหลอกโหนดแสง

หมายเหตุ: 50% เป็นตัวอย่างเท่านั้น ความต้องการที่แตกต่างกันจะต้องมี % ที่ต้องการสำหรับการกู้คืนที่แตกต่างกัน

2. โหนดเบาบันทึกข้อมูลชิ้นพอเพียง

หากโหนดแสงไม่บันทึกข้อมูลชิ้นส่วนเพียงพอ แม้ว่าข้อมูลบล็อกจะถูกเข้ารหัสผ่านการเข้ารหัสแบบลบลบ ก็ไม่สามารถกู้คืนข้อมูล 100% ตัวอย่างเช่น หากโหนดแสงเก็บข้อมูลชิ้นส่วนเพียง 40% ของข้อมูลทั้งหมด และพวกเขาไม่สามารถกู้คืนข้อมูล 100% ของข้อมูลร่วมกัน แล้วโหนดเหล่านี้ก็จะถูกหลอกลวงทั้งหมด และเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยทั้งหมดแล้ว

วิธีการให้แน่ใจว่าโหนดแสงบันทึกข้อมูลเพียงพอ เราต้องมีโหนดแสงเพียงพอหรือตัวอย่างเพียงพอสำหรับแต่ละโหนดแสง หากมีโหนดแสงเพียงพอ จำนวนครั้งการสุ่มสำหรับแต่ละโหนดแสงไม่จำเป็นต้องสูง แต่หากไม่มีโหนดแสงเพียงพอ จำนวนครั้งการสุ่มสำหรับแต่ละโหนดแสงต้องเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดแสงทำงานร่วมกันเพียงพอในการบันทึกข้อมูลเพียงพอ

หมายเหตุ: หากจำนวนของโหนดแสงยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ขนาดข้อมูลที่พวกเขาสามารถเก็บรวมกันจริง ๆ สามารถเพิ่มขึ้นได้ หากจำนวนตัวอย่างยังคงเท่าเดิม ตัวอย่างเช่น Celestia ซึ่งจะถูกนำเสนอในซีรีส์บทความเหล่านี้ สามารถรองรับขนาดบล็อกที่ยืดหยุ่น Blockchain: ขนาดบล็อกของ Celestia สามารถปรับตามจำนวนของโหนดแสงในเครือข่าย

3. เครือข่าย p2p ที่มีเสียง

โหนดเบาต้องแบ่งปันข้อมูลชิ้นเปราะผ่านเครือข่าย p2p เพื่อให้สามารถกู้คืนข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์เมื่อจำเป็น หากเครือข่าย p2p ไม่เสถียรและไม่สามารถจัดการคำขอข้อมูลจำนวนมากๆ โหนดอาจจะไม่สามารถรับข้อมูลชิ้นบางออกได้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องป้องกันไม่ให้ข้อมูลชิ้นทั้งหมดหมุนเวียนในเครือข่าย p2p เดียวกัน จนทำให้แบนด์วิดท์ของเครือข่ายเต็มพุพ อย่างเหมาะสมโหนดเบาควรสามารถรับเฉพาะข้อมูลที่ต้องการ แทนที่จะรับข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องทั้งหมด ประสิทธิภาพจากการผ่านมือของมันผ่านเครือข่าย p2p

นอกจากนี้เลเยอร์เครือข่ายยังต้องมีฟังก์ชันความเป็นส่วนตัว มิฉะนั้นโหนดเบาจะถูกพบตำแหน่งโดยผู้โจมตี ผู้โจมตีจะไม่เผยแพร่ข้อมูลมากกว่า 50% แต่จะให้ข้อมูลส่วนบางที่โหนดเบาที่ล็อคขอ โดยใช้เทคนิคการลวกโหนดเบาเพื่อทำให้โหนดเบาเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยทั้งหมด

รายละเอียดของสามส่วนเหล่านี้จะได้รับการนำเสนออย่างละเอียดมากยิ่งขึ้นในชุดบทความนี้

