原作者：スノウ
原文翻訳: バイパー
記事査読者: エドワード、ピッコロ、エリサ、アシュリー、ジョイス
導入
ブロックチェーン技術の発展に伴い、分散型データの可用性は、ブロックチェーンの 3 つの主要な問題の 1 つを解決するための重要な方向性の 1 つになりました。これに関連して、Celestia、EigenLayer、Avail DA、NEAR DA などのプロジェクトが登場し、革新的なテクノロジーと設計を通じてブロックチェーンのスケーラビリティとパフォーマンスの問題を解決し、それによってブロックチェーン エコシステムの開発を促進しようとしています。
データの可用性の問題
データの可用性の概要
今日のブロックチェーン アーキテクチャでは、データ可用性 (DA) が重要なコンポーネントです。従来の単一ブロックチェーンとは異なり、モジュール式ブロックチェーンは、ネットワークを実行、データ可用性 (DA)、コンセンサス、決済レベルなどのさまざまな機能層に分解します。これらの層のうち、データ可用性 (DA) 層は、トランザクションの正当性を検証するために必要なデータを保存する役割を果たします。
出典: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer
データの可用性の問題
ブロックチェーンと分散台帳テクノロジーでは、データの可用性の問題が重要な課題です。その中核となるのは、すべてのトランザクション データがネットワーク上で公的にアクセス可能で検証可能であることを保証することであり、これはブロックチェーン システムの整合性とセキュリティを維持するために重要です。
ブロックチェーンシステムでは、各ブロックのトランザクションデータをネットワークノードで検証する必要があります。ただし、このデータがネットワーク全体に確実に分散され、すべての参加者が平等にアクセスできるようにすることが重要な問題です。
データの可用性が重要なのはなぜですか?
オフチェーン トランザクション: L2 ソリューションは、システム全体のスケーラビリティを向上させるために、メイン チェーンの外側でトランザクションを処理するように設計されています。ただし、L2 は L1 ブロックチェーン上のすべてのトランザクション データをすぐに記録しないため、このアプローチにはいくつかの課題が生じる可能性があり、すべてのトランザクション データの完全性と正確性を検証することが困難になる可能性があります。
レイヤ 1 へのセキュリティ依存: L2 ネットワークは独立して動作し、トランザクションを処理する機能を備えていますが、全体的なセキュリティを確保するために依然として L1 ネットワークに依存しています。 L2 から L1 へのデータ送信が完全かつ正確であることを保証することは、ネットワーク全体の整合性を維持するために重要です。
データに対する解決メカニズムへの依存: L2 ネットワークは、潜在的な紛争を解決するために不正行為の証明などのメカニズムを適用できます。これらのメカニズムの有効性は、トランザクション データの可用性とアクセスしやすさにあります。
透明性と信頼性の問題: ブロックチェーン テクノロジーでは、透明性が重要な原則です。 L2 ネットワークでは、ユーザーがトランザクションの信頼性を自律的に検証できない可能性があるため、データの可用性に関する問題が信頼の危機を引き起こす可能性があります。
検証の複雑さの増加: L2 の導入により、メイン チェーンに返されるデータの精度を確保するための複雑さが増加します。これにより、データの可用性の問題が発生するリスクも生じ、ネットワークの信頼性に影響を及ぼします。
DAソリューション
DA層にはさまざまなソリューションがあり、大きく分けてオンチェーンとオフチェーンの2種類に分けられます。
L2 ソリューションにおけるデータの可用性は通常、次の 2 つの異なる形式を取ります。
オンチェーン データの可用性: すべてのトランザクション データは L1 チェーンに保存されます。この方法はセキュリティが高くなりますが、コストも高くなります。これは、L2 が引き続き DA レイヤーとしてイーサリアムを使用し、データ可用性のコストを削減するためにイーサリアムに依存していることを意味します。
オフチェーン データの可用性: データはオフチェーンに保存され、暗号化された情報のダイジェスト (ハッシュ) のみがオンチェーンに保存されます。このアプローチはコスト効率が高くなりますが、データを取得するために外部エンティティに依存する必要があります。言い換えれば、イーサリアムを DA レイヤーとして使用する代わりに、データの可用性を取得するためのより経済的な方法を探しています。分散化とセキュリティの程度に応じて、オフチェーン ソリューションは、Validium、データ可用性委員会 (DAC)、Volition、および一般的な DA ソリューションの 4 つのタイプに分類できます。
