Giới thiệu

Sự sẵn có dữ liệu là một khái niệm quan trọng trong Công nghệ Blockchain. Nó đảm bảo rằng thông tin cần thiết để tạo điều kiện cho việc xác nhận có sẵn cho tất cả các node bằng cách đảm bảo tất cả các thành viên mạng có quyền truy cập vào dữ liệu giao dịch quan trọng cần thiết cho việc xác nhận khối. Nó đóng vai trò mạnh mẽ trong việc duy trì tính toàn vẹn và đáng tin cậy của toàn bộ hệ thống phi tập trung.

Data Availability là gì trong Blockchain?

Sự sẵn có dữ liệu trong blockchain liên quan đến tính khả dụng và đáng tin cậy của dữ liệu giao dịch được lưu trữ trên mạng lưới blockchain. Điều này đảm bảo rằng tất cả các bên tham gia trong mạng lưới đều có quyền truy cập vào dữ liệu cần thiết để xác minh giao dịch và duy trì tính nguyên vẹn của hệ thống, đặc biệt đảm bảo rằng thông tin cần thiết cho việc xác minh có thể truy cập được bởi tất cả các nút mạng, ngay cả khi đối mặt với hạn chế tài nguyên hoặc thách thức về khả năng mở rộng.

Nói một cách đơn giản, sự đảm bảo khả năng truy cập dữ liệu đảm bảo rằng mọi thành viên trong hệ sinh thái blockchain có quyền truy cập vào thông tin đầy đủ và chính xác cần thiết để xác thực giao dịch và đảm bảo tính nhất quán và đáng tin cậy của mạng lưới.

Vai trò của Sẵn Sàng Dữ Liệu trong Mạng Lưới Blockchain

Trong các mạng phân quyền, như blockchain, không có một thực thể đơn lẻ nào kiểm soát toàn bộ tập dữ liệu. Thay vào đó, dữ liệu được phân phối trên nhiều nút và mỗi nút độc lập xác minh tính hợp lệ của giao dịch dựa trên dữ liệu có sẵn.

Mà không có cơ chế khả dụng dữ liệu, tính toàn vẹn của hệ sinh thái blockchain bị đe dọa và các bên tham gia không thể xác thực giao dịch một cách chính xác, dẫn đến sự phá vỡ trong niềm tin và đáng tin cậy trong mạng lưới.

Đảm bảo truy cập vào dữ liệu cốt lõi của mình, các mạng blockchain cho phép các thành viên xác minh giao dịch mà không phụ thuộc vào một cơ quan trung ương để điều chỉnh quy trình. Sự phi tập trung này tạo niềm tin giữa các thành viên mạng, vì họ có thể chắc chắn rằng dữ liệu giao dịch là minh bạch và không thể thay đổi.

Việc có sẵn dữ liệu cũng tăng cường tính bảo mật của các mạng blockchain bằng cách ngăn chặn các hoạt động gian lận như chi tiêu gấp đôi hoặc sửa đổi dữ liệu. Bằng cách truy cập vào lịch sử giao dịch đầy đủ, các thành viên có thể phát hiện và từ chối các giao dịch không hợp lệ, đảm bảo tính chính trực và đáng tin cậy của mạng lưới.

Cuộc đối mặt với những thách thức của việc có sẵn dữ liệu trong Blockchain là gì?

Dữ liệu bị giữ lại

Việc giữ dữ liệu đang đối mặt với một thách thức đáng kể đối với sự sẵn có dữ liệu trong các mạng blockchain vì trong môi trường phi tập trung, mỗi người tham gia được kỳ vọng sẽ đóng góp vào sức khỏe tổng thể của mạng bằng cách chia sẻ dữ liệu giao dịch một cách minh bạch. Tuy nhiên, luôn tồn tại rủi ro rằng một người tham gia, có thể vô tình do lỗi hệ thống hoặc cố ý với mục đích xấu, có thể giữ lại dữ liệu quan trọng. Điều này có thể dẫn đến sự không nhất quán trong trạng thái của blockchain và đe dọa tính đáng tin cậy của mạng.

Sự đánh đổi giữa khả năng mở rộ và bảo mật đưa ra thách thức phức tạp trong việc đảm bảo tính sẵn có. Các mạng Blockchain thường nhắm vào việc tăng cường khả năng mở rộ để đáp ứng khối lượng giao dịch ngày càng tăng và cải thiện công suất. Tuy nhiên, các giải pháp mở rộ có thể vô tình giới thiệu các lỗ hổng mà đe dọa bảo mật mạng.