สรุป

  • ปัญหาการเผยแพร่ข้อมูลของ L2 สามารถแก้ไขได้โดย L1 หรือ DAC แต่ L1 เองก็จะพบปัญหาในการเผยแพร่ข้อมูลเช่นกัน - เพราะโหนดแสงไม่ดาวน์โหลดบล็อกที่สมบูรณ์
  • เรียก Ethereum เป็นตัวอย่าง หากส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบลงนามบล็อก โหนดแสงจะเชื่อว่าข้อมูลในบล็อกนี้ได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์ ในการออกแบบปัจจุบัน ในความเป็นจริง หากส่วนใหญ่ของสมาชิกคณะกรรมการซิงค์มีลายเซ็น โหนดแสงจะเชื่อ
  • โหนดเบาถูกหลอกให้เชื่อว่าบล็อกนั้นมีข้อมูลที่เผยแพร่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับการเชื่อถือบล็อกที่ผิดกฎหมาย ก็คือการเชื่อถือเชือกที่ไม่ได้รับการยอมรับโดยผู้อื่น
  • หากโหนดแสงต้องการให้ความปลอดภัยโดยไม่พึงพอใจกับสมมติฐานว่า "ผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่เป็นคนดี" จะต้องใช้ DAS
  • ใน DAS, โหนดแสงทำงานร่วมกันเพื่อบันทึกข้อมูลชิ้นเล็กของบล็อก และด้วยความช่วยเหลือจากรหัสการลบข้อมูล, ตราบใดโหนดแสงบันทึกข้อมูลมากกว่าสัดส่วนที่กำหนด (เช่น 50%) ของข้อมูล ข้อมูลทั้งหมด 100% สามารถกู้คืนได้
  • อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าความปลอดภัยที่ DAS ให้มีความปลอดภัยที่เป็นไปได้ ผู้โจมตีอาจยังสามารถหลอกโกงโหนดแสงบางเข้าให้เชื่อว่าข้อมูลได้ถูกเปิดเผยแบบสมบูรณ์แล้ว หากผู้ใช้ต้องการให้แน่ใจ 100% ว่าบล็อกได้ถูกเปิดเผยแบบสมบูรณ์ เขาสามารถดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกทั้งหมดเองเท่านั้น
  • ฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวของเครือข่ายก็เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ลดประสิทธิภาพการโจมตีของผู้โจมตีอย่างมาก หากผู้โจมตีไม่สามารถระบุว่าใครกำลังขอชิ้นข้อมูลเฉพาะนี้ มันจะทำให้มันยากขึ้นในการล็อกโหนดแสงที่เฉพาะเจาะจง หรือบางทีอาจไม่เป็นไปได้

เอกสารอ้างอิงและการอ่านเพิ่มเติมที่แนะนำ

Disclaimer:

  1. บทความนี้ถูกนำมาจาก [ ปานกลาง]. ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [NIC Lin]. หากมีข้อต่อเสียใดๆในการสำเนานี้ กรุณาติดต่อGate Learnทีม และพวกเขาจะดำเนินการในทันที
  2. คำปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้มีเพียงแค่ของผู้เขียนเท่านั้น และไม่เกิดขึ้นเป็นการแนะนำในการลงทุนใดๆ
  3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่นๆ ทำโดยทีม Gate Learn หากไม่ได้กล่าวถึง การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนบทความที่ถูกแปลนั้นถือเป็นการละเมิด

การสุ่มสำหรับความพร้อมใช้ของข้อมูล (1): ทำไม DAS ถึงจำเป็น

กลาง1/7/2024, 6:44:02 AM
บทความนี้อธิบายประโยชน์ของเทคโนโลยีสำหรับการสุ่มข้อมูล (DAS) และเหตุผลที่จำเป็นสำหรับเทคโนโลยีนี้

ประโยชน์ของเทคโนโลยีการสุ่มค่าความพร้อมใช้ของข้อมูล ทำไมเราต้องการมัน?

รูปโดย@testalizeme?utm_source=medium&utm_medium=referral">Testalize.me on Unsplash

ความรู้พื้นฐานที่ต้องมี:

  • มีความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับการดำเนินการตามข้อตกลงของ Ethereum
  • ทราบความแตกต่างระหว่าง Full Node และ Light Node
  • ทราบปัญหาของการรวบรวมและการเผยแพร่ข้อมูล (ความพร้อมใช้งานของข้อมูล)

ต่อไปนี้จะเป็น Data Publicationto callData Availability แต่คําบางคําที่เกี่ยวข้องกับความพร้อมใช้งานของข้อมูลเช่น DAS และ DAC จะเก็บคําต้นฉบับไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้อ่านไม่สามารถเชื่อมต่อกับข้อความภาษาอังกฤษต้นฉบับได้ สําหรับบทนําของชื่อ Data Publication โปรดดูที่:

การมีข้อมูลที่มีให้ใช้งานเปลี่ยนชื่อ: การเผยแพร่ข้อมูลแทนการมีข้อมูลที่มีให้ใช้งาน

