Giải thích cách EigenDA hiện thực hóa tính khả dụng của dữ liệu quy mô cực lớn của Rollup

Được viết bởi: EigenLabs

Biên soạn bởi: Deep Wave TechFlow

EigenDA là dịch vụ cung cấp dữ liệu (DA) an toàn, thông lượng cao và phi tập trung được xây dựng trên Ethereum, sử dụng mô-đun cơ bản đặt cược lại của EigenLayer. Được phát triển bởi EigenLabs, EigenDA sẽ là Dịch vụ xác minh hoạt động (AVS) đầu tiên được ra mắt trên EigenLayer. Sau khi ra mắt, những người đặt lại sẽ có thể ủy quyền quyền đặt cược của họ cho các nhà khai thác nút thực hiện nhiệm vụ xác minh cho EigenDA để đổi lấy các khoản thanh toán 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 bảo mật trong Hệ sinh thái, bảo mật và thông lượng của EigenLayer được thiết kế để mở rộng theo chiều ngang với số lượng cổ phần lại và nhà khai thác được chọn để phục vụ giao thức.

Chúng tôi hy vọng rằng EigenDA sẽ có những đóng góp sau cho hệ sinh thái Ethereum:

Cung cấp các giải pháp DA sáng tạo cho Rollup, góp phần vào mục tiêu cuối cùng là mở rộng quy mô Ethereum, đồng thời đạt được tính bảo mật và giá trị từ những người đặt cược và trình xác thực Ethereum. EigenDA được xây dựng dựa trên một số ý tưởng và thư viện cốt lõi là những nâng cấp quan trọng cho Danksharding và có thể đóng một vai trò trong việc thử nghiệm các công nghệ này.

Cung cấp các tiêu chuẩn thông lượng cao và chi phí thấp để thúc đẩy sự phát triển của các trường hợp sử dụng mới trên chuỗi. EigenDA sẽ hỗ trợ các ứng dụng như chơi game nhiều người chơi, mạng xã hội và truyền phát video, với các mô hình chi phí linh hoạt bao gồm phí biến đổi và phí cố định.

Đảm bảo các yếu tố chính của phân cấp. Trong hệ thống bảo mật được chia sẻ như EigenLayer, nếu mọi nhà điều hành nút cần tải xuống và lưu trữ mọi chuỗi sử dụng hệ thống thì sẽ có rất ít nhà khai thác nút có thể theo kịp và hệ thống cuối cùng có thể trở nên tập trung. EigenDA được thiết kế để ngăn chặn xu hướng tập trung hóa này; nó phân phối công việc giữa nhiều nút tham gia để đạt được hiệu suất cao, yêu cầu mỗi người vận hành chỉ hoàn thành một lượng công việc nhỏ.

Chứng minh sức mạnh của niềm tin có thể lập trình EigenDA cố gắng chứng minh rằng người đặt cược và người xác nhận Ethereum có thể hỗ trợ cơ sở hạ tầng Ethereum quan trọng. Ngoài sự đồng thuận của Ethereum, người dùng AVS (chẳng hạn như EigenDA) và AVS (chẳng hạn như Rollup sử dụng EigenDA) có thể tin tưởng vào tính mô-đun của mạng trong Ethereum. Dựa trên điều này , chúng tôi đã triển khai thành công các mô hình kinh doanh và mã thông báo mới.

Chúng tôi rất vui khi thấy một số nhóm đã lên kế hoạch tích hợp EigenDA vào cơ sở hạ tầng L2 của họ, bao gồm: Celo trong quá trình chuyển đổi từ L1 sang Ethereum L2; Mantle và một loạt các sản phẩm bổ sung trong hệ sinh thái BitDAO; Cung cấp lớp thực thi zkWASM thông thạo; Cung cấp ở nước ngoài lớp thực thi Move; Lớp N cung cấp bản tổng hợp lai zk-OP cho các ứng dụng tài chính, v.v.

Kiến trúc công nghệ

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

Trình sắp xếp cuộn lên tạo các khối với các giao dịch và gửi yêu cầu để phân tán các khối dữ liệu.

