PSE 거래: 모듈형 블록체인의 새로운 이야기 - DA 레벨 챔피언 경쟁

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Odaily资深作者

2023-08-26 12:06

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단기에서 중기적으로는 DA 수준 트랙이 단편화되는 상황이 발생할 것입니다.

AI 요약

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단기에서 중기적으로는 DA 수준 트랙이 단편화되는 상황이 발생할 것입니다.

원저자:@cryptohawk，PSE Trading Analyst

1. 모듈형 블록체인의 핵심 부분

역사적 주류 블록체인 아키텍처는 비계층적 구조입니다. 즉, 계산/정산/합의/데이터 가용성의 4가지 핵심 기능이 동일한 노드 배치에 의해 수행됩니다. 이에 비해 블록체인의 계층적 구조인 노드는 컴퓨팅/정산/합의/데이터 가용성의 4가지 핵심 기능 중 일부에만 집중하면 되므로 노드 하드웨어 임계값을 줄이고 확장을 달성할 수 있습니다.

블록체인의 4가지 핵심 기능 모듈 정의:

이더리움을 핵심으로 하는 이더리움 롤업 생태계가 본격화되는 순간, L2의 가스비는 L1에 비해 거의 90% 절감할 수 있었지만, 아직 충분히 낮지 않고 아직 거리가 멀다. 미래에 구상되는 수억 명의 C-end 사용자를 연결한다는 목표입니다.

23.7 ETH 커뮤니티 컨퍼런스에서 Avail 창립자의 연설에 따르면 현재 롤업 비용의 거의 70%가 Ethereum L1의 tx 데이터 및 증명 데이터 공개에 속합니다. 모듈형 블록체인의 다음 단계는 거의 예측 가능합니다. ETH L1과 수많은 전용 DA 레이어가 데이터 가용성 수준에서 경쟁하여 새로운 롤업에 대한 진입 장벽을 극적으로 낮추고 보안 및 분산화를 희생하지 않고 영역을 더욱 강화합니다. 블록체인 확장성 및 상호 작용 감소 소송 비용.

2 DA 계층의 최신 개발

2.1 DA 레이어 기술 경로

데이터 가용성을 보장하는 방법과 관련하여 DA 계층은 많은 기술 혁신을 채택하고 완전한 데이터를 획득/복원할 수 있도록 보장하는 등 일부 기술 방향이 DA 계층에서 합의되었습니다.

(1) 삭제 코드

DA 노드가 데이터 조각을 잃어버리는 것을 방지하기 위해 삭제 코드 기술은 원본 데이터를 N 요소에서 M 요소(M > N)로 확장합니다. 단, 확장된 데이터의 M 요소에서 N 고유 요소를 얻는 한, 확장 데이터를 완성하세요.

DA 레이어는 블록 내 tx/blob을 최소 요소로 사용하고, EigenDA Espreeso는 1차원 Reed-Solomon 인코딩 방식을, Celestia ETH Darksharding은 2차원 Reed-Solomon 인코딩 방식을 채택합니다.

(2) 데이터 가용성 샘플링

데이터 가용성 샘플링 메커니즘은 삭제 코드를 기반으로 합니다. 즉, 노드는 전체 블록 데이터를 다운로드할 필요가 없으며 특정 수의 데이터 블록이 충분한 노드(라이트 노드도 포함)를 통해 블록 빌더로부터 무작위로 샘플링되어 최대한의 가용성을 보장합니다. 최악의 경우 전체 블록을 복구할 수 있습니다.

물론, 원본 데이터가 올바르게 코딩되고 확장되었는지 증명하는 방법과 같은 다른 기술적 방향에서는 다양한 DA 계층에서 채택하는 방식에 차이가 있습니다.

(1) 사기 방지 모드

대표 프로젝트 : 셀레스티아

라이트 노드가 고유한 데이터 블록을 충분히 샘플링하고 풀 노드에 브로드캐스트함으로써 정직한 풀 노드는 인코딩을 실행하여 완전한 블록을 복원하고 비교 및 검증을 위해 블록 빌더가 발행한 데이터 머클 루트와 루트를 다시 계산할 수 있습니다. 검증에 실패하면, 즉 원본 데이터가 올바르게 인코딩 및 확장되지 않았음을 증명하는 경우 풀 노드는 사기 증명을 라이트 노드 및 풀 노드에 방송합니다.