เมื่อเร็ว ๆ นี้บางคนได้เสนอให้ใช้ "การเผยแพร่ข้อมูล" เพื่อแทนที่ "ความพร้อมใช้งานของข้อมูล" เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนที่เกิดจากคําว่า DA บทความนี้จะแนะนําความสับสนที่เกิดจากคําว่า DA และเหตุใดจึงควรใช้ Data Publication แทน Data...

medium.com

บทความชุดนี้จะแนะนำกลไกการทำงานของ DAS ผ่าน Danksharding รวมถึงความคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่าง Celestia, EigenDA, และ AvailDA บทความแรกจะแนะนำเหตุผลที่เราต้องการ DAS และประโยชน์ที่ DAS นำเข้ามา

สรุป: ทำไมการปล่อยข้อมูลถึงถูกพูดถึง?

ปัจจุบันสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดในโครงสร้างนิวอีเธอเรียมเมื่อพูดถึงการออกแบบ L2 คือ L2 เองก็เป็นเชน ดังนั้นก็จะมีบล็อกและข้อมูลธุรกรรมของตัวเอง ดังนั้นข้อมูลเหล่านี้ควรถูกวางไว้ที่ไหน? เนื่องจากผู้ใช้ต้องการข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจในเรื่องความปลอดภัย

  • หากเป็น Rollup จะอัปโหลดข้อมูลธุรกรรมของมันไปยัง L1 เช่น Ethereum โดยใช้ Ethereum เป็นที่เก็บข้อมูล
  • ถ้าไม่ใช่ Rollup ข้อมูลจะถูกวางไว้ที่ที่อื่น เช่น โดยกลุ่มของสมาชิกที่เชื่อถือได้ ผู้ควบคุมดังกล่าวเรียกว่าคณะกรรมการความพร้อมในการเข้าถึงข้อมูล (DAC)

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่าง Rollup และการปล่อยข้อมูล โปรดอ้างถึง:

Rollup และความพร้อมในการใช้ข้อมูล

บทความนี้จะแนะนำความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการใช้ข้อมูลและ Rollup และว่า Rollup สามารถทำการยอมรับบางสิ่งสำหรับความสามารถในการใช้ข้อมูลเพื่อลดต้นทุนการทำธุรกรรม

medium.com

แต่ในความเป็นจริงไม่ใช่แค่ L2 ห่วงโซ่ Ethereum เองก็จะต้องเผชิญกับปัญหาการปล่อยข้อมูลด้วยเนื่องจากโหนดแสงจะไม่ดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์เช่นโหนดเต็มดังนั้นโหนดแสงจึงต้องเชื่อว่า "เมื่อบล็อกใหม่ปรากฏขึ้นในเวลานั้นข้อมูลที่สมบูรณ์ของบล็อกถูกปล่อยออกมาจริง" เมื่อโหนดแสงถูกหลอกให้เชื่อบล็อกที่ "ไม่สมบูรณ์" ผลกระทบจะเหมือนกับเมื่อถูกหลอกให้เชื่อบล็อก "ผิดกฎหมาย" - เชื่อมต่อกับลิงก์ที่คนอื่นไม่ได้ใช้ โซ่ส้อมที่ได้รับการยอมรับ

Full nodes จะไม่เชื่อบล็อกที่ไม่สมบูรณ์ แต่โหนดแสงจะเชื่อ

ดังนั้นโหนดแสง Ethereum ปัจจุบันไว้วางใจใครเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลของบล็อกใหม่ได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์? คําตอบคือ "ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง" เมื่อโหนดแสงได้รับบล็อกใหม่จะไม่ดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกแบบเต็ม แต่จะเห็นจํานวนผู้ตรวจสอบที่โหวตให้บล็อก เมื่อผู้ตรวจสอบเพียงพอลงคะแนนให้กับบล็อกนี้ก็จะเชื่อว่าข้อมูลที่สมบูรณ์ของบล็อกนี้ได้รับการเผยแพร่แล้ว นี่เป็นข้อสันนิษฐานที่เป็นของ Honest Majority ซึ่งเป็นความเชื่อที่ว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่เป็นคนดี

