การตีความเชิงลึกของหลักฐานการจัดเก็บข้อมูล: ตระหนักถึงสถานะบล็อกเชนแบบข้ามเวลาและแบบข้ามสายโซ่

ผู้เขียนต้นฉบับ: LongHash Ventures

การรวบรวมต้นฉบับ: Deep Chao TechFlow

จะเป็นอย่างไรหากคุณสูญเสียความทรงจำทุกชั่วโมงและต้องขอให้คนอื่นบอกคุณตลอดเวลาว่าคุณทำอะไรลงไป? นี่คือจุดที่สัญญาอัจฉริยะมีอยู่ในปัจจุบัน บนบล็อกเชน เช่น Ethereum สัญญาอัจฉริยะไม่สามารถเข้าถึงสถานะได้โดยตรงเกิน 256 บล็อก ปัญหานี้รุนแรงขึ้นในระบบนิเวศแบบหลายสายโซ่ ซึ่งการดึงและตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลในชั้นการดำเนินการที่แตกต่างกันนั้นยากยิ่งขึ้น

ในปี 2020 Vitalik Buterin และ Tomasz Stanczak เสนอวิธีการเข้าถึงข้อมูลในช่วงเวลาต่างๆ แม้ว่าโซลูชัน EIP นี้จะหยุดชะงักลง แต่ความต้องการของมันก็กลับมาปรากฏอีกครั้งในโลกของหลายเครือข่ายที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ Roll-up ทุกวันนี้ การพิสูจน์การจัดเก็บได้เข้ามามีบทบาทในระดับแนวหน้าเพื่อให้การรับรู้และความทรงจำของสัญญาอัจฉริยะ

วิธีการเข้าถึงข้อมูลออนไลน์

DApps สามารถเข้าถึงข้อมูลและสถานะได้หลายวิธี วิธีการทั้งหมดเหล่านี้ต้องการความไว้วางใจในระดับหนึ่งจากแอปพลิเคชันในมนุษย์/เอนทิตี การรักษาความปลอดภัยทางเศรษฐกิจแบบเข้ารหัสลับ หรือโค้ด และทั้งหมดล้วนมีข้อเสียบางประการ:

เชื่อถือมนุษย์/หน่วยงาน:

โหนดเก็บถาวร: ผู้ดำเนินการสามารถเรียกใช้โหนดเก็บถาวรได้ด้วยตนเอง หรือพึ่งพาผู้ให้บริการโหนดเก็บถาวร เช่น Alchemy และ Infura เพื่อเข้าถึงข้อมูลทั้งหมดที่เริ่มต้นจากบล็อกกำเนิด พวกเขาให้ข้อมูลเดียวกันกับโหนดแบบเต็ม แต่ยังรวมถึงข้อมูลสถานะประวัติทั้งหมดสำหรับบล็อคเชนทั้งหมด บริการนอกเครือข่าย เช่น Etherscan และ Dune Analytics ใช้โหนดเก็บถาวรเพื่อเข้าถึงข้อมูลออนไลน์ ผู้เข้าร่วมนอกเครือข่ายสามารถพิสูจน์ความถูกต้องของข้อมูลนี้ได้ และสัญญาอัจฉริยะบนเครือข่ายสามารถตรวจสอบได้ว่าข้อมูลดังกล่าวลงนามโดยผู้เข้าร่วม/คณะกรรมการที่เชื่อถือได้ แต่ไม่สามารถตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลพื้นฐานได้ วิธีการนี้ต้องการให้ Dapp เชื่อถือผู้ให้บริการโหนดการเก็บถาวรเพื่อรันโครงสร้างพื้นฐานในลักษณะที่ถูกต้อง โดยไม่มีเจตนาร้ายใดๆ

เชื่อถือความปลอดภัยทางเศรษฐกิจ Crypto:

• ตัวสร้างดัชนี: โปรโตคอลการจัดทำดัชนีจะจัดระเบียบข้อมูลทั้งหมดบนบล็อกเชน ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างและเผยแพร่ API แบบเปิดเพื่อให้แอปพลิเคชันสามารถสืบค้นได้ ตัวสร้างดัชนีแต่ละรายการคือผู้ดำเนินการโหนดที่เดิมพันโทเค็นเพื่อให้บริการจัดทำดัชนีและประมวลผลแบบสอบถาม อย่างไรก็ตาม เมื่อข้อมูลที่ให้ไว้ไม่ถูกต้อง อาจเกิดข้อพิพาทและกระบวนการอนุญาโตตุลาการต้องใช้เวลา นอกจากนี้ ข้อมูลจากตัวสร้างดัชนี เช่น The Graph ไม่สามารถนำมาใช้โดยตรงในตรรกะทางธุรกิจของสัญญาอัจฉริยะ แต่ใช้ในบริบทของการวิเคราะห์ข้อมูลบนเว็บ 2

• ออราเคิล: ผู้ให้บริการของออราเคิลใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากผู้ให้บริการโหนดอิสระหลายราย ความท้าทายที่นี่คือข้อมูลที่ได้รับจาก Oracle อาจไม่ได้รับการอัปเดตบ่อยครั้งและมีขอบเขตที่จำกัด Oracle เช่น Chainlink มักจะรักษาสถานะเฉพาะไว้เท่านั้น เช่น ข้อมูลราคา และไม่สามารถทำได้สำหรับสถานะและข้อมูลประวัติเฉพาะแอปพลิเคชัน นอกจากนี้ วิธีการนี้ยังทำให้เกิดอคติในข้อมูลและจำเป็นต้องได้รับความไว้วางใจจากผู้ให้บริการโหนด