Ví dụ, việc tăng kích thước khối hoặc lưu lượng giao dịch có thể làm giảm thời gian để các nút xác minh giao dịch một cách kỹ lưỡng, điều này có thể gây hậu quả và tạo điều kiện cho các tác nhân xấu có thể can thiệp vào trạng thái của blockchain. Đạt được sự cân bằng giữa tính mở rộng và bảo mật là điều quan trọng để duy trì tính sẵn có mạnh mẽ của dữ liệu trong khi đáp ứng sự phát triển của mạng lưới.

Giới hạn kỹ thuật và hạ tầng

Các hạn chế kỹ thuật và cơ sở hạ tầng có thể làm trở ngại đối với việc đảm bảo sẵn có dữ liệu tối ưu trên blockchain. Ví dụ, khả năng lưu trữ và truyền tải số lượng lớn dữ liệu của các nút cá nhân phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề về khả năng mở rộng của mạng. Điều này có nghĩa là nếu mạng và phần cứng không thể hỗ trợ việc truyền tải dữ liệu dễ dàng và nhanh chóng, điều đó có thể là một vấn đề.

Một số vấn đề trong vấn đề này là hạn chế băng thông, khả năng lưu trữ hạn chế và sức mạnh xử lý của các nút, đặc biệt là trong các mạng có khối lượng giao dịch cao.

Khi dữ liệu giao dịch tích luỹ theo thời gian, việc đảm bảo tính sẵn có của nó trở nên ngày càng khó khăn, đặc biệt là đối với các nút có tài nguyên hạn chế. Việc giải quyết những hạn chế kỹ thuật và cơ sở hạ tầng này là rất quan trọng để nâng cao tính đáng tin cậy và tính sẵn có của dữ liệu blockchain.

Phương pháp tinh gọn và Vấn đề tương thích

Việc áp dụng các phương pháp modul trong thiết kế blockchain đưa vào một số phức tạp bổ sung đối với sự sẵn có dữ liệu. Điều đó xảy ra vì kiến trúc modul phân tách sự sẵn có dữ liệu khỏi các chức năng blockchain khác như thực thi và đồng thuận, nhằm cải thiện tính linh hoạt và khả năng mở rộng. Tuy nhiên, sự phân tách này làm phức tạp hơn việc thiết kế và vận hành hệ thống, đòi hỏi sự tích hợp cẩn thận của các mô đun khác nhau để duy trì tính nhất quán và hiệu suất tổng thể.

Vấn đề tương tác giữa các hệ thống đã ngày càng trở nên phổ biến khi công nghệ blockchain tiến triển, dẫn đến sự gia tăng của các mạng và giải pháp khác nhau với các cách tiếp cận đa dạng đối với sự sẵn có dữ liệu. Mặc dù sự đa dạng giúp thúc đẩy sự đổi mới, nhưng cũng đặt ra thách thức đối với việc đảm bảo tương tác mượt mà và trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống. Với điều đó, các nỗ lực tiêu chuẩn hóa là cần thiết để giải quyết các thách thức về tương tác giữa hệ thống cũng như thiết lập các giao thức tiêu chuẩn cho sự sẵn có dữ liệu trên các blockchain khác nhau.

Đảm bảo sẵn có dữ liệu

Các Lớp Sẵn Sàng Dữ Liệu (DALs) rất quan trọng, đặc biệt là khi đến việc đảm bảo tính sẵn có và đáng tin cậy của dữ liệu trong các mạng blockchain. Những giải pháp này được thiết kế để đối phó với những thách thức liên quan đến tính sẵn có bằng cách cung cấp cơ chế lưu trữ và truy xuất dữ liệu blockchain.

DALs hoạt động entweder on-chain hoặc off-chain và có trách nhiệm tách nhiệm vụ làm dữ liệu có sẵn từ các chức năng blockchain khác, như thực thi và thống nhất. Bằng cách tách rời tính sẵn có dữ liệu, chúng có thể tăng cường tính mở rộng và hiệu quả của mạng mà vẫn giữ nguyên tính toàn vẹn của dữ liệu.

DALs đảm bảo lưu trữ và truy cập dữ liệu blockchain một cách đáng tin cậy, ngay cả khi gặp sự cố với các node hoặc có sự gián đoạn trong mạng lưới. Những giải pháp này sử dụng các kỹ thuật tiên tiến như mã hóa xóa, phân mảnh dữ liệu và các hình thức phân vùng dữ liệu khác để phân phối và lưu trữ dữ liệu trên nhiều node.