เมื่อมีผู้ตรวจสอบเพียงพอลงนามบล็อก โหนดแสงจะเชื่อว่าบล็อกได้ถูกปล่อยออกมาแบบเต็ม

หมายเหตุ: ณ ปัจจุบัน โหนดเบาของ Ethereum จริงๆ ไม่ได้รวบรวมโหวตจากผู้ตรวจสอบที่มีจำนวนหลายแสนเพื่อคำนวณ เนื่องจากจำนวนมีขนาดใหญ่เกินไปและการคำนวณใช้ทรัพยากรมากเกินไป แต่อาจมีกลุ่ม Sync Committee อีกกลุ่มหนึ่งที่มีจำนวนเล็กมาก โดยประกอบด้วย ลายเซ็นต์ของผู้ตรวจสอบภายในที่เป็นการรับรองสำหรับโหนดเบา นี้ถือว่าเป็นวิธีการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว รอคอยการออกแบบที่สมบูรณ์และเจริญเติบโตมากขึ้นเพื่อแทนที่ในอนาคต

การสุ่มความพร้อมใช้ข้อมูล

การเชื่อว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่เป็นคนดี” ซึ่งฟังเหมือนเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผลและดี แต่ถ้าเราสามารถทำได้ดีกว่านี้หรือไม่? ถ้าวันหนึ่งมันจริงจังว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่ต้องการรวมพลังเพื่อหลอกเรา โดยอ้างว่าพวกเขามีข้อมูลบล็อกทั้งหมด แต่ในความเป็นจริงพวกเขาไม่มี แต่ก็ถ้ามีคนดีๆ ในเครือข่าย p2p เราสามารถหลีกเลี่ยงการถูกหลอกได้

ความสามารถที่ยอดเยี่ยมแบบนี้แน่นอนจะไม่ปรากฏอย่างง่าย ๆ มาจากแรงอาทิตย์ หากต้องการความสามารถนี้ คุณต้องสร้างเครือข่าย p2p ที่เสถียรพอและมีผู้ใช้เพียงพอ และแม้แต่เพิ่มฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวในเลเยอร์ของเครือข่าย ความสามารถนี้คือจุดศูนย์ในชุดบทความนี้ - Data Availability Sampling (DAS)

ในบล็อกเชนที่มี DAS โหนดแสงจะไม่เพียง แต่ได้รับข้อมูลบล็อกใหม่อย่างอดทน แต่จะเข้าร่วมในการทํางานของ DAS: โหนดแสงแต่ละโหนดจะต้องไปที่เครือข่าย p2p สําหรับแต่ละบล็อก ระหว่างทางจะค้นหาข้อมูลหลายชิ้นในบล็อกและบันทึกข้อมูลและแชร์กับโหนดอื่นเมื่อพวกเขาขอข้อมูล เช่นเดียวกับโปรโตคอลการแชร์ไฟล์แบบกระจายอํานาจ BitTorrent โหนดในเครือข่ายจะบันทึกและแบ่งปันข้อมูลที่พวกเขาสนใจร่วมกันแทนที่จะพึ่งพาเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลาง

โหนดเบาทำงานร่วมกันเพื่อดึงข้อมูลชิ้นส่วนของบล็อกและแชร์ผ่านเครือข่าย p2p

หมายเหตุ: ในสถานการณ์ที่เหมาะสม ผู้ใช้บล็อกเชนทุกคนจะเรียกใช้โหนดเบา ๆ ร่วมมือในการดำเนินการของ DAS และรักษาความปลอดภัยร่วมกัน แทนที่จะเชื่อถือโหนดอื่นๆ อย่างสมบูรณ์เหมือนตอนนี้

โหนดแสงแต่ละโหนดไม่สามารถเชื่อได้ว่าข้อมูลบล็อกได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะได้รับข้อมูลทุกชิ้นที่ร้องขอสําเร็จ อย่างไรก็ตามเมื่อได้รับข้อมูลทุกชิ้นที่ร้องขอก็สามารถเชื่อได้อย่างปลอดภัยว่าข้อมูลบล็อกได้รับการเผยแพร่แล้ว ข้อมูลได้รับการเผยแพร่อย่างเต็มรูปแบบ แต่ทําไมโหนดแสงจึงเชื่อได้อย่างปลอดภัยว่าข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ได้รับการเผยแพร่แม้ว่าพวกเขาจะมีข้อมูลที่กระจัดกระจายเท่านั้น? นี่เป็นเพราะโหนดแสงอื่น ๆ ในเครือข่ายจะจัดเก็บข้อมูลชิ้นส่วนแยกต่างหากดังนั้นเมื่อจําเป็นทุกคนจะสามารถทํางานร่วมกันเพื่อปะติดปะต่อข้อมูลที่สมบูรณ์จากข้อมูลชิ้นส่วนของกันและกันและความสามารถมหัศจรรย์อีกประการหนึ่งของ DAS คือ: ข้อมูลที่บันทึกโดยโหนดแสงไม่จําเป็นต้องครอบคลุมข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ โหนดแสงสามารถกู้คืนข้อมูลได้ 100% ตราบใดที่ได้รับข้อมูล 50%

