誰是DA賽道最後王者？關於Data Availability War背景、生態與後續展望

概述

數據可用性(DA)項目近期如雨後春筍般出現,其中競爭實力較強的包括Celestia、EigenLayer、Avail、NearDA和Covalent等。

根據分析,DA的核心技術門檻並不高。最簡單的方案只需單機就可實現DA,最復雜如Celestia採用抽樣模式實現去中心化。簡而言之,DA就是存儲,且成本較高。如果不嚴格要求以太坊級別的安全性,選擇哪家DA服務主要取決於成本和安全性的權衡。

使用DA層的關鍵原則是:價值越高的服務,DA應盡可能安全。

本報告將分析Data Availability War的背景、生態和未來展望,包括Vitalik對DA的看法、各DA項目的梳理等。基於對DA賽道的全面分析,我們認爲未來DA格局可能呈現分散化,市場上7-8家主要DA服務商可能就足以滿足需求。

1. 數據可用性問題的出現

1.1 什麼是DA

數據可用性指區塊生產者將區塊的所有交易數據發布到網路中,使驗證者能夠下載。如果區塊生產者發布完整數據並允許驗證者下載,則稱數據可用;如果隱瞞部分數據導致驗證者無法下載完整數據,則稱數據不可用。

1.2 DA問題的兩個關鍵點:安全與成本

DA主要涉及以下兩個方面:

一是確保驗證機制安全進行,二是降低發布數據的成本。

• 確保驗證機制安全進行的問題

爲確保驗證安全,目前L2排序器通常將L2的狀態數據和交易數據發布在安全性較高的以太坊上,依靠以太坊進行結算並獲得數據可用性。

因此,數據可用性層實際上是L2發布交易數據的地方,目前主流L2都將以太坊作爲數據可用性層。

• 降低發布數據的成本問題

L2將數據可用性和結算都放在以太坊上雖然安全性高,但成本也很大。這是L2面臨的第二個問題,即如何降低發布數據的成本。

2. DA中的成本構成與降本增效方向

DA中一個重要問題是如何降低成本。

要讓L2整體更便宜,就需要降低發布數據的成本。主要有兩種方法:

• 降低在L1上發布數據的成本,例如以太坊即將進行的EIP-4844升級。

• 仿照Rollup將交易執行從L1中剝離,將數據可用性也從L1中剝離以降低成本,即不使用以太坊作爲數據可用性層。

目前DA方案中,Near DA的成本最低,約$0.0016/block。其次是Celestia、EigenLayer、EIP4844等。

3. Vitalik眼中的DA

3.1 不使用以太坊DA的方案不是真正的Layer2

在Celestia走紅後,Vitalik暗示"以太坊Layer2項目必須在ETH上使用data availability"。以太坊基金會成員Dankrad Feist也表示,不採用ETH作DA層的不是Rollup,也不是以太坊Layer2。

這意味着Arbitrum Nova和Mantle等項目將被"除名",因爲它們只在ETH之外的DAC網路披露交易數據。

Dankrad還表示,Plasmas和狀態通道等不需要鏈上DA來保證安全的方案仍算Layer2,但Validium不算Layer2。

3.2 使用非以太坊作爲DA,則是以太坊Validium

隨後Vitalik在推特回復中表示"作爲validium對許多應用來說是正確選擇,使用良好的分布式DA保證系統可以提高validium的實際安全性"。

他認爲作爲rollup的核心是無條件的安全保證:即使所有人都與你爲敵,你也能取出資產。如果數據可用性依賴外部系統,就無法獲得這種保證。

3.3 關於ENS與Data availability

V神希望通過ENS來收攏DA的控制力。ENS域名服務定義了一套交互邏輯,用戶只需輸入短域名就可自動連接ENS智能合約對應的長地址,解決了EOA地址復雜難記的痛點。ENS更指向未來擴展市場的龐大用戶流量,尤其是大規模採用的用戶羣體。而Layer2是以太坊擴展並吸納大流量的未來。

V神認爲若ENS域名解析方案不能覆蓋Layer2,只停留在以太坊主網,很難打開想象空間。V神在推特中強調ENS的重要性,"它需要負擔得起!"。ENS自然會考慮面向Layer2提供完整的數據解析方案,使用戶可直接在Layer2上進行域名解析和數據查找,減少對各自Layer2偏中心化網關的依賴。

要在Layer2上正常使用ENS域名,前提是調用並驗證以太坊主網上的全局數據。這意味着要享受ENS服務必須採用正統的以太坊Data Availability能力,而那些基於OP Stack走捷徑且將DA放在Celestia等第三方DA平台上的Layer2就無法兼容ENS了。V神的深層用意是用ENS給Layer2平台定一套可交互操作性規範標準,同時收攏DA控制力。

3.4 V神談Plasma回歸

1. Vitalik文章提到,以太坊的2層擴容方案原本有Plasma、Rollup、Validium、Parallel等多種方案,Vitalik期待擴容方向應該均衡發展,適配各類應用場景進行多樣化Layer2構建,但現實市場格局是Rollup方案一家獨大,且日益內卷。

