Решение основной узкой части блокчейна: как слой доступности данных обеспечивает масштабирование следующего поколения

Гонка за масштабированием блокчейн-сетей побудила разработчиков и архитекторов переосмыслить базовую инфраструктуру. В центре этой эволюции находится уровень доступности данных (DAL) — важнейший компонент, определяющий, смогут ли роллапы действительно реализовать обещания по масштабируемости. В отличие от ярких ценовых движений или запусков новых токенов, понимание архитектуры блокчейна с уровнем доступности данных — необходимое для тех, кто всерьез смотрит в будущее Web3.

Недостающий элемент: почему доступность данных важнее, чем кажется

Bitcoin и Ethereum произвели революцию в финансах, но их on-chain сети сталкиваются с привычной проблемой: перегрузка увеличивает издержки и замедляет транзакции. Когда тысячи пользователей конкурируют за место в блоке, комиссии за газ взлетают, а пропускная способность страдает. Решения уровня 2, такие как роллапы, обещали решить это, группируя транзакции вне цепи. Но есть нюанс — объединение транзакций ничего не значит, если никто не может проверить, что данные действительно существовали.

Здесь вступает в игру уровень доступности данных. Представьте его как гаранта, стоящего за обещаниями роллапов. DAL обеспечивает, чтобы данные транзакций были действительно доступны, независимо проверяемы и устойчивы к цензуре. Это не просто приятная опция; это основа, которая отделяет легитимные роллапы от пустышек.

Без DAL злонамеренный последователь мог бы лгать о том, какие транзакции произошли, и никто не смог бы доказать обратное. Делая инфраструктуру блокчейна по доступности данных надежной и децентрализованной, DAL устраняет эту единственную точку отказа и восстанавливает свойства доверия, которые обещал блокчейн.

Два пути к масштабированию: как роллапы используют доступность данных

Роллапы бывают двух основных типов, каждый использует DAL по-своему:

ZK-роллапы объединяют транзакции с криптографическими доказательствами. Они выполняют транзакции вне цепи, создают доказательства нулевого знания, подтверждающие правильность, и отправляют минимальное доказательство в Ethereum. Уровень доступности данных обеспечивает доступность данных транзакций, чтобы любой мог проверить, что вычисление выполнено правильно — без доверия к последователью.

Оптимистичные роллапы предполагают, что транзакции по умолчанию действительны. Если кто-то оспаривает транзакцию, роллап должен быть способен воспроизвести её на цепи, используя исходные данные. Это означает, что инфраструктура блокчейна с уровнем доступности данных должна хранить полную историю транзакций.

Оба подхода сходятся к одному требованию: надежному, децентрализованному уровню доступности данных, который делает мошенничество и цензуру экономически невыгодными.

Ведущие проекты, переосмысливающие инфраструктуру доступности данных

Рынок DAL насыщен серьезными претендентами, каждый из которых использует уникальные технические подходы для решения одной и той же задачи.

Celestia: модульный пионер

Celestia заслуженно считается за то, что сделал доступность данных приоритетом первого уровня блокчейна, а не второстепенной функцией. Его модульная архитектура разделяет выполнение, консенсус и доступность данных на независимые компоненты. Это позволяет разработчикам запускать собственные цепочки, оптимизированные под конкретные сценарии — роллапы не вынуждены выбирать между безопасностью Ethereum и суверенной гибкостью.

Техническое новшество Celestia — доказательства доступности данных, построенные с помощью кодирования с исчезновением. Вместо того чтобы требовать загрузки полных узлов, легкие клиенты выбирают случайные части данных. Если все части доступны, вся цепочка считается доступной с криптографической уверенностью. Это значительно снижает требования к пропускной способности и издержкам операторов узлов.

Токен TIA обеспечивает безопасность сети через стекинг, управляет развитием и покрывает транзакционные сборы на модульной платформе Celestia.

EigenDA: масштабируемая безопасность за счет использования Ethereum

EigenDA — это умный архитектурный обход: вместо запуска новой блокчейн-сети для доступности данных, почему бы не использовать существующую безопасность Ethereum через повторный стекинг?

EigenDA использует EigenLayer, позволяя валидаторам Ethereum участвовать в предоставлении услуг доступности данных. Это дает дополнительные награды при сохранении гарантий безопасности Ethereum. Система сочетает кодирование с исчезновением и KZG-коммиты для эффективной проверки данных. Внутренние тесты показали пропускную способность 10 МБ/с, а планы — до 1 ГБ/с, что в разы быстрее альтернатив базового уровня.

Обеспечивая безопасность Ethereum, EigenDA достигает быстрого выхода на рынок и надежных характеристик безопасности. Недостаток — более высокие капитальные затраты для участников повторного стекинга по сравнению с более эффективными решениями DAL.

Avail: доверие без границ и минимизация доверия

Avail возник в результате исследований Polygon по универсальной инфраструктуре доступности данных. Его дизайн ориентирован на межоперабельность между несколькими роллапами, рассматривая доступность данных как общественный ресурс, а не как уникальную для цепочки.

