Bài viết này sẽ giúp bạn đưa ra quyết định về lớp Data Availability (DA) nào phù hợp nhất với dự án của bạn, so sánh bao gồm Avail DA, Celestia, EigenDA và Ethereum EIP-4844. Lựa chọn lớp khả dụng dữ liệu phù hợp có thể là một quá trình phức tạp và tốn nhiều thời gian. Bạn cần xem xét nhiều yếu tố và phải chắc chắn rằng mình đưa ra được quyết định chính xác. Trong bài viết này sẽ giúp bạn loại bỏ những thông tin nhiễu và so sánh các lớp DA song song với nhau để bạn có thể dễ dàng so sánh các tính năng và lợi ích của chúng, từ đó đưa ra quyết định dễ dàng hơn.

Hiệu suất

Lưu lượng dữ liệu và Khả năng mở rộng

Phần này, chúng ta sẽ so sánh lưu lượng khả dụng dữ liệu hiện tại và thảo luận về khả năng của mỗi lớp DA trong việc tăng lưu lượng dữ liệu theo thời gian.

Avail DA

Lưu lượng hiện tại của Avail trên mainnet là 2MB mỗi khối. Avail DA hỗ trợ không gian khối có thể mở rộng, cho phép lưu lượng dữ liệu tăng theo nhu cầu đối với khả năng khả dụng dữ liệu. Các điểm chuẩn đã chứng minh thành công việc tăng lưu lượng dữ liệu lên 128MB mỗi khối, tăng 64 lần so với lưu lượng hiện tại, mà không ảnh hưởng đến sự sống động của mạng lưới hay sự lan truyền.

Celestia

Lưu lượng hiện tại của Celestia cũng rất gần với 2MB mỗi khối (1.973.786 byte), hoạt động trên mainnet và có thể được nâng lên 8MB thông qua quản trị trên chuỗi. Triển khai hiện tại có giới hạn cứng là 100MB mỗi khối, tăng 50 lần so với mức hiện tại. Celestia hỗ trợ không gian khối có thể mở rộng và tham vọng đạt được các khối 1GB trong tương lai.

EigenDA

Eigen đã chia sẻ các thử nghiệm cho thấy lưu lượng dữ liệu là 15MB mỗi giây. EigenDA có thể đạt được mức lưu lượng này nhờ hạ tầng và kiến trúc. Khác với các giải pháp khác trong so sánh này, EigenDA là một Data Availability Committee (DAC), không phải là một blockchain công khai đã được xác minh.

DAC loại bỏ một số yêu cầu xác minh được triển khai bởi các giải pháp dựa trên blockchain mạnh mẽ hơn, chẳng hạn như Avail DA, Celestia và Ethereum. Điều này cho phép các DAC như EigenDA đạt được lưu lượng dữ liệu cao hơn, đồng thời đưa ra các giả định về sự tin tưởng.

EigenDA có thể tăng lưu lượng dữ liệu, nhưng vì không phải là blockchain nên không gian khối có thể mở rộng không được áp dụng. Tuy nhiên, nó có tham vọng đạt được lưu lượng dữ liệu lên tới 1GB mỗi giây.

Ethereum EIP-4844

Lưu lượng dữ liệu của Ethereum là thấp nhất trong số tất cả các nhà cung cấp DA được so sánh. Điều này hợp lý bởi vì nhu cầu về các giải pháp khả dụng dữ liệu mới xuất phát từ nhu cầu mở rộng lưu lượng dữ liệu trên Ethereum.

Với việc triển khai proto-danksharding, cột mốc tiếp theo để tăng cường khả năng DA của Ethereum là full danksharding. Nâng cấp này sẽ làm tăng số lượng block trong mỗi khối từ 6 lên 64, dẫn đến lưu lượng dữ liệu là ~8,2MB mỗi khối và cải thiện ~10 lần so với mức của EIP-4844. Nâng cấp này dự kiến sẽ mất vài năm để triển khai và mục tiêu cuối cùng là đạt được lưu lượng dữ liệu 16MB mỗi khối trên Ethereum.