รหัสความน่าเชื่อถือ:

ตัวแปรและฟังก์ชันพิเศษ: บล็อคเชน เช่น Ethereum มีตัวแปรและฟังก์ชันพิเศษที่ใช้เป็นหลักในการให้ข้อมูลเกี่ยวกับบล็อคเชน หรือเป็นฟังก์ชันยูทิลิตี้ทั่วไป สัญญาอัจฉริยะสามารถเข้าถึงบล็อกแฮชของ 256 บล็อกล่าสุดเท่านั้น ด้วยเหตุผลด้านความสามารถในการขยาย แฮชแบบบล็อกบางรายการอาจไม่พร้อมใช้งาน การเข้าถึงบล็อกแฮชในอดีตจะมีประโยชน์มาก เนื่องจากจะช่วยให้สามารถตรวจสอบหลักฐานกับแฮชเหล่านั้นได้ ไม่มี opcode ในสภาพแวดล้อมการดำเนินการ EVM ที่สามารถเข้าถึงเนื้อหาของบล็อกเก่า เนื้อหาธุรกรรมก่อนหน้า หรือเอาต์พุตการรับ ดังนั้นโหนดจึงสามารถลืมเนื้อหาเหล่านี้ได้อย่างปลอดภัยและยังคงประมวลผลบล็อกใหม่ วิธีการนี้ยังจำกัดอยู่เพียงบล็อคเชนเดียวเท่านั้น

เมื่อพิจารณาถึงความท้าทายและข้อจำกัดของโซลูชันเหล่านี้ จึงมีความต้องการที่ชัดเจนสำหรับการจัดเก็บแบบออนไลน์และการจัดเตรียมแฮชแบบบล็อก นี่คือที่มาของหลักฐานการจัดเก็บ เพื่อทำความเข้าใจ Proof of Storage ให้ดียิ่งขึ้น เรามาดูการจัดเก็บข้อมูลในบล็อคเชนกันดีกว่า

การจัดเก็บข้อมูลในบล็อคเชน

Blockchain เป็นฐานข้อมูลสาธารณะที่ได้รับการอัปเดตและแบ่งปันระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเครือข่าย ข้อมูลและสถานะจะถูกจัดเก็บไว้ในกลุ่มบล็อกที่ต่อเนื่องกัน โดยแต่ละบล็อกจะอ้างอิงถึงบล็อกหลักแบบเข้ารหัสโดยการจัดเก็บแฮชของส่วนหัวของบล็อกก่อนหน้า

ยกตัวอย่างบล็อก Ethereum Ethereum ใช้ต้นไม้ Merkle พิเศษที่เรียกว่า Merkle Patricia Tree (MPT) ส่วนหัวของบล็อก Ethereum ประกอบด้วยรากของแผนผัง Merkle-Patricia ที่แตกต่างกันสี่ต้น ได้แก่ แผนผังสถานะ แผนผังการจัดเก็บ แผนผังการรับ และแผนผังธุรกรรม ต้นไม้ทั้งสี่นี้เข้ารหัสแผนที่ที่มีข้อมูล Ethereum ทั้งหมด ต้นไม้ Merkle ถูกนำมาใช้เนื่องจากประสิทธิภาพในการจัดเก็บข้อมูล ด้วยการแฮชแบบเรียกซ้ำ จะต้องจัดเก็บเฉพาะแฮชรูทในตอนท้าย ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ได้มาก พวกเขาอนุญาตให้ทุกคนพิสูจน์การมีอยู่ขององค์ประกอบในแผนภูมิโดยการพิสูจน์ว่าโหนดแฮชแบบเรียกซ้ำนำไปสู่แฮชรูตเดียวกัน การพิสูจน์ Merkle ช่วยให้ไคลเอนต์แบบ light บน Ethereum ได้รับคำตอบโดยการตอบคำถามต่อไปนี้:

• ธุรกรรมนี้มีอยู่ในบล็อกเฉพาะหรือไม่?

• ยอดเงินปัจจุบันในบัญชีของฉันคือเท่าไร?

• บัญชีนี้มีอยู่หรือไม่?

แทนที่จะดาวน์โหลดทุกธุรกรรมและทุกบล็อก ไคลเอ็นต์แบบเบา สามารถดาวน์โหลดได้เฉพาะห่วงโซ่ส่วนหัวของบล็อกและใช้การพิสูจน์ Merkle เพื่อตรวจสอบข้อมูล ทำให้กระบวนการทั้งหมดมีประสิทธิภาพมาก

ดูบทความวิจัยในบล็อกนี้จาก Vitalik และ Maven 11 เพื่อทำความเข้าใจการใช้งาน ประโยชน์ และความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับต้นไม้ Merkle ให้ดียิ่งขึ้น

หลักฐานการจัดเก็บ

หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลช่วยให้เราใช้การพิสูจน์การเข้ารหัสเพื่อพิสูจน์ว่ามีบางสิ่งถูกบันทึกไว้ในฐานข้อมูลและถูกต้อง หากเราสามารถให้หลักฐานดังกล่าวได้ มันก็จะเป็นข้อความที่ตรวจสอบได้ว่ามีบางอย่างเกิดขึ้นบนบล็อคเชน

