原文作者：Snow

原文翻譯：Viper

文章審校：Edward、Piccolo、Elisa、Ashley、Joyce

引言

隨著區塊鏈技術的發展，去中心化資料可用性成為了解決區塊鏈三大難題之一的重要方向之一。在這一背景下，Celestia、EigenLayer、Avail DA 和NEAR DA 等項目應運而生，它們試圖透過創新的技術和設計來解決區塊鏈的可擴展性和性能問題，進而推動區塊鏈生態系統的發展。

數據可用性問題

數據可用性簡介

在當今的區塊鏈架構中，資料可用性（DA）是至關重要的組成部分。與傳統的單一區塊鏈不同，模組化區塊鏈將網路分解為不同的功能層，包括執行、數據可用性（DA）、共識和結算等層次。在這些層次中，資料可用性（DA）層負責儲存驗證交易有效性所需的資料。

資料來源：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

數據可用性問題

在區塊鏈和分散式帳本技術中，數據可用性問題是至關重要的挑戰。其核心在於確保所有交易資料能夠在網路上公開存取和驗證，這對於維護區塊鏈系統的完整性和安全性至關重要。

在區塊鏈系統中，每個區塊的交易資料都需要網路節點進行驗證。然而，確保這些數據能夠可靠地分發到整個網絡，並保證所有參與者能夠平等地訪問是一個關鍵問題。

數據可用性為什麼重要？

鏈下交易：L2 解決方案旨在處理主鏈以外的交易，以改善整個系統的可擴展性。然而，這種處理方式可能會帶來一些挑戰，因為L2 並不會立即將所有交易資料記錄在L1 區塊鏈上，這可能導致驗證所有交易資料的完整性和準確性方面存在一定困難。

對第1 層的安全依賴：儘管L2 網路具有獨立運作並處理事務的能力，但它們仍然依賴L1 網路來確保整體安全性。保障從L2 到L1 的資料傳輸完整且準確對於維護整個網路的完整性至關重要。

解決機制對資料的依賴：L2 網路可應用詐欺證明等機制以解決潛在的爭議。這些機制的功效則在於交易資料的可用性和可存取性。

透明度和信任問題：在區塊鏈技術中，透明度是至關重要的原則。在L2 網路中，任何關於資料可用性的問題都可能引發信任危機，因為使用者可能無法自主驗證交易的真實性。

驗證的複雜性增加：L2 的引入增加了確保資料準確性返回主鏈的複雜性，這也帶來了資料可用性問題的風險，從而對網路的可靠性產生了影響。

DA 解決方案

DA 層的解決方案多種多樣，大致來看，可以分為鏈上和鏈下兩種主要類型。

L2 解決方案中的資料可用性通常採用兩種不同的方式：

• 鏈上資料可用性：所有交易資料都儲存在L1 鏈上，這種方式具有更高的安全性，但成本也更高。這意味著L2 仍然將以太坊作為DA 層，並依賴以太坊來降低資料可用性的成本。

• 鏈下資料可用性：資料儲存在鏈外，只在鏈上儲存加密資訊的摘要（雜湊值）。這種方式成本效益較高，但需要依賴外部實體來檢索資料。也就是說，不再將以太坊作為DA 層，而是尋找更經濟的方法來獲取資料可用性。根據去中心化程度和安全性的不同，鏈下解決方案可以分為四種：Validium、資料可用性委員會（DAC）、Volition 和通用型DA 方案。

DA 賽道專案梳理

數據可用性（DA）領域的參與者相對較少，除了以太坊外，還有一些關鍵項目，如Celestia、Eigenlayer、Avail 和Near DA 等，它們在項目進展方面有著各自的特點。在DA 專案中，安全性、可自訂性、互通性和成本等因素至關重要。

Celestia

Celestia 是首個採用模組化資料可用性（DA）網路的項目，旨在以安全的方式擴展使用者數量的成長。其模組化設計使得任何人都可以輕鬆啟動獨立的區塊鏈。

作為模組化公鏈的領導者，Celestia 基於Cosmos SDK 進行開發，並致力於提升資料可用性。在主網上，Celestia 已經取得了顯著的競爭優勢。

技術特點

Celestia 的設計將執行、共識、結算和數據可用性分開。這種模組化結構允許在每個層面上專業化和優化，提高網路的整體效率和可擴展性。

資料來源：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/monolithic-vs-modular

數據可用性採樣（DAS）

資料可用性採樣（DAS）是一種允許輕節點在不下載整個區塊的情況下驗證資料可用性的方法。透過對資料區塊進行隨機取樣，輕節點可以驗證這些資料是否可以成功檢索和驗證，從而推斷整個區塊的資料是否可用。