Thời gian khối và Thời gian DA Finality

Mặc dù phần trước đã khám phá khả năng lưu lượng dữ liệu của DA, nhưng thời gian khối và thời gian cần thiết để đạt được sự chắc chắn về DA cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi bạn quyết định lựa chọn giải pháp khả dụng dữ liệu nào.Bởi vì một khi khối được xác nhận, điều đó không nhất thiết có nghĩa là sự chắc chắn về DA cũng đã được xác nhận.

DA Finality là yếu tố xác định tốc độ xác nhận trong hệ thống của bạn, vì các ứng dụng hoặc người dùng khác chỉ có thể tiếp tục tiến hành một cách tự tin khi sự chắc chắn về DA được đảm bảo và không thể đảo ngược. Thời gian cần thiết để cung cấp sự chắc chắn về DA phụ thuộc vào cách lớp DA được triển khai, điều này sẽ được khám phá ở phần bên dưới.

Avail DA 

Thời gian khối của Avail là 20 giây và các khối được xác nhận trong vòng 2 khối, hoặc 40 giây. Avail DA sử dụng kiến trúc dựa trên chứng minh tính hợp lệ, cho phép nó cung cấp sự chắc chắn về DA khi các khối được xác nhận. Điều này dẫn đến thời gian chắc chắn về DA là ~40 giây. Tốc độ này nhanh hơn khoảng 15 lần so với giải pháp nhanh thứ hai, Celestia.

Celestia

Celestia tạo và xác nhận các khối trong vòng 15 giây. Celestia sử dụng kiến trúc dựa trên chứng minh gian lận, có nghĩa là sự chắc chắn về DA không đạt được khi các khối được xác nhận. Thay vào đó, sự chắc chắn về DA phải trải qua một khoảng thời gian thử thách. Sau khi khoảng thời gian thử thách kết thúc, nếu không có bằng chứng gian lận nào được trình bày, Celestia có thể cung cấp sự chắc chắn về DA, mất khoảng ~10 phút.

EigenDA

EigenDA không dựa trên blockchain riêng, nên các giá trị trong phần này dựa trên thời gian khối và thanh toán của hợp đồng thông minh EigenDA để xác nhận trên Ethereum. Vì EigenDA là một DAC nên nó không thể cung cấp khả năng cho bất kỳ ai xác minh công khai rằng dữ liệu có sẵn. EigenDA chỉ có thể cung cấp khả năng để kiểm tra xem các thành viên đã đồng ý lưu trữ dữ liệu thông qua hợp đồng thông minh Ethereum hay chưa. Điều này có thể phù hợp với một số trường hợp sử dụng, nhưng có thể dẫn đến việc mất hoặc bị đóng băng tài sản.

Các thành viên của Ủy ban Khả dụng Dữ liệu điều hành phần mềm EigenDA cam kết giữ dữ liệu có sẵn cho mạng lưới. Khi họ nhận được dữ liệu, họ sẽ ký vào một thông điệp để xác nhận rằng họ đã lưu trữ dữ liệu đó. Các chữ ký từ các thành viên của ủy ban sẽ được thu thập lại để tạo thành một chứng chỉ, sau đó được gửi đến Ethereum. Chứng chỉ được hoàn tất trong khoảng 15 phút.

EigenDA chỉ dựa trên các đảm bảo về mặt kinh tế, bằng cách trừng phạt hành vi sai trái thông qua việc cắt giảm. Các nhà cung cấp DA khác trong so sánh này cũng cung cấp các đảm bảo về mặt kinh tế, ngoài các đảm bảo về khả dụng dữ liệu có thể kiểm chứng công khai.

Sự chắc chắn về DA được hoàn tất trên Ethereum đồng thời với việc khối được hoàn tất, dẫn đến sự chắc chắn về DA trong khoảng ~15 phút.

Các tính năng chính

Data Availability Sampling (DAS)

DAS là một tính năng vô cùng mạnh mẽ đối với một giải pháp khả dụng dữ liệu. Nó hoạt động như một cửa sổ nhìn vào blockchain, cho phép bạn kiểm tra và xác minh sự chắc chắn về DA từ các thiết bị có năng lượng thấp, chẳng hạn như điện thoại của người dùng, hoặc thậm chí từ trình duyệt. Mức độ xác minh của người dùng cuối cùng này cho phép bạn xây dựng một mạng lưới, trong đó người dùng, phân tán khắp thế giới, có thể tự kiểm tra xem dữ liệu cần thiết để tái tạo blockchain có sẵn hay không.

