"데이터 가용성" 계층은 무엇이며 모듈형 블록체인에 왜 중요한가요?

모듈형 블록체인 아키텍처의 데이터 가용성

1. 데이터 가용성은 블록이 제안된 후 거래 데이터가 게시되고 모든 네트워크 참가자가 액세스할 수 있다는 보장을 의미합니다. 전통적인 모놀리식 블록체인에서 이러한 책임은 전적으로 체인 자체 내에 있습니다. 노드는 모든 데이터를 검증, 실행 및 저장합니다. 그러나 모듈형 블록체인은 이러한 기능을 실행, 합의 및 데이터 가용성이라는 별개의 계층으로 분리합니다.

2. 데이터 가용성 레이어는 검증인이 새로운 블록을 제안하더라도 거래 데이터의 어떤 부분도 숨길 수 없도록 보장합니다. 이를 통해 악의적인 행위자가 검증에 필요한 중요한 정보를 보류하면서 유효한 것처럼 보이는 블록을 생성하는 것을 방지할 수 있습니다. 전체 데이터에 액세스하지 않으면 노드는 사기를 감지하거나 상태를 재구성할 수 없어 시스템에 대한 신뢰가 약화됩니다.

3. 롤업, 특히 낙관적이고 지식이 없는 변형은 외부 데이터 가용성 솔루션에 크게 의존합니다. 이러한 롤업은 오프체인 거래를 처리하지만 압축된 거래 데이터를 다른 블록체인(일반적으로 이더리움)에 게시하여 저장합니다. 이 데이터를 사용할 수 없는 경우 사용자는 잘못된 상태 전환에 대해 문제를 제기하거나 롤업을 안전하게 종료할 수 없습니다.

4. 데이터 가용성의 실패는 분산형 시스템의 전체 보안 모델을 손상시킵니다. 왜냐하면 정직한 노드는 완전한 데이터 액세스 없이는 정확성을 독립적으로 확인할 수 없기 때문입니다. 더 많은 애플리케이션이 기본 데이터 투명성을 가정하는 레이어 2 확장 솔루션으로 마이그레이션함에 따라 이는 점점 더 중요해지고 있습니다.

데이터 가용성 샘플링으로 확장성을 향상시키는 방법

1. 확장 가능한 데이터 가용성을 가능하게 하는 주요 혁신 중 하나는 데이터 가용성 샘플링(DAS)입니다. 모든 노드가 전체 블록을 다운로드하도록 요구하는 대신 DAS를 사용하면 경량 클라이언트가 블록의 작은 부분을 무작위로 샘플링하여 데이터 가용성을 확률적으로 확인할 수 있습니다.

2. 삭제 코딩을 사용하여 블록은 중복된 데이터 조각으로 확장됩니다. 일부 누락된 부분이 있더라도 원본 콘텐츠를 재구성할 수 있습니다. DAS와 결합하면 노드는 전체 블록이 사용 가능하다는 것을 통계적으로 확인하는 데 충분한 청크만 성공적으로 샘플링하면 됩니다.

3. 이 방법은 참여 노드의 대역폭 요구 사항을 대폭 줄여 더 많은 행위자가 고급 인프라 없이도 데이터 가용성을 확인할 수 있도록 합니다. 이를 통해 퍼블릭 블록체인은 분산화를 유지하면서 처리량을 확장할 수 있습니다.

4. DAS는 전체 데이터 다운로드에서 통계 검증으로 전환함으로써 블록 크기와 노드 리소스 수요 간의 직접적인 연결을 끊고 대규모 네트워크를 보다 지속 가능하게 만듭니다.

전용 데이터 가용성 계층의 역할

1. Celestia, EigenDA, Avail과 같은 신흥 프로젝트는 데이터 가용성 서비스 제공에만 중점을 두고 있습니다. 이러한 레이어는 트랜잭션을 실행하거나 스마트 계약 논리를 시행하지 않습니다. 유일한 목적은 데이터를 안전하고 효율적으로 주문하고 게시하는 것입니다.