DAトラックプロジェクトのレビュー
データ可用性 (DA) の分野には比較的少数のプレーヤーがいますが、Ethereum に加えて、Celestia、Eigenlayer、Avail、Near DA など、プロジェクトの点で独自の特徴を持ついくつかの主要プロジェクトもあります。進捗。 DA プロジェクトでは、セキュリティ、カスタマイズ性、相互運用性、コストなどの要素が重要です。
セレスティア
Celestia は、ユーザー数の増加に合わせて安全な方法で拡張できるように設計されたモジュラー データ アベイラビリティ (DA) ネットワークを採用した最初のプロジェクトです。そのモジュール設計により、誰でも簡単に独立したブロックチェーンを立ち上げることができます。
Celestia はモジュラー パブリック チェーンのリーダーとして、Cosmos SDK に基づいて開発されており、データの可用性の向上に取り組んでいます。メインネットでは、Celestia は大きな競争上の優位性を達成しました。
技術的特徴
Celestia の設計では、実行、コンセンサス、決済、データの可用性が分離されています。このモジュール構造により、あらゆるレベルでの専門化と最適化が可能になり、ネットワーク全体の効率と拡張性が向上します。
出典: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/monolithic-vs-modular
データ可用性サンプリング (DAS)
データ可用性サンプリング (DAS) は、ライト ノードがブロック全体をダウンロードせずにデータの可用性を検証できるようにする方法です。データ ブロックをランダムにサンプリングすることで、ライト ノードはこれらのデータが正常に取得および検証できるかどうかを検証し、ブロック全体のデータが利用可能かどうかを推測できます。
出典: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer
名前空間マークル ツリー (NMT)
NMT を使用すると、ブロック データをアプリケーションごとに個別の名前空間に分割できます。つまり、各アプリケーションは、それに関連するデータをダウンロードして処理するだけで済み、データ処理要件が大幅に軽減されます。
出典: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer
特徴分析
Celestia のロールアップは、Celestia での実行方法が独立して正規の状態を決定するという点でイーサリアムのロールアップとは異なります。この独立性により、ノードの自律性が高まります。ノードはソフトフォークとハードフォークを通じて操作方法を自由に選択できるため、集中ガバナンスへの依存が軽減され、より多くの実験と革新が促進されます。
Celestia のロールアップは実行に依存しません。つまり、EVM 準拠の設計に限定されません。このオープン性により、仮想マシンにイノベーションのためのより広いスペースが提供され、テクノロジーの開発の促進に役立ちます。
Celestia はブロックチェーンの導入プロセスを簡素化します。 Optimint などのツールを使用すると、開発者はコンセンサス メカニズムの複雑さや高コストを心配することなく、新しいチェーンを迅速に展開できます。
Celestia は、アクティブな状態の増加と履歴データのストレージを個別に処理し、より効率的なリソース価格設定メカニズムを提供します。このアプローチにより、実行環境間の対話が軽減され、ユーザー エクスペリエンスが向上します。
Celestia のアーキテクチャは、さまざまなチェーンが安全に相互接続できるようにする信頼を最小限に抑えたブリッジの作成をサポートしており、それによってブロックチェーン クラスターのセキュリティと相互運用性が強化されます。
Celestia は、ユーザー数の増加に応じて安全に拡張することを主な目的として、モジュール式に設計された初の DA ネットワークです。モジュール構造により、独立したブロックチェーンの起動は簡単です。 Celestia は、その独自のアプローチと技術革新により、ブロックチェーン業界で重要な役割を果たすことが期待されています。セキュリティと分散化を維持しながら、ブロックチェーンの課題、特にスケーラビリティの問題を解決することに重点を置いているため、成長するブロックチェーン エコシステムの重要なプレーヤーとなっています。
固有DA