Bộ phân tán chịu trách nhiệm xóa mã hóa các khối dữ liệu thành các khối, tạo ra các cam kết KZG và bằng chứng tiết lộ nhiều KZG, đồng thời gửi các cam kết, khối và bằng chứng đến các nút vận hành của mạng EigenDA.

Rollup có thể chạy Disperser của riêng mình hoặc sử dụng dịch vụ phi tập trung do bên thứ ba (chẳng hạn như EigenLabs) cung cấp để tạo điều kiện và phân bổ chi phí xác minh chữ ký. Việc sử dụng các dịch vụ phi tập trung của Rollup cho phép nó sử dụng Bộ phân phối của riêng mình làm phương án dự phòng khi dịch vụ không phản hồi hoặc bị kiểm duyệt, từ đó thu được lợi ích khấu hao mà không phải hy sinh khả năng chống kiểm duyệt.

Các nút EigenDA sử dụng nhiều bằng chứng tiết lộ để xác minh các khối đã nhận theo cam kết của KZG, duy trì dữ liệu, sau đó tạo và trả lại chữ ký cho Bộ phân phối để tổng hợp.

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 tính năng mà hệ thống này được thiết kế để đạt được. Dưới đây là danh sách ngắn gọn về một số tính năng mà chúng tôi tin là cần thiết để tạo ra lớp sẵn có dữ liệu tốt và hữu ích cho Rollup:

• Tiết kiệm *Thông lượng
• sự an toàn
• Khả năng tùy chỉnh.

Chúng tôi sẽ giải thích từng tính năng theo quan điểm của EigenDA.

Tiết kiệm

Ngày nay, nhiều L2 sử dụng Ethereum làm lớp sẵn có dữ liệu của họ vì các đảm bảo an ninh kinh tế tiền điện tử của nó. Điều này dẫn đến chi phí cực cao và độ biến động cao, vì Rollup cạnh tranh với tất cả người dùng Ethereum khác để có không gian khối hạn chế, định giá dựa trên tình trạng tắc nghẽn. Ví dụ: Arbitrum và Optimism đã chi hàng chục triệu đô la cho phí cung cấp dữ liệu trên Ethereum trong năm nay mà không có sự nhất quán từ tháng này sang tháng khác. Một trong những đề xuất giá trị quan trọng của hệ thống sẵn có dữ liệu là giảm đáng kể các chi phí này và cung cấp cho Rollup khả năng dự đoán cao hơn trong cấu trúc chi phí của nó.

cắt giảm chi phí

Có ba khía cạnh cơ bản của chi phí liên quan đến việc vận hành hệ thống sẵn có dữ liệu. Hãy phân tích cách EigenDA giảm thiểu cấu trúc chi phí cơ bản theo từng khía cạnh:

Chi phí vốn cầm cố. Để bảo vệ lớp sẵn có của dữ liệu, những người đặt cược có thể muốn nhận một phần trăm số tiền thu được để bù đắp chi phí cơ hội của họ. EigenDA giảm chi phí đặt cược vốn bằng cách sử dụng EigenLayer, sử dụng mô hình bảo mật chung cho phép chia sẻ cùng một khoản đặt cược trên nhiều ứng dụng khác nhau, tạo ra tính kinh tế theo quy mô.

chi phí vận hành. Thay vì yêu cầu mỗi nút tải xuống và lưu trữ tất cả dữ liệu, EigenDA sử dụng mã hóa xóa để chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn và yêu cầu người vận hành chỉ tải xuống và lưu trữ một đoạn duy nhất bằng một phần nhỏ của kích thước khối dữ liệu đầy đủ. Điều này giúp giảm chi phí cho mỗi nhà khai thác so với việc lưu trữ toàn bộ khối dữ liệu, cho phép nhiều nút vận hành EigenDA một cách “nhẹ nhàng”. Khi có nhiều nút tham gia mạng EigenDA hơn, chi phí tài nguyên mà mỗi nút trên mạng phải chịu cũng sẽ giảm. Điều này cho phép EigenDA cung cấp bảo mật với chi phí thấp hơn bởi một số lượng lớn các nhà khai thác và giảm dần chi phí, từ đó hiện thực hóa khái niệm về sự dồi dào thay vì sự khan hiếm.

