データ可用性レイヤー DA トラックの観察: モジュラー ブロックチェーンが加速しています

データ可用性レイヤーは、ブロックチェーンを拡張するための有望かつ重要な方法です。 Ethereum は、レイヤー 2 ロールアップのデータ可用性レイヤーです。 Celestia は、Ethereum よりも純粋なデータ可用性レイヤーを構築したいと考えています。また、EigenDA などのオフチェーン データ可用性レイヤー ソリューションもいくつかあります。

**1. データ可用性レイヤーとは何ですか? **

Ethereum や Celestia の Web サイトで説明されているように、データの可用性の概念は、分散型ファイル システムやデータベースとは異なります。

• **イーサリアム: **データの可用性とは、ブロック提案者によって解放されたブロック、およびブロックに含まれるすべてのトランザクション データが他のネットワーク参加者に利用可能であることを保証することを意味します。
• Celestia: データの可用性は、最新のブロックで公開されたデータの可用性と相関します。

ただし、分散ファイル システムとデータベースは主に、ユーザーが保存したデータにアクセスできることを保証します。データ可用性レイヤーと同じ問題は解決されません。

もちろん、データの可用性と分散ストレージにも共通点があり、技術的には、データの可用性を検証するために消去コードやランダム アクセスの証明などの検証方法がすべて使用されています。

2. データの可用性を実現するテクノロジーとは何ですか?

現在、データ可用性レイヤーには次のようないくつかのタイプがあります。

• **イーサリアム。 **ETH は、第 2 層ロールアップの DA (データ可用性) 層として機能します。
• **Celestia に代表されるモジュラー ブロックチェーン。 **Celestia は、データの可用性のみを処理し、トランザクションを実行しない目的のために設計された DA レイヤーです。これにより、2022 年にモジュール型ブロックチェーンのトレンドが始まります。このようなモジュール型ブロックチェーンには、Avail などのプロジェクトもあります。
• **EigenDA およびその他の DA 製品。 **データの可用性は委員会を通じて確保されています。

イーサリアム

イーサリアムはすでに L2 ロールアップの DA 層です。イーサリアム ロールアップは、第 2 層のトランザクション データをパッケージ化してイーサリアム スマート コントラクトに送信します。イーサリアムは L2 データを保存し、これらのトランザクション データのデータ可用性を保証します。

ロールアップはオフチェーン計算で ETH のスループットを拡張できますが、その容量は L1 ETH ブロックチェーン データ スループットによって制限されます。したがって、ロールアップがイーサリアムをデータ可用性レイヤーとして使用するには、イーサリアムのデータ ストレージと処理能力を強化する必要があります。

イーサリアムは Danksharding のアップグレードを積極的に推進しており、Danksharding はイーサリアムのデータ保存能力を向上させ、ETH をより強力な DA レイヤーにすることができます。 **

• Danksharding のスキームでは、データの可用性が個々のシャードに委任され、各バリデーターはそのシャードに対してフルノードを実行し、他のシャードを軽いクライアント容量で実行するだけで済みます。データの保存作業が異なるシャードに分割されるため、シャーディングによりロールアップのデータ領域が増加します。
• Proto-danksharding (EIP-4844) は Dankshading の初期実装であり、今年下半期に発売される予定です。 Proto-danksharding は、データ ブロック BLOB の新しいトランザクション タイプと、BLOB の検証に必要なプリコンパイル済みコードを定義し、Danksharding のコア ロジックのほとんどを実装しました。各 blob のサイズは約 125kB ですが、ブロックのサイズはわずか 90kB です。現在、チャンクごとに最大 8 つの BLOB をマウントできるため、追加の 1MB のストレージが必要になります。 Danksharding でシャーディングした後、検証者は BLOB データの一部をダウンロードするだけで済みます。Proto-danksharding のデータはシャーディングされておらず、検証者は引き続きダウンロードして、すべての BLOB のデータの可用性を直接検証する必要があるため、これは次の手順です。ダンクシャルディング 。 EIP4844 の実装後、Blob は同じガス消費量で Calldata の 10 倍のデータを保存できるようになります。将来的にはロールアップ データを BLOB に保存できるため、トランザクション手数料が桁違いに削減されます。ダンクシャーディングは完全に実装されればさらに安くなります。
• 一般に、Danksharding はイーサリアムのデータ ストレージ容量を向上させ、DA として使用される ETH のコストを削減し、より強力な DA レイヤーになることができます。

ダンクシャーディングの技術原理:

• 現在、イーサリアム上のすべてのデータはチェーンに保存されているため、ブロックプロデューサーはすべてのトランザクションデータをチェーンに公開し、検証ノードにダウンロードさせる必要があります。 Danksharding は、オフチェーンに保存され、データの KZG コミットメントのみをチェーン上に置くデータ BLOB を導入します。保管期間は 1 ～ 3 か月に短縮され、BLOB スペースは最大 125kB まで大きくなります (ETH ブロック サイズはわずか約 90kB)。そのため、データの保存時間は短くなり、データ量は大きくなります。
• ノードは BLOB を検証し、BLOB が利用可能かどうか、つまりネットワークからダウンロードできるかどうかをクエリします。 Danksharding は、データ可用性サンプリングに依存して、ネットワークが BLOB の完全な内容を認識していることを確認します。
• データの保存時間が短縮されるため、取得可能性が低下します。つまり、1 か月より古い履歴 BLOB をクエリする機能が低下します。セキュリティのため、EVM はオフチェーンの BLOB データにはアクセスできませんが、BLOB のオンチェーン コミットメントにのみアクセスできるため、長期的な BLOB にアクセスできないことによる EVM の障害が防止されます。
• Blob データの可用性を検証するために、ETH はデータ可用性サンプリングの検証方法を使用します。データの有用性を検証するために、少数のサンプルのランダム サンプリングが複数回実行されます。これにより、ブロックチェーン ノードは完全な BLOB をダウンロードせずに可用性を確認できます。
• イレイジャー コード技術を使用してデータ フラグメントを冗長化することにより、データの回復可能性が向上し、イレイジャー コードとデータ可用性サンプリングの組み合わせにより、ノードによるデータの隠蔽を防止できます。