Hệ thống sẽ lấy mẫu ngẫu nhiên các khối dữ liệu, kiểm tra xem dữ liệu đó có sẵn hay không, sau đó tính toán điểm tin cậy về việc phần còn lại của dữ liệu có sẵn hay không. Với mỗi mẫu tiếp theo, DAS cho phép hệ thống tăng cường mức tin cậy của nó. Ví dụ, mức tin cậy gần 100% có thể đạt được trong vòng 8-30 mẫu.

Avail DA & Celestia

Cả Avail và Celestia đều hỗ trợ lấy mẫu khả dụng dữ liệu từ các client nhẹ, nhỏ gọn đến mức có thể chạy ở bất kỳ đâu. Điều này cung cấp cho người dùng cuối cùng khả năng tự kiểm tra khả dụng dữ liệu từ trong một ứng dụng trên điện thoại của họ, mà không cần tải xuống toàn bộ khối.

Avail DA và Celestia cũng tận dụng DAS để tạo thành một mạng lưới client nhẹ P2P, hỗ trợ các khối lớn hơn. Tuy nhiên, Avail DA là lớp DA duy nhất có khả năng lấy mẫu từ mạng lưới P2P của mình, tăng cường khả năng phục hồi.

Ethereum & EigenDA

Bản đồ đường dẫn Danksharding đầy đủ của Ethereum dự định hỗ trợ DAS. EigenDA hiện không hỗ trợ DAS, nhưng gợi ý rằng nó có thể được hỗ trợ trong tương lai.

Mã hóa xóa bỏ

Mã hóa xóa bỏ là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tính toán để bảo vệ dữ liệu. Nó tăng cường khả năng phục hồi cho dữ liệu bằng cách sao chép dữ liệu, chia thành các khối và sau đó phân tán các khối đó vào các vị trí khác nhau. Bằng cách này, nếu một phần dữ liệu bị hỏng, điều đó không thành vấn đề, vì có nhiều bản sao của dữ liệu được lưu trữ ở các vị trí khác nhau. Mã hóa xóa bỏ cũng là một thành phần hữu ích để hỗ trợ lấy mẫu khả dụng dữ liệu.

Ethereum với EIP-4844 hiện không hỗ trợ mã hóa xóa bỏ, nhưng có kế hoạch hỗ trợ với danksharding đầy đủ.

Phi tập trung mạng lưới

Mức độ phi tập trung mà bạn cần có thể phụ thuộc vào trường hợp sử dụng của bạn. Nếu bạn muốn bảo mật hàng tỷ đô la quỹ, thì phi tập trung mạng lưới sẽ là một tính năng rất quan trọng. Tuy nhiên, nếu bạn muốn theo dõi các chuyển động của người dùng trong một trò chơi trên chuỗi, bạn có thể không cần mức độ phi tập trung tương tự.

Trong phần này sẽ đánh giá mức độ phi tập trung về số lượng nút xác thực được hỗ trợ và các quy tắc được áp dụng thông qua cơ chế đồng thuận.

Avail

Avail có thể đạt được mức độ phi tập trung mạng lưới tốt, vì nó sử dụng Nominated Proof of Stake (NPoS). NPoS có một cơ chế tích hợp, tự động đảm bảo rằng cổ phần được phân bổ đều khắp các nút xác thực. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro tập trung nút xác thực và khiến việc bất kỳ ai kiểm soát mạng lưới trở nên khó khăn hơn. NPoS phân bổ cổ phần cho các nút xác thực thông qua một thuật toán được gọi là thuật toán Phragmén. Avail hiện đang hoạt động trên mainnet với tập hợp nút xác thực đang hoạt động dự kiến sẽ tăng lên 1.000.