หลักฐานการจัดเก็บสามารถบรรลุผลอะไรได้บ้าง

หลักฐานการจัดเก็บช่วยให้ทำหน้าที่หลักได้ 2 ประการ:

• เข้าถึงข้อมูลออนไลน์ในอดีตที่เกินกว่า 256 บล็อกล่าสุด ไปจนถึงบล็อกกำเนิด

• เข้าถึงข้อมูลออนไลน์ (ในอดีตและปัจจุบัน) จากบล็อกเชนหนึ่งไปยังอีกบล็อกหนึ่ง ด้วยการตรวจสอบฉันทามติหรือการเชื่อมโยง L2 (สำหรับ L2)

หลักฐานการจัดเก็บทำงานอย่างไร

พูดง่ายๆ ก็คือ หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลจะตรวจสอบว่าบล็อกใดบล็อกหนึ่งเป็นส่วนหนึ่งของประวัติมาตรฐานของบล็อกเชนหรือไม่ จากนั้นตรวจสอบว่าข้อมูลเฉพาะที่ร้องขอเป็นส่วนหนึ่งของบล็อกหรือไม่ สามารถทำได้โดย:

• การประมวลผลแบบออนไลน์: Dapps สามารถรับบล็อกที่เชื่อถือได้เริ่มต้น ส่งบล็อกเป็น Calldata เพื่อเข้าถึงบล็อกก่อนหน้า และสำรวจกลับไปยังบล็อกกำเนิด ซึ่งต้องใช้การคำนวณแบบออนไลน์จำนวนมากและ Calldata จำนวนมาก วิธีการนี้ใช้ไม่ได้ผลโดยสิ้นเชิงเนื่องจากต้องใช้การคำนวณแบบออนไลน์จำนวนมาก Aragon พยายามใช้วิธีการแบบออนไลน์ในปี 2561 แต่ก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีต้นทุนแบบออนไลน์สูง

• ใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์: วิธีการนี้คล้ายกับการประมวลผลแบบออนไลน์ ยกเว้นว่าการคำนวณที่ซับซ้อนจะถูกย้ายออกจากห่วงโซ่โดยใช้การพิสูจน์ความรู้แบบเป็นศูนย์

การเข้าถึงข้อมูลจากห่วงโซ่เดียวกัน: สามารถใช้การพิสูจน์ความรู้แบบ Zero-knowledge เพื่อยืนยันว่าส่วนหัวของบล็อกในอดีตเป็นบรรพบุรุษของหนึ่งใน 256 ส่วนหัวของบล็อกล่าสุดที่สามารถเข้าถึงได้ในสภาพแวดล้อมการดำเนินการ อีกวิธีหนึ่งคือการจัดทำดัชนีประวัติทั้งหมดของห่วงโซ่ต้นทาง และสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้เพื่อพิสูจน์ว่าการจัดทำดัชนีทำอย่างถูกต้อง หลักฐานนี้ได้รับการอัปเดตเป็นประจำเมื่อมีการเพิ่มบล็อกใหม่ลงในห่วงโซ่แหล่งที่มา

• เข้าถึงข้อมูลข้ามสายโซ่: ผู้ให้บริการรวบรวมส่วนหัวของบล็อกจากห่วงโซ่ต้นทางบนห่วงโซ่เป้าหมาย และพิสูจน์ความถูกต้องของส่วนหัวของบล็อกเหล่านี้โดยใช้การพิสูจน์ฉันทามติที่ไม่มีความรู้ ส่วนหัวของบล็อกสามารถสอบถามได้โดยใช้โซลูชันการส่งข้อความข้ามสายโซ่ที่มีอยู่ เช่น Axelar, Celer หรือ LayerZero

• รักษาแคชของแฮชส่วนหัวของบล็อกของเชนต้นทางบนเชนเป้าหมาย หรือแฮชรูทของตัวสะสมแฮชบล็อกนอกเชน แคชนี้ได้รับการอัปเดตเป็นประจำและใช้เพื่อพิสูจน์ออนไลน์อย่างมีประสิทธิภาพว่ามีบล็อกที่กำหนดอยู่และมีลิงก์การเข้ารหัสไปยังแฮชบล็อกล่าสุดที่สามารถเข้าถึงได้จากสถานะ กระบวนการนี้เรียกว่าการพิสูจน์ความต่อเนื่องของห่วงโซ่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้บล็อกเชนเฉพาะเพื่อจัดเก็บส่วนหัวของบล็อกสำหรับเชนต้นทางทั้งหมดได้

• ตามคำขอของ Dapp บนลูกโซ่เป้าหมาย ข้อมูล/บล็อกในอดีตจะถูกเข้าถึงจากข้อมูลที่จัดทำดัชนีนอกลูกโซ่หรือจากแคชบนลูกโซ่ (ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของคำขอ) แฮชส่วนหัวของบล็อกที่แคชไว้จะถูกเก็บรักษาไว้แบบออนไลน์ ในขณะที่ข้อมูลจริงอาจถูกจัดเก็บแบบนอกเครือข่าย

• ตรวจสอบว่าข้อมูลมีอยู่ในบล็อกที่ระบุผ่านการพิสูจน์การรวมของ Merkle หรือไม่ และสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้สำหรับสิ่งนี้ หลักฐานนี้รวมกับหลักฐานหลักฐานความรู้เป็นศูนย์ที่ได้รับการจัดทำดัชนีอย่างถูกต้องหรือหลักฐานที่เป็นเอกฉันท์ความรู้เป็นศูนย์ และจัดให้มีออนไลน์สำหรับการตรวจสอบที่เชื่อถือได้

