データ可用性レイヤーについて

元

データ可用性レイヤーは、モジュラーアーキテクチャの顕著な部分として登場し、コストを削減し、ブロックチェーンを拡張するためのプラグ可能なコンポーネントとして機能します。 DAレイヤーのコア機能は、すべてのネットワーク参加者がチェーンデータが利用可能であり、アクセスできるようにすることです。 従来、各ノードはすべてのトランザクションデータをダウンロードして、データが利用可能であることを確認する必要があり、非常に非効率的でコストのかかる作業でした。 これは現在、ほとんどのブロックチェーンが機能する方法であり、検証に必要なデータ量はブロックサイズに比例して増加するため、スケーラビリティの障壁となっています。 データ可用性のコストは、ユーザーがロールアップで取引するために発生するトランザクションコストの 90% に相当します(トランザクションデータをイーサリアムに送信するためのロールアップのコストは 、現在1300ドルから1600ドル/MBです)。

Duneのロールアップ経済学

データ可用性サンプリング (DAS) の導入により、このアーキテクチャは根本的に変わりました。 DASを使用すると、ライトノードは、各ブロック全体をダウンロードするのではなく、ブロックデータのランダムサンプリングのラウンドに参加することで、データが利用可能であることを確認できます。 複数回のサンプリングが完了し、データが利用可能であるという一定の信頼度しきい値に達すると、トランザクション プロセスの残りの部分は安全に実行できます。 このようにして、チェーンはブロックサイズを拡張しながら、データの可用性を簡単に検証できます。 また、大幅なコスト削減も達成され、これらの新しいレイヤーは DAコストを最大99%削減できます。

0xngmiのDAに非常に適切な例え

データ可用性レイヤーは、スループットを大幅に向上させるだけでなく、相互運用性の向上にも意味があります。 安価なDAは必然的に、 Caldera 、 AltLayer 、 Conduit などのロールアップ・アズ・ア・サービス・プロバイダーによる展開がますますシンプルになる新しいカスタム・ロールアップ・チェーンのカンブリア爆発的な増加を 後押し するでしょう。ただし、L2 と L3 のエコシステムが出現すると、デフォルトで断片化されます。 新しいプラットフォームにユーザーを獲得することはすでに困難であり、相互運用性、流動性、ネットワーク効果が限られている場合、さらに悪化します。 統合されたDAレイヤーがこれらの各ネットワークの基盤として機能することで、資金の流れはより簡素化され、より幅広いユーザーベースを引き付けます。

Caldera やその他のRaaSプロバイダーは、プロジェクトがカスタムロールアップを構築する際にDAレイヤーを選択できるようにします

Avail、 EigenDA、 Celestia はDAエコシステムの主人公であり、それぞれが同じスペースにサービスを提供していますが、インフラストラクチャスタック、実行、市場投入に関してわずかに異なるアプローチを取っています。

技術的なアーキテクチャに関しては、Avail、Ethereum、EigenDAはKZGコミットメントを使用していますが、Celestiaは不正証明を使用して ブロックが正しくエンコードされていることを確認しています。 KZG証明の生成は、DAを証明するための非常に厳密な方法ですが、特にブロックサイズが大きくなると、ブロックプロデューサーの計算オーバーヘッドが増加します。 一方、Celestiaは、データが不正防止スキームを介して暗黙的に利用可能であることを前提としています。 計算上の「作業」がないことと引き換えに、システムは、ノードがブロックが正確にエンコードされていることを確認できるようになるまで、一定時間、不正防止の異議申し立て期間を待たなければなりません。 KZGの証明と不正の証拠はどちらも急速な技術進歩を遂げています。それらのトレードオフは複雑さを増し続ける可能性があり、一方のメカニズムが他方のメカニズムよりも厳密に支配的になるかどうかはまだ不明です。