Celestia

Celestia cũng cung cấp các đảm bảo về phi tập trung mạng lưới tốt, nhưng dễ bị rủi ro tập trung nút xác thực hơn, vì nó sử dụng Delegated Proof of Stake (DPoS). Thiết kế của DPoS thưởng cho các nút xác thực bằng cách cấp thêm mã thông báo, càng nhiều cổ phần thì càng được thưởng nhiều, dẫn đến sự tập trung cổ phần và quyền bỏ phiếu cho một số ít nút xác thực. Điều này càng trầm trọng hơn đối với các blockchain DPoS mới nổi như Celestia. Hiện tại, Celestia có 100 nút xác thực.

EigenDA

EigenDA có khả năng phi tập trung mạng lưới kém. Trong Data Availability Committee của EigenDA, các nhà điều hành tạo thành một ủy ban đáng tin cậy, cam kết cung cấp dữ liệu giao dịch có sẵn. Tuy nhiên, người dùng cuối cùng và các ứng dụng không có cách nào để tự kiểm tra điều này. Sự đảm bảo duy nhất mà họ có là đảm bảo về mặt kinh tế, được tạo ra bởi rủi ro cắt giảm. Kiến trúc EigenDA hiện tại cũng có một thành phần tập trung, đóng vai trò rất quan trọng, được gọi là disperser.

Ethereum

Ethereum đạt được mức độ phi tập trung mạng lưới cao nhất với hơn 1 triệu nút xác thực. Ethereum sử dụng chứng minh cổ phần được ủy quyền (DPoS), điều này đã giới thiệu rủi ro tập trung nút xác thực, trở nên phổ biến hơn với sự ra đời của các nhà cung cấp cổ phần lưu động và các sàn giao dịch tập trung quản lý một tỷ lệ phần trăm lớn cổ phần tổng thể.

Sự phụ thuộc của Full Node

Trong quá khứ, việc chạy một full node là cách duy nhất để kiểm tra độc lập tính chính xác của trạng thái blockchain. Đây là yếu tố giúp đạt được sự đồng thuận toàn cầu.

Tuy nhiên, theo thời gian, khi các blockchain ngày càng lớn, việc chạy một nút đầy đủ ngày càng khó khăn hơn đối với bất kỳ ai.

Avail DA & Celestia

Cả Avail DA và Celestia đều đã thực hiện những cải tiến đáng kể đối với kiến trúc client nhẹ truyền thống, bằng cách cho phép các client nhẹ tự kiểm tra và xác minh xem dữ liệu có sẵn hay không. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào các nút đầy đủ như một nguồn sự thật, vì các client nhẹ có thể tự kiểm tra xem dữ liệu có sẵn hay không. Các yêu cầu tính toán để chạy một client nhẹ rất thấp, điều này có nghĩa là người dùng có thể xác minh các đảm bảo DA từ trong một ứng dụng, trên máy tính xách tay, điện thoại hoặc các thiết bị có năng lượng thấp khác.

Ethereum

Ethereum có sự phụ thuộc cao vào các nút đầy đủ. Mặc dù các client nhẹ tồn tại trong Ethereum, chúng hoàn toàn phụ thuộc vào các nút đầy đủ, vì chúng không thể xác minh xem dữ liệu có sẵn hay không mà không cần dựa vào chúng.

Cơ chế chứng minh

Chứng minh được sử dụng để xác minh hiệu quả xem dữ liệu có sẵn trong hệ thống hay không. Điều này giúp giảm đáng kể tài nguyên cần thiết để tạo ra các đảm bảo khả dụng dữ liệu.

Các chứng minh tính hợp lệ cần nhiều công sức hơn để tạo ra nhưng nhanh chóng và hiệu quả để xác minh. Avail DA, EigenDA và Ethereum đều sử dụng cam kết KZG và chứng minh tính hợp lệ, nhưng cách sử dụng của chúng khác nhau.

Avail

Các nút xác thực của Avail tạo ra một cam kết KZG cho mỗi khối khi thêm các khối mới vào blockchain Avail. Các cam kết KZG này có thể được các client nhẹ xác minh thông qua lấy mẫu khả dụng dữ liệu, ngay khi sự chắc chắn về DA đạt được. Đây là một sự kết hợp độc đáo và mạnh mẽ, đặc biệt là đối với ZK rollups. Điều này là bởi vì cả bằng chứng thực thi và bằng chứng DA đều có thể được xác minh rất nhanh chóng từ một thiết bị cầm tay, mà không cần phải trải qua giai đoạn thử thách.