장점: 게임 이론 인센티브 메커니즘 구현에 대한 기술적 장벽이 더 작습니다.

단점: 최소한의 정직성 가정이 충족되어야 합니다.

(2) KZG 헌신 모델

대표 프로젝트 : EigenDA, Espresso, Avail, ETH Darksharding

KZG 확약은 다항식 확약 증명으로, DA 레이어의 tx 데이터 사양에 따라 모든 원본 데이터와 확장 데이터는 아래 그림과 같이 8개 요소(d 0, x 0)로 X, Y 그리드에 매핑됩니다. , (d 1, x 1)...(e 0, x 4),(e 1, x 5)... 그리고 라그랑지 보간법을 사용하여 이를 통과하는 최소 차수 다항식을 찾습니다. 증명자는 일치해야 합니다. 비밀 A의 신뢰할 수 있는 설정을 가진 이 다항식 f(x)는 C(f)를 약속합니다.

그 후, 증명자는 그룹 요소에 대해 고정된 48바이트 증명 Π를 생성합니다. C(f)를 사용하면 검증자는 모든 원본 데이터와 확장 데이터가 요소 포인트를 가리키는 경우 각 요소에 대해 y=f(x)가 유효한지 확인할 수 있습니다. 의 모두 동일한 다항식에 있으므로 원본 데이터가 올바르게 코딩되고 확장되었음을 증명할 수 있습니다.

장점: 빠른 검증 및 증명;

단점: 신뢰할 수 있는 설정이 사전에 필요하며 양자 컴퓨팅에 저항하지 않습니다.

(3) DA 위원회 다중 서명 모드(데이터 가용성 위원회)

대표 프로젝트 : Arbitrum Nova

이 모드에서 블록체인은 외부 DA 위원회에 의존하여 tx 데이터를 저장하고 B-end/C-end 사용자의 요구에 따라 데이터를 제공할 것을 약속합니다. 소위 DA 약속은 위원회 구성원이 특정 임계값 수를 충족하는 BLS 서명을 사용하여 특정 전송 데이터 블록의 해시 및 DA 만료 시간에 서명할 수 있음을 의미합니다.

장점: 매우 저렴한 비용;

단점: 데이터 가용성은 일치하는 정직 인센티브 모델 + 사악한 처벌 모델 + DAO 거버넌스 모델에 따라 달라지며 사기 증명 및 KZG 약속 증명보다 신뢰성이 낮으므로 가치가 낮은 비금융 애플리케이션의 대화형 tx 데이터 저장에 적합합니다. .

2.2 모듈 분할 방식

블록체인의 다양한 모듈이 특정 프로젝트 간에 어떻게 분할되는지에 대한 많은 설계 계획이 시장에 나와 있습니다. 다음은 Celestium, Celestia Sovereign Rollup, Eigen Rollup, Espresso Rollup 및 Ethereum Rollup의 6가지 주요 설계 프레임워크를 나열합니다.

몇 가지 핵심 사항을 던져보세요.

(1) 통합 결제 계층을 통해 많은 롤업이 크로스체인 보안 및 집계 유동성을 누릴 수 있습니다.

중계 신뢰 계층을 통한 L1 간의 크로스 체인과 비교하여 Rollup 간의 통합 결제 계층은 결제 계층에서 실시간으로 서로 글로벌 상태를 공유할 수 있으며 토큰 및 정보 크로스 체인의 보안이 더 높습니다.

다음 저자는 두 가지 타사 크로스체인 브리지 솔루션을 나열합니다.

Rollups의 공식 크로스체인 브릿지 계약 및 SDK를 통해 더 큰 신뢰를 가정하지 않는 크로스체인이 실현됩니다.

제3자 유동성 풀을 통해 더 빠르고 저렴한 크로스체인이 실현됩니다.

(2) TX 정렬 권한은 DA 계층에서 가정되어서는 안 됩니다.

