Qu'est-ce qu'une couche de disponibilité des données et comment aide-t-elle les cumuls à devenir plus sécurisés et moins chers ?

Qu'est-ce qu'une couche de disponibilité des données ?

1. Une couche de disponibilité des données est un composant fondamental de l'infrastructure blockchain conçue pour garantir que les données de transaction publiées par les cumuls sont accessibles au public et vérifiables. Contrairement aux blockchains traditionnelles où l'exécution, le consensus et le stockage des données se font en chaîne, les blockchains modulaires séparent ces fonctions. La couche de disponibilité des données gère spécifiquement le stockage et la vérification des données de transaction sans traiter ni exécuter de transactions.

2. Les rollups, tels que les rollups optimistes et zk, exécutent des transactions hors chaîne, puis renvoient les données de transaction compressées à la couche de base, généralement Ethereum. Cependant, pour des raisons de sécurité, il est essentiel que ces données restent disponibles afin que n'importe quel nœud puisse réexécuter des transactions si nécessaire. Sans disponibilité garantie des données, les acteurs malveillants pourraient cacher les détails des transactions et compromettre l’intégrité du système.

3. Les couches de disponibilité des données utilisent des techniques telles que le codage d'effacement des données et les preuves de fraude pour permettre aux clients légers ou aux validateurs de vérifier que toutes les données ont été publiées sans télécharger l'intégralité de l'ensemble de données. Cela garantit la décentralisation et l’évolutivité tout en préservant un accès à l’information minimisant la confiance.

4. Les exemples incluent la dépendance actuelle d'Ethereum à l'égard de son propre L1 pour la publication des données, le réseau dédié de disponibilité des données de Celestia utilisant Tendermint et le codage d'effacement, et des projets comme Polygon Avail et Near DA. Ces systèmes sont optimisés pour gérer un débit de données élevé avec une surcharge minimale.

Comment améliore-t-il la sécurité du cumul ?

1. Assurer une transparence totale des lots de transactions est essentiel pour la sécurité du cumul. Si un séquenceur publie des racines d'état mais masque les données de transaction sous-jacentes, les utilisateurs ne peuvent pas contester les transitions d'état non valides. Une solide couche de disponibilité des données empêche cela en faisant de la publication des données une condition préalable à la finalité.

2. Dans les cumuls optimistes, les challengers doivent avoir accès aux données de transaction pour détecter et contester les réclamations frauduleuses pendant la période de contestation. Sans une solution fiable de disponibilité des données, les attaquants pourraient soumettre des blocs invalides et empêcher les nœuds honnêtes de générer des preuves de fraude, compromettant ainsi l'ensemble du modèle de sécurité.

3. Même dans les zk-rollups, bien que les preuves de validité garantissent l'exactitude, la disponibilité des données reste nécessaire. Si les données d'entrée derrière une preuve sont retenues, les utilisateurs ne peuvent pas reconstruire l'état des comptes ou vérifier les soldes de manière indépendante, ce qui entraîne des risques de centralisation et une censure potentielle.

4. En dissociant la disponibilité des données de l'exécution, les réseaux réduisent les hypothèses de confiance. Les utilisateurs n'ont plus besoin de s'appuyer sur des opérateurs ou des séquenceurs centralisés pour se comporter honnêtement. Au lieu de cela, les mécanismes cryptographiques et économiques renforcent l’ouverture grâce à la publication de données distribuées.

Pourquoi cela réduit-il les coûts des rollups ?

1. Les frais de transaction sur les rollups sont fortement influencés par le montant payé pour publier les données sur la couche de base . Sur Ethereum, les coûts des données d’appel évoluent linéairement avec la taille des données. En tirant parti d'une couche spécialisée de disponibilité des données, les cumuls peuvent publier des données plus efficacement à l'aide de méthodes telles que les transactions portant des objets blob ou les partages codés avec effacement.

2. Les solutions dédiées à la disponibilité des données offrent souvent des coûts par octet nettement inférieurs à ceux des blockchains à usage général. Par exemple, EIP-4844 a introduit le proto-danksharding dans Ethereum, permettant des blobs de données moins chers qui réduisent les frais de cumul jusqu'à 90 % dans certains cas.

3. Les architectures modulaires permettent aux rollups de choisir des marchés de données rentables. Au lieu d'être enfermés dans une chaîne coûteuse, ils peuvent opter pour des couches externes telles que Celestia ou Avail, conçues pour un règlement des données à haut débit et à faible coût.

4. Des techniques efficaces de codage et d'échantillonnage signifient que même les appareils légers peuvent participer aux contrôles de disponibilité des données. Cela élargit la participation des validateurs, augmente la concurrence et fait baisser les prix des services au fil du temps.

Foire aux questions

Que se passe-t-il si les données ne sont pas disponibles dans un système de cumul ?

Si les données de transaction ne sont pas disponibles, les utilisateurs perdent la possibilité de vérifier l'exactitude de l'état. Dans les cumuls optimistes, cela empêche la génération de preuves de fraude, permettant ainsi de finaliser des blocs invalides. Dans les zk-rollups, même si les preuves sont valides, les utilisateurs ne peuvent pas auditer les entrées ou reconstruire les soldes, ce qui crée un risque d'opacité et de centralisation.

Comment fonctionnent les preuves de disponibilité des données ?

Les preuves de disponibilité des données reposent sur un codage d'effacement, dans lequel les données originales sont développées en fragments redondants. Les clients Light échantillonnent de manière aléatoire des parties des données codées. Si suffisamment d’échantillons sont disponibles, ils peuvent confirmer statistiquement la publication complète des données sans tout télécharger. Les pièces manquantes indiquent une retenue, déclenchant des alertes ou des pénalités.

Une couche de disponibilité des données peut-elle prendre en charge plusieurs cumuls simultanément ?

Oui, la plupart des couches de disponibilité des données modernes sont conçues pour servir plusieurs cumuls. Ils agissent comme des couches de règlement partagées pour les données, permettant l’interopérabilité et réduisant la duplication. Chaque rollup soumet son lot dans un espace de noms séparé, garantissant ainsi l'isolement tout en bénéficiant d'une sécurité mutualisée et de coûts réduits.