เพียงแค่โหนดแสงมีข้อมูลชิ้นส่วนมากกว่า 50% พวกเขาสามารถกู้คืนข้อมูลบล็อกทั้งหมด

หมายเหตุ: มันไม่จำเป็นต้องเป็น 50% แน่นอน มันอาจสูงกว่านั้น ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของ DAS แต่จะแน่นอนว่าน้อยกว่า 100%

ดังนั้นใน DAS แม้ว่าผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่จะลงคะแนนเสียงให้กับบล็อกบางอัน โหนดแสงก็จะไม่เชื่อง่ายๆในบล็อกนั้น โหนดแสงจะดำเนินการสุ่ม (Sampling) นั่นคือ ร้องขอข้อมูลชิ้นส่วนของบล็อก เมื่อได้รับชิ้นส่วนที่ขอไปทั้งหมด จะเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์

ความเป็นธรรมของส่วนใหญ่ -> ความเป็นธรรมของส่วนน้อย

เมื่อเปรียบเทียบกับ Ethereum ที่ในปัจจุบันไม่มี DAS โหนดแสงต้องพึ่งพาที่ "ได้ส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบเป็นคนดี" ซึ่งเป็นการสมมติของภูมิคุ้มกันที่ซื่อสัตย์; เมื่อ Ethereum เข้าร่วม DAS โหนดแสงพึ่งพาที่ "จำนวนโหนดที่เล็ก ๆ ซึ่งเป็น (จะสุ่มและ "ผู้ที่ดีที่เก็บข้อมูล" เป็นการสมมติของภูมิคุ้มกันที่ซื่อสัตย์

หมายเหตุ: "เล็กน้อย" หมายถึง จำนวนของโหนดแสงที่ต้องสุ่มและเก็บเพื่อกู้คืนข้อมูลทั้งหมดเป็นจำนวนเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับโหนดแสงทั้งหมด (มากมาย) ในเครือข่าย

ความปลอดภัยของความน่าจะเป็น

ตามที่กล่าวไว้แล้ว เมื่อโหนดแสงได้รับข้อมูลชิ้นส่วนทั้งหมดที่ร้องขอมา จะเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างครบถ้วน และโหนดแสงในเครือข่ายสามารถทำงานร่วมกันเพื่อยืมได้เมื่อจำเป็น ข้อมูลที่สมบูรณ์สามารถกู้คืนจากข้อมูลชิ้นส่วน แต่... สิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้าคนที่สร้างบล็อกนั้นมีเจตนาบาง และไม่ได้เปิดเผยข้อมูลบล็อกเพียงพอในที่แรก? สิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้ามีการเจาะเป้าโหนดแสงบางตัวและไม่ให้ข้อมูลใดๆ หลังจากให้ข้อมูลชิ้นส่วนที่ต้องการโหนดแสงนั้น?

Alice ได้รับข้อมูลที่ขอได้อย่างสำเร็จ ดังนั้นเธอเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์แล้ว และเธอสุดท้ายนี้จะมารับบล็อกที่ถูกทิ้งไว้โดยโหนดอื่น

แล้วโหนดแสงยากจะต้องถูกหลอก และนี่ก็เป็นข้อจำกัดและการต่อรองของ DAS: การรับประกันของ "การปล่อยข้อมูลอย่างสมบูรณ์" ที่ DAS ให้เป็นการรับประกันของความน่าจะเป็น ไม่ใช่การรับประกัน 100% และไม่ใช่การรับประกันชนิดบังคับ แต่นี่ก็ยังดีกว่าการต้องเชื่อถือส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ หากคุณรู้สึกว่าการรับประกันของความน่าจะเป็นไม่ปลอดภัยพอและต้องการให้แน่ใจ 100% ว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกปล่อยอย่างสมบูรณ์หรือไม่ แล้วขอโทษครับ คุณสามารถเพียงเรียกใช้โหนดเต็มเพื่อดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกทั้งหมดเสียที

