Giải thích chi tiết về EigenDA: đưa dữ liệu có sẵn ở quy mô cực lớn vào tổng hợp

Tác giả: Nhóm EigenLabs, bản dịch: Golden Finance xiaozou

Bạn hẳn đã biết tính khả dụng của dữ liệu là gì và tại sao nó lại quan trọng đối với blockchain và tổng hợp.

EigenDA là dịch vụ cung cấp dữ liệu phi tập trung (DA) an toàn, thông lượng cao, phi tập trung trên Ethereum bằng cách sử dụng nguyên tắc đặt cược lại EigenLayer. EigenDA, được phát triển bởi EigenLabs, sẽ là Dịch vụ xác minh hoạt động (AVS) đầu tiên được ra mắt trên EigenLayer. Sau khi ra mắt, reaker sẽ có thể ủy quyền các cam kết cho người vận hành nút, những người thực hiện nhiệm vụ xác minh EigenDA để kiếm phí dịch vụ và rollup sẽ có thể xuất bản dữ liệu lên EigenDA để có chi phí giao dịch thấp hơn, thông lượng giao dịch cao hơn và khả năng kết hợp an toàn trên hệ sinh thái EigenLayer, bảo mật và thông lượng được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang với số lượng người đặt lại và nhà điều hành được chọn để phục vụ giao thức.

Chúng tôi lên kế hoạch để EigenDA thực hiện những đóng góp sau cho hệ sinh thái Ethereum:

• Một giải pháp DA cải tiến dành cho các bản tổng hợp được cam kết mở rộng quy mô cuối cùng của Ethereum, với tính bảo mật bắt nguồn từ và giá trị được đóng góp bởi những người đặt cược và trình xác thực của Ethereum. EigenDA được xây dựng trên một số ý tưởng cốt lõi và cơ sở dữ liệu cơ bản của Danksharding. Danksharding là một bản nâng cấp quan trọng đối với hệ sinh thái Ethereum và có thể đóng một vai trò trong thử nghiệm thực tế của các công nghệ này.
• **Tiêu chuẩn thông lượng cao và chi phí thấp cho phép phát triển các trường hợp sử dụng mới trên chuỗi. **EigenDA sẽ hỗ trợ các ứng dụng trên các trò chơi nhiều người chơi, mạng xã hội và truyền phát video với các mô hình phí cố định và biến đổi linh hoạt.
• **Đảm bảo các yếu tố chính của phân quyền. **Trong một hệ thống bảo mật được chia sẻ như EigenLayer, nếu mọi nhà điều hành nút được yêu cầu tải xuống và lưu trữ tất cả các chuỗi sử dụng hệ thống thì rất ít nhà khai thác nút có thể làm được điều đó và hệ thống sẽ gặp rủi ro về việc tập trung hóa. EigenDA được xây dựng để ngăn chặn xu hướng tập trung hóa này; nó có hiệu suất cao trong việc phân phối công việc trên nhiều nút tham gia, chỉ yêu cầu một lượng nhỏ công việc từ mỗi người vận hành nút.
• **Bằng chứng về sức mạnh của niềm tin có thể lập trình được. **EigenDA cố gắng chứng minh rằng ngoài sự đồng thuận của Ethereum, người đặt cược và người xác thực Ethereum có thể hỗ trợ cơ sở hạ tầng Ethereum quan trọng, người dùng AVS (chẳng hạn như EigenDA) và người dùng AVS (chẳng hạn như triển khai bằng EigenDA) có thể có được hoạt động kinh doanh mới và Sự thành công của mô hình mã thông báo , dựa trên tính mô-đun của mạng tin cậy Ethereum.

Chúng tôi rất vui khi thấy một số nhóm đã nói rõ rằng họ muốn tích hợp EigenDA vào cơ sở hạ tầng L2 của họ, bao gồm: Celo, chuyển từ L1 sang Ethereum L2; Mantle và các sản phẩm đồng hành của nó bên ngoài hệ sinh thái BitDAO; cung cấp triển khai zkWASM Thông thạo lớp; Offshore, cung cấp lớp thực thi Move; Lớp N, cung cấp bản tổng hợp kết hợp zk-OP được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng tài chính, v.v.