• จากนั้น DApp จะสามารถตรวจสอบการพิสูจน์ออนไลน์และดำเนินการตามที่จำเป็นกับข้อมูลได้ นอกเหนือจากการตรวจสอบความถูกต้องของการพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์แล้ว พารามิเตอร์สาธารณะ เช่น หมายเลขบล็อกและแฮชของบล็อกยังได้รับการตรวจสอบกับแคชของส่วนหัวของบล็อกที่ดูแลรักษาแบบออนไลน์อีกด้วย

โครงการที่ใช้วิธีการนี้ ได้แก่ Herodotus, Lagrange, Axiom, HyperOracle, Brevis Network และ the nil Foundation ในขณะที่มีความพยายามอย่างมากในการทำให้แอปพลิเคชันรับรู้สถานะผ่านบล็อกเชนหลายรายการ IBC (Inter-Chain Communication) มีความโดดเด่นในฐานะมาตรฐานการทำงานร่วมกันที่ช่วยให้แอปพลิเคชันใช้เทคโนโลยีเช่น ICQ (Inter-Chain Query) และ ICA (บัญชี Cross-chain) ). ICQ ช่วยให้แอปพลิเคชันบน Chain A สามารถสืบค้นสถานะของ Chain B โดยรวมการสืบค้นในแพ็กเก็ต IBC แบบธรรมดา และ ICA อนุญาตให้บล็อกเชนหนึ่งควบคุมบัญชีอย่างปลอดภัยบนบล็อกเชนอื่น การรวมเข้าด้วยกันสามารถรองรับกรณีการใช้งานแบบ cross-chain ที่น่าสนใจได้ ผู้ให้บริการ RaaS เช่น Saga จะใช้ IBC เป็นค่าเริ่มต้นเพื่อมอบความสามารถเหล่านี้ให้กับกลุ่มแอปพลิเคชันทั้งหมด

หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลสามารถปรับให้เหมาะสมได้หลายวิธีเพื่อค้นหาสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างการใช้หน่วยความจำ เวลาในการพิสูจน์ เวลาในการตรวจสอบ ประสิทธิภาพในการคำนวณ และประสบการณ์ของนักพัฒนา กระบวนการทั้งหมดสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 3 กระบวนการย่อยหลัก:

• การเข้าถึงข้อมูล

• การประมวลผลข้อมูล

• การสร้างหลักฐานความรู้เป็นศูนย์สำหรับการเข้าถึงและการประมวลผลข้อมูล

การเข้าถึงข้อมูล: ในกระบวนการย่อยนี้ ผู้ให้บริการจะเข้าถึงส่วนหัวบล็อกของห่วงโซ่ต้นทางที่เลเยอร์การดำเนินการในลักษณะดั้งเดิม หรือโดยการรักษาแคชบนลูกโซ่ สำหรับการเข้าถึงข้อมูลแบบข้ามสายโซ่ ความเห็นพ้องต้องกันของสายโซ่ต้นทางจะต้องได้รับการตรวจสอบบนสายโซ่เป้าหมาย วิธีการและการเพิ่มประสิทธิภาพที่ใช้ได้แก่:

• Ethereum blockchain ที่มีอยู่: คุณสามารถใช้โครงสร้างที่มีอยู่ของ Ethereum blockchain เพื่อพิสูจน์มูลค่าของช่องจัดเก็บข้อมูลในอดีตที่เกี่ยวข้องกับส่วนหัวของบล็อกปัจจุบันโดยใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ นี่ถือได้ว่าเป็นข้อพิสูจน์การรวมกลุ่มขนาดใหญ่ นั่นคือ เมื่อกำหนดส่วนหัวของบล็อกที่ใกล้ที่สุด X ที่ความสูง b จะมีส่วนหัวของบล็อก Y ที่ความสูง bk ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของ X สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับความปลอดภัยของฉันทามติของ Ethereum และต้องการระบบพิสูจน์ที่มีประสิทธิภาพ นี่คือแนวทางของลากรองจ์

• แคช On-chain Merkle Mountain Ranges (MMR): เทือกเขา Merkle สามารถดูได้เป็นรายการต้นไม้ Merkle ซึ่งรวมกันเมื่อต้นไม้สองต้นมีขนาดเท่ากัน ต้นไม้ Merkle ต้นเดียวใน MMR ประกอบด้วยการเพิ่มโหนดพาเรนต์ไปที่รูทก่อนหน้าของแผนผัง MMR นั้นคล้ายคลึงกับแผนผัง Merkle โดยมีข้อดีเพิ่มเติมบางประการ เช่น การผนวกองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพและการสืบค้นข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการอ่านข้อมูลตามลำดับจากชุดข้อมูลขนาดใหญ่ การต่อหัวใหม่ผ่านแผนผัง Merkle จำเป็นต้องผ่านโหนดน้องสาวทั้งหมดในแต่ละระดับ เพื่อผนวกข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ Axiom ใช้ MMR เพื่อรักษาแคชบนเชนของแฮชส่วนหัวของบล็อก Herodotus เก็บรูทแฮชของ MMR block hash accumulator แบบออนไลน์ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบข้อมูลที่ดึงมาเทียบกับแฮชส่วนหัวของบล็อกเหล่านี้โดยรวมการพิสูจน์ วิธีการนี้จำเป็นต้องมีการอัปเดตแคชเป็นประจำ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาความมีชีวิตชีวาได้หากไม่ได้รับการกระจายอำนาจ

• เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและต้นทุนการคำนวณ Herodotus จึงรักษา MMR ที่แตกต่างกันสองตัว ขึ้นอยู่กับบล็อกเชนหรือเลเยอร์เฉพาะ ตัวสะสมสามารถปรับแต่งด้วยฟังก์ชันแฮชที่แตกต่างกัน คุณสามารถใช้แฮชโพไซดอนเมื่อพิสูจน์ Starknet แต่ใช้แฮช Keccack สำหรับเชน EVM

• แคช MMR แบบออฟไลน์: Herodotus จะรักษาแคชแบบออฟไลน์ของการสืบค้นและผลลัพธ์ที่ได้รับก่อนหน้านี้ เพื่อให้สามารถรับได้เร็วขึ้นเมื่อมีการร้องขอข้อมูลอีกครั้ง สิ่งนี้ต้องการโครงสร้างพื้นฐานมากกว่าการเรียกใช้โหนดเก็บถาวร การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างพื้นฐานนอกเครือข่ายอาจช่วยลดต้นทุนสำหรับผู้ใช้ปลายทางได้

• บล็อกเชนเฉพาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูล: Brevis อาศัยการรวบรวมความรู้เป็นศูนย์โดยเฉพาะ (เลเยอร์การรวม) เพื่อจัดเก็บส่วนหัวของบล็อกทั้งหมดสำหรับเชนทั้งหมดที่พิสูจน์ได้ หากไม่มีเลเยอร์การรวมกลุ่มนี้ แต่ละเชนจะต้องจัดเก็บส่วนหัวของบล็อกของเชนอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งจะส่งผลให้เกิด การเชื่อมต่อ O(N 2) สำหรับ N บล็อกเชน ด้วยการแนะนำเลเยอร์การรวมกลุ่ม แต่ละบล็อกเชนจะต้องจัดเก็บสถานะของการสะสมเท่านั้น เพื่อลดการเชื่อมต่อโดยรวมกับ O(N) เลเยอร์นี้ยังใช้เพื่อรวมการพิสูจน์ส่วนหัวของบล็อก/ผลลัพธ์การสืบค้นหลายรายการ และส่งหลักฐานการตรวจสอบเดียวในแต่ละบล็อกเชนที่เชื่อมต่อ

• การส่งข้อความ L1-L2: เนื่องจาก L2 รองรับการส่งข้อความดั้งเดิมสำหรับการอัปเดตสัญญา L2 ผ่าน L1 จึงสามารถหลีกเลี่ยงการตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มาได้ สามารถอัปเดตแคชได้บน Ethereum และสามารถใช้การส่งข้อความ L1-L2 เพื่อส่งแฮชบล็อกที่คอมไพล์แบบออฟไลน์หรือรากต้นไม้ไปยัง L2 อื่น ๆ Herodotus กำลังใช้แนวทางนี้ แต่ทำไม่ได้กับ alt L1

การประมวลผลข้อมูล:

นอกเหนือจากการเข้าถึงข้อมูลแล้ว สัญญาอัจฉริยะควรจะสามารถคำนวณข้อมูลได้ตามอำเภอใจอีกด้วย แม้ว่ากรณีการใช้งานบางกรณีอาจไม่จำเป็นต้องมีการคำนวณ แต่สำหรับกรณีอื่นๆ มากมาย กรณีการใช้งานดังกล่าวถือเป็นบริการเพิ่มมูลค่าที่สำคัญ ผู้ให้บริการหลายรายสนับสนุนการคำนวณข้อมูลในรูปแบบของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ และจัดทำหลักฐานออนไลน์นี้เพื่อตรวจสอบความถูกต้อง เนื่องจากโซลูชันการส่งข้อความข้ามสายโซ่ที่มีอยู่ เช่น Axelar, LayerZero และ Polyhedra Network อาจใช้สำหรับการเข้าถึงข้อมูล การประมวลผลข้อมูลอาจกลายเป็นจุดที่สร้างความแตกต่างสำหรับผู้ให้บริการที่พิสูจน์การจัดเก็บข้อมูล