2. Plasma相當於側鏈解決方案,會定期向主網同步默克爾狀態數據,是一種數據和計算依賴主網的擴容方案。這樣2層可以用非常中心化的方式,且設計非常復雜的帳本模型來高效擴展,還能復用主網validator這些系統能力。Vitalik新文章重新提出Plasma,並引導了ZK+Plasma的擴容解決方案,顯然又是一次關於Layer2政治的搖旗。

3.5 小結

V神的各種操作總結起來就是:

DA需求過旺,但又不想將市場分給Celestia。先說安全性,又祭出ENS,發現市場不買帳,還是有很多人用第三方DA,幹脆說使用Validium也算,過幾天又翻出舊的Plasma有意引導市場往ZK+Plasma方向探索。從本意上講,就是要不斷將DA市場往以太坊上拉。

4. DA解決方案和各DA項目梳理

4.1 DA解決方案

DA層方案有很多。從大方向分,可分爲鏈上和鏈下兩部分。

• 鏈上解決方案

指L2依然將以太坊作爲DA層,並依靠以太坊降低數據可用性成本。意味着以太坊未來將作爲實時公告板,板上數據公告一段時間後刪除,L2必須自己儲存所有數據備份。

• 鏈下解決方案

不再將以太坊當做DA層,尋找更經濟的方式獲得數據可用性。根據去中心化和安全性不同,可分爲Validium、數據可用性委員會(DAC)、Volition、通用型DA方案。

4.2 Celestia

Celestia是模塊化公鏈開山鼻祖,基於Cosmos SDK開發,專注數據可用性。是目前已上線的有競爭力的DA龍頭項目。

技術特點:

• 數據可用性採樣(DAS)
• 命名空間默克爾樹(NMT)

通過兩種方式獲得收入:

• Rollup使用$TIA支付blob space費用
• 開發人員使用$TIA作爲Rollup的gas代幣

發展潛力:

• 項目已上線,技術成熟度高
• 潛在豐富空投
• 生態豐富性:與跨鏈橋、結算層方案、DeFi項目、遊戲、排序器等合作
• DA合作項目不斷增加

4.3 EigenDA

EigenDA是建立在以太坊上利用EigenLayer Restaking構建的去中心化DA服務,將是EigenLayer上首個主動驗證服務(AVS)。與Celestia或Avail不同,EigenDA不需要引導新的驗證器集,以太坊驗證者可自由選擇加入。

技術特點:

• 增強以太坊DA能力:Blob區塊數據+KZG承諾
• 無自主共識和P2P網路
• 採用托管證明方式

發展潛力:

• 多個合作項目方,與Celestia展開競爭
• 背靠Eigenlayer多樣生態,包括排序器、跨鏈橋、預言機等

4.4 其他DA項目

4.4.1 Avail

Avail可對交易進行高效排序和記錄,提供數據存儲和可行性驗證,支持EVM兼容區塊鏈,允許Rollup直接發布數據到Avail。

• 共識機制:繼承自Polkadot SDK的BABE和GRANDPA共識機制
• 去中心化:採用Polkadot的NPoS,支持多達1000個驗證節點
• 有效性證明:採用KZG多項式承諾

現狀:主網尚未上線

4.4.2 Near DA

2023年11月,NEAR基金會推出NEAR數據可用性(NEAR DA)層,爲ETH rollup和以太坊開發者提供強大、高性價比的數據可用性。

• 安全性:繼承Near網路的安全性
• 費用優勢:NEAR上100kB calldata花費0.0033美元
• 現狀:已與Polygon CDK集成,用於開發人員構建以太坊ZK Rollups

4.4.3 Covalent

區塊鏈數據查詢服務平台Covalent可標準化來自多個區塊鏈的數據,其統一API允許開發者在支持的網路中重復使用查詢。

Covalent推出長期DA服務EWM,永久保存以太坊丟棄的L2提交的狀態數據。Covalent負責L2狀態數據的讀取,並將這些數據索引和結構化,整合入其平台的鏈上數據API服務。

現狀:截至2023年12月,Covalent共支持210多條區塊鏈,計劃2024年底支持1000多條區塊鏈。

4.4.4 zkPorter

zkPorter是zkSync推出的鏈下數據可用性解決方案,結合zkRollup和分片思想。引入可選的驗證器機制,由zkSync代幣持有者質押代幣來驗證和簽署區塊。

4.5 DA項目對比

技術方面:

| 項目 | 技術特點 | |------|----------| | Celestia | 使用數據可用性抽樣方案,採用二維RS糾刪碼編碼方案保證數據可恢復性,讓輕節點通過隨機抽樣獲取區塊數據,以Optimistic方式提交數據可用性證明 | | Ethereum(Proto-danksharding) | 同樣採用DAS方案和RS糾刪碼編碼方案,證明方式採用KZG承諾方案 | | Avail | 採用DAS方案,實現方式與Proto-danksharding類似,使用RS糾刪碼編碼方案加KZG多項式承諾 |
| EigenDA | 方案與以太坊Proto-danksharding出自一脈,使用RS糾刪碼編碼方案加KZG多項式承諾 | | Arbitrum Nova | 採用數據可用性委員會模式,由外部委員會存儲提供交易數據,至少6名成員提交BLS籤名保證數據可靠性 | | zkPorter | 結合ZK Rollup和分片方式解決數據可用性問題,支持任意多個分片,