Veri kullanılabilirliği hakkında yanlış anlaşılma: DA = veri yayımı ≠ geçmiş veri alımı

Giriş: Veri kullanılabilirliği tam olarak nedir? **Belki de çoğu insanın ilk izlenimi "belirli bir andaki tarihsel verinin elde edilebileceği" yönündedir ancak bu aslında DA kavramının en büyük yanlış anlaşılmasıdır. **Yakın zamanda, Danksharding'in teklif sahibi ve Celestia'nın kurucusu L2BEAT Lianchuang bu yanlış anlaşılmayı açıklığa kavuşturdu. Veri Kullanılabilirliğinin aslında "veri yayınlama" anlamına gelmesi gerektiğini belirttiler, ancak çoğu kişi DA'yı "Geçmişsel veriler" olarak anlıyor geri alınabilir" ve ikincisi aslında veri depolama sorunlarını içerir.

Örneğin, Dankrad bir süre önce Layer 2'nin zorunlu geri çekilme/kaçış kapısı mekanizmasından bahsetmişti. Validium'un zorla geri çekilme işleminin Merkle Kanıtı oluşturmak için en son L2 durumunu alması gerektiğine, ancak Plazma'nın yalnızca 7 gün önceki en son L2 durumuna ihtiyacı olduğuna dikkat çekti (bu ikisinden farklıdır. Kullanıcının yasal Stateroot'unun belirlenmesi yöntemiyle ilgilidir).

Bununla Dankrad, Validium'un kullanıcı fonlarının güvenliğini sağlamak için DA'ya ihtiyaç duyduğunu, ancak Plasma'nın bunu yapmadığını açıkça belirtti. Burada Dankrad kullanım durumu, DA ile geçmiş veri alımı arasındaki farka, yani DA'nın yalnızca yeni yayımlanan verileri içerme eğiliminde olduğuna işaret ediyor. **

L2BEAT'te veri kullanılabilirliği DA ile veri depolama DS arasındaki fark daha da güçleniyor. L2BEAT'ten Bartek, DA ile veri depolama/geçmiş verilerinin iki farklı şey olduğunu ve kullanıcıların ihtiyaç duydukları L2 verilerini yalnızca verileri sağlayan düğümlerin "sizin için yeterince iyi" olması nedeniyle elde edebileceklerini defalarca vurguladı. Ayrıca L2BEAT, DA'ya ek olarak Toplama değerlendirmesinde yeni bir gösterge olarak "açık izinlere sahip veri depolama düğümlerinin olup olmadığını" kullanmayı da planlıyor.

Ethereum topluluğu/Ethereum Vakfı üyelerinin yukarıdaki açıklamaları, gelecekte Katman 2 ile ilgili kavramları standartlaştıracaklarını ve Katman 2'nin daha ayrıntılı bir tanımını sağlayacaklarını göstermektedir. Toplama ve L2'yi çevreleyen birçok terim aslında iyi açıklanmadığından, örneğin verilerin ne kadar zaman önce "geçmişsel veri" olarak kabul edildiği gibi - bazı insanlar akıllı sözleşmelerin yalnızca 256 blok içindeki geçmiş blok verilerini çağırabildiğini düşünür. Bu nedenle, veriler 256 blok ( 50 dakika öncesine ait veriler "geçmişsel veri" olarak kabul edilir.

Açıkçası Celestia ve Ethereum Vakfı'nın bahsettiği "Toplama" iki farklı şeydir. Bu makale, DA kavramı ile veri depolama arasındaki farkı açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır. DA'nın kaynağından, veri kullanılabilirliği örneklemesinden ve Rollup'ın DA uygulamasından, size veri kullanılabilirliğinin ne olduğunu - veri yayınlamayı açıklayacağız. **

DA kavramının kaynağı

"Veri kullanılabilirliği" sorununun ne anlama geldiğiyle ilgili olarak **Celestia kurucusu Mustafa şunları açıkladı: **DA, blok oluşturucu yeni bir blok önerdiğinde, bloktaki tüm verilerin ağa yayınlanmasının nasıl sağlanacağıdır? Blok üreteci bloktaki tüm verileri serbest bırakmazsa bloğun hatalı işlemler içerip içermediğini tespit edemez.

Mustafa ayrıca Ethereum Rollup'ın L2 blok verilerini Ethereum zincirine yayınladığını ve veri kullanılabilirliğini sağlamak için ETH'ye güvendiğini belirtti.

