谁是DA赛道最后王者？关于Data Availability War背景、生态与后续展望

概述

数据可用性(DA)项目正在迅速涌现,其中较有竞争力的包括Celestia、EigenLayer、Avail、NearDA和Covalent等。

根据分析,DA的核心并不复杂。最简单的方案可以单机实现,最复杂如Celestia采用抽样模式实现去中心化。DA本质上是存储,成本较高。如果不严格要求以太坊级别的安全性,选择哪家DA服务主要取决于成本和安全性的权衡。

使用DA层的关键原则是:价值越高的服务,DA安全性应尽可能高。

本报告分析了Data Availability War的背景、生态和未来展望,包括V神对DA的看法以及各DA项目的梳理。基于全面分析,未来DA可能会呈现分散格局,市场上7-8家主要DA服务商可能就足够满足需求。

1. Data Availability数据可用性问题的出现

1.1 什么是DA

简而言之,数据可用性指区块生产者将区块的所有交易数据发布到网络中,使验证者可以下载。如果区块生产者发布完整数据并允许验证者下载,则数据被视为可用;如果隐瞒部分数据导致验证者无法下载完整数据,则数据被视为不可用。

1.2 DA问题的两个关键点:安全与成本

结合DA的定义,我们可以看到DA涉及两个方面:

一是确保验证机制安全进行,二是降低发布数据的成本。

• 确保验证机制安全进行的问题

为保证验证安全性,目前L2排序器通常将L2状态数据和交易数据都发布在安全性较强的以太坊上,依靠以太坊进行结算并获得数据可用性。

因此,数据可用性层实际上是L2发布交易数据的地方,目前主流L2都将以太坊作为数据可用性层。

• 降低发布数据的成本问题

L2将数据可用性和结算都放在以太坊上虽然安全性高,但成本巨大。这也是L2面临的第二个问题,即如何降低发布数据的成本。

2. DA中的成本构成&降本增效方向

从第1章节可以看出,DA关注的一个重要问题是如何降低成本。

要让L2整体更便宜就需要降低发布数据的成本。主要有两种方法:

• 降低在L1上发布数据的成本,如以太坊即将进行的EIP-4844升级。

• 仿照Rollup将交易执行从L1中剥离,数据可用性也可以从L1中剥离降低成本,即不使用以太坊作为数据可用性层

目前各方都在努力降低成本。从现有DA方案来看,Near DA成本最低,约$0.0016/block。其次是Celestia、EngenLayer、EIP4844等。

3. V神眼中的DA

3.1 不使用以太坊DA的方案不是真正的Layer2--以太坊基金会和V神的第一次反击

在Celestia走红后,V神暗示"以太坊layer2项目必须在ETH上使用data availability"。随后以太坊基金会成员Dankrad Feist也表示,不采用ETH作DA层的不是Rollup,也不是以太坊Layer2。

这意味着Arbitrum Nova和Mantle都要从Layer2名单"除名",因为它们只在ETH之外(名为DAC的链下DA网络)披露交易数据。

同时,Dankrad还表示,像Plasmas和状态通道这种不需要链上数据可用性来确保安全的方案仍算是Layer2,但Validium(不用ETH作DA层的ZKRollup)不算Layer2。

3.2 使用非以太坊作为DA,那么它就是以太坊Validium--V神的妥协

随后V神在推特回复中表示"being a validium is a correct choice for many apps, and using good distributed DA guarantee systems can be a good way to increase the practical security of a validium"

同时,他认为作为rollup的核心就是无条件的安全保证:即使所有人都与你为敌,你也能取出你的资产。如果数据可用性依赖于外部系统,就无法得到这种保证。

3.3 关于ENS与Data availability ---V神想通过ENS来收拢DA的控制力

ENS域名服务定义了一套交互逻辑,用户只需输入短域名就可自动连接ENS智能合约对应的关联长地址,解决了EOA地址复杂难记且不易辨识的痛点。ENS的这套域名服务更指向未来用户流量更庞大的扩展市场,尤其是Mass Adoption用户群体。而layer2才是以太坊扩展并吸纳大流量的未来。

V神认为若ENS的域名解析方案不能覆盖到layer2,只停留在以太坊主网层面,很难打开想象空间。基于此背景,V神在推特中说明ENS的重要性,"it needs to be affordable!"。ENS自然会考虑面向layer2提供一整套的数据解析方案,使用户可以直接在layer2上进行域名解析和数据查找,减少其对各自layer2偏中心化网关的依赖。

不难看出,用户在layer2上要正常使用ENS的域名,前提需要调用且验证以太坊主网上的全局数据。这意味着要享受ENS的这套服务必须得采用正统的以太坊Data Availability能力,而那些基于OP Stack走发链捷径且把DA放在Celestia等第三方DA平台上的layer2就无法兼容ENS了。总之,V神的深层意思是用ENS来给layer2众平台定一套可交互操作性规范标准,同时收拢一下DA控制力。