Mã hóa xóa và Mẫu sẵn có dữ liệu

Erasure coding được sử dụng trong các giải pháp sẵn có dữ liệu để tăng cường sự kiên cố và sẵn sàng của dữ liệu. Nó bao gồm việc chia dữ liệu thành các đoạn nhỏ hơn, thêm tính dự phòng thông qua dữ liệu đẳng hình, và phân phối các đoạn này trên các nút lưu trữ. Trong trường hợp nút lưu trữ lỗi hoặc mất dữ liệu, erasure coding cho phép tái tạo dữ liệu gốc từ các phần tử có sẵn, đảm bảo tính sẵn có và toàn vẹn của dữ liệu.

DAS cho phép các nó âm thanh mẫn bản cảm nhận phần dữ liệu blockchain thay vì xác minh toàn bộ bộ dữ liệu. Bằng cách phân tích các mẫn, các nó có thể xác minh xác suất có sẽ và tính hợp lệ của toàn bộ dữ liệu, giảm yêu cầu tính toán và bộ nhớ cần thiết cho việc xác minh dữ liệu.

Ủy ban Khả dụng Dữ liệu (DACs)

Các ủy ban sẵn sàng dữ liệu (DACs) là nhóm chuyên gia của các nút tin cậy chịu trách nhiệm đảm bảo tính sẵn có và tiếp cận dữ liệu blockchain, đặc biệt trong các giải pháp mở rộng ngoại chuỗi. Những ủy ban này đóng vai trò quan trọng trong việc xác minh rằng dữ liệu - như giao dịch hoặc thay đổi trạng thái - được lưu trữ đúng cách và có thể được truy cập bởi các thành viên mạng lưới.

DACs hoạt động độc lập với mạng blockchain chính. Thông thường, chúng bao gồm một nhóm các thành viên phi tập trung, được chọn dựa trên một số tiêu chí đáng tin cậy hoặc thông qua quy trình lựa chọn phi tập trung để ngăn chặn các điểm trung tâm của sự cố hay kiểm soát.

Những người tham gia này đặc biệt hữu ích trong các giải pháp mở rộng lớp 2, như rollups, nơi họ giúp quản lý dữ liệu liên quan đến tính toán ngoại chuỗi. Bằng việc đảm bảo sự có sẵn của dữ liệu trên các lớp khác nhau của mạng blockchain, DACs đóng góp vào việc duy trì hiệu suất, tốc độ và đáng tin cậy tổng thể của mạng.

Ứng Dụng và Hậu Quả Trên Thực Tế

Đối với việc xác minh khối trong các mạng blockchain, sự có sẵn dữ liệu rất quan trọng cho việc xác minh khối, bao gồm một số bước, bao gồm truyền tải khối, xác nhận giao dịch, xác minh tiêu đề khối, tuân thủ cơ chế đồng thuận và cập nhật blockchain.

Khối Lan truyền

Trong quá trình truyền khối, các khối mới được tạo ra được phát sóng đến mạng, khiến chúng sẵn sàng cho tất cả các nút tham gia để xác minh. Mỗi nút xác minh các giao dịch trong khối mới, đảm bảo tính tuân thủ với các quy tắc mạng và sự sẵn có của dữ liệu giao dịch liên quan.

Về sự sẵn có dữ liệu, khi các khối mới được phát sóng đến mạng. Nếu dữ liệu không sẵn sàng cho tất cả các nút tham gia, nó có thể làm chậm quá trình truyền khối và cản trở quá trình xác minh. Các nút phải truy cập vào dữ liệu khối đầy đủ để khởi đầu quá trình xác minh ngay lập tức.

Không có dữ liệu sẵn có để xác minh, các nút gặp khó khăn trong việc đồng bộ hóa với mạng, dẫn đến sự không nhất quán và nguy cơ gây ra sự cố trong hoạt động của blockchain.

Xác thực giao dịch

Trong quá trình xác minh giao dịch, mỗi nút xác minh tính hợp lệ của giao dịch trong khối. Sự sẵn có dữ liệu đảm bảo rằng tất cả dữ liệu giao dịch liên quan, bao gồm địa chỉ người gửi, chữ ký số và số lượng giao dịch, có thể truy cập để xác minh.

Không có sẵn dữ liệu đầy đủ, các nút có thể không thể xác minh giao dịch một cách chính xác, dẫn đến lỗi hoặc không nhất quán trong lịch sử giao dịch của blockchain. Các cơ chế khả dụng dữ liệu mạnh mẽ là cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn và đáng tin cậy của quy trình xác minh giao dịch.

Xác minh tiêu đề khối

Xác minh tiêu đề khối liên quan đến việc xem xét thông tin trong tiêu đề khối, như là hash khối trước đó, timestamp và nonce. Các nút xác minh rằng khối tuân theo giao thức blockchain, xác nhận chuỗi thời gian và tính toàn vẹn của nó.