**Ethereum resmi web sitesinde DA ile ilgili şu özet yer almaktadır: **Veri kullanılabilirliği sorunu bir soru olarak özetlenebilir: "Yeni bir bloğun verilerinin mevcut olup olmadığını nasıl doğrularız?"... Işık için istemciler Genel olarak veri kullanılabilirliği sorunu, bloğun tamamını indirmeden bir bloğun kullanılabilirliğinin doğrulanması anlamına gelir.

**Ethereum'un resmi web sitesi ayrıca veri kullanılabilirliği ile veri alımı arasındaki farkı da açıkça belirtmektedir: **Veri kullanılabilirliği, bir blok önerildiğinde düğümün blok verilerini indirme yeteneğini ifade eder. Başka bir deyişle, veri kullanılabilirliği, bir blok henüz fikir birliğine varılmadığında önemlidir... Veri alımı, bir düğümün blok zincirden geçmiş bilgileri alma becerisini ifade eder... arşivleme bir blok zincir gerektirse de Tarihsel veriler, ancak düğümler blokları doğrulayabilir ve işlemleri geçmiş verileri kullanmadan işleyin.

**Celestia China katılımcısı-W3Otostopçunun ortağı Ren Hongyi'ye göre **Katman2, Ethereum'un güvenli ve yeterince merkezi olmadığını ve sıralayıcının DA verilerini Ethereum'a güvenli ve cesur bir şekilde gönderebileceğini ve bu verilerin herhangi bir engel olmadan yayılacağını önceden varsayar. Tüm Ethereum tam düğümlerine. L2 tam düğümünün kendisinin, Ethereum tam düğümünün bir alt kümesi olan Geth istemcisini çalıştırması gerekir, böylece Katman 2 DA verilerini alabilir.

**EthStorage'ın kurucusu Dr. Qi Zhou'ya göre DA'nın tanımı, kullanıcılar tarafından ağa gönderilen işlem verilerini hiç kimsenin tutamamasıdır. İlgili güven modeli, yalnızca L1 protokolünün kendisine güvenmemiz gerektiği ve başka güven varsayımları sunmamıza gerek olmadığıdır.

Qi Zhou, Ethereum'un mevcut DA uygulama yönteminin aslında P2P yayını (dedikodu protokolü) olduğuna dikkat çekti. Her tam düğüm, yeni blokları indirip yayacak ve Toplama verilerini depolayacak. Tabii ki, Ethereum tam düğümleri geçmiş blokları kalıcı olarak saklamayacaktır ve 4844 çevrimiçi olduktan sonra belirli bir süreye (18 gün gibi görünüyor) ait verileri otomatik olarak silebilir. **Dünyada tüm geçmiş verileri depolayan çok fazla arşiv düğümü yoktur **EthStorage, Ethereum sistemindeki bu boşluğu doldurmayı ve Katman 2'nin kendi özel veri kalıcılık düğümünü kurmasına yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

Ethereum Vakfı'nın veri kullanılabilirliğine ilişkin ilk tartışmaları Vitalik'in 2017'deki tweet'lerinde ve github belgelerinde bulunabilir. O zamanlar, blockchain'in ölçeklenebilirliğini/yüksek verimliliğini sağlamak istiyorsak, tam düğümün donanım yapılandırmasını iyileştirmemiz gerektiğine inanıyordu (tam düğüm, tam bir bloğu indiren ve geçerliliğini doğrulayan bir düğümdür ve Konsensüs sağlayan Doğrulayıcı, tam düğümün bir alt kümesidir). Ancak tam düğümün donanım konfigürasyonu iyileştirilirse işletme maliyeti artacak ve blok zincirinin merkezileşmesine neden olacaktır.

Bu noktaya ilişkin** Vitalik, yüksek performanslı full node'ların merkezileştirilmesinden kaynaklanan güvenlik risklerini çözecek bir çözüm tasarlanabileceğini söyledi. ** Düşük seviye donanıma sahip hafif düğümlerin bloğun tamamını bilmeseler bile blokta herhangi bir sorun olmadığını bilmelerini sağlayacak bir protokol tasarlamak için silme kodlaması ve rastgele veri örneklemeyi tanıtmayı planlıyor.

İlk düşüncesi aslında Bitcoin tanıtım belgesinde bahsedilen fikirle ilgiliydi. Bu fikir, ışık düğümlerinin bloğun tamamını almasına gerek olmadığını ve blokta bir sorun olduğunda dürüst tam düğümün ışık düğümünü bilgilendirmek için bir "alarm" vereceğini söylüyor. Bu fikir daha sonraki dolandırıcılık kanıtlarını kapsayacak şekilde genişletilebilir, ancak dürüst tam düğümlerin her zaman yeterli veriyi elde edebileceğinin garantisi yoktur ve daha sonra blok öneren kişinin belirli verileri saklayıp saklamadığı ve yayınlamadığı yargısına varılamaz.

