Sobre camadas de disponibilidade de dados
Origem
As camadas de disponibilidade de dados surgiram como uma parte importante da arquitetura modular, atuando como um componente conectável para reduzir os custos e dimensionar os blockchains. A principal função de uma camada DA é garantir que os dados da cadeia estejam disponíveis e acessíveis a todos os participantes da rede. Historicamente, cada nó tinha que fazer o download de todos os dados da transação para verificar se os dados estavam disponíveis - uma tarefa extremamente ineficiente e cara. É assim que a maioria dos blockchains funciona atualmente e é uma barreira à escalabilidade, pois a quantidade de dados necessários para verificação aumenta linearmente com o tamanho do bloco. O usuário final sofre com isso: os custos de disponibilidade de dados representam 90% dos custos de transação em que um usuário incorre para fazer uma transação em um rollup (o custo dos rollups para enviar dados de transação para a Ethereum é de US$ 1. 300 a US$ 1.600/mb atualmente).
A introdução da amostragem de disponibilidade de dados (DAS) mudou fundamentalmente essa arquitetura. Com o DAS, os light nodes podem confirmar que os dados estão disponíveis participando de rodadas de amostragem aleatória de dados de bloco, em vez de precisar fazer o download de cada bloco inteiro. Uma vez concluídas várias rodadas de amostragem - e atingido um determinado limite de confiança de que os dados estão disponíveis - o restante do processo de transação pode ocorrer com segurança. Dessa forma, uma cadeia pode dimensionar seu tamanho de bloco e, ainda assim, manter uma verificação fácil da disponibilidade de dados. Além disso, há uma considerável economia de custos: essas camadas emergentes podem reduzir os custos de DA em até 99%.
Uma analogia muito apropriada para o DA de 0xngmi
Além de permitir uma taxa de transferência muito maior, as camadas de disponibilidade de dados também são importantes para melhorar a interoperabilidade. O DA barato inevitavelmente alimentará uma explosão cambriana de novas cadeias de rollups personalizados, cuja implementação se torna cada vez mais simples com provedores de rollup como serviço, como Caldera, AltLayer e Conduit. No entanto, com o surgimento de um ecossistema de L2s e L3s, eles serão fragmentados por padrão. Conseguir usuários em uma nova plataforma já é difícil, mas fica muito pior se houver interoperabilidade, liquidez e efeitos de rede limitados. Com uma camada unificada de DA servindo como base para cada uma dessas redes, o fluxo de fundos se torna muito mais simplificado e atrai uma base de usuários mais ampla.
A Caldera e outros provedores de RaaS permitirão que os projetos escolham uma camada DA à medida que desenvolvem seu rollup personalizado
A Avail, a EigenDA e a Celestia são os principais personagens do ecossistema de DA, cada uma atendendo ao mesmo espaço, mas adotando abordagens ligeiramente diferentes em relação à pilha de infraestrutura, execução e entrada no mercado.
Em termos de arquitetura técnica, o Avail, o Ethereum e o EigenDA usam compromissos KZG, enquanto o Celestia usa provas de fraude para confirmar que os blocos estão codificados corretamente. A geração de provas KZG - embora seja uma maneira muito rigorosa de provar DA - causa mais sobrecarga computacional para os produtores de blocos, especialmente à medida que o tamanho do bloco aumenta. A Celestia, por outro lado, presume que os dados estão disponíveis implicitamente por meio de seu esquema de prova de fraude. Em troca de não ter nenhum "trabalho" computacional a ser concluído, o sistema deve esperar um determinado período de tempo para um período de disputa de prova de fraude antes que os nós possam confirmar que o bloco foi codificado com precisão. Tanto as provas KZG quanto as provas de fraude estão passando por rápidos avanços tecnológicos; suas compensações podem continuar a crescer em complexidade, e ainda não está claro se um mecanismo será estritamente dominante sobre o outro.
Para o Avail, sua arquitetura com compromissos KZG permite que ele seja adequado para construções zk - essa é uma área em que o Celestia pode enfrentar dificuldades devido à sua dependência de provas otimistas se zk dominar no futuro. Além disso, a rede p2p de clientes leves da Avail pode dar suporte à rede mesmo que todos os nós completos estejam inativos; na arquitetura da Celestia, os clientes leves não podem operar sem nós completos. Tanto o Avail quanto o Celestia usam codificação de apagamento no DAS, que divide os dados em fragmentos, adiciona redundância e permite a reconstrução desses dados para verificá-los.
Em contraste com as pilhas da Celestia e da Avail, a EigenDA aproveita a infraestrutura existente da Ethereum. A EigenDA herda o mesmo tempo de finalização que a Ethereum se os dados precisarem ser enviados para contratos de rollup para provar que os dados estão disponíveis. No entanto, se o rollup usar totalmente o EigenLayer, a finalidade poderá ser alcançada muito mais rapidamente.
Para o consenso, o Avail usa o BABE + GRANDPA herdado do SDK da Polkadot juntamente com a prova de participação nomeada (NPoS). O NPoS serve para indicar um conjunto de validadores que um delegador deseja ver eleitos, enquanto o BABE determina quem proporá o próximo bloco e o GRANDPA atua como o algoritmo de finalização do bloco.
A Celestia usa o Tendermint para consenso, permitindo que os usuários apliquem seus $TIA (o token nativo da rede) para obter uma parte das recompensas de aposta do validador. Embora a Celestia consiga atingir a finalidade rápida com o Tendermint, há um período de espera para garantias reais de disponibilidade de dados (os usuários precisam ter tempo para enviar provas de fraude) devido à sua arquitetura otimista.
