数据可用性:Layer2的关键挑战与争议

以太坊生态系统中,数据可用性已成为Layer2(L2)解决方案面临的一个重要挑战。本文将探讨数据可用性的概念、L2面临的数据可用性问题,以及围绕数据可用性层的争议。

数据可用性的定义

数据可用性指区块生产者将完整的区块交易数据发布到网络中,使验证者能够下载和验证。如果区块生产者发布了完整数据并允许验证者下载,则数据被视为可用;反之,如果隐瞒部分数据导致验证者无法获取完整信息,则数据被视为不可用。

需要注意的是,数据可用性与数据可检索性是两个不同的概念:

• 数据可用性涉及新发布数据是否能通过共识,与区块生产后但尚未添加到区块链的阶段有关。
• 数据可检索性指的是检索已存储在区块链上的历史数据的能力。

有观点认为,"数据可用性"这一术语可能会引起误解,建议将其改为"数据发布"以更准确地反映其作用。

L2面临的数据可用性挑战

在L2生态中,排序器(Sequencer)作为区块生产者,需要发布足够的交易数据以供验证。这一过程面临两大挑战:

1. 确保验证机制的安全性

对于乐观rollup(OP Rollup)和零知识rollup(ZK Rollup)来说,数据可用性对其验证机制至关重要:

• OP Rollup:如果排序器不发布完整数据,欺诈证明中的挑战者将无法发起有效挑战。
• ZK Rollup:尽管有效性证明本身不依赖数据可用性,但用户需要完整数据来确认自己的余额,避免资产损失。

为确保验证安全,目前多数L2排序器选择将状态数据和交易数据发布在以太坊上,利用其安全性和数据可用性。

2. 降低数据发布成本

目前L2将数据可用性和结算都放在以太坊上,虽然安全性得到保障,但成本较高。用户支付给L2的Gas费主要由两部分组成:L2执行交易的Gas和向L1提交数据的Gas。其中,后者占据主要部分,而保证数据可用性的交易数据又是其中的大头。

要降低L2整体成本,主要有两种方法:

• 降低在L1上发布数据的成本,如即将推出的EIP-4844升级。
• 将数据可用性层从L1中分离,类似于Rollup将交易执行从L1中剥离的方式。

数据可用性层争议

模块化区块链的概念将区块链功能解耦为执行层、结算层、共识层和数据可用性层。目前,L2已将执行层从以太坊分离,但其他三层仍依赖以太坊。

然而,出于成本考虑,一些L2正考虑将数据可用性层也从以太坊剥离。这一趋势引发了争议,部分以太坊生态参与者认为,不使用以太坊作为数据可用性层的扩容方案不应被视为L2。

这种坚持可能源于对以太坊地位的担忧。如果L2将数据可用性层也从以太坊剥离,实际上削弱了对以太坊安全性的依赖,可能威胁到以太坊的核心地位。

尽管存在争议,数据可用性相关项目仍在蓬勃发展。未来,我们将看到更多创新的数据可用性解决方案涌现,为L2生态系统的发展提供新的可能性。