หมายเหตุ: โปรแกรมที่ทำงานบนโหนดแสงไม่สามารถทราบว่ามันถูกโกงได้ สำหรับโปรแกรม ตราบใดที่มันได้รับข้อมูลที่ร้องขอทั้งหมด มันจะเชื่อว่าบล็อกได้ถูกเผยแพร่อย่างสมบูรณ์ ผู้ใช้สามารถค้นพบได้เฉพาะผ่านช่องทางโซเชียลของตนเองว่าบล็อกบางตัวจริง ๆ ไม่ได้เผยแพร่อย่างสมบูรณ์ และรีบสั่งให้โหนดแสงของพวกเขาทำเครื่องหมายบล็อกเป็นข้อมูลไม่สมบูรณ์ให้เร็ว ๆ

ความสำคัญของความเป็นส่วนตัวออนไลน์

หากบุคคลที่สร้างบล็อกเป็นคนเลวร้ายและต้องการ欺ลวังบางๆ โหนดแสง แล้วน่าเสียดายที่จะสามารถหลอกลวงโหนดแสงเหล่านั้นได้ อย่างไรก็ตาม จะมีขีดจำกัดสูงสุดในการแอบอ้างความเป็นจริง หลังจากทั้งหมดผู้โจมตีจะไม่สามารถปล่อยบล็อกมากเกินไปเพื่อให้โหนดแสงสามารถทำงานร่วมกันจริงๆ เพื่อเรียกคืนข้อมูลที่สมบูรณ์

ในเวลานี้คุณอาจกังวลว่าความปลอดภัยของคุณจะขึ้นอยู่กับ "ไม่มีความเป็นศัตรูกับบุคคลที่สร้างบล็อก" หรือ "ผู้โจมตีไม่ทราบว่าฉันเป็นใครดังนั้นเขาจะไม่กําหนดเป้าหมายฉัน"? ใช่ แต่นี่คือเหตุผลที่มีการกล่าวถึงก่อนหน้านี้ว่า DAS ต้องการฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวของเลเยอร์เครือข่ายเพราะหากผู้โจมตีสามารถรู้ได้ว่า "ใคร" กําลังขอข้อมูลชิ้นส่วนหรือรู้ว่าชิ้นส่วนทั้งสาม A, B และ C เป็น "บุคคล" เดียวกันกําลังมองหาก็สามารถกําหนดเป้าหมายเหยื่อเป้าหมายได้อย่างง่ายดายและให้ข้อมูลแก่อีกฝ่าย หากเลเยอร์เครือข่ายในปัจจุบันมีฟังก์ชั่นความเป็นส่วนตัวผู้โจมตีจะไม่มีทางรู้ว่าใครกําลังขอข้อมูลชิ้นนี้ โดยธรรมชาติแล้วจะไม่มีวิธีหลอกลวงเป้าหมายและประสิทธิภาพการโจมตีของผู้โจมตีจะลดลงอย่างมาก: ไม่มีวิธีตรวจสอบว่าเหยื่อถูกหลอกหรือแม้แต่โหนดแสงใด ๆ

หากผู้โจมตีไม่ทราบว่าใครกำลังขอข้อมูล การหลอกลวงโหนดแสงจะยากมาก

ฐานรักษาความปลอดภัยสำหรับ DAS

เพื่อให้ DAS ปลอดภัย จำเป็นต้องมี:

  1. การเพิ่มข้อมูลบล็อกเพิ่มความเชื่อถือในข้อมูลผ่านการเขียนรหัสลบ ตัวอย่างเช่น โหนดสามารถกู้คืนข้อมูลเดิม 100% โดยเพียงผ่านข้อมูล 50% ใด ๆ
  2. โหนดแสงทำงานร่วมกันเพื่อเก็บตัวอย่างและเก็บข้อมูลแยกชิ้นเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลทั้งหมดสามารถกู้คืนได้ และ
  3. เครือข่าย p2p ที่แข็งแรงช่วยให้โหนดสามารถแบ่งปันชิ้นส่วนของข้อมูล

1. เพิ่มความเชื่อถือของข้อมูลบล็อกผ่านการเข้ารหัสลบ

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นคือถ้าบล็อกไม่ได้ถูกเข้ารหัสผ่านการเขียนข้อมูลทับซ้อน แต่โหนดแสงสามารถเลือกตัวอย่างเนื้อหาบล็อกต้นฉบับโดยตรง คำตอบคือ: ข้อมูลชิ้นที่ถูกตัวอย่างโดยโหนดแสงจำเป็นต้องครอบคลุมถึง 100% เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูล แม้ว่าโหนดแสงจะทำงานร่วมกันเพื่อสุ่ม 99% ของข้อมูลบล็อก บล็อกนี้ยังเป็นบล็อกที่ไม่สมบูรณ์และไม่ได้รับการยอมรับ