EigenLayer は、ユーザーが他のサイドチェーン、オラクル、その他のプラットフォーム上で ETH、lsdETH、LP トークンを再プレッジし、ノードとして検証報酬を受け取ることを可能にする再プレッジ プロトコルです。 Eigen DA は、Ethereum 上に構築された分散型データ可用性 (DA) サービスであり、EigenLayer Resaking を使用して構築されており、EigenLayer 上の最初のアクティブ検証サービス (AVS) になります。
技術的特徴
イーサリアムのデータ可用性機能の強化：Eigen DA は、Blob ブロック データと KZG コミットメントを利用して、カンクンのアップグレードされた Blob ブロック データと KZG コミットメントの助けを借りて、イーサリアムのデータ可用性機能を強化します。ノード検証作業にはイーサリアムのバリデーターが参加し、プロセス全体はイーサリアムの既存のインフラストラクチャを中心に完了します。
自律的なコンセンサスと P2P ネットワークはありません。Eigen DA ノードは、イーサリアム L1 上の EigenLayer コントラクトで ETH を再抵当し、イーサリアムバリデーターのサブセットになります。プルーフ・オブ・エスクローを使用すると、各オペレーターは、指定された保管期間内に割り当てられたすべての BLOB ブロックを保管した場合にのみ計算できる関数の値を定期的に計算して送信する必要があります。この関数を計算せずに BLOB を証明した場合、そのデータ項目にアクセスできる人は誰でも、そのノードが保持する ETH を斬ることができ、ネットワークのセキュリティと信頼性が確保されます。
EigenLayer コンセンサスメカニズム: ETH ステーカーは、Eigen DA ネットワークを検証し、Eigen DA 固有のスラッシュ条件を受け入れることを選択できます。その後、ネットワークのステータスを証明する POS バリデータとして機能します。
データ可用性層:Eigen DA は、通話データを小さなチャンクに分割し、これらのチャンクに対して消去コーディングと KCG 多項式コミットメントを実行して、ノードの半分が離脱した場合でもシステムに影響を与えることなく、各ノードがごく一部のみをダウンロードするシステムを容易にします。これが可能になるのは、一部のブロックが失われた場合でも消去コーディングによって完全なデータ状態を再構築でき、KZG 証明によって受信したブロックがノードによって要求されたものと同じであることが保証されるためです。
出典: https://www.blog.eigenlayer.xyz/intro-to-eigenda-hyperscale-data-availability-for-rollups/
特徴分析
Eigen DA のノードは、EigenLayer ネットワーク内の再ステーキング ノードのサブセットです。Eigen DA ノードになるために追加のステーキング コストはかかりません。
既存の DA ソリューションは、P2P ネットワークを使用して BLOB を転送します。オペレーターはピアから BLOB を受信し、同じ BLOB を他のユーザーに再ブロードキャストします。これにより、達成可能な DA レートが大幅に制限されます。 EigenDA では、分散機能は、Blob を EigenDA オペレーターに直接送信します。データを分散するために直接通信に依存することにより、データの配布はコンセンサス プロトコルや P2P ネットワークのスループットによって制限されなくなり、通信、ネットワーク遅延、確認時間が短縮され、データ送信速度が向上します。
Eigen DA はイーサリアムのセキュリティの一部を継承しており、他の DA ソリューションよりも高いセキュリティを備えています。
また、Eigen DA は、さまざまなプレッジ トークン モデル、消失符号化率などを柔軟に選択するためのロールアップもサポートしており、より高い柔軟性を提供します。
Eigen DA の最終確認はイーサリアムメインネット上の Eigen DA コントラクトに依存するため、最終確認にかかる時間のオーバーヘッドという点で、Eigen DA のコストは他の DA ソリューションよりも大幅に高くなります。
Eigen DA は、イレイジャー コーディング、KZG コミットメント、ACeD などの高度なテクノロジーを採用し、データ可用性 (DA) をコンセンサスから分離することで、トランザクション スループット、ノード負荷、DA コストの点で優れたパフォーマンスを実現し、イーサリアム DA プランをはるかに上回っています。他の DA ソリューションと比較して、Eigen DA は起動コストとステーキングコストが低く、ネットワーク通信とデータ送信速度が速く、柔軟性が高くなります。したがって、Eigen DA は DA 市場の新たな競合相手になると予想されており、イーサリアムの DA サービスの一部を担うことが期待されています。
TNAプロトコル
出典: https://tna-btc.com/
