Інтерпретація того, як EigenDA реалізує надвелику доступність даних Rollup

Автор: EigenLabs

Упорядник: Deep Wave TechFlow

EigenDA — це безпечна, високопродуктивна та децентралізована служба доступності даних (DA), створена на базі Ethereum із використанням основного модуля повторного стекінгу EigenLayer. Розроблений EigenLabs EigenDA стане першою службою активної перевірки (AVS), запущеною на EigenLayer. Після запуску рестейкери зможуть делегувати свої права на ставку операторам вузлів, які виконують завдання перевірки для EigenDA, в обмін на оплату послуг, а Rollup зможе публікувати дані в EigenDA для зниження витрат на транзакції, більшої пропускної здатності транзакцій і компонування безпеки в межах Екосистема EigenLayer, безпека та пропускна здатність розроблені для горизонтального масштабування з кількістю повторних ставок і операторів, обраних для обслуговування протоколу.

Ми сподіваємося, що EigenDA зробить такі внески в екосистему Ethereum:

Надайте інноваційні рішення DA для Rollup, сприяйте досягненню кінцевої мети масштабування Ethereum і отримайте безпеку та цінність від стейкерів і валідаторів Ethereum. EigenDA побудовано на деяких основних ідеях і бібліотеках, які є ключовими оновленнями Danksharding і можуть зіграти роль у бойовому тестуванні цих технологій.

Забезпечте високопродуктивні та недорогі стандарти, щоб сприяти зростанню нових випадків використання в мережі. EigenDA підтримуватиме такі додатки, як багатокористувацькі ігри, соціальні мережі та потокове відео, з гнучкими моделями вартості, включаючи змінні та фіксовані комісії.

Захист ключових елементів децентралізації. У спільній системі безпеки, як-от EigenLayer, якщо кожному оператору вузла потрібно завантажувати та зберігати кожен ланцюжок за допомогою системи, лише кілька операторів вузлів зможуть впоратися, і система з часом може стати централізованою. EigenDA розроблено, щоб запобігти цій тенденції централізації; він розподіляє роботу між багатьма вузлами-учасниками для досягнення високої продуктивності, вимагаючи від кожного оператора виконання лише невеликої кількості роботи.

Доведення сили програмованої довіри. EigenDA намагається довести, що стейкери та валідатори Ethereum можуть підтримувати критичну інфраструктуру Ethereum. На додаток до консенсусу Ethereum, AVS (такі як EigenDA) і користувачі AVS (такі як Rollup з використанням EigenDA) можуть довіряти модульності мережі в Ethereum. На основі цього , ми успішно впровадили нові бізнес-моделі та моделі токенів.

Ми раді бачити кілька команд, які вже планують інтегрувати EigenDA у свою інфраструктуру L2, зокрема: Celo під час переходу від L1 до Ethereum L2; Mantle та її ряд додаткових продуктів в екосистемі BitDAO; і Fluent, що пропонує рівень виконання zkWASM; Offshore забезпечує рівень виконання Move; рівень N забезпечує гібридне зведення zk-OP для фінансових програм тощо.

Архітектура технології

На наступному малюнку показано базовий потік даних в EigenDA.

Rollup Sequencer створює блоки з транзакціями та надсилає запити на розподіл блоків даних.

Дисперсер відповідає за стирання, кодування блоків даних у блоки, генерацію зобов’язань KZG і багаторазових доказів розкриття KZG, а також надсилання зобов’язань, блоків і доказів до робочих вузлів мережі EigenDA.

Rollup може запускати власний дисперсер або використовувати децентралізовану службу, надану третьою стороною (наприклад, EigenLabs), щоб полегшити та розподілити витрати на перевірку підпису. Використання Rollup децентралізованих служб дозволяє використовувати власний Disperser як резервну копію, коли служба не відповідає або піддається цензурі, таким чином отримуючи амортизовані переваги без шкоди для стійкості до цензури.

Вузли EigenDA використовують численні докази виявлення, щоб перевірити отримані блоки на відповідність зобов’язанням KZG, зберегти дані, а потім створити та повернути підписи до Disperser для агрегації.