Chi phí tắc nghẽn. Khi việc sử dụng băng thông của bất kỳ chuỗi khối nào đạt tới dung lượng hệ thống, chi phí dữ liệu sẽ bắt đầu tăng lên. EigenDA giảm tắc nghẽn theo hai cách: 1. Thông qua thông lượng cao hơn, nó cố gắng làm cho tình trạng tắc nghẽn trở thành một hiện tượng hiếm gặp; 2. Bằng cách cho phép đặt trước băng thông, EigenDA có thể đảm bảo thông lượng của việc đặt trước tổng hợp ở mức giá chiết khấu. Để duy trì tính linh hoạt, EigenDA cũng cho phép Rollup thanh toán thông lượng theo yêu cầu.

Kinh tế tổng hợp

Tính kinh tế của Rollup về cơ bản khác với L1, vì chi phí sẵn có của dữ liệu không chỉ cao và không thể đoán trước mà còn được thanh toán bằng các mã thông báo không phải gốc. Điều này gây khó khăn cho 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 mã thông báo Rollup của chính họ và mã thông báo được sử dụng để thanh toán cho tính khả dụng của dữ liệu. Ngược lại, L1 trả một mức lạm phát cố định và có thể cung cấp miễn phí một số lượng giao dịch nhất định mỗi giây để thu hút người dùng.

EigenDA đang tìm cách cho phép Rollup thanh toán cho người đặt cược bằng mã thông báo Rollup gốc với tỷ lệ đặt trước dài hạn có thể dự đoán được, theo các điều khoản được người đặt cược EigenLayer chấp thuận. 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 thúc đẩy việc áp dụng Rollup.

Thông lượng

Thông lượng là một đề xuất giá trị cơ bản khác của hệ thống sẵn có dữ liệu. EigenDA được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang, tức là càng có nhiều nhà khai thác trên mạng thì thông lượng của mạng càng lớn. Trong thử nghiệm riêng sử dụng 100 nút có đặc tính hiệu suất tiêu chuẩn, EigenDA đã chứng minh thông lượng lên tới 10 MBps, với kế hoạch mở rộng lên 1 GBps. Điều này mở ra cơ hội cho các ứng dụng dựa trên Ethereum cần nhiều băng thông như chơi game nhiều người chơi và truyền phát video.

EigenDA đạt được thông lượng cao thông qua ba trụ cột trong thiết kế của nó:

DA được tách rời khỏi sự đồng thuận. Các hệ thống DA hiện tại kết hợp bằng chứng về tính sẵn có của blob dữ liệu và thứ tự của các blob dữ liệu thành một kiến trúc "nguyên khối". Việc chứng minh tính sẵn có của dữ liệu có thể diễn ra song song, vì các nút có thể chứng minh tính khả dụng của các khối dữ liệu khác nhau một cách độc lập; tuy nhiên, việc đặt hàng yêu cầu tuần tự hóa các khối dữ liệu, dẫn đến độ trễ đồng thuận đáng kể. Mặc dù sự kết hợp này có thể có lợi về mặt bảo mật cho các hệ thống được thiết kế để trở thành nguồn đặt hàng cuối cùng, nhưng nó không cần thiết cũng như không phù hợp đối với các hệ thống DA được thiết kế để sử dụng với chuỗi khối Ethereum. giải quyết. Bằng cách đơn giản hóa sự phức tạp không cần thiết của việc sắp xếp và thiết kế một hệ thống DA thuần túy, EigenDA đạt được những cải tiến đáng kể về thông lượng và độ trễ.