Örneğin, belirli bir A düğümü, B düğümünden tamamlanmamış bir blok aldığını iddia eden bir dolandırıcılık sertifikası verebilir. Ancak şu anda bu tamamlanmamış bloğun A tarafından mı oluşturulduğunu yoksa B tarafından mı gönderildiğini yargılamak mümkün değil. Vitalik, bu sorunun veri kullanılabilirliği örneklemesi DAS (tabii ki veri kullanılabilirliği esasen veri yayınlama sorunlarını içerir) ile çözülebileceğine dikkat çekti.

Vitalik, "Veri kullanılabilirliği ve silme kodlaması üzerine bir not" bölümünde bu sorunların ve bunların çözümlerinin üstünkörü bir tartışmasını sunmaktadır. **DA sertifikasının aslında sahtekarlık sertifikasının "tamamlanması" olduğuna dikkat çekti. **

Veri Kullanılabilirliği Örneklemesi

Ancak açıkçası DA konseptini açıklamak o kadar kolay değil çünkü Vitalik'in github belgesi 18 kez düzeltildi. Kayıtlar, son düzeltmenin 25 Eylül 2018'de sunulduğunu gösteriyor. Bundan hemen bir gün önce, 24 Eylül 2018'de, Celestia'nın kurucuları Mustafa ve Vitalik, gelecekte meşhur olacak bir makaleyi ortaklaşa yayınladılar——Sahtekarlık ve Veri Kullanılabilirliği Kanıtları: Hafif İstemci Güvenliğini En Üst Düzeye Çıkarma ve Blok Zincirlerini Ölçeklendirme Dürüst Olmayan Çoğunluklarla

İlginç bir şekilde, bu makalenin ilk yazarı Vitalik yerine Mustafa'dır (diğer yazar şu anda Sui Public Chain'de araştırmacıdır). Makalede Dolandırıcılık Koruması kavramından bahsedilmiş, veri kullanılabilirliği örneklemesi DAS ilkesi açıklanmış ve DAS + iki boyutlu silme kodlaması + sahtekarlığa karşı korumadan oluşan bir karma protokol kabaca tasarlanmıştır. ** Makalede, DA kanıt sisteminin aslında dolandırıcılık kanıtına gerekli bir tamamlayıcı olduğu açıkça belirtilmektedir. **

Vitalik açısından yola çıkarsak bu protokolün işlevi şu şekilde özetlenebilir:

Halka açık bir zincirin üst düzey donanıma sahip N konsensüs düğümü Doğrulayıcıya sahip olduğunu, bunların veri aktarım hızının büyük olduğunu ve verimliliklerinin çok yüksek olduğunu varsayalım. Böyle bir blok zincirinin yüksek TPS'si olmasına rağmen, N konsensüs düğümlerinin sayısı nispeten küçüktür, nispeten merkezidir ve düğümlerin gizli anlaşma olasılığı yüksektir.

Ancak N konsensüs düğümünden en az biri dürüst olacaktır. **En az 1/N Doğrulayıcı dürüst olduğu, **bloğun geçersiz olup olmadığını kontrol ettiği ve gerektiğinde dolandırıcılık kanıtı yayınlamaya istekli olduğu sürece, hafif düğümler veya dürüst Doğrulayıcılar ağda bir güvenlik sorunu olduğunu bilebilir , ve Slash kötü niyetli düğümleri kullanabilir ve sosyal konsensüs için Forks ve diğer yöntemler ağı normale döndürmek için kullanılır.

Ancak Vitalik'in daha önce de belirttiği gibi, dürüst bir tam düğüm bir blok alır ve belirli parçalardan yoksun olduğunu tespit ederse ve bir dolandırıcılık sertifikası yayınlarsa, blok teklif edenin verinin bu kısmını yayınlamadığını veya bloke edilip edilmediğini tespit etmek zordur. Diğer düğümler bunu engelledi veya dolandırıcılık sertifikasını veren düğüm kendi inisiyatifiyle hareket etti.

Buna ek olarak, çoğu düğümün gizli anlaşma yapması durumunda, 1/N dürüst Doğrulayıcılar izole edilecek ve yeni bloklar alamayabilir.Bu, veri saklama saldırısı senaryosu olarak kabul edilir. Şunu belirtmek gerekir ki, dürüst düğüm şu anda ağın durumunun kötü olup olmadığını veya diğer insanların veriyi saklamak için komplo kurup kurmadığını bilmiyor. Ayrıca diğer düğümlerin de izole edilip edilmediğini bilmiyor ve ağın durumunun kötü olup olmadığına karar vermek zor. İnsanların çoğunluğu verileri saklamak için komplo kurdu.