Chúng tôi sẽ tiếp tục tìm kiếm các đối tác lớp cơ sở để xây dựng EigenDA và mời nhiều bản tổng hợp khác nhau để tìm hiểu thêm về giao thức - đặc biệt là những đối tác đang hướng tới các trường hợp sử dụng thông lượng cao (yêu cầu 10 MBps trở lên).

1. Kiến trúc kỹ thuật

Hình dưới đây cho thấy luồng dữ liệu cơ bản của EigenDA.

• Người đặt hàng tạo một khối giao dịch và gửi yêu cầu phân tán blob dữ liệu.
• Chịu trách nhiệm xóa các khối dữ liệu mã hóa thành các khối, tạo ra các cam kết KZG và bằng chứng KZG, đồng thời gửi các cam kết, khối và bằng chứng này đến các nút vận hành của mạng EigenDA.
• Sẽ có thể chạy bộ phân tán của riêng mình hoặc sử dụng dịch vụ phân tán do bên thứ ba (chẳng hạn như EigenLabs) điều hành để thuận tiện và khấu hao chi phí xác minh chữ ký. Rollup có thể sử dụng dịch vụ phân tán một cách lạc quan, để khi dịch vụ không phản hồi hoặc bị kiểm duyệt, Rollup có thể sử dụng trình phân tán của chính nó để đạt được lợi thế khấu hao ở chế độ lạc quan mà không phải hy sinh khả năng chống kiểm duyệt.
• Các nút EigenDA xác minh các khối dữ liệu mà họ nhận được theo cam kết của KZG, lưu dữ liệu, sau đó tạo chữ ký và trả lại chữ ký cho bộ phân tán để tổng hợp.

2. Những cân nhắc về mặt kỹ thuật

Bây giờ chúng ta đã hiểu cơ bản về kiến trúc của EigenDA, hãy thảo luận về những lợi ích và hiệu suất mà hệ thống hướng tới đạt được. Dưới đây là danh sách ngắn các tính năng mà chúng tôi tin là cần thiết cho lớp sẵn có của dữ liệu tổng hợp tốt và hữu ích:

• Kinh tế học *Thông lượng
• sự an toàn
• Khả năng tùy chỉnh

Chúng ta sẽ xem xét từng tính năng từ góc độ của EigenDA.

(1) Kinh tế

Ngày nay, nhiều L2 sử dụng Ethereum làm lớp sẵn có của dữ liệu do sự đảm bảo về bảo mật kinh tế tiền điện tử của Ethereum. Điều này dẫn đến chi phí cực kỳ cao và không ổn định, với việc các đợt rollup cạnh tranh với mọi người dùng Ethereum khác để có không gian khối hạn chế dựa trên mức giá tắc nghẽn. Ví dụ: cả Arbitrum và Optimism đều đã chi hàng chục triệu đô la cho chi phí calldata (dữ liệu sẵn có) của Ethereum trong năm nay, với chi phí hàng tháng khác nhau. Đề xuất giá trị chính của hệ thống sẵn có dữ liệu là giảm đáng kể các chi phí này và cung cấp cấu trúc chi phí dễ dự đoán hơn cho các lần tổng hợp.

cắt giảm chi phí

Có ba khía cạnh cơ bản về chi phí phát sinh khi vận hành hệ thống DA. Hãy phân tích cách EigenDA giảm thiểu cấu trúc chi phí cơ bản theo từng khía cạnh:

• Giá vốn cầm cố. Những người đặt cược cam kết tài trợ để đảm bảo sự an toàn của lớp DA và có thể hy vọng nhận được một tỷ lệ phần trăm thu nhập nhất định để bù đắp chi phí cơ hội của họ. EigenDA giảm chi phí vốn của việc đặt cược thông qua việc sử dụng EigenLayer, sử dụng mô hình bảo mật chung cho phép sử dụng cùng một khoản đặt cược trên nhiều ứng dụng, tạo ra tính kinh tế theo quy mô.
• Chi phí vận hành. EigenDA không yêu cầu mỗi nút tải xuống và lưu trữ tất cả dữ liệu. Thay vào đó, nó sử dụng mã hóa xóa để chia dữ liệu thành các khối dữ liệu nhỏ hơn và chỉ yêu cầu người vận hành tải xuống và lưu trữ một khối dữ liệu duy nhất, một phần nhỏ của blob dữ liệu hoàn chỉnh. Điều này làm cho mỗi toán tử nút rẻ hơn so với việc lưu trữ toàn bộ blob, làm cho EigenDA trở nên "nhẹ" và có thể được vận hành bởi nhiều nút. Khi ngày càng có nhiều nút tham gia mạng EigenDA, chi phí tài nguyên của mỗi nút trong mạng sẽ giảm. Điều này cho phép một số lượng lớn các nhà khai thác nút bảo mật EigenDA với chi phí thấp hơn và thấp hơn một chút.
• Chi phí tắc nghẽn. Việc sử dụng băng thông trong tất cả các chuỗi khối đều đạt đến dung lượng hệ thống và dữ liệu bắt đầu trở nên đắt hơn để chống lại các vấn đề tắc nghẽn. EigenDA giảm bớt tắc nghẽn theo hai cách: cách thứ nhất là có thông lượng cao hơn, cố gắng biến tắc nghẽn thành một hiện tượng hiếm gặp; cách thứ hai là cho phép đặt trước băng thông, EigenDA có thể đảm bảo thông lượng tổng hợp theo lịch trình với chi phí chiết khấu. Để duy trì tính linh hoạt, EigenDA cũng cho phép các khoản thanh toán tổng hợp theo thông lượng theo yêu cầu.

Kinh tế tổng hợp

Kinh tế học tổng hợp về cơ bản khác với kinh tế học L1 vì chi phí DA không chỉ cao mà còn không thể đoán trước và chi phí phát sinh từ các token không phải gốc. Điều này gây khó khăn cho các rollup trong việc đưa ra cam kết về giá với người dùng và trợ cấp cho việc áp dụng ban đầu, vì họ phải chịu “rủi ro tỷ giá hối đoái” giữa token rollup của chính họ và token được sử dụng để trả phí DA. Ngược lại, L1 trả lạm phát cố định và có thể cung cấp miễn phí một lượng giao dịch nhất định mỗi giây để thu hút người dùng.

Tại EigenLayer, chúng tôi đang khám phá một cơ chế cho các khoản thanh toán tổng hợp để trả cho người tham gia mã thông báo tổng hợp gốc với tỷ lệ đặt trước dài hạn có thể dự đoán được, theo các điều khoản được nhà sản xuất lại EigenLayer chấp nhận. Điều này kết hợp các lợi thế về quy mô vốn có của hệ thống bảo mật được chia sẻ với các lợi thế vốn có của thanh toán bằng mã thông báo gốc ổn định để giúp khởi động việc sử dụng các bản tổng hợp.

(2) Thông lượng

Thông lượng là một đề xuất giá trị cơ bản khác của hệ thống DA. EigenDA được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang sao cho càng có nhiều nhà khai thác trên mạng thì mạng càng có thể hỗ trợ nhiều thông lượng hơn. Trong thử nghiệm riêng tư trên một nhóm gồm 100 nút có đặc tính hiệu suất tiêu chuẩn, EigenDA đã chứng minh thông lượng lên tới 10 MBps, với lộ trình mở rộng lên 1 GBps. Điều này mở ra cơ hội cho các ứng dụng sử dụng nhiều băng thông như trò chơi nhiều người chơi và truyền phát video trên Ethereum.