Xóa mã hóa. EigenDA cho phép tổng hợp để chia dữ liệu được xuất bản lên EigenDA thành các phần nhỏ hơn và xóa mã các phần đó trước khi lưu trữ dữ liệu. Sử dụng các cam kết đa thức KZG (sơ đồ toán học cốt lõi của bằng chứng ZK), EigenDA chỉ cần tải xuống một lượng nhỏ dữ liệu, thay vì tải xuống toàn bộ khối dữ liệu. Không giống như các hệ thống sử dụng bằng chứng gian lận để phát hiện việc mã hóa dữ liệu sai một cách nguy hiểm, EigenDA sử dụng bằng chứng về tính hợp lệ dưới dạng cam kết KZG để cho phép các nút xác minh việc mã hóa dữ liệu chính xác.

Giao tiếp trực tiếp thay vì P2P. Các giải pháp DA hiện tại sử dụng mạng ngang hàng (P2P) để truyền các khối dữ liệu, trong đó các nhà khai thác nhận các khối dữ liệu từ các đồng nghiệp của họ và sau đó phát lại các khối dữ liệu tương tự cho những người khác. Điều này hạn chế nghiêm trọng tỷ lệ DA có thể đạt được. Trong EigenDA, Bộ phân tán gửi các khối dữ liệu trực tiếp đến toán tử EigenDA. Bằng cách dựa vào giao tiếp trực tiếp để phân cấp dữ liệu, EigenDA có thể trì hoãn việc xác nhận DA qua mạng gốc. Điều này giúp loại bỏ hình phạt tin đồn đáng kể do P2P đưa ra và dẫn đến thời gian cam kết dữ liệu nhanh hơn.

Tính năng bảo mật

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

EigenLayer: Bằng cách sử dụng đặt cược lại, EigenDA mượn hai khía cạnh bảo mật khác nhau từ hệ thống EigenLayer: 1. An ninh kinh tế 2. Phân cấp. EigenDA được thiết kế để tận dụng hai yếu tố tin cậy khác nhau này trong EigenLayer và hệ sinh thái Ethereum theo cách hiệp đồng.

Bằng chứng ký quỹ. Chế độ lỗi chính đối với người vận hành trong EigenDA là các nút ký các mục dữ liệu mà không thực sự lưu trữ chúng trong thời gian cần thiết. 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 phải tính toán định kỳ và cam kết giá trị của một hàm chỉ có thể được tính toán nếu họ đã lưu trữ khối dữ liệu được phân bổ của mình. Nếu họ chứng thực một khối dữ liệu trước khi tính toán chức năng này, bất kỳ ai có quyền truy cập vào các mục dữ liệu của họ đều có thể cắt giảm ETH do nút đó nắm giữ.

Mô hình trọng tài kép. EigenDA cũng có một tính năng gọi là số đại biểu kép, trong đó hai số đại biểu độc lập có thể được yêu cầu để chứng thực tính sẵn có của dữ liệu. Ví dụ: một số đại biểu có thể bao gồm những người đặt cược lại ETH (số đại biểu ETH) và số đại biểu thứ hai có thể bao gồm những người đặt cọc của mã thông báo gốc của đợt tổng hợp.

Chống kiểm duyệt. EigenDA cung cấp khả năng chống kiểm duyệt nhất 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 các khối một cách tuyến tính, tạo ra một điểm tắc nghẽn kiểm duyệt ngay lập tức. Ngược lại, trong EigenDA, các nút cuộn lên có thể phân phối và nhận chữ ký trực tiếp đến phần lớn các nút EigenDA, do đó tăng khả năng chống kiểm duyệt đối với phần lớn các nút EigenDA thay vì bị giới hạn ở một nhà lãnh đạo duy nhất.

Phân tích bảo mật

Như đã thảo luận trước đó, EigenDA được xây dựng dựa trên việc đặt cược ETH thông qua EigenLayer và sử dụng mã hóa xóa với tỷ lệ mã hóa có thể định cấu hình có thể được đặt bằng cách tổng hợp. Có ba góc độ khác nhau để phân tích bảo mật của một hệ thống blockchain như EigenDA; chúng tôi mô tả từng góc độ và cách áp dụng cho EigenDA ở trên:

Dung sai lỗi Byzantine (BFT): Người ta cho rằng một số nút là trung thực và tuân thủ hoàn toàn giao thức, trong khi các nút khác là độc hại và có thể đi chệch khỏi giao thức theo ý muốn.

