数据可用性

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什么是数据可用性？常被忽视的安全属性

数据可用性是确保所有需要用于验证区块链状态的数据都是公开可访问的，并且可以被任何想要的人下载。

对于与成熟区块链互动的大多数用户来说，数据可用性是由基础设施无形地处理的。但对于汇总、第二层网络以及任何在现有区块链上构建的项目而言，数据可用性是一个关键的安全属性，直接影响用户是否能够独立验证他们所信任的系统。

数据可用性问题的产生是因为区块生产者或汇总操作员理论上可以发布一个看似有效的状态更新，同时隐瞒底层交易数据。没有这些数据，用户无法验证更新是否正确，无法重建他们的余额，也无法生成欺诈证明或独立退出。

Rollups 是主要上下文，其中数据可用性成为用户关注的一个重要问题。

一个 rollup 操作员向以太坊提交状态根，并在链外执行交易。安全模型要求这些状态根所依据的数据是可用的。如果用户不同意状态更新，他们需要交易数据以生成欺诈证明（乐观 rollup）或验证有效性证明（ZK rollup）。

如果一个 rollup 向以太坊发布状态更新，但仅将交易数据存储在下线的集中式服务器上，用户将无法独立验证状态或退出资金。这个 rollup 实际上已经成为一个受信任的系统，而不是一个最小信任的系统。

这就是为什么 rollups（将数据发布到以太坊）与 validiums（将证明发布到以太坊但将数据存储在链外）之间的区别对安全性很重要。Rollups 继承了以太坊的数据可用性。Validiums 依赖于它们的链外数据可用性提供者。

随着区块链增加区块大小以支持更多数据，维护数据可用性对节点来说变得更加昂贵。数据可用性采样（DAS）允许轻节点在不下载整个区块的情况下验证数据可用性。

直觉上：如果一个区块生产者隐瞒了一些数据，而轻节点随机抽样小块内容，那么所有抽样到的块都可用而一些数据被隐瞒的概率随着每次额外抽样而指数下降。随着足够多的独立轻节点各自抽样不同的小块，数据隐瞒未被检测到的概率趋近于零。

Celestia是围绕DAS构建的核心原语，使其能够安全地增加区块大小而保持轻客户端验证。以太坊的长期DANksharding路线图将DAS纳入其中，以实现巨大的数据可用性容量，而不需要所有节点下载所有数据。

EIP-4844，在2024年3月的Dencun升级中实施，是以太坊数据可用性路线图中的一个重大里程碑。

Blobs是一种新的交易类型，可以相对廉价地携带大量数据。与永久存储的常规calldata不同，blob数据在大约十八天后被修剪。Rollups需要以太坊保证数据可用性，足够长的时间来生成欺诈证明或验证ZK证明，但不是永久的。

在Dencun之后，主要rollups的L2交易费用下降了80%到90%

完整的danksharding，下一阶段，将使用DAS和更复杂的blob委员会设计将blob容量提高几个数量级。这是以太坊在最低成本下，同时支持数百个rollups的数据需求的路径。

考虑到数据可用性与执行和结算是可分离的，数据可用性服务的市场已出现。

以太坊 blob 提供数据可用性，具有最强的安全保障：由以太坊的完整验证者集支持。与其他替代方案相比，这会产生额外的成本，尽管 EIP-4844 显著降低了成本。

Celestia 是一个专门构建的数据可用性层，使用 DAS。它提供更高的数据吞吐量和更低的成本，安全模型依赖于 Celestia 自身的验证者集。使用 Celestia 进行数据可用性的 Rollups 有时被称为主权 Rollups。

EigenDA 使用以太坊的再质押基础设施提供由选择额外职责的以太坊验证者支持的数据可用性。它将以太坊验证者的安全性与专门设计的数据可用性相结合。

数据可用性是那些在正常工作时很容易被视为理所当然，而在失效时则是灾难性的属性之一。对于汇总用户来说，它是一个无形的保障，确保他们的资金始终可以独立恢复，无论任何操作员做什么。

以太坊通过区块和最终的沉重分片为数据可用性设计了路线图，使其成为核心设计关注点，从而使汇总生态系统能够大规模扩展，同时保持使汇总参与真正信任最小化的安全属性。

理解数据可用性有助于您区分汇总和有效性，并评估您使用或构建的任何 Layer 2 系统的安全假设。

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