什么是数据可用性层？它如何帮助汇总变得更安全、更便宜？

什么是数据可用性层？

1. 数据可用性层是区块链基础设施中的基础组件，旨在确保汇总发布的交易数据可公开访问和验证。与执行、共识和数据存储发生在链上的传统区块链不同，模块化区块链将这些功能分开。数据可用性层专门处理交易数据的存储和验证，而不处理或执行交易。

2. Rollups，例如optimistic和zk-rollups，在链外执行交易，然后将压缩的交易数据发布回基础层，通常是以太坊。然而，为了安全起见，这些数据必须保持可用，以便任何节点都可以在需要时重新执行交易。如果没有保证数据可用性，恶意行为者可能会隐藏交易详细信息并损害系统的完整性。

3. 数据可用性层使用数据擦除编码和欺诈证明等技术，允许轻客户端或验证器验证所有数据是否已发布，而无需下载整个数据集。这确保了去中心化和可扩展性，同时保留了对信息的信任最小化访问。

4. 例子包括以太坊目前依赖自己的 L1 进行数据发布、Celestia 使用 Tendermint 和纠删码的专用数据可用性网络，以及 Polygon Avail 和 Near DA 等项目。这些系统经过优化，可以以最小的开销处理高吞吐量的数据。

它如何增强汇总安全性？

1.确保交易批次完全透明对于汇总安全至关重要。如果定序器发布状态根但隐藏底层交易数据，则用户无法质疑无效的状态转换。强大的数据可用性层使数据发布成为最终确定的先决条件，从而防止这种情况发生。

2. 在乐观汇总中，挑战者必须能够访问交易数据，以在挑战期间检测和质疑欺诈性索赔。如果没有可靠的数据可用性解决方案，攻击者可能会提交无效块并阻止诚实节点生成欺诈证明，从而破坏整个安全模型。

3. 即使在 zk-rollups 中，虽然有效性证明保证了正确性，但数据可用性仍然是必要的。如果证据背后的输入数据被保留，用户就无法重建账户状态或独立验证余额，从而导致中心化风险和潜在的审查。

4. 通过将数据可用性与执行分离，网络减少了信任假设。用户不再需要依赖中心化操作员或排序器来诚实行事。相反，加密和经济机制通过分布式数据发布来加强开放性。

为什么它会降低汇总成本？

1. Rollups 的交易费用很大程度上取决于在基础层发布数据所支付的费用。在以太坊上，通话数据成本与数据大小呈线性关系。通过利用专门的数据可用性层，汇总可以使用 Blob 承载事务或纠删码共享等方法更有效地发布数据。

2. 与通用区块链相比，专用数据可用性解决方案通常可以显着降低每字节的成本。例如，EIP-4844 向以太坊引入了原始 danksharding，从而实现更便宜的数据 blob，在某些情况下可将汇总费用降低高达 90%。

3.模块化架构允许rollups选择具有成本效益的数据市场。他们可以选择 Celestia 或 Avail 等外部层，而不是被锁定在一条昂贵的链上，这些层是为高吞吐量、低成本的数据结算而构建的。

4.高效的编码和采样技术意味着即使是轻量级设备也可以参与数据可用性检查。这扩大了验证者的参与范围，增加了竞争，并随着时间的推移降低了服务价格。

常见问题解答

如果汇总系统中的数据不可用，会发生什么情况？

如果交易数据不可用，用户将失去验证状态正确性的能力。在乐观汇总中，这可以防止生成欺诈证明，从而允许最终确定无效块。在 zk-rollups 中，虽然证明有效，但用户无法审核输入或重建余额，从而造成不透明和中心化风险。

数据可用性证明如何发挥作用？

数据可用性证明依赖于纠删码，其中原始数据被扩展为冗余片段。轻客户端对编码数据的部分进行随机采样。如果有足够的样本，他们可以统计确认完整的数据发布，而无需下载所有内容。缺失部分表示扣留、触发警报或处罚。

数据可用性层可以同时支持多个汇总吗？

是的，大多数现代数据可用性层都旨在为多个汇总提供服务。它们充当数据的共享结算层，实现互操作性并减少重复。每个汇总都会在隔离的命名空间中提交其批次，确保隔离，同时受益于池安全性和更低的成本。