EigenDA cung cấp thông lượng cao thông qua ba trụ cột trong thiết kế của nó:

• Tách DA và đồng thuận. Các hệ thống DA hiện tại kết hợp các bằng chứng về tính khả dụng của blob dữ liệu và sắp xếp blob dữ liệu thành một kiến trúc "nguyên khối". Việc chứng thực dữ liệu diễn ra song song và các nút có thể chứng thực một cách độc lập về tính khả dụng của các đốm màu dữ liệu khác nhau; tuy nhiên, việc đặt hàng yêu cầu các đốm màu dữ liệu phải được tuần tự hóa, do đó tạo ra độ trễ đồng thuận đáng kể. Mặc dù sự kết hợp này có thể có lợi cho tính bảo mật của hệ thống với tư cách là nguồn đặt hàng cuối cùng, nhưng nó không cần thiết và cũng không hữu ích trong hệ thống DA được thiết kế để đi kèm với chuỗi khối Ethereum, vốn có hệ thống đặt hàng riêng, bất kể việc tổng hợp như thế nào. được thực hiện, nó phụ thuộc vào nó để giải quyết. Bằng cách loại bỏ trật tự và sự phức tạp không cần thiết khi thiết kế một hệ thống DA thuần túy, EigenDA cải thiện đáng kể thông lượng và độ trễ.
• Xóa mã hóa. EigenDA cho phép tổng hợp lấy dữ liệu bạn muốn xuất bản lên EigenDA, chia dữ liệu thành các khối dữ liệu nhỏ hơn và xóa mã các khối đó trước khi lưu trữ dữ liệu thành từng đoạn. EigenDA sử dụng cam kết đa thức KZG (sơ đồ toán học cốt lõi của bằng chứng ZK), yêu cầu các nút chỉ tải xuống một lượng nhỏ dữ liệu [O(1/n)] mà không tải xuống toàn bộ blob. Không giống như các hệ thống sử dụng bằng chứng gian lận để phát hiện mã hóa dữ liệu độc hại, EigenDA sử dụng bằng chứng hợp lệ dưới dạng cam kết KZG để cho phép các nút xác minh mã hóa dữ liệu chính xác.
• Phát trực tiếp thay vì P2P. Các giải pháp DA hiện tại chuyển các đốm màu bằng cách sử dụng mạng ngang hàng (P2P), trong đó nhà điều hành nhận các đốm màu từ các thiết bị ngang hàng (điểm cuối) và sau đó phát lại các đốm màu tương tự cho những người khác. Điều này hạn chế rất nhiều tỷ lệ DA có thể đạt được. Trong EigenDA, Disperser gửi các đốm màu trực tiếp đến người vận hành EigenDA. Bằng cách dựa vào unicast (giao tiếp trực tiếp) để phân cấp dữ liệu, EigenDA có thể xác nhận DA trong độ trễ mạng cục bộ mà không cần phải thông qua các giao thức tin đồn đắt tiền. Điều này giúp loại bỏ hình phạt đáng kể về tin đồn đi kèm với P2P và dẫn đến thời gian phân phối dữ liệu nhanh hơn.

(3) Bảo mật

Chúng tôi sử dụng bảo mật như một thuật ngữ chung bao gồm sự an toàn và sức sống, cũng như khả năng chống phân quyền và kiểm duyệt. Các tính năng sau thể hiện tính bảo mật của EigenDA:

• Lớp Eigen. Bằng cách sử dụng tính năng đặt lại, EigenDA mượn hai khía cạnh bảo mật khác nhau từ hệ thống EigenLayer: một là bảo mật kinh tế và hai là phân cấp. EigenDA được xây dựng để tận dụng EigenLayer và hai yếu tố tin cậy khác nhau trong hệ sinh thái Ethereum theo cách hiệp đồng.
• Bằng chứng ký quỹ. Trong EigenDA, một lỗi chính của lỗi vận hành nút là thời gian lưu trữ thực tế của mục dữ liệu không đạt đến thời gian cần thiết khi nút ký vào mục dữ liệu. Để giải quyết vấn đề này, EigenDA sử dụng một cơ chế gọi là bằng chứng ký quỹ, cơ chế này ban đầu được đề xuất bởi Justin Drake và Dankrad Feist của Ethereum Foundation. Với bằng chứng ký quỹ, mỗi người vận hành nút phải thường xuyên tính toán giá trị hàm, giá trị này chỉ có thể được tính khi họ đã lưu trữ khối blob được phân bổ. Nếu họ xác thực các đốm màu mà không tính toán hàm, ETH do các nút nắm giữ có thể bị cắt giảm bởi bất kỳ ai có quyền truy cập vào các mục dữ liệu của họ.
• Số đại biểu kép. EigenDA cũng có một tính năng gọi là Dual Quorum, có thể yêu cầu hai đại biểu độc lập để chứng minh tính sẵn có của dữ liệu. Ví dụ: một số đại biểu sẽ bao gồm người phục hồi ETH (số đại biểu ETH) và số đại biểu thứ hai có thể là sự thỏa hiệp của việc tăng số đại biểu gốc.
• Chống kiểm duyệt. EigenDA cung cấp khả năng chống kiểm duyệt tức thời cao hơn so với các lớp DA được ghép nối. Điều này là do các kiến trúc DA được ghép nối thường dựa vào một nhà lãnh đạo hoặc người đề xuất khối duy nhất để sắp xếp tuyến tính các đốm màu dữ liệu, tạo ra nút cổ chai kiểm duyệt ngay lập tức. Ngược lại, trong EigenDA, các nút tổng hợp có thể phân quyền trực tiếp và nhận chữ ký từ phần lớn các nút EigenDA, từ đó cải thiện khả năng chống kiểm duyệt đối với phần lớn các nút EigenDA mà không bị ràng buộc với một nhà lãnh đạo duy nhất.

(4) Phân tích bảo mật

Như đã đề cập trước đó, EigenDA được xây dựng dựa trên việc đặt cược ETH thông qua EigenLayer và sử dụng mã xóa với tỷ lệ mã hóa có thể định cấu hình có thể được đặt bằng cách tổng hợp. Có ba quan điểm khác nhau để phân tích tính bảo mật của hệ thống blockchain như EigenDA; hãy xem xét từng quan điểm cụ thể và cách áp dụng nó cho EigenDA như đã đề cập ở trên:

Khả năng chịu lỗi của Byzantine (BFT: Khả năng chịu lỗi của Byzantine): Người ta cho rằng một số nút trung thực và tuân thủ đầy đủ giao thức, trong khi các nút khác là độc hại và có thể đi chệch khỏi giao thức theo ý muốn.

• DA an toàn, tức là dữ liệu có thể được truy xuất miễn là X% nút là trung thực, trong đó X có thể nằm trong khoảng từ 10% đến 50%, tùy thuộc vào tỷ lệ mã hóa.
• Mô hình cân bằng Nash: Giả sử rằng các nút va chạm (thông đồng) khác nhau hoạt động độc lập, hãy phân tích cơ chế khuyến khích kinh tế để mỗi nút hoặc các nút va chạm quy mô nhỏ tuân theo thỏa thuận.
• Miễn là xung đột nhỏ hơn (1-X), việc lưu trữ dữ liệu và cung cấp dữ liệu cho người dùng là Cân bằng Nash: việc lưu trữ dữ liệu được đảm bảo ở trạng thái cân bằng thông qua bằng chứng ký quỹ, điều này sẽ tịch thu ETH của các nút không lưu trữ dữ liệu ; việc cung cấp dữ liệu được đảm bảo ở trạng thái Cân bằng cân bằng, bởi vì dữ liệu được trải rộng trên nhiều nút, tạo ra một thị trường cạnh tranh để cung cấp dữ liệu.

Mô hình kinh tế tiền điện tử thuần túy: Giả sử tất cả cổ phần được nắm giữ bởi cùng một nút và mô hình hóa chi phí kinh tế của tham nhũng.

• Miễn là dữ liệu có sẵn hoặc tương đương với khả dụng và miễn là X% số nút là trung thực, ETH được đặt cược bởi bất kỳ nút nào không lưu trữ dữ liệu sẽ bị cắt giảm. Tuy nhiên, EigenDA không có bảo mật kinh tế tiền điện tử vô điều kiện; nếu tất cả các nút thông đồng và giữ lại dữ liệu thì không thể cắt chúng được. Trong mô hình Đại biểu kép được mô tả trước đó, mã thông báo cam kết là ETH và mã thông báo gốc tổng hợp. Ngay cả khi không thể cắt giảm ETH, việc tổng hợp cũng có thể cắt giảm mã thông báo gốc.