Технічні міркування

Тепер, коли ми маємо базове розуміння архітектури EigenDA, давайте обговоримо переваги та функції, які ця система має досягти. Ось короткий перелік деяких функцій, які, на нашу думку, необхідні для якісного та корисного рівня доступності даних для Rollup:

• Економічний *Пропускна здатність
• безпека
• Можливість налаштування.

Ми пояснимо кожну функцію з точки зору EigenDA.

Економічний

Сьогодні багато L2 використовують Ethereum як рівень доступності даних через криптоекономічні гарантії безпеки. Це призводить до надзвичайно високих витрат і високої волатильності, оскільки Rollup конкурує з усіма іншими користувачами Ethereum за обмежений простір блоків, ціноутворення базується на перевантаженні. Наприклад, Arbitrum і Optimism витратили десятки мільйонів доларів на комісію за доступність даних на Ethereum цього року без узгодженості з місяця в місяць. Однією з ключових цінностей системи доступності даних є значне зниження цих витрат і забезпечення Rollup більшої передбачуваності в структурі витрат.

скоротити витрати

Існують три основні виміри витрат, пов'язаних з експлуатацією системи доступності даних. Давайте проаналізуємо, як EigenDA мінімізує основну структуру витрат у кожному вимірі:

Вартість закладеного капіталу. Щоб захистити рівень доступності даних, учасники можуть побажати отримати відсоток від доходів, щоб компенсувати свої альтернативні витрати. EigenDA знижує вартість розміщення капіталу завдяки використанню EigenLayer, який приймає спільну модель безпеки, яка дозволяє розподіляти однакові ставки між різними програмами, створюючи економію за рахунок масштабу.

експлуатаційні витрати. Замість того, щоб вимагати від кожного вузла завантажувати та зберігати всі дані, EigenDA використовує кодування стирання, щоб розділити дані на менші фрагменти та вимагає від операторів завантажувати та зберігати лише один фрагмент, який становить частку від повного розміру блоку даних. Це зменшує витрати на одного оператора порівняно зі збереженням повних блоків даних, дозволяючи багатьом вузлам працювати з EigenDA «легко». Оскільки більше вузлів приєднується до мережі EigenDA, вартість ресурсів кожного вузла в мережі також зменшуватиметься. Це дозволяє EigenDA забезпечувати безпеку за менших витрат великою кількістю операторів і досягати поступового зниження витрат, таким чином реалізуючи концепцію надлишку, а не дефіциту.

Витрати на затори. Коли використання пропускної здатності будь-якого блокчейну наближається до потужності системи, вартість даних починає зростати. EigenDA зменшує затори двома способами: 1. Завдяки вищій пропускній здатності він намагається зробити перевантаження рідкісним явищем 2. Дозволяючи резервування пропускної здатності, EigenDA може гарантувати пропускну здатність резервування Rollup за зниженою ціною. Щоб зберегти гнучкість, EigenDA також дозволяє Rollup оплачувати пропускну здатність за вимогою.

Зведена економіка

Економіка Rollup принципово відрізняється від L1, оскільки витрати на доступність даних не тільки високі та непередбачувані, але й оплачуються нерідними токенами. Це ускладнює Rollup брати цінові зобов’язання перед користувачами та субсидувати початкове впровадження, оскільки вони повинні нести «ризик обмінного курсу» між своїми власними токенами Rollup і токенами, які використовуються для оплати доступності даних. На відміну від цього, L1 сплачує фіксовану суму інфляції та може надавати певну кількість транзакцій за секунду безкоштовно, щоб залучити користувачів.

EigenDA вивчає способи, як дозволити Rollup платити стейкерам власними токенами Rollup за передбачуваною ставкою довгострокового резервування на умовах, затверджених стейкерами EigenLayer. Це поєднує властиві масштабні переваги спільної системи безпеки з властивими перевагами стабільних власних платежів токенів, щоб допомогти сприяти прийняттю Rollup.

Пропускна здатність

Пропускна здатність є ще однією основною цінністю систем доступності даних. EigenDA розроблено для горизонтального масштабування, тобто чим більше операторів у мережі, тим більша пропускна здатність мережі. Під час приватного тестування з використанням 100 вузлів зі стандартними характеристиками продуктивності EigenDA продемонструвала пропускну здатність до 10 МБ/с з планами масштабування до 1 ГБ/с. Це відкриває двері для додатків на основі Ethereum, які потребують великої пропускної здатності, таких як багатокористувацькі ігри та потокове відео.