資料來源：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

命名空間默克爾樹（NMTs）

NMTs 使得區塊資料可以被劃分為不同應用程式的單獨命名空間。這意味著每個應用程式只需要下載和處理與其相關的數據，從而顯著減少了數據處理需求。

資料來源：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

特點分析

Celestia 的Rollups 與以太坊Rollups 有所不同，它們在Celestia 上的運作方式獨立確定了規範狀態，這種獨立性增加了節點的自主性。節點可以透過軟硬分叉自由選擇操作方式，減少了對中心化治理的依賴，從而促進了更多的實驗和創新。

Celestia 的Rollups 具有與執行無關的特性，這意味著其不受限於EVM 相容的設計。這種開放性為虛擬機器的創新提供了更廣泛的空間，有助於推動技術的發展。

Celestia 簡化了區塊鏈的部署過程。利用諸如Optimint 等工具，開發人員可以快速部署新鏈，無需擔心共識機制的複雜性和高昂的成本。

Celestia 將活動狀態成長和歷史資料儲存分開處理，提供了更有效的資源定價機制。這種方法減少了執行環境之間的相互影響，改善了使用者的體驗。

Celestia 的架構支援創建信任最小化的橋樑，使不同的鏈能夠安全地互聯互通，從而增強了區塊鏈叢集的安全性和互通性。

Celestia 是第一個模組化設計的DA 網絡，其主要目標是在用戶數量增長的情況下安全地擴展。透過其模組化的結構，啟動獨立的區塊鏈變得簡單。 Celestia 憑藉其獨特的方法和技術創新，預計將在區塊鏈行業中發揮重要作用。它專注於解決區塊鏈面臨的挑戰，特別是可擴展性問題，而同時保持安全性和去中心化，這使其成為不斷發展的區塊鏈生態系統中的重要參與者。

Eigen DA

EigenLayer 是一個再質押協議，允許用戶將ETH、lsdETH 以及LP Token 重新質押在其他側鏈、預言機等平台上，並作為節點獲得驗證獎勵。 Eigen DA 則是建立在以太坊上的去中心化資料可用性（DA）服務，利用EigenLayer Restaking 構建，並將成為EigenLayer 上的首個主動驗證服務（AVS）。

技術特點

增強以太坊的數據可用性能力：Eigen DA 利用Blob 區塊數據和KZG 承諾，借助坎昆升級後的Blob 區塊數據和KZG 承諾，從而增強了以太坊的數據可用性能力。節點驗證工作由以太坊的Validators 參與，整個過程圍繞著以太坊已有的基礎設施完成。

無自主共識和P2P 網路：Eigen DA 節點在以太坊L1 上的EigenLayer 合約中重新抵押ETH，成為以太坊驗證器的子集。透過託管證明，每個操作員必須定期計算並提交一個函數的值，只有當他們儲存了在指定儲存期內分配給他們的所有blob 區塊時，才能計算該函數的值。如果他們在不計算此函數的情況下證明blob，則任何有權存取其資料項目的人都可以削減該節點持有的ETH，從而確保網路的安全性和可靠性。

EigenLayer 共識機制：ETH 質押者可以選擇驗證Eigen DA 網路並接受Eigen DA 特定的削減條件。然後充當POS 驗證器，證明網路狀態。

資料可用性層：Eigen DA 將呼叫資料分解為小塊，並對這些區塊執行擦除編碼和KCG 多項式承諾，以促進每個節點僅下載一小部分的系統即使一半的節點離開，也不會影響系統。他們可以做到這一點，因為即使某些區塊遺失，糾刪碼也可以重建完整的資料狀態，而KZG 證明確保他們收到的區塊與節點聲明的區塊相同。

來源：https://www.blog.eigenlayer.xyz/intro-to-eigenda-hyperscale-data-availability-for-rollups/

