长推：图解什么是数据可用性DA

讲到模块化区块链，数据可用性DA是一个绕不过去的主题。无论是以太坊大热的EIP-4844提案还是通用的DA层解决方案Celestia

,都跟DA有着密不可分的关系。那DA到底是什么呢？为什么DA方案能提升区块链网络的性能？在讲DA之前，我们先来思考一个问题：怎么确保区块中包含的交易是在链上实际发生的？换种说法，在区块链网络中实际发生的交易是否被真实地包含在区块中呢？DA即保证数据在链上可用，让区块信息能真实反映实际的链上交易情况。

在区块链网络中通常包含2类节点：全节点和轻客户端。

数据：某巨鲸地址增持超18万枚AAVE，约合1320万美元:6月25日消息，链上分析师Lookonchain发推文称，AAVE的价格在过去5小时内突然暴涨约27%，这似乎与0x5a80开头的巨鲸地址有关。过去5小时内，0x5a80开头的巨鲸地址已通过多个地址从交易所累积了182,152枚AAVE （约合1320万美元），目前持有399,585枚AAVE（约合2900万美元）。[2023/6/25 21:59:18]

1)全节点；下载区块中的所有数据进行验证，能够最大程度地保证DA.

数据：超5000枚DeGods已完成从Solana到以太坊迁移:金色财经报道，从美东时间本周五晚间9:30开始，目前已有超5000枚DeGods NFT完成了从Solana区块链到以太坊的迁移，相关公告称，Dust Labs将承担并支付启动迁移后24小时内所有与迁移相关的gas费用。另据加密KOL @Frankdegods透露，首个迁移到以太坊的DeGods NFT已经以11.1 ETH的价格售出，OpenSea数据显示，当前DeGods地板价为9.555 ETH。[2023/4/2 13:40:28]

2)轻客户端。只下载区块头进行验证，并假设区块包含的都是有效交易。这里存在的问题是，恶意的区块生产者可以通过构建一个包含无效交易的区块，去轻客户端。

加密游戏公司Cauldron完成660万美元种子轮融资，并计划推出web3 游戏:金色财经报道，总部位于伦敦的加密游戏公司Cauldron的创始人兼首席执行官Mark Warrick表示，该公司刚刚完成了660万美元的种子轮融资，并计划在秋季推出其第一个web3游戏世界Project Nightshade。[2022/7/6 1:55:14]

那竟然轻客户端的安全性较差，网络中全部运行全节点不就好了吗？理想跟现实之间的差距在于成本，运行全节点需要下载全部的区块数据。因此，除了专业的节点运营商，普通用户没有动力去运行全节点。

那轻节客户端还有什么办法可以保证安全性呢？聪明的开发者想到用欺诈证明解决轻客户端的安全性问题，简单来讲，与轻客户相邻的全节点可以通过发送欺诈证明，告知轻客户端区块无效。因此，从理论上讲，轻客户端+欺诈证明能实现全节点级别的安全性。

那轻客户端的安全性问题就解决了吗？不。原因是，恶意区块生产者可以选择扣留一部分数据不发布，此时诚实全节点会发出警告。如下图所示，区块生产者在T3补全所有区块数据。

因此，欺诈证明并不是有效的解决方案。选择不发布数据不是唯一可归因错误。比如在T3阶段，很难去证明到底是恶意区块生产者扣留了部分数据，还是检验节点的恶意误报。

那么，验证节点对恶意区块的警告行为是否因受到激励？此时就会面临一个三难困境。1)如果激励为正，此时恶意验证节点可以通过发出虚假警报获利；2)如果激励等于0，意味着恶意验证者能零成本发起DOS攻击；3)如果激励为负，可能只有为爱发电的节点才愿意做。

说了这么多，到底有没有办法可以解决轻客户端的安全性问题？有。就是我们接下来要讲的数据可用性抽样，即轻客户端只要随机下载一部分数据进行验证，就能确保数据的可用性。关于DASampling的底层技术实现，此推文不做深入探讨。通过一个简单的场景模拟，简单了解下它的逻辑实现。

场景如下：现在有2枚硬币：1枚两面都是数字；1枚一面是数字，另外一面是图案。现在2枚硬币给到你，怎么确认哪枚是两面都是数字的呢？

其实很简单，我们只需要无差别地掷硬币记录情况即可。如果前2次掷的都是数字，意味着这枚硬币有的概率是2面都是数字的那枚。同样地，如果前n次掷的都是数字，此时2面都是数字的概率是.只要重复这个过程20次，上述可能性将变成99.9999%。

DAS的逻辑实现正是基于上述原理。轻客户端无需下载所有的区块数据，只需要随机下载少量数据进行验证，就能保证数据可用性。更直观地，如果区块的大小是4MB,轻客户端进行随机20次1kb的数据抽样。意味着只需要下载0.5%的数据，就能够实现置信水平高达99.9999%的数据可用性。

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