O EigenDA não tem consenso em si, mas tem dois mecanismos para garantir a validade da disponibilidade dos dados:
- Comprovante de custódia. Esse é essencialmente um mecanismo de segurança econômica que garante que os nós estejam armazenando os dados, mas não garante que esses dados sejam fornecidos a todos na rede. Os nós são cortados se não estiverem em conformidade, por exemplo, se não puderem provar que têm os dados.
- Descentralização suficiente. Garantir que o conjunto de operadores permaneça descentralizado e resistente a conluios é fundamental para que a rede funcione corretamente. Com um conjunto de validadores grande e independente, o fornecimento de dados se torna uma competição da qual muitos participantes do mercado estão dispostos a participar. Nessa escala, é extremamente difícil fazer conluio.
Um ponto interessante que vale a pena mencionar é que o conjunto de validadores ativos da Celestia é composto pelos 100 principais validadores por tokens apostados, e esse limite pode diminuir no futuro. Além disso, cada um de seus validadores armazena todo o conjunto de dados. O EigenDA otimizará cada nó (possivelmente milhões no futuro) armazenando uma pequena parte dos dados - nesse caso, se um número suficiente de nós for honesto, os dados poderão ser reconstruídos. As origens completas do EigenDA (e mais detalhes sobre ele) podem ser encontradas no tópico recente de Sreeram.
Para finalizar, a Avail fez uma comparação útil dos componentes principais das camadas de DA dominantes.
Há também uma discussão emergente sobre as vantagens e desvantagens de cada um desses projetos. David Hoffman observou que a Celestia é uma blockchain inteira por si só - uma pilha complexa que exige muito mais do que a DA pura. O EigenDA, por outro lado, é apenas um conjunto de contratos inteligentes, mas depende da Ethereum, o que não acontece com o Celestia e o Avail.
A equipe da Celestia argumenta que um token é necessário para a segurança, e a EigenDA acabará precisando de um, já que é impossível reduzir a disponibilidade de dados fora da cadeia na cadeia. Eles afirmam que, para garantir que os nós sejam honestos, que os dados estejam disponíveis e para punir os nós mal-intencionados, a rede deve poder ser verificada com uma estrutura de incentivo que inclua um token nativo. Aqui, Nick White, da Celestia, faz esta crítica à EigenDA: validadores reestruturados que retêm dados não podem ser cortados a menos que a cadeia de origem seja bifurcada - o que é extremamente improvável, já que se trata da Ethereum.
Em termos de marca, a EigenDA é um produto extremamente alinhado com o Ethereum. A equipe do EigenLayer está construindo com o EIP-4844 e o danksharding em mente - nas palavras de Sreeram, o EigenDA é construído como "a única camada de disponibilidade de dados centrada em ETH". Ele explica que uma camada de disponibilidade de dados, por definição, é um produto modular, mas que outras "camadas" de DA são, na verdade, as próprias blockchains.
O empacotamento de uma camada DA em um blockchain traz benefícios claros para os rollups executados nativamente neles, principalmente na forma de garantias de segurança. No entanto, Sreeram menciona que o objetivo de sua equipe ao desenvolver o EigenDA é criar um produto que forneça apenas serviços de disponibilidade de dados para o ecossistema Ethereum, partindo dos primeiros princípios - uma verdadeira "camada" adjacente ao ecossistema Ethereum. Ele observa que um consenso separado não é necessário aqui, uma vez que os rollups baseados em Ethereum já dependem da rede para ordenação e consenso. (Sreeram explicou isso de forma eloquente no recente episódio do Bankless).
O Avail foi desenvolvido com provas de validade e DAS, o que permite um alto grau de flexibilidade e interoperabilidade em termos de ecossistema. Sua arquitetura estabelece uma base para uma estrutura dimensionável, projetada para habilitar serviços em muitas plataformas diferentes. Essa postura "não opinativa" permite maior interoperabilidade e fluxo de fundos, além de atrair ecossistemas não centrados na Ethereum. O objetivo final aqui é obter dados de transações ordenadas de todas as cadeias e agregá-los ao Avail, tornando-os o centro de coordenação de toda a web3. Para dar o pontapé inicial na rede, a Avail lançou recentemente uma campanha Clash of Nodes juntamente com sua rede de teste incentivada, permitindo que os usuários executem validadores e clientes leves e participem de desafios de rede.
O ecossistema da Celestia é composto por provedores de RaaS, sequenciadores compartilhados, infraestrutura de cadeia cruzada e muito mais, em ecossistemas que incluem Ethereum, rollups de Ethereum, Cosmos e Osmosis.
Instantâneo da página do ecossistema da Celestia
Cada uma dessas opções de design, tanto em termos técnicos quanto de marketing, apresenta compensações interessantes. Pessoalmente, não tenho certeza de que a categoria de disponibilidade de dados será um mercado que levará tudo ou será um mercado comoditizado - em vez disso, pode haver um mercado no estilo oligopólio em que os projetos optem pela camada de DA que melhor atenda às suas necessidades. Dependendo do tipo de protocolo, as equipes podem otimizar a interoperabilidade, a segurança ou uma preferência por um ecossistema ou comunidade. Se os rollups de casos de uso personalizados explodirem como previsto, eles não hesitarão em integrar uma camada de DA - e haverá mais de uma opção robusta para escolher.
Essa tecnologia - e a narrativa modular em geral - ainda é relativamente nova, com a Celestia entrando em operação recentemente e a Avail e a EigenDA chegando à rede principal nos próximos meses. No entanto, o progresso técnico do modularismo até o momento tem sido excepcional (muitos desses conceitos eram apenas ideias há alguns anos!). Ao refinar inerentemente a maneira como criamos e usamos blockchains, as camadas DA sem dúvida se tornarão uma das principais tecnologias deste ciclo e de outros.
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