a16z：关于数据可用性抽样和 danksharding 的概述及改进建议

Danksharding?是一种用于扩展未来版本以太坊链上数据量的方法。这次升级的目标是确保链上的数据在首次发布时就能被归档方访问。它通过一种叫做数据可用性采样的技术来实现这一目标。

在这篇文章中，我们将研究Danksharding中的数据可用性是如何工作的，并对底层技术提出一些修改建议。特别地，我们探讨了一种可能改进数据恢复的小改动：当前的方案需要75%的份额来恢复一个区块，而这项修改可能将此界限降低到25%。

Protodanksharding

Danksharding计划在Protodanksharding之后推出。Protodanksharding将通过引入一种名为“携带数据块交易”的新交易类型，使客户端能够将更多数据写入区块链。最初，这种新交易类型将携带多达四个数据块，每个数据块最大为128KB，每个区块可添加多达512KB的额外数据，而目前以太坊的区块大小平均为100KB。

Coinbase协议负责人：Base考虑同时采用OP Stack和zk-proofs:金色财经报道，Coinbase协议负责人Jesse Pollak在巴黎ETHCC接受采访时表示，Coinbase的Base网络目前依赖于Optimistic Rollups来连接以太坊主网，但可以考虑扩展到包括zk-proofs。Pollak 表示，他预计到2024年，zk-rollups的多种实现（以zk proofs的形式）将包含在OP堆栈中。他预计这些将在Base、OP 主网和使用其代码库的其他网络中得到采用。[2023/7/21 11:08:05]

这些数据块将被处理得不同：

它们只会被存储一段有限的时间，比如30-60天；

Aura Finance：已完成由Zellic进行的第二次审计:6月17日消息，BAL质押和流动性挖矿一站式平台Aura Finance发推称，已完成了由Zellic进行的第二次审计，同时部署至Arbitrum的AIP提案现已启动。[2023/6/17 21:42:52]

尽管这些数据是交易数据的一部分，但智能合约无法直接访问这些数据。相反，智能合约只能访问到数据块数据的一个简短承诺，称为DATAHASH。验证者承担的额外负担似乎是可以接受的：验证者目前存储不到100GB的数据以维护区块链的状态。在protodanksharding之后，他们将不得不额外存储50-100GB的数据。

紧接着将推出Danksharding。它将通过增加每个区块的数据块数量上限，将客户端可用的数据提高60倍。区块将从每个区块0.5MB增长到30MB。但是，因为验证者不能被迫存储60倍的数据，数据将在它们之间分散，使得每个验证者只存储一小部分数据。然而，他们可以通过数据可用性采样协议就他们是否共同存储所有数据达成共识。

“启用SUDO转账功能”提案获通过，SUDO可进行链上转移:2月19日消息，据Tally显示，NFT交易协议sudoswap社区提案“启用SUDO转账功能”提案获得通过，其中，61个地址共计418万枚SUDO参与投票，赞成率99.96%。目前，根据链上数据显示，SUDO已启用转账功能。sudoswap官方提醒用户在Etherscan查找SUDO Token合约地址，警惕假币。[2023/2/19 12:15:33]

PeckShield：Ankr被盗资金已转移到Tornado Cash:12月2日消息，区块链安全机构PeckShield Alert发推表示，Ankr Exploiter 已经开始将以太坊上被盗的资金转移到 Tornado Cash。[2022/12/2 21:18:38]

这些数据块的定价将通过类似于EIP-1559的机制进行，并且将以每字节约1个数据-gas为目标。当前最便宜的替代品Calldata的价格为每字节16gas。但由于有两个不同的费用市场，这些费用无法直接比较。Roll-up客户端将从这些升级中受益，因为目前超过90%的客户端费用用于支付以太坊数据费。

其他项目，如Celestia和EigenLayer，也采用DAS技术来增加可用的数据空间。这些设计比完全分片的以太坊网络要简单得多。

PangeaFund联合创始人：以太坊或在7月和8月进一步下跌:6月29日消息，加密对冲基金PangeaFund联合创始人DanielCheung认为，7月或8月可能会是以太坊表现最糟糕的月份。正如Cheung所言，由于数字资产行业遵循通胀等宏观趋势，目前市场处于“宏观交易”模式。Cheung还补充说，以太坊最有可能被杠杆化，并成为纳斯达克上的流动性押注，这意味着投资者可以通过加密货币获得传统市场敞口。（U.Today）[2022/6/29 1:39:21]

数据可用性采样的目标

我们描述这个方案，假设采用了提议者-构建者分离设计：

客户端将其携带数据块的交易提交给区块构建者。区块构建者通过选择N个客户端数据块来形成一个区块B。数据块编号为i，附带一个由发送它的客户端签名的简短承诺Ci。让C=是区块B中所有N个签名承诺的列表。区块构建者将他们提议的区块提交给当前的区块提议者。区块提议者选择其中一个区块并将其原样发布到网络上。

挑战在于确保稍后可以重建区块B。为此，构建者将区块在V个验证者的大型网络中进行复制。可以要求每个验证者都存储整个区块，但这被认为太昂贵。相反，区块构建者：

使用纠删码将区块B编码成更大的区块E；将区块E分成V个重叠的片段P1，...，PV；将一对发送给编号为i的验证者。每个验证者检查它接收到的片段Pi是否与签名承诺列表C一致。区块构建者为验证者提供证明以方便这些检查。

有了这个设置，数据可用性采样方案有两个协议：

采样协议在采样验证者和验证者集之间运行。采样验证者将列表C作为输入，并从验证者集合中随机请求区块E的元素。如果采样验证者收到了所有请求的元素，并且都与C一致，它将输出成功。重构协议在重构代理和验证者集之间运行。重构代理将C作为输入，从验证者集请求区块E的元素。一旦收集到超过75%的元素，且所有元素都有效，重构代理计算并输出区块B。要求是，如果采样验证者输出成功，那么只要输入超过四分之三的元素，重构代理将输出区块B。只要提供足够的元素，即使提供的元素是对抗性选择的，重构也应该成功。

总之，以下各方参与到Danksharding中：

客户端：将数据块发送给构建者。构建者：创建区块并将此区块的片段发送给验证者。区块提议者：将区块发布到网络。采样验证者：运行采样协议，如果协议输出成功，则对区块头进行签名。重构代理：在需要时与整个验证者集合进行交互以重构先前发布的区块。如果验证者回应超过四分之三的有效元素，重构将成功。

纠删编码和多项式承诺

接下来我们解释该方案的两个构建模块：纠删编码和多项式承诺。

构建模块#1：纠删编码

纠删编码可以追溯到20世纪60年代，它的产生是为了满足在损耗信道上传输信息的需求。在danksharding中，它被用来防止验证者丢失数据片段。该技术将数据从N个元素扩展到M个元素，以便可以从扩展数据的任何完整的N个元素中重建原始数据。想象一下，将N个元素编码成M=2N个元素，并将一个编码元素分给2N个验证者。如果大多数验证者都是诚实的，他们就可以共同重建原始数据。这种技术可以防止任何一半验证者的崩溃故障。通过在下一节中讨论的多项式承诺，可以扩展以防止一半验证者的拜占庭行为。

以下是扩展的详细过程。要将数据从N个字段元素d1、d2、...、dN∈

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