ตัวอย่างเช่น HyperOracle ช่วยให้นักพัฒนาสามารถกำหนดการคำนวณนอกเครือข่ายแบบกำหนดเองโดยใช้ JavaScript Brevis ออกแบบตลาดเอ็นจิ้นการสืบค้นแบบไม่มีความรู้แบบเปิดที่ยอมรับการสืบค้นข้อมูลจาก Dapps และประมวลผลโดยใช้ส่วนหัวของบล็อกที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว สัญญาอัจฉริยะจะส่งแบบสอบถามข้อมูลซึ่งได้รับจากผู้พิสูจน์ในตลาด เครื่องพิสูจน์สร้างการพิสูจน์ตามอินพุตแบบสอบถาม ส่วนหัวของบล็อกที่เกี่ยวข้อง (จากเลเยอร์การรวม Brevis) และผลลัพธ์ Lagrange ขอแนะนำสแต็กเทคโนโลยีข้อมูลขนาดใหญ่ที่ไม่มีความรู้สำหรับโมเดลการเขียนโปรแกรมแบบกระจายที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว เช่น SQL, MapReduce และ Spark/RDD การพิสูจน์เหล่านี้เป็นแบบโมดูลาร์และสามารถสร้างได้จากส่วนหัวของบล็อกใดๆ จากการเชื่อมโยงข้ามสายโซ่ที่มีอยู่และโปรโตคอลการส่งข้อความข้ามสายโซ่ที่มีอยู่ ผลิตภัณฑ์แรกของกลุ่มเทคโนโลยีข้อมูลขนาดใหญ่ที่ไม่มีความรู้ของ Lagrange คือ MapReduce ที่มีความรู้เป็นศูนย์ ซึ่งเป็นกลไกการประมวลผลแบบกระจาย (อิงตามโมเดลการเขียนโปรแกรม MapReduce อันโด่งดัง) ที่ใช้ในการพิสูจน์ผลการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลหลายสายโซ่จำนวนมาก ตัวอย่างเช่น การพิสูจน์ MapReduce ที่ไม่มีความรู้เพียงครั้งเดียวสามารถพิสูจน์การเปลี่ยนแปลงสภาพคล่องของ DEX ที่ใช้งานบนเครือข่าย 4-5 ภายในกรอบเวลาที่กำหนด สำหรับการสืบค้นที่ค่อนข้างง่าย การคำนวณสามารถทำได้โดยตรงทางออนไลน์เช่นเดียวกับ Herodotus ในปัจจุบัน

การสร้างหลักฐาน:

• การพิสูจน์ที่สามารถต่ออายุได้: การพิสูจน์ที่สามารถต่ออายุได้สามารถนำมาใช้เมื่อจำเป็นต้องคำนวณการพิสูจน์และบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิภาพบนสตรีมบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่ เมื่อมีการสร้างบล็อกใหม่ เพื่อรักษาการพิสูจน์ค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ของตัวแปรสัญญา (เช่น ราคาโทเค็น) การพิสูจน์ที่มีอยู่สามารถอัปเดตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่จำเป็นต้องคำนวณการพิสูจน์ใหม่ใหม่ตั้งแต่ต้น เพื่อพิสูจน์การคำนวณข้อมูลคู่ขนานแบบไดนามิกของสถานะออนไลน์ Lagrange ได้สร้างความมุ่งมั่นเวกเตอร์แบบแบตช์ที่เรียกว่า Recproof ที่ด้านบนของส่วนหนึ่งของ MPT อัปเดตแบบเรียลไทม์ และคำนวณแบบไดนามิก ด้วยการสร้างแผนผัง Verkle ซ้ำๆ บน MPT ทำให้ Lagrange สามารถคำนวณข้อมูลสถานะออนไลน์เชนแบบไดนามิกจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ต้นไม้ Verkle: แตกต่างจากต้นไม้ Merkle ซึ่งต้องการโหนดทั้งหมดที่ใช้โหนดแม่ร่วมกัน ต้นไม้ Verkle ต้องการเพียงเส้นทางรากเท่านั้น เส้นทางนี้มีขนาดเล็กกว่ามากเมื่อเทียบกับโหนดในเครือทั้งหมดในแผนผัง Merkle Ethereum กำลังพิจารณาใช้ Verkle tree ในเวอร์ชันในอนาคตเพื่อลดจำนวนสถานะที่โหนดเต็มรูปแบบของ Ethereum จำเป็นต้องเก็บไว้ Brevis ใช้ Verkle tree เพื่อจัดเก็บส่วนหัวของบล็อกที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและผลลัพธ์การค้นหาที่เลเยอร์การรวมกลุ่ม โดยจะช่วยลดขนาดของหลักฐานการกักกันข้อมูลได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแผนผังมีองค์ประกอบจำนวนมาก และสนับสนุนการพิสูจน์การกักกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับข้อมูลจำนวนมาก

• การตรวจสอบพูลหน่วยความจำเพื่อเร่งการสร้างหลักฐาน: Herodotus เพิ่งเปิดตัว Turbo ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถเพิ่มโค้ดสองสามบรรทัดลงในโค้ดสัญญาอัจฉริยะเพื่อระบุการสืบค้นข้อมูล Herodotus ตรวจสอบรายการธุรกรรมสัญญาอัจฉริยะที่โต้ตอบกับสัญญาเทอร์โบ กระบวนการสร้างหลักฐานเริ่มต้นเมื่อธุรกรรมอยู่ใน mempool เอง เมื่อสร้างและตรวจสอบหลักฐานบนลูกโซ่แล้ว ผลลัพธ์จะถูกเขียนไปยังสัญญาแลกเปลี่ยนเทอร์โบบนลูกโซ่ หลังจากการรับรองความถูกต้องผ่านการพิสูจน์การจัดเก็บเท่านั้นจึงจะสามารถเขียนผลลัพธ์ลงในสัญญาแลกเปลี่ยนเทอร์โบได้ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมส่วนหนึ่งจะถูกแบ่งปันกับซีเควนเซอร์หรือตัวสร้างบล็อก เพื่อจูงใจให้พวกเขารออีกต่อไปเพื่อเรียกเก็บค่าธรรมเนียม สำหรับการสืบค้นข้อมูลแบบง่าย ข้อมูลที่ร้องขออาจมีอยู่ในระบบออนไลน์ก่อนที่ธุรกรรมของผู้ใช้จะถูกรวมไว้ในบล็อก

