확장 측면에서 데이터 가용성이란 무엇입니까?

확장 시 데이터 가용성: 핵심 원칙

1. 데이터 가용성은 블록과 관련된 모든 거래 데이터가 모든 네트워크 참가자에 의해 공개적으로 접근 가능하고 검증 가능하다는 보장을 의미합니다. 블록체인 확장에서 이는 모놀리식 아키텍처에서 실행과 합의가 데이터 게시와 분리되는 모듈식 설계로 전환할 때 중요합니다.

2. 롤업이 오프체인 트랜잭션을 처리할 때 압축된 트랜잭션 데이터를 기본 레이어에 다시 게시해야 합니다. 이를 통해 메인 체인의 검증인은 필요한 경우 상태를 재구성하여 다른 곳에서 계산이 발생하는 경우에도 투명성과 보안을 보장할 수 있습니다.

3. 데이터 가용성이 보장되지 않으면 악의적인 행위자가 유효한 거래를 실행할 수 있지만 기본 데이터를 보류하여 다른 사람이 사기를 탐지하거나 올바른 상태를 복제하는 것이 불가능해집니다. 이는 도전 기간에 의존하는 낙관적 롤업과 같은 시스템에 대한 신뢰를 약화시킵니다.

4. 데이터 가용성을 보장하면 무허가 검증이 가능합니다. 경량 노드라도 모든 노드는 삭제 코딩 및 데이터 가용성 샘플링(DAS)과 같은 기술을 사용하여 데이터의 일부를 샘플링할 수 있으므로 분산화를 유지하면서 전체 노드의 필요성이 줄어듭니다.

5. Ethereum과 같은 프로젝트는 데이터 가용성 처리량을 향상시키기 위해 proto-danksharding과 최종적으로 전체 danksharding을 통합하고 있습니다. 이러한 업그레이드는 보안을 손상시키지 않고 사용 가능한 데이터의 양을 늘리기 위해 제안자-작성자 분리 및 Blob 운반 트랜잭션을 도입합니다.

레이어 2 솔루션에서 데이터 가용성의 역할

1. 낙관적 롤업의 안전한 작동은 전적으로 데이터 가용성에 달려 있습니다. 시퀀서가 트랜잭션 결과를 게시하지만 입력 데이터는 게시하지 않는 경우 도전자는 분쟁 기간 동안 잘못된 상태 전환을 증명할 수 없으므로 사기 방지 메커니즘이 효과적이지 않게 됩니다.

2. 영지식 롤업에도 데이터 가용성이 필요하지만 의존도는 다릅니다. 유효성 증명은 수학적으로 정확성을 보장하지만 입력 데이터를 게시하면 장기적인 재현성을 보장하고 기록 데이터가 손실되거나 검열되는 시나리오를 방지합니다.

3. Validium 및 유사한 아키텍처는 신뢰할 수 있는 위원회와 함께 오프체인에 데이터를 저장하고 더 높은 처리량을 위해 일부 분산화를 교환합니다. 그러나 사용자는 필요할 때 데이터를 사용할 수 있도록 운영자를 신뢰해야 하기 때문에 중앙화 위험이 발생합니다.

4. 플라즈마 체인은 트랜잭션 데이터를 온체인에 게시하는 것을 방지하므로 기능과 보안 모델이 크게 제한됩니다. 이는 확장성을 위해 데이터 가용성이 저하될 때 관련된 장단점을 보여줍니다.

5. Celestia와 같은 모듈형 블록체인은 데이터 가용성을 전용 레이어에 위임하므로 실행 환경이 트랜잭션 처리에만 집중할 수 있습니다. 이 전문화는 이기종 네트워크 전반에 걸쳐 유연성과 성능을 향상시킵니다.

데이터 가용성을 향상시키는 기술 혁신

1. 삭제 코딩은 원본 데이터를 중복된 조각으로 확장하여 일부가 누락된 경우에도 재구성이 가능합니다. 이 기술을 사용하면 네트워크에서 모든 바이트를 다운로드하도록 요구하는 대신 확률적으로 가용성을 확인할 수 있습니다.

2. 데이터 가용성 샘플링을 통해 라이트 클라이언트는 블록의 작은 부분을 무작위로 쿼리하여 충분한 데이터가 게시되었는지 확인할 수 있습니다. 샘플이 충분하면 통계적 신뢰도가 거의 확실해지며 과도한 대역폭 요구 없이 보안을 유지할 수 있습니다.

3. KZG 약속은 인코딩된 데이터가 다항식 구조를 준수한다는 암호화 증명을 제공하여 잘못된 확장을 방지하고 샘플링된 청크 전체에서 일관성을 보장합니다. 이는 Ethereum의 다가오는 EIP-4844 구현의 기초입니다.

4. P2P 네트워킹 개선으로 지리적으로 분산된 노드 전체에 걸쳐 데이터 덩어리의 신속한 전파가 보장됩니다. 효율적인 가십 프로토콜은 대기 시간을 줄이고 사용량이 가장 많은 기간 동안 병목 현상을 방지합니다.

5. 롤업 운영자는 단일 실패 지점을 제거하고 검열 저항을 강화하기 위해 분산형 시퀀서 세트와 공유 데이터 가용성 레이어를 구현하기 시작했습니다.

자주 묻는 질문

낙관적 롤업에서 데이터를 사용할 수 없으면 어떻게 되나요? 시퀀서가 거래 데이터를 게시하지 못하면 사용자는 잘못된 상태 업데이트가 의심되더라도 사기 증명을 제출할 수 없습니다. 이로 인해 보안 모델이 무너지고 자금 도난이나 되돌릴 수 없는 부패가 발생할 가능성이 있습니다. 자산을 보호하기 위해 사용자는 사전에 롤업을 종료해야 할 수도 있습니다.

데이터 가용성 샘플링은 실제로 어떻게 작동합니까? 라이트 클라이언트는 네트워크에 연결하여 삭제 코딩으로 인코딩된 데이터 블록의 무작위 조각을 요청합니다. 여러 무작위 샘플을 성공적으로 검색함으로써 대부분의 데이터를 사용할 수 있다는 높은 신뢰도를 얻습니다. 쿼리가 성공할 때마다 탐지 확률이 기하급수적으로 증가합니다.

영지식 롤업이 데이터 게시를 완전히 건너뛸 수 없는 이유는 무엇입니까? ZK 증명은 정확성을 검증하지만 입력 데이터가 없으면 독립적인 감사, 디버깅 및 재생성이 불가능합니다. 규정 준수, 법의학 분석 및 상호 운용성을 위해서는 원시 거래 세부 정보에 대한 액세스가 필요한 경우가 많으므로 암호화 보장에도 불구하고 전체 데이터 공개가 필요합니다.

데이터 가용성은 Ethereum에만 관련이 있습니까? 아니요. 레이어 2 솔루션이나 샤딩을 통해 확장성을 추구하는 모든 블록체인은 데이터 가용성 문제에 직면해 있습니다. Polygon, Arbitrum, zkSync와 같은 네트워크와 Solana 및 Aptos를 포함한 비 EVM 생태계는 처리량, 비용 및 가용성 보장의 균형을 맞추기 위해 다양한 전략을 구현합니다.