Özetlemek gerekirse, dürüst Doğrulayıcının bloğu doğrulamak için gereken verileri çok yüksek bir olasılıkla elde etmesini sağlamanın bir yolu olmalı; aynı zamanda veri saklama saldırılarına kimin karıştığını belirlemek de mümkün olmalıdır** - yayınlamayan blok teklifçisidir. Yeterli veri varsa, bunun hala diğer düğümler tarafından saklandığı veya çoğu düğümün gizli anlaşma yaptığı söylenir. Açıkçası, bu güvenlik modelinin sıradan POS zincirlerinin "dürüst çoğunluk varsayımından" çok daha fazla garantisi vardır ve veri kullanılabilirliği örneklemesi DAS, spesifik uygulama yöntemidir.

Artık ağda çok sayıda ışık düğümü (belki 10 N) olduğunu ve her ışık düğümünün birden fazla Doğrulayıcıya bağlı olduğunu varsayıyoruz** (analizin kolaylığı için, her ışık düğümünün tüm N Doğrulayıcıya bağlı olduğu varsayılır). Bu hafif düğümler, Doğrulayıcıya birden çok kez veri örneklemesi başlatacak ve her seferinde rastgele olarak verinin küçük bir kısmını talep edecektir (bunun bir bloğun yalnızca %1'ini oluşturduğu varsayılarak). Daha sonra, çıkarılan parçaları bu verilere sahip olmayan Doğrulayıcılara yayacaklardır. Yeterli ışık düğümleri olduğu ve veri örnekleme süreleri yeterince sık olduğu sürece, bazı istekler reddedilse bile, çoğuna yanıt verildiği sürece, tüm Doğrulayıcıların sonunda yeterli veri elde edeceği garanti edilebilir. bloğu doğrulamak için gerekli veriler. Bu, blok öneren dışındaki düğümler tarafından saklanan verilerin etkisini dengeleyebilir. **

(Resim kaynağı: W3 Otostopçu)

Ve çoğu Doğrulayıcı iş birliği yapar ve çoğu hafif düğümün isteklerine yanıt vermeyi reddederse, insanlar zincirde bir sorun olduğunu kolayca anlayacaklardır (çünkü bazı kişilerin ağ hızı iyi olmasa bile, bu istekler kadar kötü olmayacaktır). çoğu ışık düğümü) reddedildi). Bu nedenle, yukarıda bahsedilen şema, işbirlikçi davranışların çoğunu çok yüksek bir olasılıkla tespit edebilmektedir, ancak bu durum elbette nadiren meydana gelmektedir.

Bu noktada Blok önericisi dışından gelen belirsizlikleri çözebiliriz. **Blok öneren kişi veri saklama işlemine girişirse *örneğin, bloktaki bloğu doğrulamak için gereken yeterli veriyi yayınlamaz (iki boyutlu silme kodlamasının uygulamaya konmasından sonra, bir blok 2k*2k parça içerir, ve Bloğun orijinal verilerinin kurtarılması, 1/4'e karşılık gelen en az yaklaşık k*k parça gerektirir. Teklif sahibi, diğerlerinin orijinal verileri geri yükleyememesini ister ve en az k+1*k+1 parça gerekir alıkonulacaktır), *Eninde sonunda, diğer *****'cileri uyarmak için dolandırıcılık kanıtını yayınlayacak olan dürüst bir doğrulayıcı tarafından tespit edilecektir. **

Vitalik ve Mustafa'ya göre aslında daha önce ortaya atılan fikirleri birleştirip üstüne bazı yenilikler yapmışlar. Başlangıç noktası ve tüm konseptin uygulanması açısından bakıldığında, "veri kullanılabilirliği" olarak adlandırılan durumun, en son bloğu doğrulamak için gereken verilerin blok öneren kişi tarafından yayınlanıp yayınlanmadığı ve blok teklifi veren kişi tarafından doğrulanıp doğrulanamayacağı anlamına geldiği açıktır. doğrulayıcı Aldık. **Bu konu "geçmişe ait verilerin alınıp alınamayacağı"ndan ziyade "verilerin tam olarak yayınlanıp yayınlanmadığı" ile ilgilidir.