Tuân thủ cơ chế đồng thuận yêu cầu các nút đảm bảo rằng khối đáp ứng các quy tắc của cơ chế đồng thuận được sử dụng bởi mạng blockchain. Ví dụ, trong hệ thống Proof of Work, các nút xác minh xem băm khối có đáp ứng mục tiêu độ khó yêu cầu hay không.

Cuối cùng, sau khi xác minh thành công, khối được thêm vào Blockchain, và mỗi nút cập nhật bản sao của sổ cái của mình. Trong suốt quá trình này, tính sẵn có của dữ liệu rất quan trọng để đảm bảo rằng tất cả thông tin cần thiết có sẵn để xác minh, ngăn chặn sự thao túng dữ liệu, gian lận hoặc mất mát.

Tương tác giữa Roll Ups và Lớp Khả Năng Cung Cấp Dữ Liệu

Rollups là một giải pháp mở rộng cho các blockchain như Ethereum và phụ thuộc nhiều vào cơ sở hạ tầng sẵn có của dữ liệu để hoạt động hiệu quả. Chúng nhằm mục đích tăng khả năng xử lý giao dịch bằng cách thực thi giao dịch ngoại chuỗi và đăng dữ liệu giao dịch trở lại chuỗi chính để xác nhận.

Sự tương hợp giữa rollups và lớp sẵn có dữ liệu đảm bảo rằng dữ liệu giao dịch cần thiết cho việc xác minh có sẵn sàng truy cập. Các lớp sẵn có dữ liệu, như Lớp Sẵn Có Dữ Liệu (DALs), cung cấp cơ sở hạ tầng cần thiết để lưu trữ và truy xuất dữ liệu giao dịch một cách hiệu quả.

Đối với lộ trình modular của Ethereum, nơi mà việc thực hiện được chuyển giao sang rollups, các lớp sẵn dữ liệu đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính minh bạch và xác minh dữ liệu giao dịch. Mối liên kết giữa rollups và các lớp sẵn dữ liệu là rất quan trọng đối với tầm nhìn về việc mở rộng của Ethereum, nơi mà rollups đóng góp vào thông lượng giao dịch. Ngược lại, các lớp sẵn dữ liệu đảm bảo sự sẵn có và tính toàn vẹn của dữ liệu giao dịch.

Giải pháp và giao thức sẵn có dữ liệu

Một số giải pháp và giao thức về khả năng truy cập dữ liệu được sử dụng trong các mạng blockchain để giải quyết các thách thức liên quan đến khả năng truy cập dữ liệu. Các giải pháp này bao gồm Celestia, Near DA, EigenLayer, Avail và KYVE, và các giải pháp khác.

Celestia là một blockchain được thiết kế đặc biệt để là một lớp khả năng truy cập dữ liệu (DAL), tập trung vào việc sắp xếp các giao dịch và đảm bảo tính sẵn có của chúng. Near DA cung cấp các giải pháp để phối hợp khả năng truy cập dữ liệu giữa các mảnh trong môi trường blockchain phân mảnh. EigenLayer cho phép người dùng đặt cược lại Ethereum để cung cấp các dịch vụ bổ sung, bao gồm tính sẵn có dữ liệu được cải thiện.

Avail, trong hệ sinh thái Polygon, sử dụng mã hóa xóa và Ủy ban Khả dĩ Dữ liệu để đảm bảo việc truy xuất dữ liệu một cách hiệu quả. KYVE, mặc dù không phải là một Blockchain, cung cấp lưu trữ dữ liệu phi tập trung chuyên biệt trong việc làm cho dữ liệu đã được xác thực dễ dàng truy xuất được.

Những giải pháp khả dụng dữ liệu và giao thức này tăng cường tính mở rộng, hiệu quả và đáng tin cậy của mạng blockchain bằng cách đảm bảo tính khả dụng và tính toàn vẹn của dữ liệu giao dịch. Việc áp dụng và triển khai của chúng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi và bền vững của công nghệ blockchain trong nhiều ngành công nghiệp và trường hợp sử dụng khác nhau.

Kết luận

Khả năng truy cập dữ liệu giúp tạo điều kiện cho việc xác minh độc lập, duy trì sự phi tập trung và tạo niềm tin giữa các bên tham gia mạng lưới.

Sẵn có dữ liệu trong blockchain đã chứng kiến sự tiến bộ đáng kể cùng với những thách thức dai dẳng. Trong khi các giải pháp như DALs, mã hóa xóa và DACs đã đóng góp vào việc cải thiện sự sẵn có dữ liệu, những thách thức như giữ lại dữ liệu, sự cân đối giữa khả năng mở rộng và bảo mật, cũng như vấn đề tương thích tiếp tục đem lại lo ngại.