โดยไม่มีรหัสการลบข้อมูล ตราบใดที่ข้อมูลบล็อกบางส่วนหายไปน้อยหน่อย หมายความว่าบล็อกนั้นยังไม่ได้ถูกปลดปล่อยอย่างสมบูรณ์

หากบล็อกถูกเข้ารหัสด้วยการเข้ารหัสที่ถูกลบลบ ก็จะสามารถกู้คืนข้อมูล 100% ด้วยตัวอย่างเช่น ข้อมูล 50% ใด ๆ นั้น ซึ่งหมายความว่าโหนดแสงสามารถให้ความมั่นใจได้ว่าพวกเขาสามารถกู้คืนข้อมูลตราบใดที่ข้อมูลชิ้นส่วนที่ถูกสุ่มรวมกันถึง 50% ของข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์ ในเทียบกับความครอบคลุม 100% ความต้องการสำหรับความครอบคลุม 50% นั้นง่ายมาก จะยากมากขึ้นสำหรับผู้ผลิตบล็อกที่ไม่ดีเพื่อซ่อนข้อมูลบางส่วนเพื่อหลอกโหนดแสง

หมายเหตุ: 50% เป็นตัวอย่างเท่านั้น ความต้องการที่แตกต่างกันจะต้องมี % ที่ต้องการสำหรับการกู้คืนที่แตกต่างกัน

2. โหนดเบาบันทึกข้อมูลชิ้นพอเพียง

หากโหนดแสงไม่บันทึกข้อมูลชิ้นส่วนเพียงพอ แม้ว่าข้อมูลบล็อกจะถูกเข้ารหัสผ่านการเข้ารหัสแบบลบลบ ก็ไม่สามารถกู้คืนข้อมูล 100% ตัวอย่างเช่น หากโหนดแสงเก็บข้อมูลชิ้นส่วนเพียง 40% ของข้อมูลทั้งหมด และพวกเขาไม่สามารถกู้คืนข้อมูล 100% ของข้อมูลร่วมกัน แล้วโหนดเหล่านี้ก็จะถูกหลอกลวงทั้งหมด และเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยทั้งหมดแล้ว

วิธีการให้แน่ใจว่าโหนดแสงบันทึกข้อมูลเพียงพอ เราต้องมีโหนดแสงเพียงพอหรือตัวอย่างเพียงพอสำหรับแต่ละโหนดแสง หากมีโหนดแสงเพียงพอ จำนวนครั้งการสุ่มสำหรับแต่ละโหนดแสงไม่จำเป็นต้องสูง แต่หากไม่มีโหนดแสงเพียงพอ จำนวนครั้งการสุ่มสำหรับแต่ละโหนดแสงต้องเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดแสงทำงานร่วมกันเพียงพอในการบันทึกข้อมูลเพียงพอ

หมายเหตุ: หากจำนวนของโหนดแสงยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ขนาดข้อมูลที่พวกเขาสามารถเก็บรวมกันจริง ๆ สามารถเพิ่มขึ้นได้ หากจำนวนตัวอย่างยังคงเท่าเดิม ตัวอย่างเช่น Celestia ซึ่งจะถูกนำเสนอในซีรีส์บทความเหล่านี้ สามารถรองรับขนาดบล็อกที่ยืดหยุ่น Blockchain: ขนาดบล็อกของ Celestia สามารถปรับตามจำนวนของโหนดแสงในเครือข่าย

3. เครือข่าย p2p ที่มีเสียง

โหนดเบาต้องแบ่งปันข้อมูลชิ้นเปราะผ่านเครือข่าย p2p เพื่อให้สามารถกู้คืนข้อมูลบล็อกที่สมบูรณ์เมื่อจำเป็น หากเครือข่าย p2p ไม่เสถียรและไม่สามารถจัดการคำขอข้อมูลจำนวนมากๆ โหนดอาจจะไม่สามารถรับข้อมูลชิ้นบางออกได้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องป้องกันไม่ให้ข้อมูลชิ้นทั้งหมดหมุนเวียนในเครือข่าย p2p เดียวกัน จนทำให้แบนด์วิดท์ของเครือข่ายเต็มพุพ อย่างเหมาะสมโหนดเบาควรสามารถรับเฉพาะข้อมูลที่ต้องการ แทนที่จะรับข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องทั้งหมด ประสิทธิภาพจากการผ่านมือของมันผ่านเครือข่าย p2p