최근 Celestia의 연구원인 NashQ는 tx 정렬 권한이 주로 aggregator/DA 계층에 할당되는 다양한 Rollup 변형 모듈을 제안했습니다. 저자는 mev의 민주화된 배포에 대한 논의가 점점 더 많은 관심을 받고 있다고 믿습니다. PBS로 대표되는 메커니즘은 차익거래자 및 노드/분류자 사이에서 mev의 값을 합리적으로 배포할 수 있으며 헤드 Rollup에서 다음과 같은 방식으로 채택될 것입니다. 높은 확률. DA 계층의 합의 메커니즘 및 네트워크 아키텍처 설계는 데이터 가용성 보장에 중점을 두어야 하며, tx 정렬과 관련된 추가 mev 할당 메커니즘이 추가되면 네트워크 아키텍처의 기술적 요구 사항에 불필요한 문제가 발생할 수 있습니다.

(3) 이더리움은 향후 10년 동안에도 여전히 대부분의 롤업 합의 레이어 및 결제 레이어에 가장 적합한 옵션이 될 것입니다.

모듈형 블록체인 프레임워크 하에서 대부분의 블록체인 사용자(실무자 포함)는 합의 레이어가 제공하는 보안 및 블록 최종성에 크게 신경 쓰지 않으며, 저자는 합의 레이어가 블록체인 모듈의 핵심이라고 믿습니다. 2023년에도 Polygon POS 체인의 비정상적인 블록 롤백 이벤트가 발생하여 Polygon POS 체인에 대한 Cex 및 크로스 체인 프로토콜의 블록 확인 시간이 크게 연장되어 부정적이며 광범위한 영향을 미쳤습니다. 따라서 저자는 이더리움이 향후 10년 동안 스마트 컨트랙트 퍼블릭 체인(91 Open) 합의 레이어의 리더로서 흔들리지 않을 것이며, 롤업 합의 레이어를 위한 최선의 선택이기도 하다고 판단한다. Rollup 블록 및 글로벌 상태 정산 확인의 핵심 모듈인 정산 레이어는 합의 레이어와 통합하기 위한 최선의 선택입니다.

3 주류 DA 레이어 프로젝트 소개

3.1 Celestia

DA 레이어를 제공하는 최초의 솔루션으로 Celestia의 네트워크 아키텍처는 합의 레이어와 데이터 가용성 레이어로 구분됩니다.

(1) 합의 계층: Celestia는 Cosmos의 아키텍처를 크게 빌려 Celestia APP라는 POS 체인을 합의 계층으로 구축합니다. 이 아래에서 Celestia-core는 Tendermint의 수정된 버전을 합의 알고리즘으로 사용하고 노드는 여전히 Tendermint를 사용합니다. p2p 네트워크 규칙을 적용하고 ABCI++를 통해 애플리케이션 계층(예: 상태 머신)에 연결하여 PoS 로직을 실행하고 거버넌스를 수행합니다.

(2) 데이터 가용성 계층: Celestia는 DAS(데이터 가용성 샘플링) 기술을 사용하여 라이트 노드가 전체 블록을 다운로드하지 않고 블록 데이터 Merkle 루트가 포함된 블록 헤더만 다운로드하여 전체 노드에 가까운 보안 속성을 생성할 수 있도록 합니다.

구체적으로, DAS의 각 라운드에서 Celestia 라이트 노드는 각 블록에 대한 삭제 코드로 인코딩된 2k × 2k 데이터 블록을 샘플링합니다. 각 라이트 노드는 확장 행렬에서 일련의 좌표를 무작위로 선택하고 데이터 블록에 대한 전체 노드와 이러한 좌표에서 해당 머클 증명을 쿼리합니다.

1000 tx가 포함된 블록을 브로드캐스트할 때 풀 노드가 tx를 숨긴다고 가정할 때, 라이트 노드는 샘플링 검사를 통해 모든 블록 데이터에 대해 사용 가능해야 한다는 가정(즉, 복구하기에 충분하지 않은 오류/손실된 데이터 블록이 없음) 전체 블록)이 99.9999% 신뢰 확률에 도달하면 1000개의 원본 데이터 블록을 단순 샘플링하고 악의적인 전체 노드가 tx를 숨기는 경우 이를 달성하려면 약 13,800개의 샘플이 필요하므로 전체 블록을 직접 다운로드하는 것이 좋습니다. 블록이 샘플링되고 악성 풀노드는 100만 개 이상의 데이터 블록을 숨기며, 48개의 샘플만 필요하며 효율성 차이는 약 288배입니다.