TNA プロトコルは、フルチェーンのドメイン名資産発行と DA ソリューションを統合するビットコイン資産およびセキュリティ プロトコルです。ビットコイン データの可用性に関する綿密な調査に基づいて、TNA プロトコルは、ビットコイン メイン ネットワークと 2 番目のネットワークの間でステータスを同期でき、複数のビットコイン 2 番目のネットワークにも実装できる BLOB ベースの DA フレームワークである TNA コアを立ち上げました。ネットワークの層間でネットワークを階層化し、セキュリティと経済性を組み合わせます。 TNA Core のソリューションは、Nubit、B Squared などの主要なビットコイン DA ソリューションにうまく統合でき、より効率的なデータ可用性の実現に役立ちます。
さらに、TNA Core の DA ソリューションと、チェーン全体で発行できるドメイン名資産である Tapname を緊密に統合して、クロスチェーンの相互運用性の標準を直接定義することができ、ユーザーはドメイン名を使用してさまざまなネットワーク間でトランザクションをシームレスに実行できます。 TNA コアはセキュリティ バリアを提供します。
TNA プロトコルの物語のアップグレードは非常に重要であり、通貨価格と商品に対する二重のメリットに反映されています。まず第一に、物語のアップグレードとそれに伴う新しい経済モデルは、TNA プロトコルがトークンの新しい流動性と取引シナリオを模索するのに役立ちます。これにより、ドメイン名と DA レイヤーベースのクロスを通じて、トークンの潜在的な価格上昇の機会がより大きく明確になります。この計画によって定義されたチェーンの相互運用性標準により、TNA プロトコル関連のトークンの使用シナリオも増加し、それによってトークンの価値の向上に役立ちます。
第二に、このナラティブのアップグレードは製品に大きなメリットももたらします。新しいビットコインのクロスチェーン相互運用性標準は、ユーザー エクスペリエンスの向上とより多くの第 2 層ネットワークの採用を促進することにより、Tapnames ドメイン名の競争力を高め、より多くのユーザーを参加させて使用するようになります。
したがって、この物語のアップグレードは、コミュニティと通貨の価格に直接プラスの影響を与えるだけでなく、製品の開発とエコシステムの繁栄を促進し、エコシステム全体の長期的な持続可能な発展のための強固な基盤を築くでしょう。 。
アベイルDA
Avail DA は、次世代の信頼を最小限に抑えたアプリケーションとソブリン アグリゲーションのニーズに対応するように設計されています。その優れた利点は、ライト クライアントがピアツーピア ネットワーク サンプリングを通じてデータの可用性を簡単に検証できる革新的なセキュリティ アプローチです。 Avail DA が提供する比類のないデータ可用性インターフェイスと強力なセキュリティ機能により、開発者はゼロ知識または不正防止テクノロジーに基づいたブロックチェーン アプリケーションをより効率的かつ簡単に作成できます。
出典: https://blog.availproject.org/the-avail-vision-reshaping-the-blockchain-landscape/
DA 分析を利用する
Avail は、イーサリアム仮想マシン (EVM) と互換性のあるブロックチェーンであり、効率的なトランザクションの順序付けと記録が含まれており、データ ストレージと実現可能性の検証を提供します。従来のスマート コントラクトやベース レイヤーの依存関係と比較して、Avail では、Rollup がデータを直接公開し、ライト クライアント ネットワークを通じて検証することができます。このモジュラー設計により、開発者は Avail にデータを保存し、決済用に他のネットワークを選択できるため、柔軟性と選択肢が広がります。
Avail のコンセンサス メカニズムは、Polkadot SDK の BABE および GRANDPA コンセンサス メカニズムを継承しており、Polkadot の Nominated Proof of Stake (NPoS) を採用して、最大 1,000 の検証ノードをサポートします。 Avail は、強力なコンセンサス メカニズムに加えて、分散型機能も備えており、ライト クライアントの P2P ネットワークを通じてデータをサンプリングし、障害が発生した場合でもデータの可用性を確保するための効率的で信頼性の高いバックアップ メカニズムを提供します。
Avail はトランザクションの注文、記録、データの実行可能性の検証に優れており、イーサリアム仮想マシン (EVM) 互換のブロックチェーンをサポートしています。そのライト クライアント ネットワーク検証メカニズムにより、Rollup on Avail は、スマート コントラクトやベース レイヤに依存せずに、ライト クライアント ネットワークを通じてステータスを検証できます。モジュール式の性質により、開発者は Avail にデータを保存し、決済用に他のネットワークを選択できます。