Availにとって、KZGのコミットメントを持つアーキテクチャは、zkの構築に適している - これは、将来zkが支配した場合、Celestiaが楽観的な証明に依存しているため、困難に直面する可能性がある領域です。 さらに、アベイルズのライトクライアントのP2Pネットワークは、すべてのフルノードがダウンした場合でもネットワークをサポートできます。Celestiaのアーキテクチャでは、ライトクライアントはフルノードなしでは動作しません。 Avail と Celestia はどちらも、データをシャードに分割し、冗長性を追加し、そのデータを再構築して検証できるようにする DAS で イレイジャー コーディング を使用しています。

CelestiaやAvailのスタックとは対照的に、EigenDAはEthereumの既存のインフラストラクチャを利用しています。 EigenDA は、 データが利用可能であることを証明するためにデータをロールアップコントラクトに送信する必要がある場合、イーサリアムと同じファイナリティ時間を継承します。 ただし、ロールアップでEigenLayerを完全に使用すると、ファイナリティをはるかに高速に実現できます。

コンセンサスを得るために、AvailはPolkadotのSDKから継承された BABE + GRANDPA と、指名されたプルーフ・オブ・ステーク(NPoS)を使用します。 NPoSはデリゲーターが選出されることを望んでいるバリデーターのセットを 指名する役割を果たし 、BABEは誰が次のブロックを提案するかを決定し、GRANDPAはブロックファイナライズアルゴリズムとして機能します。

Celestiaはコンセンサスに Tendermint を使用しており、ユーザーはバリデーターのステーキング報酬の一部に$TIA(ネットワークのネイティブトークン)をステーキングすることができます。 CelestiaはTendermintで迅速なファイナリティを達成することができますが、楽観的なアーキテクチャのため、実際のデータ可用性の保証には待機期間があります(ユーザーは不正の証拠を提出する時間が必要です)。

EigenDA自体にはコンセンサスはありませんが、代わりにデータの可用性の有効性を保証するための2つのメカニズムがあります。

• 親権の証明。 これは基本的に、ノードがデータを保存していることを保証する経済的なセキュリティメカニズムですが、そのデータがネットワーク内のすべての人に提供されることを実際に保証するものではありません。 ノードは、データを持っていることを証明できない場合など、準拠していない場合にスラッシュされます。
• 十分な分散化。 オペレーターセットが分散化され、共謀に強い状態を維持することは、ネットワークが正しく動作するために重要です。 大規模で独立したバリデーターセットでは、データの提供は、多くの市場プレーヤーが喜んで参加する競争になります。 この規模では、共謀することは非常に困難です。

特筆すべき興味深い点は、Celestiaのアクティブなバリデーターセットは、ステーキングされたトークンの上位100人のバリデーターで構成されており、このしきい値は将来的に低下する可能性があることです。 さらに、各バリデーターはデータセット全体を格納します。 EigenDAは、データのごく一部を保存する各ノード(将来的には数百万の可能性)を最適化します - この場合、十分な数のノードが誠実であれば、データを再構築することができます。 EigenDAの完全な起源(および詳細)は、 Sreeramの最近のスレッドにあります。

固有レイヤー

まとめとして、Availは主要なDAレイヤーのコア コンポーネントの比較を行いました 。

また、これらの各設計のトレードオフに関する議論も浮上しています。 デビッド・ホフマン氏は、Celestiaはそれ自体がブロックチェーン全体であり、純粋なDA以上のものを必要とする複雑なスタックであると 指摘しました 。 一方、EigenDAは単なるスマートコントラクトのセットですが、CelestiaやAvailにはないイーサリアムに依存しています。

Twitterのデビッドホフマン

Celestiaチームは、セキュリティにはトークンが必要であり、オフチェーンデータのオンチェーン可用性を低下させることは不可能であるため、EigenDAは最終的にトークンが必要になると主張しています。 彼らは、ノードが誠実であること、データが利用可能であること、そして悪意のあるノードを罰するために、ネイティブトークンを含むインセンティブ構造でネットワークを検証できなければならないと主張しています。 ここで、CelestiaのNick White氏は、EigenDAに対する 批判 を提起しています:ソースチェーンがフォークされない限り、データを差し控えるリメイクされたバリデーターはスラッシュされません - これはイーサリアムであるため、非常にありそうにありません。