EigenDA an toàn, tức là dữ liệu có thể được truy xuất miễn là X% số nút là trung thực, trong đó X có thể từ 10% đến 50%, tùy thuộc vào tốc độ mã hóa.

Mô hình cân bằng Nash: Phân tích các động cơ kinh tế của từng nút hoặc các nút thông đồng nhỏ để tuân theo giao thức, giả định rằng hành vi của nút giữa các nút thông đồng khác nhau là độc lập.

Miễn là kích thước thông đồng nhỏ hơn (1-X), việc lưu trữ và cung cấp dữ liệu cho người dùng là trạng thái cân bằng Nash: việc lưu trữ dữ liệu được đảm bảo ở trạng thái cân bằng bằng bằng chứng lưu trữ và ETH của nút lưu trữ dữ liệu sẽ bị cắt giảm ; cung cấp dữ liệu bằng cách truyền bá dữ liệu đến nhiều nút được đảm bảo, từ đó kích hoạt một thị trường cạnh tranh để cung cấp dữ liệu.

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

Miễn là dữ liệu có sẵn hoặc miễn là X% số nút là trung thực thì bất kỳ nút nào không lưu trữ dữ liệu sẽ bị cắt ETH đặt cọc. 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 được chúng. Trong mô hình trọng tài kép được mô tả trước đó, trong trường hợp đặt cược cả ETH và mã thông báo tổng hợp gốc, việc tổng hợp có thể cắt giảm mã thông báo gốc ngay cả khi ETH không thể bị cắt giảm.

Như chúng ta đã thấy, EigenDA được xây dựng trên mô hình tin cậy không chỉ đòi hỏi niềm tin kinh tế từ việc đặt cược ETH mà còn cả sự phân cấp và độc lập của nhà điều hành để hoạt động an toàn. May mắn thay, EigenLayer cho phép EigenDA mượn hai cơ chế tin cậy này từ Ethereum.

Khả năng tùy chỉnh

Các nhà phát triển tổng hợp có thể triển khai EigenDA một cách linh hoạt và điều chỉnh các tham số khi cần. Bản chất mô-đun của EigenDA cho phép các bản tổng hợp tùy chỉnh sự đánh đổi bảo mật/sự sống động, chế độ đặt cược mã thông báo, mã hóa xóa, mã thông báo thanh toán được chấp nhận, v.v.

Như đã thảo luận ở phần trước, 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 các mã thông báo của riêng chúng được đặt cược để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu; hoặc các đợt tổng hợp có thể chọn cấu trúc chi phí theo yêu cầu hoặc dành riêng.

Cân nhắc chiến lược

Cuối cùng, chúng tôi tin rằng EigenDA mang lại giá trị chiến lược cho việc triển khai ngoài các thuộc tính kỹ thuật của nó.

Những người đặt cược và xác nhận của Ethereum là động lực cốt lõi thúc đẩy EigenLayer và do đó cũng là động lực thúc đẩy EigenDA. Bằng cách áp dụng EigenDA, Rollup có thể 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 truy cập mở và sự đổi mới không cần cấp phép, có thể kết hợp được.

EigenDA được lên kế hoạch trở thành một trong nhiều AVS đầu tiên được ra mắt trong hệ sinh thái EigenLayer. Chúng tôi thấy trước rằng khi số lượng AVS tăng lên, sẽ có những lợi ích kết hợp giữa chúng, điều này sẽ mang lại lợi ích cho người dùng cuối của AVS và chúng tôi hy vọng những người dùng này sẽ bao gồm nhiều loại Bản tổng hợp khác nhau. Ví dụ: sau EigenDA, chúng tôi hy vọng sẽ thấy sự ra mắt của AVS với các trường hợp sử dụng như sắp xếp, xác nhận nhanh, mạng giám sát, bắc cầu, sắp xếp công bằng và thậm chí cả trí tuệ nhân tạo.