• การใช้หลักฐานสถานะ/การเก็บรักษา

หลักฐานสถานะและพื้นที่เก็บข้อมูลสามารถปลดล็อกกรณีการใช้งานใหม่ๆ มากมายสำหรับสัญญาอัจฉริยะที่เลเยอร์แอปพลิเคชัน มิดเดิลแวร์ และโครงสร้างพื้นฐาน บางส่วนของพวกเขาคือ:

ชั้นการสมัคร:

ธรรมาภิบาล:

• การลงคะแนนแบบข้ามสายโซ่: โปรโตคอลการลงคะแนนแบบออนไลน์สามารถอนุญาตให้ผู้ใช้บนสาย B สามารถพิสูจน์ความเป็นเจ้าของทรัพย์สินบนสาย A ได้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเชื่อมโยงสินทรัพย์ของตนเพื่อรับสิทธิ์ในการลงคะแนนเสียงในเครือข่ายใหม่ ตัวอย่างเช่น: SnapshotX บน Herodotus

• การกระจายโทเค็นการกำกับดูแล: แอปพลิเคชันสามารถแจกจ่ายโทเค็นการกำกับดูแลให้กับผู้ใช้ที่ใช้งานอยู่หรือผู้ที่นำมาใช้ในช่วงแรกๆ ได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น: RetroPGF บน Lagrange

อัตลักษณ์และชื่อเสียง:

• หลักฐานการเป็นเจ้าของ: ผู้ใช้สามารถพิสูจน์ได้ว่าพวกเขาเป็นเจ้าของ NFT, SBT หรือสินทรัพย์บนเชน A เพื่อดำเนินการบางอย่างบนเชน B ตัวอย่างเช่น กลุ่มแอปพลิเคชันเกมอาจตัดสินใจเปิดตัวคอลเลกชัน NFT บนเครือข่ายอื่นๆ ที่มีสภาพคล่องที่มีอยู่ เช่น Ethereum หรือ L2 ใดๆ สิ่งนี้จะช่วยให้เกมสามารถใช้ประโยชน์จากสภาพคล่องที่มีอยู่ในที่อื่นโดยไม่ต้องใช้ NFT แบบข้ามสายโซ่จริงๆ

• หลักฐานการใช้งาน: ผู้ใช้สามารถรับส่วนลดหรือคุณสมบัติพิเศษตามการใช้งานที่ผ่านมาบนแพลตฟอร์ม (พิสูจน์ว่าผู้ใช้ได้แลกเปลี่ยนจำนวน X บน Uniswap)

• หลักฐาน OG: ผู้ใช้สามารถพิสูจน์ได้ว่าตนมีบัญชีที่ใช้งานอยู่ซึ่งมีอายุมากกว่า X วัน

• การให้คะแนนเครดิตแบบออนไลน์: แพลตฟอร์มการให้คะแนนเครดิตแบบข้ามสายสามารถรวบรวมข้อมูลจากหลายบัญชีของผู้ใช้รายเดียวเพื่อสร้างคะแนนเครดิต

หลักฐานข้างต้นทั้งหมดสามารถใช้เพื่อมอบประสบการณ์ที่กำหนดเองให้กับผู้ใช้ได้ DApps สามารถเสนอส่วนลดหรือสิทธิพิเศษเพื่อรักษาเทรดเดอร์หรือผู้ใช้ที่มีประสบการณ์ และมอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่มีประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้มือใหม่

Defi:

• การให้กู้ยืมแบบข้ามสายโซ่: ผู้ใช้สามารถล็อกสินทรัพย์บนสายโซ่ A และรับสินเชื่อบนสายโซ่ B โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมโยงโทเค็น

• การประกันภัยแบบออนไลน์: ความล้มเหลวสามารถกำหนดได้โดยการเข้าถึงข้อมูลในอดีตแบบออนไลน์ และการชดเชยการประกันสามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นบนเครือข่ายทั้งหมดได้

• ราคาเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักตามเวลาของสินทรัพย์ในกลุ่ม: แอปพลิเคชันสามารถคำนวณและรับราคาเฉลี่ยของสินทรัพย์ในกลุ่ม AMM ภายในระยะเวลาที่กำหนด ตัวอย่างเช่น: Uniswap TWAP oracle บน Axiom

• การกำหนดราคาออปชั่น: โปรโตคอลออปชั่นออนไลน์สามารถกำหนดราคาออปชั่นโดยใช้ความผันผวนของสินทรัพย์ในช่วง n บล็อกที่ผ่านมาในการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ

กรณีการใช้งานสองกรณีสุดท้ายจะต้องมีการอัปเดตการพิสูจน์เมื่อมีการเพิ่มบล็อกใหม่ลงในห่วงโซ่ต้นทาง

มิดเดิลแวร์:

• จุดประสงค์: การจัดเก็บหลักฐานจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถแสดงออกและชัดเจนเกี่ยวกับความตั้งใจได้มากขึ้น แม้ว่างานของตัวแก้ปัญหาคือการทำตามขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อตอบสนองจุดประสงค์ของผู้ใช้ แต่ผู้ใช้สามารถระบุเงื่อนไขได้ชัดเจนยิ่งขึ้นตามข้อมูลและพารามิเตอร์บนเครือข่าย โปรแกรมแก้ปัญหายังสามารถแสดงให้เห็นถึงความถูกต้องของข้อมูลออนไลน์ที่ใช้เพื่อค้นหาโซลูชันที่ดีที่สุด