ノードの種類
フルノード: これらのノードは、ブロックのダウンロードと正確性の検証を担当しますが、コンセンサスプロセスには参加しません。これらの役割は、ネットワークの整合性を確保するために重要です。
検証ノード: これらのノードは、Avail DA コンセンサス メカニズムの中核です。これらは、ブロックの生成、含まれるトランザクションの決定、ネットワークの順序の維持を担当します。検証者ノードは、DA 層の操作の基礎となるコンセンサス参加を通じてインセンティブを獲得します。
ライト クライアント: 限られたリソースで動作するライト クライアントは、ネットワークに参加するためにブロック ヘッダーに依存します。これらは、オンデマンドで特定のトランザクション データについてノード全体にクエリを実行でき、ネットワークの分散化とアクセシビリティを維持するために重要です。
DA付近
2023 年 11 月 8 日、NEAR 財団は、ETH ロールアップおよびイーサリアム開発者に強力でコスト効率の高いデータ可用性を提供する NEAR データ可用性 (NEAR DA) レイヤーの立ち上げを発表しました。最初のユーザーには、StarkNet の Madara、Caldera、Fluent、Vistara、Dymension RollApps、Movement Labs が含まれます。
出典: https://docs.near.org/zh-CN/concepts/basics/protocol
テクノロジーアーキテクチャ
NEAR DA は、NEAR コンセンサス メカニズムの重要な部分である Nightshade を活用し、ネットワークを複数のシャードに並列化します。
NEAR の各シャードは、チャンクと呼ばれるブロックの小さな部分を生成します。これらのチャンクが集約されてブロックが生成されます。ブロックプロデューサーがレシートを処理するときは、対応するレシートに関して合意に達する必要があります。ブロックが処理されてブロックに含まれると、レシートはコンセンサスに必要なくなり、ブロックチェーンの状態から削除できます。したがって、必要以上のデータがある場合でも、NEAR はコンセンサスを遅くすることはありませんが、NEAR DA のユーザーはトランザクション データをクエリするのに十分な時間があります。したがって、スケーラブルでコスト効率の高いデータの可用性は、ロールアップ シナリオにとって非常に重要です。 NEAR プロトコルがステートレス検証に移行すると、特定の種類のバリデーター (ブロック バリデーター) のハードウェア要件がさらに削減されます。状態をメモリに保存することで、NEAR はより多くのシャードをサポートできるようになり、システムがより分散化されます。
利点分析
NEAR DA では、BLOB コミットの処理時にコンセンサスに達する NEAR バリデーターによってコンセンサス検証が提供されます。データの耐久性の点では、フル ノードは関数の入力データを少なくとも 3 日間保存しますが、アーカイブ ノードはデータをさらに長期間保存できます。
NEAR DA の設計により、コンセンサスが効率的に利用され、過剰なデータが無駄にならないようになります。さらに、このデータは、インデクサー サポートを提供するために、NEAR 上のすべての主要なブラウザーによってインデックス付けされています。
最後に、プロミスを長期的に利用できるようにするために、NEAR DA は、限られた専門知識とツールを使用して誰でも構築できる簡単に作成できるアプローチを採用しています。
NEAR-Polygon CDK の統合により、開発者は独自のロールアップを構築し、Polygon エコシステムの一部になることができます。
これは、NEAR DA とゼロ知識ベースのレイヤー 2 スタックとの最初の統合であり、スケーラブルなデータ可用性ソリューションを求める開発者にさらに多くのオプションを提供します。
要約する
ブロックチェーン分野では、Celestia、EigenLayer、Avail DA、NEAR DAなどのDAプロジェクト間の競争が熾烈を極めています。 DA レイヤーのプロジェクトは雨後の筍のように湧き出ていますが、そのコア技術は複雑ではなく、各プロジェクトには独自の技術と競争上の優位性があります。これらのプロジェクトは、ブロックチェーン技術分野における多様性と革新性を実証しています。将来的には、これらのプロジェクトが開発と成熟を続けるにつれて、ブロックチェーンエコシステムのさらなる成長と発展に重要な貢献をすることが期待されています。
