Was ist eine Datenverfügbarkeitsschicht und warum ist sie für Rollups so wichtig?

Die Rolle der Datenverfügbarkeit bei der Blockchain-Skalierung verstehen

1. Eine Datenverfügbarkeitsschicht stellt sicher, dass alle von Rollups veröffentlichten Transaktionsdaten für Netzwerkteilnehmer zugänglich sind. Dadurch kann jeder Knoten den Status der Kette überprüfen, ohne einer zentralen Quelle zu vertrauen.

2. Ohne garantierte Datenverfügbarkeit könnten böswillige Akteure ungültige Zustandsübergänge veröffentlichen und gleichzeitig die zugrunde liegenden Transaktionsdaten zurückhalten, wodurch es für andere unmöglich wird, Betrug zu erkennen.

3. Rollups basieren auf der Veröffentlichung komprimierter Transaktionsstapel auf der Basisschicht oder einem externen System. Die Sicherheit dieses Modells hängt vollständig davon ab, ob Benutzer jederzeit auf diese Daten zugreifen und sie überprüfen können.

4. In optimistischen Rollup-Designs müssen Herausforderer vollen Zugriff auf Transaktionsdaten haben, um falsche Behauptungen innerhalb des Herausforderungsfensters anzufechten. Wenn Daten nicht verfügbar sind, können betrügerische Beweise unangefochten bleiben.

5. Selbst in validitätsbasierten Systemen wie zk-rollups bleibt die Datenverfügbarkeit unerlässlich, da jeder in der Lage sein sollte, den aktuellen Stand unabhängig zu rekonstruieren, was Dezentralisierung und Zensurresistenz gewährleistet.

Wie Datenverfügbarkeitsebenen die Rollup-Sicherheit verbessern

1. Herkömmliche Blockchains bündeln Datenverfügbarkeit mit Konsens und Ausführung und schaffen so Engpässe. Dedizierte Datenverfügbarkeitsschichten entkoppeln diese Funktion und ermöglichen so einen höheren Durchsatz für Rollups.

2. Durch die Nutzung von Erasure-Coding- und Daten-Sampling-Techniken ermöglichen moderne Verfügbarkeitsschichten Light-Clients, probabilistisch zu überprüfen, ob vollständige Daten veröffentlicht wurden, ohne alles herunterladen zu müssen.

Dies bedeutet, dass auch Geräte mit begrenzter Bandbreite an der Überwachung der Datenintegrität teilnehmen können, was die Netzwerkstabilität erheblich erhöht.

3. Systeme wie Celestia oder EigenDA bieten eine modulare Infrastruktur, in der Rollups ihre Daten-Blobs übermitteln. Diese Schichten nutzen wirtschaftliche Anreize und kryptografische Beweise, um langfristige Beständigkeit und Zugänglichkeit sicherzustellen.

4. Wenn ein Rollup-Operator verschwindet oder nicht mehr reagiert, behält die Verfügbarkeitsschicht historische Daten bei, sodass andere Knoten die Verarbeitung ab dem letzten bekannten gültigen Status wieder aufnehmen können.

5. Die von diesen Schichten bereitgestellten Unveränderlichkeits- und Ordnungsgarantien verhindern Rollback-Angriffe und stellen die Konsistenz zwischen unabhängigen Prüfern sicher, die den Zustand wiederherstellen.

Die Auswirkungen auf die dezentrale Anwendungsentwicklung

1. Entwickler, die auf Rollups aufbauen, profitieren von vorhersehbaren Kosten und zuverlässigen Datenveröffentlichungsmechanismen, wenn sie durch robuste Verfügbarkeitslösungen unterstützt werden.

2. Anwendungen, die eine hohe Transparenz erfordern – wie dezentrale Börsen oder Kreditprotokolle – sind aus Gründen der Überprüfbarkeit und Compliance auf den öffentlichen Zugang zu jeder Transaktion angewiesen.

Durch die starke Datenverfügbarkeit können Benutzer darauf vertrauen, dass keine versteckten Manipulationen hinter verschlossenen Türen stattfinden, was das Ethos der erlaubnislosen Überprüfung stärkt.

3. Die Interoperabilität zwischen verschiedenen Rollups verbessert sich, wenn sie gemeinsam auf eine gemeinsame Datenverfügbarkeitsstruktur zugreifen, was kettenübergreifendes Messaging mit stärkeren Sicherheitsannahmen ermöglicht.

4. Da die Anwendungslogik immer komplexer wird, verringert die Auslagerung der Datenspeicherung auf spezialisierte Schichten den Betriebsaufwand für Sequenzer und senkt die Hürden für neue Marktteilnehmer im Ökosystem.

5. Projekte können frei innovativ sein und wissen, dass ihre Transaktionshistorie einsehbar und reproduzierbar bleibt, unabhängig von Änderungen in den Sequenzierungsrechten oder Governance-Strukturen.

Häufig gestellte Fragen

Was passiert, wenn ein Rollup seine Daten nicht veröffentlicht? Wenn ein Rollup seine Transaktionsdaten nicht veröffentlicht, verlieren Benutzer die Möglichkeit, die Korrektheit der Kette zu überprüfen. In optimistischen Modellen wird dadurch der Streitprozess gestoppt. In der Praxis kann es vorkommen, dass Brücken Abhebungen einfrieren und Knoten keine neuen Blöcke mehr akzeptieren, bis die Verfügbarkeit wiederhergestellt ist.

Kann eine Datenverfügbarkeitsschicht zensiert werden? Der Zensurwiderstand hängt vom Design der Ebene ab. Diejenigen, die auf dezentralen Konsensmechanismen mit offener Beteiligung basieren, machen Zensur wirtschaftlich undurchführbar. Hohe Replikationsraten und geografische Verteilung verhindern zusätzlich die gezielte Unterdrückung von Daten.

Wie können Benutzer die Datenverfügbarkeit überprüfen, ohne sie vollständig herunterzuladen? Durch eine Technik namens Data Availability Sampling (DAS) laden Benutzer zufällige Blöcke codierter Daten herunter. Durch die Wiederholung dieses Vorgangs gewinnen sie statistische Sicherheit darüber, dass der gesamte Datensatz veröffentlicht wurde. Diese Methode lässt sich auch für große Datensätze effizient skalieren.

Ist die Datenverfügbarkeit nur für Ethereum-Rollups wichtig? Nein. Jedes Blockchain-System, das auf Off-Chain-Berechnungen oder Zustandskomprimierung basiert, erfordert Datenverfügbarkeitsgarantien. Dazu gehören Sidechains, Appchains und Layer-2-Netzwerke in verschiedenen Ökosystemen, nicht nur auf Ethereum-basierten.