EigenDA забезпечує високу пропускну здатність завдяки трьом принципам своєї конструкції:

DA відокремлено від консенсусу. Існуючі системи DA поєднують підтвердження доступності блоків даних і впорядкування блоків даних у «монолітну» архітектуру. Перевірка доступності даних може відбуватися паралельно, оскільки вузли можуть незалежно підтверджувати доступність різних блоків даних; однак упорядкування вимагає серіалізації блоків даних, що призводить до значної консенсусної затримки. Хоча цей зв’язок може бути корисним з точки зору безпеки для систем, розроблених як джерело остаточного впорядкування, він не є ні необхідним, ні доречним для систем DA, призначених для використання з блокчейном Ethereum. Корисно, тому що сам блокчейн Ethereum має систему впорядкування для поселення. Спрощуючи непотрібну складність сортування та розробляючи чисту систему DA, EigenDA досягає значного покращення пропускної здатності та затримки.

Кодування стирання. EigenDA дозволяє зведення даних, які будуть опубліковані в EigenDA, розбивати на менші фрагменти та видаляти код цих фрагментів перед збереженням даних. Використовуючи поліноміальні зобов’язання KZG (основну математичну схему доказів ZK), EigenDA потрібно завантажувати лише невеликі обсяги даних, а не завантажувати цілі блоки даних. На відміну від систем, які використовують докази шахрайства для виявлення зловмисного неправильного кодування даних, EigenDA використовує докази дійсності у формі зобов’язань KZG, щоб дозволити вузлам перевіряти правильність кодування даних.

Пряме спілкування замість P2P. Існуючі рішення DA використовують однорангові мережі (P2P) для передачі блоків даних, де оператори отримують блоки даних від своїх однолітків, а потім повторно транслюють ті самі блоки даних іншим. Це сильно обмежує досяжні показники DA. В EigenDA Disperser надсилає блоки даних безпосередньо оператору EigenDA. Покладаючись на прямий зв’язок для децентралізації даних, EigenDA може затримати підтвердження DA через рідну мережу. Це усуває значне покарання за плітки, запроваджене P2P, і призводить до швидшого часу зберігання даних.

Функції безпеки

Ми використовуємо безпеку як загальний термін, який охоплює безпеку та живість, а також децентралізацію та опір цензурі. Наступні функції демонструють безпеку EigenDA:

EigenLayer. Використовуючи повторну ставку, EigenDA запозичує два різні аспекти безпеки з системи EigenLayer: 1. Економічна безпека 2. Децентралізація. EigenDA розроблено для спільного використання цих двох різних елементів довіри до EigenLayer та екосистеми Ethereum.

Доказ умовного депонування. Ключовий режим помилки для операторів в EigenDA полягає в тому, що вузли підписують елементи даних, фактично не зберігаючи їх протягом необхідного часу. Щоб вирішити цю проблему, EigenDA використовує механізм під назвою escrow proof, який спочатку запропонували Джастін Дрейк і Данкрад Фейст з Ethereum Foundation. За допомогою доказів депонування кожен оператор повинен періодично обчислювати та приймати значення функції, яке можна обчислити, лише якщо він зберіг виділений блок даних. Якщо вони підтвердять блок даних перед обчисленням цієї функції, будь-хто, хто має доступ до їхніх елементів даних, може скоротити ETH, що зберігається вузлом.

Модель подвійного арбітражу. EigenDA також має функцію під назвою подвійний кворум, де можна запросити два незалежні кворуми, щоб підтвердити доступність даних. Наприклад, один кворум може складатися з рестейкерів ETH (кворум ETH), а другий кворум може складатися зі стейкерів рідного токена зведення.

Опір цензурі. EigenDA забезпечує більш високий опір цензурі в перехідних процесах порівняно з пов’язаними рівнями DA. Це пов’язано з тим, що зв’язані архітектури DA зазвичай покладаються на єдиного лідера або пропонента блоку для лінійного впорядкування блоків, створюючи миттєву точку затримки цензури. Навпаки, в EigenDA вузли згортання можуть поширювати та отримувати підписи безпосередньо до більшості вузлів EigenDA, тим самим підвищуючи опір цензурі більшості вузлів EigenDA, а не обмежуватися одним лідером.