ブランディングの面では、EigenDAは非常に イーサリアムに沿った製品です。 EigenLayerチームは、 EIP-4844 とダンクシャーディングを念頭に置いて構築しており、Sreeram 氏の言葉を借りれば、EigenDAは「唯一のETH中心のデータ可用性レイヤー」として構築されています。 彼は、データ可用性レイヤーは、定義上、モジュール化された製品ですが、他のDAの「レイヤー」は、実際にはブロックチェーンそのものであると説明しています。

DAレイヤーをブロックチェーンにパッケージ化すると、DAレイヤー上でネイティブに実行されるロールアップに、主にセキュリティ保証という形で明確なメリットがあります。 しかし、Sreeram氏は、EigenDAを構築する上での彼のチームの目標は、イーサリアムエコシステムに隣接する真の「レイヤー」である第一原理からスタートし、イーサリアムエコシステムにデータ可用性サービスを提供する製品を作成することだと述べています。 同氏は、イーサリアムベースのロールアップは、すでに注文とコンセンサスをネットワークに依存しているため、ここでは個別のコンセンサスは必要ないと指摘しています。 (Sreeramは 、最近のBanklessのエピソードでこのことを雄弁に説明しています。

Availは、有効性の証明とDASを使用して構築されているため、エコシステム的に高度な柔軟性と相互運用性が可能です。 そのアーキテクチャは、多くの異なるプラットフォーム間でサービスを可能にするように設計されたスケーラブルなフレームワークの基盤を確立します。 この「独断的」な姿勢は、相互運用性と資金の流れを高め、イーサリアム中心ではないエコシステムにもアピールします。 ここでの最終的な目標は、すべてのチェーンから順序付けられたトランザクションデータを取得し、それをAvailに集約し、Web3全体の調整ハブにすることです。 ネットワークを開始するために、Availは最近、インセンティブ付きテストネットと並行して Clash of Nodesキャンペーン を開始し、ユーザーがバリデーターとライトクライアントを実行し、ネットワークチャレンジで競争できるようにしました。

Celestiaのエコシステム は、Ethereum、Ethereum rollups、Cosmos、OsmosisなどのエコシステムにまたがるRaaSプロバイダー、共有シーケンサー、クロスチェーンインフラストラクチャなどで構成されています。

Celestiaのエコシステムページからのスナップショット

これらの設計上の選択には、技術的にもマーケティング的にも、興味深いトレードオフが伴います。 個人的には、データ可用性のカテゴリーが勝者総取りの市場になるか、コモディティ化された市場になるかはわかりませんが、むしろ、プロジェクトがニーズに最も適したDAレイヤーを選択する寡占スタイルの市場が存在する可能性があります。 プロトコルの種類に応じて、チームは相互運用性、セキュリティ、または1つのエコシステムやコミュニティへの好みに合わせて最適化することができます。 カスタムユースケースのロールアップが予想どおりに爆発的に増加した場合、DAレイヤーを統合することを躊躇せず、複数の堅牢なオプションから選択できるようになります。

このテクノロジー、そしてモジュラーナラティブ全般はまだ比較的新しいものであり、Celestiaは最近稼働したばかりで、AvailとEigenDAは今後数か月でメインネットに到達します。 しかし、モジュール化に関するこれまでの技術的進歩は並外れたものでした(これらの概念の多くは数年前のアイデア にすぎません でした)。 ブロックチェーンの構築と使用方法を本質的に洗練させることで、DAレイヤーは間違いなくこのサイクル以降のコアテクノロジーの1つになるでしょう。

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