3.4 V神谈Plasma回归

1. Vitalik文章中说,以太坊的2层扩容方案原本有:Plasma、Rollup、Validium、Parallel等多种方案,Vitalik期待中的扩容方向应该是均衡发展,适配各类应用场景进行多样化的layer2构建,但现实市场格局是,Rollup方案一家独大,且日益内卷。

2. Plasma相当于一种侧链解决方案,会定期向主网同步默克尔状态数据,是一种数据和计算依赖主网的扩容方案。这样的话,2层可以用非常中心化的方式,且设计非常复杂的账本模型来高效扩展,还能复用主网validator这些系统能力。Vitalik新文章重新搬出了Plasma,而且引导了一种ZK+Plasma的扩容解决方案,显然又是一次事关layer2政治摇旗。

3.5 小结

以上V神的各种操作,总结起来就是:

DA的需求过旺,但是又不想把市场分给Celestia。先说安全性,又祭出ENS的事, 最后发现市场不买单,还是有很多人去用第三方DA,干脆说你使用Validium也算,过几天又翻出陈旧的Plasma有意引导市场往ZK+Plasma方向探索。从其本意上来讲,就是要不断地把DA市场往以太坊上面拉过来。

4. DA解决方案和各DA项目梳理

4.1 DA解决方案

从上述内容可以看出,DA层的方案很多。从大方向上可分为链上和链下两部分。

• 链上解决方案

指L2依然将以太坊作为DA层,并依靠以太坊降低数据可用性成本。这意味着以太坊未来将作为实时公告板,板上数据公告一段时间后删除,L2必须自己想办法储存所有数据备份。

• 链下解决方案

不再将以太坊作为DA层,转而寻找更经济的方式获得数据可用性。根据去中心化和安全性不同,可将链下解决方案分为四种:Validium、数据可用性委员会(DAC)、Volition、通用型DA方案。

4.2 Celestia

Celestia是模块化公链的开山鼻祖,基于Cosmos SDK开发,专注于数据可用性。是目前已主网上线的强有竞争力DA龙头项目。

技术特点

• 数据可用性采样(data availability sampling,DAS)

DAS使轻节点无需下载整个区块就能验证数据可用性。轻节点因仅下载区块头无法验证数据可用性,Celestia使用二维RS纠删码编码方案对区块数据重新编码以实现轻节点的DAS。数据可用性采样(DAS)的工作原理是让轻节点对小部分块数据进行多轮随机采样。随着轻节点完成更多轮的块数据采样增加数据可用的信心。一旦轻节点成功达到预定的置信水平(如99％)就认为数据可用。

• 命名空间默克尔树(Namespaced Merkle trees,NMT)

NMT使Celestia上的执行层和结算层仅下载与其相关的交易。Celestia将区块当中的数据划分为多个命名空间,每个命名空间都对应构建在Celestia上的rollup等应用,每个应用仅需下载和自己相关的数据从而提高网络效率。

• Celestia主要通过两种方式从应用程序中获得收入:

• 支付blob space费用:Rollup使用$TIA付费,将数据发布到Celestia的blob space。

• 支付gas费用:开发人员使用$TIA作为Rollup的gas代币,类似于基于以太坊Rollup的ETH。

发展潜力

• 项目已上线,技术成熟度较高

• 潜在的丰富空投,来自$TIA的质押,例如项目Dymension、Altlayer的空投对象都会选择$TIA的质押者,未来更多的以太坊Layer2项目、模块化公链、Cosmos生态项目都有很大可能走类似的空投路线。

• 生态丰富性:与跨链桥、结算层方案、defi项目、游戏、排序器等合作。

• DA合作项目方不断增加,合作方包括Manta、Eclipse、Caldera、Snapchain。同时还与Arbitrum Orbit集成、与Polygon CDK集成、与Aevo衍生品交易平台的集成等。

4.3 EigenDA

EigenLayer是基于以太坊的再质押(Restaking)协议,允许用户将ETH、lsdETH及LP Token重新质押在其他侧链、预言机、中间件等,作为节点并得到验证奖励,这样第三方项目可以享受到ETH主网的安全性,ETH质押者也能得到更多收益,实现双赢。

EigenDA是建立在以太坊上利用EigenLayer Restaking构建的去中心化数据可用性(DA)服务,并将是EigenLayer上的首个主动验证服务(AVS)。与Celestia或Avail不同,EigenDA不需要引导新的验证器集,以太坊验证者可以自由选择加入。

技术特点

• 增强以太坊的DA能力:Blob区块数据+KZG承诺

EigenDA调动了坎昆升级后的Blob区块数据+KZG承诺,Rollup链可以对Blob Data进行纠删码生成KZG承诺然后发布到EigenDA合约,由E