2. 실행 및 합의에서 데이터 가용성을 분리함으로써 개발자는 애플리케이션별 블록체인을 설계할 때 유연성을 얻습니다. 이러한 체인은 실행 환경에 대한 자율성을 유지하면서 공유된 보안 데이터 계층을 활용할 수 있습니다.

p>3. 이러한 전용 레이어는 높은 데이터 처리량에 맞춰 최적화된 합의 메커니즘을 사용하는 경우가 많습니다. 예를 들어 Celestia는 통합 삭제 코딩 및 DAS 지원과 함께 Tendermint 기반 합의를 사용하여 여러 롤업에서 초당 수천 건의 트랜잭션을 가능하게 합니다.

4. 강력한 데이터 가용성 계층은 기본 신뢰 계층 역할을 하여 실행 중심 체인에서 값비싼 블록 공간을 놓고 경쟁하지 않고도 롤업 및 앱 체인이 보안을 상속할 수 있도록 합니다.

보안 영향 및 신뢰 가정

1. 외부 데이터 가용성 계층에 의존하면 새로운 신뢰 역학이 도입됩니다. 이더리움은 광범위한 검증자 세트로 인해 강력한 보장을 제공하지만, 최신이거나 덜 분산된 DA 레이어는 더 약한 보장을 제공할 수 있습니다.

2. 일부 시스템은 사용자에게 대다수의 DA 검증인이 정직하게 행동한다는 것을 신뢰하도록 요구하는 반면, 다른 시스템은 경제적 인센티브가 뒷받침되는 사기 증명 또는 유효성 증명을 통해 더 강력한 암호화 보장을 유지합니다.

3. 장기적인 생존 가능성은 인센티브 조정에 달려 있습니다. 검증인은 데이터 게시에 대해 충분한 보상을 받고 이를 보류하는 경우 처벌을 받아야 합니다. 토큰 경제와 삭감 조건은 정직한 행동을 시행하는 데 중요한 역할을 합니다.

4. 교차 계층 종속성은 DA 계층의 취약성이 위쪽으로 퍼져 모든 종속 롤업 및 애플리케이션에 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. 따라서 엄격한 감사, 무허가 참여, 투명한 거버넌스가 필수적입니다.

자주 묻는 질문

롤업에서 데이터를 사용할 수 없으면 어떻게 되나요? 거래 데이터가 보류되면 사용자는 소유권을 증명하거나 출금 요청을 제출할 수 없습니다. 낙관적 롤업에서는 사기 증명이 생성되는 것을 방지하여 유효하지 않은 상태가 지속될 수 있습니다. 궁극적으로 데이터 가용성이 부족하면 사용자 주권이 침해됩니다.

데이터 가용성이 보장되지 않으면 블록체인이 안전할 수 있습니까? 아니요. 보안은 모든 상태 변경을 모니터링하고 확인하는 정직한 노드의 능력에 의존합니다. 데이터 가용성이 없으면 악의적인 제안자가 탐지 없이 상태를 조작하여 되돌릴 수 없는 도난이나 검열로 이어지는 자동 공격이 가능해집니다.

삭제 코딩은 데이터 가용성을 어떻게 향상시킵니까? 삭제 코딩은 데이터를 조각으로 분할하고 중복성을 추가합니다. 조각 중 최대 절반이 누락되더라도 원본 데이터를 복구할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크는 부분적인 데이터 손실이나 보류를 허용하고 가용성 공격에 대한 복원력을 강화할 수 있습니다.

데이터 가용성은 데이터 영속성과 동일합니까? 정확히는 아닙니다. 데이터 가용성은 노드가 현재 블록을 확인할 수 있도록 단기 액세스를 보장합니다. 데이터 영속성은 장기 저장 보장을 의미합니다. 관련되어 있는 동안 시스템은 다른 것 없이 하나만 제공할 수 있습니다. 일부 DA 레이어는 다른 곳에 고정되지 않는 한 오래된 데이터를 정리합니다.