Аналіз безпеки

Як обговорювалося раніше, EigenDA побудовано на ETH-стейкингу через EigenLayer і використовує кодування стирання з конфігурованим співвідношенням кодування, яке можна встановити за допомогою зведення. Існує три різні точки зору для аналізу безпеки блокчейн-системи, як-от EigenDA; ми описуємо кожну точку зору та її застосування до EigenDA вище:

Візантійська відмовостійкість (BFT): передбачається, що деякі вузли є чесними та повністю дотримуються протоколу, тоді як інші вузли є шкідливими та можуть відхилятися від протоколу за бажанням.

EigenDA є безпечним, тобто дані можуть бути отримані, якщо X% вузлів є чесними, де X може становити від 10% до 50%, залежно від швидкості кодування.

Модель рівноваги Неша: аналізує економічні стимули кожного вузла або невеликих вузлів, що змовляються, дотримуватися протоколу, припускаючи, що поведінка вузлів між різними вузлами, що змовляються, є незалежною.

Поки розмір змови менший за (1-X), зберігання та надання даних користувачам є рівновагою Неша: збереження даних гарантується як рівновага доказом зберігання, а ETH вузла, що зберігає дані, буде скорочено. ; надання даних шляхом гарантованого поширення даних на багато вузлів, тим самим запускаючи конкурентний ринок для надання даних.

Чиста криптоекономічна модель: припустимо, що всі акції належать одному вузлу, і змоделюйте вартість економічної корупції.

Поки дані доступні або якщо X% вузлів чесні, тоді будь-який вузол, який не розміщує дані, матиме ставку ETH. Однак EigenDA не має безумовної криптоекономічної безпеки; якщо всі вузли вступають у змову та приховують дані, їх може бути неможливо вирізати. У моделі подвійного арбітражу, описаній раніше, у випадку одночасної ставки ETH і власних токенів зведення, зведення також може скоротити власні токени, навіть якщо ETH не можна скоротити.

Як ми бачили, EigenDA побудовано на моделі довіри, яка вимагає не лише економічної довіри від ставок ETH, але й децентралізації та незалежності оператора для безпечної роботи. На щастя, EigenLayer дозволяє EigenDA запозичити ці два механізми довіри в Ethereum.

Настроюваність

Розробники зведених пакетів можуть гнучко впроваджувати EigenDA та налаштовувати параметри за потреби. Модульний характер EigenDA дозволяє зводити налаштовані компроміси між безпекою/жвавістю, режими токенів стекінгу, кодування стирання, прийняті платіжні токени тощо.

Як обговорювалося в попередньому розділі, деякі з найважливіших гнучких рішень в EigenDA – це економічні рішення. Наприклад, агрегати можуть вибрати використання подвійного кворуму, коли їхні власні токени ставляться, щоб гарантувати доступність даних; або агрегати можуть вибрати структуру витрат на вимогу або зарезервовано.

Стратегічні міркування

Зрештою, ми вважаємо, що EigenDA надає стратегічну цінність зведенню, окрім його технічних атрибутів.

Стакери та валідатори Ethereum є основною силою, що керує EigenLayer, а отже, також силою, що керує EigenDA. Прийнявши EigenDA, Rollup може приєднатися до зацікавлених сторін Ethereum, які чітко цінують децентралізацію, стійкість до цензури, програмне забезпечення з відкритим доступом та компоновані інновації без дозволу.

Планується, що EigenDA стане однією з перших AVS, які будуть запущені в екосистемі EigenLayer. Ми передбачаємо, що зі збільшенням кількості AVS з’являться комбіновані переваги між ними, що принесе користь кінцевим користувачам AVS, і ми очікуємо, що ці користувачі включатимуть різні типи зведених пакетів. Наприклад, після EigenDA ми очікуємо запуск AVS із такими варіантами використання, як сортування, швидке підтвердження, моніторинг мереж, з’єднання мостів, справедливе сортування та навіть штучний інтелект.