数据可用性对Layer 2的重要性解析

以太坊生态系统中关于Layer 2(L2)解决方案的数据可用性问题一直存在争议。本文将深入探讨数据可用性的概念、L2面临的挑战以及围绕数据可用性层的争论。

数据可用性的定义

数据可用性指的是区块生产者将完整的交易数据公布到网络中,使验证者能够下载和验证。如果区块生产者发布了完整数据并允许验证者下载,则数据被认为是可用的;反之,如果隐藏了部分数据导致验证者无法获取完整信息,则数据被视为不可用。

值得注意的是,数据可用性与数据可检索性是两个不同的概念:

• 数据可用性关注的是新区块生产后、尚未通过共识机制添加到区块链之前的阶段。它与新发布数据能否通过共识有关,而非历史数据。

• 数据可检索性则涉及数据已经通过共识并永久存储在区块链后的阶段,即检索历史数据的能力。在以太坊中,存储所有历史数据的节点被称为归档节点。

有观点认为,"数据可用性"这一术语可能会引起误解,建议改为"数据发布"更为贴切。

L2的数据可用性挑战

尽管数据可用性概念源自以太坊,但目前我们更关注L2层面的数据可用性问题。在L2中,排序器(Sequencer)作为区块生产者,需要发布足够的交易数据以便验证者检查交易有效性。

L2面临两个主要挑战:

1. 确保验证机制安全进行

• 对于乐观rollup(OP Rollup):如果排序器不发布完整的可重现区块数据,欺诈证明中的挑战者将无法发起有效挑战。

• 对于零知识rollup(ZK Rollup):虽然有效性证明本身不依赖数据可用性,但ZK Rollup整体仍需要数据可用性。缺少可重现区块的数据,用户将无法知晓自己的余额,可能导致资产损失。

2. 降低发布数据的成本

用户支付给L2的总Gas费主要由两部分组成:L2执行交易的Gas费和L2向L1提交数据的Gas费。其中,后者占据主要部分,而保证数据可用性所需发布的交易数据又是其中的大头。

为降低成本,主要有两种方法:

• 降低在L1上发布数据的成本,如以太坊即将进行的EIP-4844升级。

• 将数据可用性从L1中剥离,即不使用以太坊作为数据可用性层。

数据可用性层争议

模块化区块链的概念将区块链的核心功能解耦,形成相对独立的各个部分。普遍接受的观点是将模块化区块链分为四层:执行层、结算层、共识层和数据可用性层。

目前,L2除了将执行层从以太坊分离外,其他三层功能仍在以太坊上进行。但出于成本考虑,许多L2正准备将数据可用性层也从以太坊剥离,仅将以太坊作为结算层和共识层使用。

然而,以太坊社区似乎不愿让L2从其他地方获取数据可用性。有观点认为,不使用以太坊作为数据可用性层就不能被视为Rollup或L2。这种坚持可能源于对以太坊地位可能受到威胁的担忧。

尽管存在争议,但这并未阻碍数据可用性层相关项目的蓬勃发展。未来,我们将看到更多创新的数据可用性解决方案涌现,为L2生态系统的发展提供新的可能性。