DAS가 달성할 수 있는 것:

1. 소량의 샘플링을 통해 풀 노드가 방송하는 블록이 블록 데이터의 25% 이상을 숨기고 있는지 여부를 알아낼 수 있습니다.

2. 데이터의 75%를 얻기 위한 샘플링을 통해 전체 블록 데이터를 복구할 수 있습니다.

DAS가 달성할 수 없는 것:

1. 블록 생산자가 데이터의 25% 이상을 숨기는 경우 전체 블록 데이터를 복구하는 것이 불가능할 수 있습니다.

2. 샘플링할 라이트 노드가 충분하지 않은 경우 중복되지 않은 데이터 블록을 충분히 샘플링하여 전체 블록을 재구성하는 것이 불가능할 수 있습니다.

심층적인 연구 보고서를 보려면 다음을 참조하세요.https://www.notion.so/web3-research/Celestia-27c77558cd5145c1ae3d7c8ab0d2084b

3.2 EigenDA

EigenLayer가 공식적으로 개발한 최초의 AVS 네트워크인 EigenDA는 EigenLayer의 프로손에 속하며 Ethereum 보안 하위 집합의 DA 계층에 위치하며 결제 계층이 동시에 제공되는 주권 블록체인 솔루션을 주로 홍보합니다. 실행 계층.

설립자 Sreeram Kannan은 Coded Merkle Tree, Scalable Data Availability Oracle, DispersedLedger 및 기타 DA 기술에 대한 혁신적인 연구를 수행했으며 현재 블록 데이터를 사용하고 있습니다. 2배 중복 1차원 삭제 코드 + KZG 약속 + ACeD(Authenticated Coded Dispersal) 단일 노드 스토리지 1/n 데이터 블록(네트워크 노드 번호 n) 기술 프레임워크는 DA 효율성 및 노드 대역폭 측면에서 ETH의 최종 DA 솔루션인 Danksharding을 크게 달성하기를 희망합니다.

심층적인 연구 보고서를 보려면 다음을 참조하세요.https://www.notion.so/web3-research/EigenLayer-8424bc53c2714fec99c68d9324787e6a

3.3 Espresso

Espresso Sequencer 네트워크는 동일한 노드 세트에서 모듈 방식으로 DA 레이어와 합의 레이어를 분리하기로 선택합니다. DA 레이어는 데이터 가용성을 보장하기 위해 tx+를 스크리닝 및 정렬하는 역할을 담당하고 합의 레이어는 합의에 도달하는 역할만 담당합니다. 데이터 세트의 단기 약속에 대해. 또한 DA 레이어와 합의 레이어도 EigenLayer와 같은 재스테이킹 레이어를 통해 ETH의 보안을 임대/공유합니다.

이점:

(1) 유연성: 낙관적인 상황에서 CDN 및 소규모 DA 위원회는 네트워크의 데이터 전송 용량 및 블록 확인 속도를 크게 향상시킬 수 있으며, 비관적인 상황에서는 네트워크가 적시에 P2P 프로토콜 및 DA 기본 레이어로 전환할 수도 있습니다. 보안을 보장합니다.

결점:

(1) 아키텍처 중복성: Espresso Sequencer 합의 계층은 DA 계층과 전혀 분리될 필요가 없습니다.

(2) 네트워크 보안은 Espresso Sequencer 네트워크에서 EigenLayer가 약속한 ETH 금액과 거의 동일하며, 동일한 트랙에서 EigenDA와 경쟁 상황에서 EigenLayer 리소스가 친화적인 경향이 있는 위험이 있습니다.

(3) MEV 캡처 기능 및 트랜잭션 검토 권한은 완전히 티라미수, 즉 Espresso DA 레이어에 집중되어 있으며 향후 최적화를 위해 PBS 등의 솔루션과 연결되어야 합니다.