Технический стек включает избыточность данных, кодирование с исчезновением и векторные коммиты (специально KZG-полиномы). Это позволяет проверять доступность данных за постоянное время — свойство, которое не ухудшается при масштабировании сети. Партнерство с StarkWare подтверждает приверженность Avail обслуживать разнообразные экосистемы роллапов, а не быть привязанным к одной цепочке.

KYVE: мост данных по всему экосистеме

KYVE использует иной подход: вместо создания еще одного блока с доступностью данных, он разрабатывает протокол валидации и передачи, совместимый с любым хранилищем. Можно сказать, KYVE — это промежуточное программное обеспечение, которое маршрутизирует данные через Arweave, Filecoin или специально созданные DAL-сети.

Эта гибкость привлекает сильную поддержку: NEAR Foundation, Solana Foundation, Coinbase Ventures и Mechanism Capital поддерживают KYVE. Их сервис Data Rollups-as-a-Service (DRaaS) позволяет разработчикам подключать любое хранилище, подходящее под их задачу.

Токен KYVE ($KYVE) обеспечивает безопасность сети через Proof of Stake, участвует в управлении и вознаграждает валидаторов за обеспечение целостности данных.

NEAR DA: экономия для Ethereum-роллапов

Децентрализованный уровень доступности данных NEAR DA ориентирован на конкретную проблему: огромные комиссии Ethereum за публикацию calldata в цепи. NEAR DA значительно снижает издержки — хранение 100 кБ данных стоит в 8000 раз дешевле на NEAR, чем на Ethereum по состоянию на 2023 год.

Это делает NEAR DA прагматичным выбором для разработчиков, ценящих экономию, а не максимальную децентрализацию. Среди первых пользователей — Madara (StarkNet на Rust), Caldera и Dymension RollApps. NEAR интегрирует DA с другими инструментами, такими как FastAuth и децентрализованные фронтенд-библиотеки, создавая полноценный стек для разработчиков.

Storj и Filecoin: хранение и стимулы

Хотя эти сети не ограничиваются только доступностью данных, они играют вспомогательную роль в экосистеме DAL.

Storj распределяет зашифрованные части файлов по глобальной сети узлов. Сквозное шифрование, шардинг и кодирование с исчезновением обеспечивают безопасность данных. API, совместимый с S3, привлекателен для разработчиков, а модель оплаты по использованию делает издержки предсказуемыми. Операторы узлов получают микроплатежи за хранение и пропускную способность.

Filecoin добавляет экономические стимулы к IPFS, превращая контент-адресное хранение в надежный рынок. Proof-of-Replication и Proof-of-Spacetime гарантируют, что файлы действительно хранятся и доступны. FIL-токены вознаграждают провайдеров хранения и покрывают расходы пользователей на извлечение данных. Масштаб и совместимость с IPFS делают Filecoin подходящим для приложений, требующих долговременного, распределенного хранения в больших масштабах.

Настоящие препятствия: почему DAL еще не является полноценным решением

Несмотря на перспективы, уровень доступности данных сталкивается с реальными техническими и экономическими вызовами:

Экономика хранения остается сложной. По мере роста блокчейн-сетей хранение исторических данных на тысячах узлов становится чрезмерно дорогим. Решения помогают, но полностью не устраняют эти издержки.

Задержки сети создают реальные ограничения. Доступность данных работает только если данные реально можно скачать и проверить за разумное время. Ограничения пропускной способности и географическая распределенность создают неизбежные физические узкие места.

Сложность проверки растет. Проверка того, что огромные объемы данных действительно доступны, требует вычислительных ресурсов. По мере увеличения объемов данных эта нагрузка растет, что может создавать новые узкие места.

Межцепочная совместимость — открытая проблема. Различные блокчейны должны согласовывать, что означает «данные доступны». Мосты и стандарты все еще развиваются, и несовместимости остаются.

Децентрализация и эффективность — компромисс. Максимально децентрализованные решения DAL требуют больше пропускной способности и вычислений, чем централизованные. Поиск оптимального баланса — предмет горячих споров.

Путь вперед: почему инфраструктура блокчейна с уровнем доступности данных важна

Синергия DAL и роллапов — это реальный прогресс на пути к масштабируемым блокчейн-системам. По мере развития решений по доступности данных, роллапы становятся экономически жизнеспособными не только теоретически, но и на практике.

Будущие улучшения, вероятно, сосредоточатся на сжатии данных, более совершенных доказательствах и повышенной межоперабельности между DAL-сетями. Эти достижения не будут яркими, но станут фундаментальными — позволят миллионам пользователей взаимодействовать с блокчейн-приложениями по разумным ценам.

Рутинная инфраструктурная работа по развитию блокчейна с уровнем доступности данных может не привлекать заголовки крипто-СМИ, но именно в ней происходит настоящая революция масштабируемости. Проекты, работающие над DAL, не делают ставку на вирусное распространение или мемы — они строят «трубы», которые позволяют Web3 реально функционировать в масштабах.