Ethereum Rollup'ın DA'sı nasıl uygulanır

Önceki sonuçla birlikte, Ethereum Rollup'ın DA uygulamasına bakalım.Aslında nispeten açık: **Rollup'taki blok önerici, arada bir Ethereum üzerinde doğrulamalar yayınlayacak olan sıralayıcıdır.Layer2 durum geçişi için veriler gereklidir. . **Daha kesin olmak gerekirse, belirtilen sözleşmeye ilişkin bir İşlem başlatmak, DA'ya dahil olan verileri özel giriş parametrelerine eklemek ve son olarak Ethereum bloğuna kaydedilmektir. Ethereum yeterince merkezsiz olduğundan, sıralayıcı tarafından gönderilen verilerin "doğrulayıcı" tarafından başarıyla alınacağından emin olabilirsiniz. Ancak farklı Toplama ağlarında "doğrulayıcı" rolünü oynayan şey farklıdır.

*(Arbitrum sıralayıcı, işlem gruplarını Ethereum üzerindeki bir sözleşmeye gönderir. Sözleşmenin kendisi bu verileri doğrulamaz, ancak yalnızca L2 tam düğümünün dinlemesi için bir olay atar ve sıralayıcının işlem grubunu serbest bıraktığını ikinciye bildirir. ) *

Özellikle ZK Rollup, Ethereum'daki Doğrulayıcı sözleşmesini bir "doğrulayıcı" olarak hareket etmek için kullanır. **ZKR'nin en azından yalnızca Durum Farkı + Geçerlilik Kanıtı yayınlaması gerekir **yani durum değişiklikleri + geçerlilik kanıtı. Doğrulayıcı sözleşmesi, Durum Farkı ile eşleşip eşleşemeyeceğini belirlemek için geçerlilik kanıtını tespit edecektir. Doğrulamayı geçtikten sonra sıralayıcı tarafından verilen L2 Blok/Toplu geçerli kabul edilir.

(Kaynak: Eski Polygon Hermez Teknik Raporu)

En iyimser Toplama, Ethereum hakkında daha fazla veri yayınlayacak çünkü verileri indirmek ve Bloğun geçerliliğini doğrulamak için yalnızca L2 tam düğümlerine güvenebilir. **Bu durumda, en azından her bir L2 işleminin dijital imzası açıklanmalıdır (şu anda genellikle toplu imzalar kullanılmaktadır) ve bir sözleşme çağrılırsa giriş parametreleri açıklanmalıdır. Ayrıca işlem aktarım adresi ve Tekrar saldırılarını önlemek için Nonce değeri açıklanmalıdır. Ancak İşlem verilerinin tamamıyla karşılaştırıldığında hâlâ bir miktar budama söz konusu.

**ZK Rollup ile karşılaştırıldığında, iyimser Rollup'ın DA maliyeti daha yüksektir, **çünkü ZK Rollup'ın yalnızca bir grup işlem yürütüldükten sonra nihai durum değişikliklerini açıklaması gerekir ve basitliğinden yararlanan bir geçerlilik sertifikasıyla birlikte gelir. ZK SNARK/STARK; Optimistic Rollup yalnızca en hantal yöntemi kullanabilir ve tüm işlemlerin diğer L2 tam düğümlerinde yeniden yürütülmesine olanak tanır.

W3hitchhiker daha önce gelecekteki 4844 ve blob'ları dikkate almadan, ZKR'nin genişleme etkisinin OPR'nin birkaç katına ulaşabileceğini kabaca tahmin etmişti ve 4337 ile ilgili akıllı cüzdanlar dikkate alındığında (özel anahtar imzalarının parmak izi ve iris verileriyle değiştirilmesi), ZKR'nin genişleme etkisinin Avantajları daha belirgin olacaktır çünkü Optimistic Rollup'ın aksine parmak izi ve irisin ikili verilerinin Ethereum'a gönderilmesine gerek yoktur.

Validium ve Plasma/Optimium'a gelince, aslında DA'yı uygulamak için Ethereum zincirinin altındaki DA katmanını kullanıyorlar. Örneğin, bir geçerlilik kanıt sistemi kullanan ImmutableX, DA ile ilgili verileri yayınlamak için bir dizi DAC düğümü (Veri Kullanılabilirliği Komitesi) oluşturmuştur; Metis, DA verilerini Memlabs'ta yayınlamaktadır ve Rooch ve Manta, Celestia'yı kullanmaktadır. Şu anda öyle görünüyor ki, DAS ve dolandırıcılık önleme sisteminin varlığı nedeniyle **Celestia, Ethereum dışındaki en güvenilir DA katmanı projelerinden biridir. **

Referanslar

5