Celestia に代表されるモジュラー ブロックチェーン DA レイヤー

Celestia は、トランザクションの注文と公開のみを行うモジュラー ブロックチェーンであり、トランザクションを実行することはありません。 Celestia は、コンセンサス層とアプリケーション実行層を分離することで、ブロックチェーン テクノロジー スタックをモジュール化し、分散型アプリケーション ビルダーに新たな可能性をもたらします。

• Celestia は DA 層を担当し、ETH およびその他のネットワークはコンセンサスと決済を担当し、アプリケーション チェーンは実行を担当します。 ※CelestiaはDA層とコンセンサス層を担当し、決済と実行はAppChainが担当します。あるいは、決済には Cevmos を使用し、実行には AppChain を使用することもできます。

**Celestia のデータ可用性の検証方法はイーサリアムの検証方法と似ています **2 次元のリードソロモン消去コードを使用して、一連のランダム サンプリングがデータを検証し、データを復元してデータの可用性を確保するように設計されています。

Celestia は **ETH とも大きく異なります。 **

※ Celestia は Rollup の DA 層とコンセンサス層のみに注力しており、ETH は Rollup の決済層も作成します。

• Celestia は DA レイヤーとコンセンサス レイヤーのみを実行し、チューリング完全なスマート コントラクト仮想マシンを持たず、スマート コントラクトをサポートしません。 ※イーサリアムのロールアップはフォークできませんが、セレスティアのソブリンロールアップはフォークできます。
• Rollup はブリッジを介して Celestia と資産を通信しますが、Celestia はスマート コントラクトをサポートしていないため、クロスチェーン ブリッジの機能は限定されており、DA トークンの転送のみが可能です。

セレスティアの生態も急速に発展しています。

オフチェーン DA レイヤー

オフチェーン DA レイヤーには主に 2 つのタイプがあります

• データ利用可能委員会
• ブロックチェーンの作成者と信頼できる関係者がデータ可用性委員会 (DAC) を形成し、トランザクション データをブロックチェーン上ではなくオフチェーンに保存します。紛争が発生した場合には、DAC を提供する必要があります。 DAC メンバーは、上記のデータが実際に利用可能であることを証明するオンチェーン証明も公開します。
• たとえば、バリジウムとプラズマはオフチェーン ストレージを使用してオンチェーン データを削減します。
• PoS のためのデータ可用性委員会 ＊委員会はDACの信頼性を高めるために供託金を預け、賞罰の仕組みを追加した。その他の点は前述のDACと同様である。
• たとえば、EigenDA は 2 番目のプレッジ プロトコルである AigenLayer に基づいて構築されており、イーサリアムのバリデーターが、EigenDA のデータ可用性保証作業に参加するよう引き付けられています。

3. 現在どのようなデータ可用性レイヤーが利用可能ですか?

現在、次のようないくつかのデータ可用性プロジェクトがあります。

• ETH: 現在、ETH は L2 オプティミスティック ロールアップおよび zk ロールアップのデータ可用性レイヤーとして使用されています。今年下半期の EIP4844 (Proto-Danksharding) の発売は、L2 の開発に利益をもたらし、イーサリアムのデータ保存能力を向上させ、ストレージコストを削減します。
• **Celestia: **Celestia は主にコンセンサス層とデータ可用性層のために設計されています。 Celestia のテストネットワークは 2022 年 6 月に開始される予定で、Celestia はブロックチェーンのモジュール化に火を付けました。 Celestia は独自のエコシステムを構築し、イーサリアムと競合する必要があります。現在、いくつかの環境プロジェクトが開発されています。
• **Avail:**Avail は元々、2022 年 6 月に Polygon によって公開されました。しかし、創設者が Polygon を去った後、Avail は独立したモジュラー ブロックチェーン プロジェクトとなり、テストネットをリリースしました。 Celestia と同様に、Avail は Celestia と同様に別個のコンセンサス層と DA 層です。 Avail はメインネットを Polygon に橋渡しし、MATIC を基本通貨として使用することを計画していました。 MATIC は Celestia トークンと比較してより成熟したトークンです。
• EigenDA: EigenDA はイーサリアムベースの DA レイヤーであり、バリデーターが ETH の再モーゲージを通じて DA ネットワークを維持することを奨励し、Celestia に必要なスタートアップの負担を排除します。
• **その他のオフチェーン DA: **Validium はトランザクション データをオフチェーンに保存し、コンセンサスと決済に ETH を使用します。 Celestia と Danksharding の普及に伴い、Validium の採用は徐々に減少するか、終了する可能性があります。

要約

• データ可用性レイヤーは、ブロックチェーンを拡張するための有望かつ重要な方法です。 Ethereum は、レイヤー 2 ロールアップのデータ可用性レイヤーです。 Celestia は、Ethereum よりも純粋なデータ可用性レイヤーを構築したいと考えています。また、EigenDA などのオフチェーン データ可用性レイヤー ソリューションもいくつかあります。
• 今年下半期の EIP4844 の開始により、ETH はより強力な DA レイヤーとなり、Celestia のメインネットワークも今年下半期に開始される可能性があります。現在のデータ可用性サービスには、それぞれ今年注目に値する強みがあります。
• Celestia の技術はまだ市場での検証が必要であり、ETH と Celestia は将来的に技術的に接近する可能性もあります。