• นามธรรมบัญชี: ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากหลักฐานการจัดเก็บข้อมูลเพื่อตั้งกฎตามข้อมูลจากเครือข่ายอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น กระเป๋าเงินทุกใบมี nonce เราสามารถแสดงได้ว่าหนึ่งปีที่แล้ว nonce เป็นตัวเลขเฉพาะ และปัจจุบัน nonce ก็เหมือนเดิม สิ่งนี้สามารถใช้เพื่อพิสูจน์ว่ากระเป๋าเงินนั้นไม่ได้ถูกใช้เลย และการเข้าถึงกระเป๋าเงินนั้นสามารถมอบหมายให้กับกระเป๋าเงินอื่นได้

• ระบบอัตโนมัติบนเครือข่าย: สัญญาอัจฉริยะสามารถดำเนินการบางอย่างได้โดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งอาศัยข้อมูลบนเครือข่าย โปรแกรมอัตโนมัติจำเป็นต้องทำการเรียกสัญญาอัจฉริยะเป็นประจำเพื่อรักษาการไหลของราคาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ AMM หรือเพื่อรักษาโปรโตคอลการให้ยืมให้แข็งแรงโดยการหลีกเลี่ยงหนี้เสีย HyperOracle รองรับการเข้าถึงข้อมูลอัตโนมัติและออนไลน์

โครงสร้างพื้นฐาน

• oracles ออนไลน์ที่ไม่น่าเชื่อถือ: เครือข่าย oracle แบบกระจายอำนาจที่รวบรวมการตอบสนองจากโหนด oracle แต่ละอันภายในเครือข่าย oracle เครือข่ายของ Oracle สามารถขจัดความซ้ำซ้อนนี้และใช้ประโยชน์จากการรักษาความปลอดภัยด้านการเข้ารหัสเพื่อเปิดใช้งานข้อมูลออนไลน์ เครือข่ายออราเคิลสามารถรวมข้อมูลจากหลายเชน (L1, L2 และ alt L1) ลงในเชนเดียว และใช้หลักฐานการจัดเก็บเพื่อพิสูจน์ว่ามีอยู่ในที่อื่น โซลูชัน DeFi ที่มีความก้าวหน้าอย่างมากสามารถใช้โซลูชันที่กำหนดเองได้ ตัวอย่างเช่น Lido Finance ซึ่งเป็นผู้ให้บริการเดิมพันสภาพคล่องรายใหญ่ที่สุด ได้ร่วมมือกับ Nil Foundation เพื่อให้ทุนในการพัฒนา zkOracle โซลูชันเหล่านี้จะช่วยให้สามารถเข้าถึงข้อมูลประวัติ EVM ได้อย่างน่าเชื่อถือ และปกป้องสภาพคล่อง Ethereum มูลค่า 15 พันล้านดอลลาร์ของ Lido Finance

• โปรโตคอลการส่งข้อความข้ามสายโซ่: โซลูชันการส่งข้อความข้ามสายโซ่ที่มีอยู่สามารถเพิ่มความชัดเจนของข้อความได้โดยการร่วมมือกับผู้ให้บริการที่พิสูจน์การจัดเก็บ นี่คือแนวทางที่แนะนำโดย Lagrange ในเอกสารเกี่ยวกับโมดูลาร์ของเขา

สรุปแล้ว

การรับรู้ช่วยให้บริษัทเทคโนโลยีสามารถให้บริการลูกค้าได้ดียิ่งขึ้น ตั้งแต่ตัวตนของผู้ใช้ไปจนถึงพฤติกรรมการซื้อไปจนถึงการเชื่อมต่อทางสังคม บริษัทเทคโนโลยีใช้ความสามารถด้านการรับรู้เพื่อปลดล็อกความสามารถต่างๆ เช่น การกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำ การแบ่งส่วนลูกค้า และการตลาดแบบปากต่อปาก บริษัทเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องได้รับอนุญาตอย่างชัดเจนจากผู้ใช้ และต้องใช้ความระมัดระวังในการจัดการข้อมูลผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลผู้ใช้ทั้งหมดบนบล็อกเชนที่ได้รับอนุญาตนั้นเป็นข้อมูลสาธารณะและไม่จำเป็นต้องเปิดเผยตัวตนของผู้ใช้ สัญญาอัจฉริยะควรจะสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะเพื่อให้บริการผู้ใช้ได้ดียิ่งขึ้น การพัฒนาและการนำระบบนิเวศเฉพาะทางมาใช้มากขึ้นจะทำให้ความตระหนักรู้ของรัฐในช่วงเวลาและห่วงโซ่กลายเป็นประเด็นที่สำคัญมากขึ้น หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลช่วยให้ Ethereum กลายเป็นชั้นข้อมูลประจำตัวและกรรมสิทธิ์ของทรัพย์สิน แทนที่จะเป็นเพียงชั้นการชำระหนี้ ผู้ใช้สามารถรักษาเอกลักษณ์และทรัพย์สินหลักของตนบน Ethereum ซึ่งสามารถใช้ได้กับหลายบล็อกเชนโดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมโยงสินทรัพย์เสมอไป เรายังคงตื่นเต้นกับความเป็นไปได้ใหม่ๆ และกรณีการใช้งานที่จะถูกปลดล็อคในอนาคต