特點分析

Eigen DA 的節點是EigenLayer 網路中再質押節點的子集，成為Eigen DA 節點不需要額外的質押成本。

現有的DA 解決方案使用P2P 網路來傳輸Blob，其中操作人員從其對等方接收Blob，然後將相同的Blob 重新廣播給其他人。這極大地限制了可實現的DA 率。 EigenDA 中，分散器將blob 直接傳送到EigenDA 的操作人員。透過依賴直接通訊來分散數據，使得數據傳播不再受限於共識協定和P2P 網路吞吐量的限制，從而能夠縮短通訊、網路延遲和確認時間，提高數據提交速度。

Eigen DA 繼承了部分以太坊的安全性，相對其他DA 解決方案來說，具有更高的安全性。

Eigen DA 也支援Rollup 靈活地選擇不同的質押代幣模型、糾刪碼比率等，提供了更高的靈活性。

由於Eigen DA 的最終確認依賴於以太坊主網上的Eigen DA 合約，因此，在最終確認性的時間開銷上，Eigen DA 的成本會顯著高於其他DA 解決方案。

Eigen DA 採用了糾刪碼、KZG 承諾、ACeD 等先進技術，並將資料可用性（DA）與共識解耦，使得其在交易吞吐量、節點負載和DA 成本方面表現優異，遠超過以太坊DA方案。相較於其他DA 方案，Eigen DA 具有更低的啟動和質押成本、更快的網路通訊和資料提交速度，以及更高的靈活性。因此，Eigen DA 有望成為DA 市場的新興競爭者，並有望承載以太坊的部分DA 服務。

TNA Protocol

資料來源：https://tna-btc.com/

TNA Protocol 是集全鏈網域資產發行和DA 解決方案於一體的比特幣資產與安全協議。基於對比特幣資料可用性的深度研究， TNA Protocol 推出了TNA Core ，一個基於BLOB 的DA 框架，它能夠在比特幣主網與二層網路之間同步狀態，也能夠實現於在多個比特幣二層網路之間，並兼具安全性和經濟性。 TNA Core 的解決方案能夠很好的整合在各大比特幣DA 方案，例如Nubit ， B Squared 等，輔助實現更有效率的數據可用。

另外， TNA Core 的DA 方案和其可全鏈發行的網域資產Tapnames 能夠緊密結合，直接定義跨鏈互通的標準，允許用戶使用網域名稱跨各種網路無縫地進行交易，並由TNA Core 提供安全屏障。

TNA Protocol 敘事升級的意義巨大，體現在對幣價和產品的雙重好處。首先，敘事升級以及所搭配的新經濟模型有利於TNA Protocol 為代幣尋求新的流動性以及交易場景，這使得代幣潛在的價格增長機會變得更大、更清晰；透過基於域名和DA 層方案所定義的跨鏈互通標準，也將增加對TNA Protocol 相關代幣的使用場景，進而有助於提升代幣的價值。

其次，這種敘事升級也將為產品帶來顯著的好處。新的比特幣跨鏈互通標準透過促進用戶體驗的提升和更多二層網路的採用， Tapnames 網域將更具競爭力，吸引更多用戶參與並使用。

因此，這項敘事升級不僅對社區和幣價有直接的正向作用，也將推動產品的發展和生態系統的繁榮，為整個生態系統的長期永續發展奠定了堅實基礎。

Avail DA

Avail DA 旨在應對下一代信任最小化應用程式和主權匯總的需求。其突出優勢在於採用了創新的安全方法，讓輕客戶端透過對等網路取樣來輕鬆驗證資料可用性。憑藉Avail DA 提供的無與倫比的資料可用性介面和強大的安全功能，開發人員能夠更有效率、更輕鬆地創建基於零知識或防詐騙技術的區塊鏈應用程式。

來源：https://blog.availproject.org/the-avail-vision-reshaping-the-blockchain-landscape/

Avail DA 分析

Avail 是與以太坊虛擬機器（EVM）相容的區塊鏈，特點包括高效地交易排序和記錄，並提供資料的儲存和可行性驗證。相較於傳統的智慧合約和基礎層依賴，Avail 允許Rollup 直接將資料發佈到其上，並透過輕客戶端網路進行驗證。這種模組化設計使得開發者可以在Avail 上儲存數據，並選擇其他網路進行結算，提供了更多的靈活性和選擇性。