นอกจากนี้เลเยอร์เครือข่ายยังต้องมีฟังก์ชันความเป็นส่วนตัว มิฉะนั้นโหนดเบาจะถูกพบตำแหน่งโดยผู้โจมตี ผู้โจมตีจะไม่เผยแพร่ข้อมูลมากกว่า 50% แต่จะให้ข้อมูลส่วนบางที่โหนดเบาที่ล็อคขอ โดยใช้เทคนิคการลวกโหนดเบาเพื่อทำให้โหนดเบาเชื่อว่าข้อมูลบล็อกได้ถูกเปิดเผยทั้งหมด

รายละเอียดของสามส่วนเหล่านี้จะได้รับการนำเสนออย่างละเอียดมากยิ่งขึ้นในชุดบทความนี้

สรุป

  • ปัญหาการเผยแพร่ข้อมูลของ L2 สามารถแก้ไขได้โดย L1 หรือ DAC แต่ L1 เองก็จะพบปัญหาในการเผยแพร่ข้อมูลเช่นกัน - เพราะโหนดแสงไม่ดาวน์โหลดบล็อกที่สมบูรณ์
  • เรียก Ethereum เป็นตัวอย่าง หากส่วนใหญ่ของผู้ตรวจสอบลงนามบล็อก โหนดแสงจะเชื่อว่าข้อมูลในบล็อกนี้ได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์ ในการออกแบบปัจจุบัน ในความเป็นจริง หากส่วนใหญ่ของสมาชิกคณะกรรมการซิงค์มีลายเซ็น โหนดแสงจะเชื่อ
  • โหนดเบาถูกหลอกให้เชื่อว่าบล็อกนั้นมีข้อมูลที่เผยแพร่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับการเชื่อถือบล็อกที่ผิดกฎหมาย ก็คือการเชื่อถือเชือกที่ไม่ได้รับการยอมรับโดยผู้อื่น
  • หากโหนดแสงต้องการให้ความปลอดภัยโดยไม่พึงพอใจกับสมมติฐานว่า "ผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่เป็นคนดี" จะต้องใช้ DAS
  • ใน DAS, โหนดแสงทำงานร่วมกันเพื่อบันทึกข้อมูลชิ้นเล็กของบล็อก และด้วยความช่วยเหลือจากรหัสการลบข้อมูล, ตราบใดโหนดแสงบันทึกข้อมูลมากกว่าสัดส่วนที่กำหนด (เช่น 50%) ของข้อมูล ข้อมูลทั้งหมด 100% สามารถกู้คืนได้
  • อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าความปลอดภัยที่ DAS ให้มีความปลอดภัยที่เป็นไปได้ ผู้โจมตีอาจยังสามารถหลอกโกงโหนดแสงบางเข้าให้เชื่อว่าข้อมูลได้ถูกเปิดเผยแบบสมบูรณ์แล้ว หากผู้ใช้ต้องการให้แน่ใจ 100% ว่าบล็อกได้ถูกเปิดเผยแบบสมบูรณ์ เขาสามารถดาวน์โหลดข้อมูลบล็อกทั้งหมดเองเท่านั้น
  • ฟังก์ชันความเป็นส่วนตัวของเครือข่ายก็เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ลดประสิทธิภาพการโจมตีของผู้โจมตีอย่างมาก หากผู้โจมตีไม่สามารถระบุว่าใครกำลังขอชิ้นข้อมูลเฉพาะนี้ มันจะทำให้มันยากขึ้นในการล็อกโหนดแสงที่เฉพาะเจาะจง หรือบางทีอาจไม่เป็นไปได้

เอกสารอ้างอิงและการอ่านเพิ่มเติมที่แนะนำ

Disclaimer:

  1. บทความนี้ถูกนำมาจาก [ ปานกลาง]. ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [NIC Lin]. หากมีข้อต่อเสียใดๆในการสำเนานี้ กรุณาติดต่อGate Learnทีม และพวกเขาจะดำเนินการในทันที
  2. คำปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้มีเพียงแค่ของผู้เขียนเท่านั้น และไม่เกิดขึ้นเป็นการแนะนำในการลงทุนใดๆ
  3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่นๆ ทำโดยทีม Gate Learn หากไม่ได้กล่าวถึง การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนบทความที่ถูกแปลนั้นถือเป็นการละเมิด
Start Now
Sign up and get a
$100
Voucher!