심층적인 연구 보고서를 보려면 다음을 참조하세요.https://www.notion.so/web3-research/Espresso-Systems-8883e47a65dc485cb823090d32206ebd

3.4 ETH Proto-Darksharding

Vitalik이 22.11.5에 공개한 Ethereum의 미래 로드맵에서는 The Merge: POW to POS 단계 이후 Ethereum의 다음 단계의 핵심 목표는 EIP 4844를 통해 Rollup에 대한 트랜잭션 성능을 더욱 향상시키는 것임을 분명히 보여줍니다. 이더리움은 DAconsensussettlement 레이어로 위치하며, 실행 레이어만 Rollup에 할당됩니다.

EIP 4844는 연말 Cancun 업그레이드를 통해 출시될 예정입니다. 이 EIP는 Blob-Carrying Transaction이라는 새로운 트랜잭션 유형을 도입합니다. Rollup에서 업로드한 tx 데이터는 ETH Layer 1에 비영구적으로 저장될 수 있습니다. 블롭의 형태. 단일 Blob의 크기는 128KB이며, 각 블록에는 이상적으로 약 1MB 크기의 Blob 8개가 포함되며, 크기가 약 2MB인 최대 16개의 Blob이 포함됩니다. 이는 현재에 비해 크게 향상된 것입니다. ETH의 평균 블록 크기는 90KB입니다. 특별 확장. ETH 노드의 저장 상태가 폭증하는 것을 방지하기 위해 일정 기간(구체적인 기간은 미정, 2주 또는 1개월이 될 수 있음)을 벗어난 Blob을 자동으로 삭제할 계획이므로 Blob은 간주될 수 있습니다. 일종의 캐시로.

Vitalik이 구상하는 미래 최종성은 이더리움 체인에 상태 루트만 저장하고 세부 거래 데이터는 전용 DA 레이어에 저장되지만 단기 절충 솔루션 EIP 4844는 ETH 체인과 ETH 체인 간의 직접적인 연결을 가리킵니다. 전용 DA 레이어 비즈니스 경쟁은 전용 DA 레이어에 대한 낮은 데이터 저장 비용 카드를 사용하는 것 외에도 더 넓은 비즈니스 모델을 탐색하고 더 나은 DAPP 생태계를 구축할 수 있는지 여부가 성공의 열쇠가 될 것입니다.

4 결론

지난 주기에서 전체 팬 데이터 저장소 트랙은 자본 거품 축적과 개발자에 대한 매력이 없었거나 사용자가 중앙 집중식 데이터 저장소 및 호스팅의 위험에 민감하지 않았고 분산형 필요성이 있었기 때문에 이점이 없었습니다. 저장을 위해 일시적으로 위조되었습니다. 모듈형 블록체인의 필수 모듈인 DA 레이어는 가장 가치 있는 실행 레이어 트랜잭션 전송 데이터의 저장소에 위치하며 저렴한 비용으로 데이터의 가용성(접속 및 검열 방지 없는 공개 액세스) 및 무결성을 보장합니다. 정확성 개인 정보 보호는 보다 상업적인 요구에 맞는 이야기가 될 것입니다.

단기에서 중기적으로는 DA 수준 트랙이 단편화되는 상황이 발생할 것입니다.

(1) 이더리움 롤업은 칸쿤 업그레이드 후 EIP 4844로 인한 Blob 데이터 저장 비용 절감의 이점을 누리며 DA 모듈에서 ETH L1의 시장 경쟁력을 계속 유지할 수 있습니다.

(2) ETH L1을 결제 계층으로 사용하고 실행 계층이 크로스체인 보안/유동성을 공유할 수 있도록 함으로써 실행 계층 간의 레고 빌딩 블록 상호 운용성을 향상시키는 DA 계층 솔루션(예: Celestium)에 대해 낙관적입니다. 생태적 발전의 선순환을 추구합니다.

(3) tx 데이터 저장 비용을 절감할 뿐만 아니라 ETH L1 보안의 일부를 공유할 수 있는 EigenLayer 헤비 서약 계약에 의존하는 DA 계층 솔루션(예: EigenDA, Espresso)에 대해 낙관적입니다.

(4) 좋은 인센티브 분배 메커니즘(예: PBS)을 갖춘 공유 정렬 방식은 헤드 Rollup 실행 계층에서 채택됩니다. tx 스크리닝/정렬 권한은 DA 계층에 부여되지 않아야 하며 DA 계층은 다음에 집중해야 합니다. 데이터를 사용할 수 있게 만드는 작업.