Celestia

Celestia là lớp khả dụng dữ liệu duy nhất trong so sánh này sử dụng chứng minh gian lận. Cách tiếp cận này có quan điểm lạc quan hơn, giả định rằng dữ liệu là hợp lệ và có sẵn, trừ khi được chứng minh bằng chứng minh gian lận. Celestia sử dụng các hàm băm an toàn, tạo ra nhanh hơn cam kết KZG, tuy nhiên, khoảng thời gian thử thách phải kết thúc trước khi cung cấp đảm bảo khả dụng dữ liệu cho các ứng dụng và người dùng.

EigenDA

Trong EigenDA, Disperser thu thập các blob dữ liệu và gửi chúng đến các nút Operator. Các rollup có thể chạy bộ phận disperser riêng của họ hoặc sử dụng dịch vụ phân tán. Disperser hiện tại là một thành phần tập trung trong kiến trúc của Eigen. Disperser cũng tạo ra cam kết KZG và gửi nó cùng với các khối dữ liệu đến các nút Operator. Khi các nút Operator nhận được khối dữ liệu từ disperser, họ sẽ xác minh cam kết KZG trước khi ký và trả về một xác nhận cho Ủy ban Khả dụng Dữ liệu.

Ethereum

Trong Ethereum, các blob dữ liệu được gửi và một cam kết KZG được tạo ra cho dữ liệu được gửi. Khi đến lúc kiểm tra xem dữ liệu có sẵn hay không, EVM sẽ kiểm tra băm có phiên bản của cam kết KZG để xác minh xem dữ liệu có sẵn hay không. Ethereum hiện chưa hỗ trợ lấy mẫu khả dụng dữ liệu, nhưng dự định sẽ hỗ trợ trong bản đồ đường dẫn danksharding đầy đủ. Cam kết KZG đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ DAS.

Cơ chế đồng thuận

Đạt được sự đồng thuận là điều giúp blockchain tiếp tục hoạt động và tạo ra các khối mới. Khi nói đến thiết kế cơ chế đồng thuận, có một quyết định cơ bản giữa việc đạt được sự sống động và an toàn. Sự sống động đảm bảo rằng các giao dịch tiếp tục được xử lý và mạng lưới vẫn hoạt động, trong khi sự an toàn đảm bảo rằng các giao dịch chính xác và an toàn.

Tất cả các lớp khả dụng dữ liệu trong so sánh này đều sử dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau, tuy nhiên, có một số điểm tương đồng và khác biệt mà chúng tôi sẽ thảo luận bên dưới.

Avail DA & Ethereum

Mặc dù các cơ chế đồng thuận được Avail và Ethereum sử dụng khác nhau, nhưng chúng có một số điểm tương đồng. Cả hai đều tách biệt vai trò của việc tạo ra các khối và xác nhận chúng. 

Tạo ra các khối là điều duy trì sự sống động và cho phép các giao dịch tiếp tục. Xác nhận các khối là quá trình tất cả các nút đồng ý với một khối cụ thể và cam kết với blockchain. 

Thiết kế này giúp tăng cường khả năng phục hồi cho mạng lưới, cho phép nó tiếp tục hoạt động trong khi sự đồng thuận được xác nhận giữa các nút xác thực.

Celestia

Celestia sử dụng Tendermint cho giao thức đồng thuận của mình, có khả năng xác nhận đơn. Điều này có nghĩa là các khối được xác nhận ngay khi đạt được sự đồng thuận, thường là khoảng 15 giây. Sự đánh đổi đối với các chuỗi dựa trên Tendermint là chúng có thể bị dừng khi hơn một phần ba các nhà điều hành hoặc nút xác thực ngừng hoạt động.

EigenDA

Các Nhà điều hành EigenDA cùng tạo thành Data Availability Committee đáng tin cậy, một nhóm các nút xác thực về dữ liệu có sẵn. Người dùng cuối cùng và các ứng dụng không có cách nào để tự kiểm tra điều này.