Như chúng ta có thể thấy, EigenDA được xây dựng trên mô hình tin cậy không chỉ đòi hỏi sự tin cậy về mặt kinh tế từ việc đặt cược ETH mà còn phải có sự phân cấp và độc lập của các nhà khai thác nút để hoạt động an toàn. May mắn thay, EigenLayer cho phép EigenDA mượn cả hai cơ chế tin cậy từ Ethereum.

(5)Khả năng tùy chỉnh

Nhà phát triển Rollup có thể điều chỉnh linh hoạt các tham số theo nhu cầu triển khai EigenDA. Bản chất mô-đun của EigenDA cho phép các bản tổng hợp tùy chỉnh sự cân bằng giữa bảo mật/sự sống động, mô hình mã thông báo đặt cọc, mã hóa xóa, mã thông báo thanh toán có sẵn, v.v.

Như đã thảo luận ở trên, một số quyết định linh hoạt quan trọng nhất trong EigenDA là các quyết định kinh tế. Ví dụ: các đợt tổng hợp có thể chọn sử dụng đặt cược đại biểu kép, trong đó họ đặt cược mã thông báo của riêng mình để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu; ngoài ra, các đợt tổng hợp có thể chọn cấu trúc chi phí theo yêu cầu hoặc theo lịch trình.

3. Những cân nhắc mang tính chiến lược

Cuối cùng, chúng tôi tin rằng, ngoài các tính năng kỹ thuật được đề cập ở trên, EigenDA còn mang lại giá trị chiến lược cho việc triển khai.

• Người đặt cược và người xác nhận Ethereum là trái tim đang đập, cung cấp năng lượng cho EigenLayer và đến lượt EigenDA. Bằng cách áp dụng EigenDA, quá trình tổng hợp có thể tự liên kết với các bên liên quan của Ethereum, những người coi trọng rõ ràng sự phân quyền, khả năng chống kiểm duyệt, phần mềm nguồn mở và sự đổi mới có thể tổng hợp, không cần cấp phép.
• EigenDA có kế hoạch trở thành AVS đầu tiên trong số nhiều AVS được ra mắt trong hệ sinh thái EigenLayer. Chúng tôi thấy trước rằng khi số lượng AVS tăng lên, sẽ có những lợi thế về khả năng kết hợp giữa chúng, điều này sẽ mang lại lợi ích cho người dùng cuối của các AVS này và chúng tôi hy vọng sẽ bao gồm nhiều loại bản tổng hợp khác nhau. Ví dụ: sau EigenDA, chúng tôi hy vọng sẽ thấy các trường hợp sử dụng cho AVS được đưa ra bao gồm phân loại, xác nhận nhanh, mạng theo dõi, bắc cầu, phân loại công bằng và thậm chí cả trí tuệ nhân tạo. *EigenDA đang ở giai đoạn đầu của một hành trình dài để hiện thực hóa tầm nhìn đầy tham vọng của mình. Nhóm EigenLabs đang tìm kiếm đối tác lớp cơ sở. Họ hy vọng có thể hợp tác chặt chẽ với chúng tôi xung quanh EigenDA. Họ cũng hy vọng hợp tác lâu dài trong nhiều dự án và cuối cùng trở thành đối tác lâu dài. Chúng tôi hy vọng đây là cơ hội hợp tác cùng nhau để thúc đẩy hệ sinh thái Ethereum hướng tới sự đổi mới cởi mở hơn và chúng tôi mong muốn hỗ trợ các dự án của bạn bất cứ khi nào có thể.

4. Con đường phía trước

Phù hợp với triết lý thiết kế của chúng tôi, chúng tôi có lộ trình EigenDA theo từng giai đoạn, trong đó các tính năng khác nhau của EigenDA sẽ được xây dựng và phát hành từng bước. Phiên bản đầu tiên của EigenDA sẽ được ra mắt trên testnet vào cuối năm nay.