Avail 的共識機制繼承自Polkadot SDK 的BABE 和GRANDPA 共識機制，並採用了Polkadot 的提名權益證明（NPoS），支援多達1000 個驗證節點。除了強大的共識機制外，Avail 還具有去中心化的特性，透過輕客戶端的P2P 網路進行資料抽樣，提供高效且可靠的備份機制，確保資料的可用性，即使在故障的情況下。

Avail 在交易排序、記錄和數據可行性驗證方面表現出色，支援與以太坊虛擬機器（EVM）相容的區塊鏈。其輕客戶端網路驗證機制使得Avail 上的Rollup 可以透過輕客戶端網路驗證狀態，無需依賴智慧合約和基礎層。由於其模組化性質，開發者可以在Avail 儲存資料並選擇其他網路進行結算。

節點類型

全節點：這些節點負責下載和驗證區塊的正確性，但不參與共識過程。它們的角色對於確保網路的完整性至關重要。

• 驗證節點：這些節點是Avail DA 共識機制的核心。它們負責產生區塊、確定包含的交易，並維護網路的順序。驗證者節點透過共識參與來獲得激勵，是DA 層操作的基礎。

• 輕客戶端：在資源有限的情況下運行，輕客戶端依賴區塊頭來參與網路。它們可以根據需要查詢完整節點以獲取特定的交易數據，對於維護去中心化和網路的可訪問性至關重要。

Near DA

2023 年11 月8 日，NEAR 基金會宣布推出NEAR 數據可用性（NEAR DA）層，為ETH rollup 和以太坊開發者提供了強大、高性價比的數據可用性。首批使用者包括StarkNet 的Madara、Caldera、Fluent、Vistara、Dymension RollApps 和Movement Labs。

來源：https://docs.near.org/zh-CN/concepts/basics/protocol

技術架構

NEAR DA 利用NEAR 共識機制的一個重要部分，即Nightshade，它將網路並行化為多個分片。

NEAR 上的每個分片都會產生區塊的一小部分，稱為chunk。這些chunk 被聚合以產生區塊。當一個區塊生產者處理一份收據時，就需要針對對應收據達成共識。一旦該區塊被處理並包含在區塊中後，該收據就不再需要用於共識，並且可以從區塊鏈的狀態中刪除。因此，NEAR 不會在數據多於所需的情況下減慢其共識速度，但NEAR DA 的任何用戶都將有充足的時間來查詢交易數據。因此，對於任何Rollup 方案來說，可擴展且具成本效益的資料可用性都至關重要。隨著NEAR 協議轉向無狀態驗證，它將進一步降低某些類型驗證器（區塊驗證器）的硬體需求。透過將狀態儲存在記憶體中，NEAR 可以支援更多的分片，從而提升系統的去中心化程度。

優勢分析

在NEAR DA 中，共識驗證由NEAR 驗證者提供，這些驗證者在處理blob 提交時達成共識。資料持久性方面，全節點至少儲存功能輸入資料三天，而存檔節點則可以將資料儲存更長時間。

NEAR DA 的設計確保了共識的高效利用，不會浪費過多的數據。此外，這些數據已被NEAR 上的所有主要瀏覽器索引，以提供索引器的支援。

最後，對於長期可用性的承諾，NEAR DA 採用了易於創建的方法，任何人都可以利用有限的專業知識和工具來建立承諾。

NEAR-Polygon CDK 整合允許開發人員建立自己的Rollup，並成為Polygon 生態的一部分。

這是NEAR DA 與基於零知識的Layer 2 堆疊的首次融合，為尋求可擴展的資料可用性解決方案的開發人員提供了更多選擇。

總結

在區塊鏈領域，Celestia、EigenLayer、Avail DA 和NEAR DA 等DA 項目之間的競爭十分激烈。儘管DA 層專案如雨後春筍般湧現，但其核心技術並不複雜，每個專案都有其獨特的技術和競爭優勢。這些項目展現了區塊鏈技術領域的多樣性和創新性。未來，隨著這些項目的不斷發展和成熟，它們有望為區塊鏈生態系統的進一步壯大和發展做出重要貢獻。