誰是DA賽道最後王者？關於Data Availability War背景、生態與後續展望

本研究報告為火幣研究院對Data Availability War背景、生態與後續展望的分析，包括V神眼中的DA、各DA計畫的盤點與梳理。

概述

市場上，DA（Data Availability）計畫已經如雨後春筍出現，其中具有強競爭力的項目是Celestia、EigenLayer、Avail、NearDA和Covalent等。

根據火幣研究院的分析，核心內容的DA並沒有那麼難。最簡單的單機就可以做DA，最複雜的如Celestia 用抽樣模式做去中心化。簡單來說，DA就是存儲，佔據成本又很高。如果你不嚴格的要求以太級的安保服務，選用哪家DA就是一個成本和安全之間的衡量。

使用DA層最重要的原則是：價值越大的服務，DA應該盡量安全。

本研究報告為火幣研究院對Data Availability War背景、生態與後續展望的分析，包括V神眼中的DA、各DA計畫的盤點與梳理。基於對DA賽道全面的分析，火幣研究院認為未來的DA也許是分散的，未來市場有7-8家主要的DA也許就夠用了。

1. Data Availability資料可用性問題的出現

1.1 什麼是DA

簡單來說，數據可用性是指區塊生產者將區塊的所有交易數據都發佈到網路中，以便使驗證者可以進行下載。如果一個區塊生產者發布了完整數據並使驗證者可以下載，我們就說數據是可用的；如果它隱瞞了一些數據使驗證者無法下載完整數據，我們就說數據是不可用的。

1.2 DA問題的兩個關鍵點：安全與成本

因此，結合DA的定義，我們看到DA裡麵包含以下兩個面向：

• 確保驗證機制安全進行的問題

為了使驗證安全進行，目前的L2 排序器（Sequencer）普遍都將L2 的狀態資料與交易資料都發佈在安全性較強的以太坊上，依靠以太坊進行結算並獲得資料可用性。

因此，資料可用性層實際上就是L2 發布交易資料的地方，目前主流的L2 都將以太坊當作資料可用性層。

• 降低發布數據的成本問題

L2 簡單的將資料可用性與結算都發生在以太坊上，雖然有了足夠的安全性，但也承擔著巨大成本。這也是L2 面臨的第二個問題，即如何降低發布資料的成本。

2. DA中的成本構成&降本增效方向

從第1章節的介紹中我們看到，DA中關注的一個重要問題就是如何降低成本。

要讓L2 整體更便宜就得降低發布資料的成本。那麼，該如何降低成本呢？主要有兩種方法：

• 降低在L1 上發布資料的成本，例如以太坊即將進行的EIP-4844 升級。

• 仿照Rollup 將交易執行從L1 剝離，資料可用性也可以從L1 中剝離從而降低成本，也就是不使用以太坊作為資料可用性層

因此各方在降低成本方面做了很多努力。從目前的DA方案來看，以Near DA的成本最低，約$0.0016/block. 其次是Celestia，EngenLayer, EIP4844等。

3. V神眼中的DA

3.1 不使用以太坊DA的方案不是真正的Layer2–以太坊基金會和V神的第一次反擊

在Celestia暴火後，V 神曾暗示「以太坊的layer2計畫必須在ETH上使用data availability」。隨後以太坊基金會成員Dankrad Feist也發表了言論。他指出，不採用ETH作DA層(資料可用性層)的不是Rollup，也不是以太坊Layer2。

這樣的話，Arbitrum Nova和Mantle都要從Layer2名單“除名”，因為它們只在ETH之外（名為DAC的鏈下DA網絡）披露交易數據。

同時，Dankrad也表示，像Plasmas和狀態通道這種不需要鏈上資料可用性（Data Availability）來確保安全的方案仍算是Layer2，但Validium（不用ETH作DA層的ZKRollup）不算Layer2。

3.2 使用非以太坊作為DA，那麼它就是以太坊Validium–V神的妥協

隨後V神在他的推特流的一次回復中表示“ being a validium is a correct choice for many apps, and using good distributed DA guarantee systems can be a good way to increase the practical security of a validium"

同時，他認為身為rollup的核心就是無條件的安全保證：即使所有人都與你為敵，你也能取出你的資產。如果資料可用性依賴外部系統，就無法得到這種保證。

3.3 關於ENS與Data availability —V神想透過ENS來收攏DA的控制力

ENS 網域服務會定義一套互動邏輯，使用者只需要輸入一個短網域就可以自動連接ENS智慧合約對應的關聯長位址，解決了EOA位址複雜難記且不易辨識的痛點。應該講，ENS的這套網域服務更指向用戶流量更龐大的未來擴展市場，尤其是一些Mass Adoption的用戶群。而layer2才是以太坊擴展並吸收大流量的未來。

V神認為若ENS的網域解析方案無法涵蓋到layer2，只停留在以太坊主網層面，很難打開想像空間。基於此背景，V神在推特中說明ENS的重要性，"it needs to be affordable!" .ENS自然會考慮面向layer2提供一整套的數據解析方案，使得用戶可以直接在layer2上進行域名解析和資料查找，減少其對各自layer2偏中心化網關的依賴。

不難看出，使用者在layer2上要正常使用ENS的域名，前提需要呼叫且驗證以太坊主網上的全域資料。這意味著要享受ENS的這套服務必須得採用正統的以太坊Data Availability能力，而那些基於OP Stack走發鏈捷徑且把DA放在Celestia等第三方DA平台上的layer2就無法兼容ENS了。話到此，就不難理解Vitalik的用意了。總之，V神的深層意思是用ENS來為layer2眾平台定一套可交互操作性規範標準，同時收攏一下DA控制力。

3.4 V神談Plasma回歸

1. Vitalik文章中說了，以太坊的2層擴容方案原本有：Plasma、Rollup、Validium、Parallel等多種方案， Vitalik期待中的擴容方向應該是均衡發展，適配各類應用場景進行多樣化的layer2構建，但現實市場格局是，Rollup方案一家獨大，且日益內捲。

   

2. Plasma相當於一種側鏈解決方案，會定期向主網同步默克爾狀態數據，是一種數據和計算依賴主網的擴容方案。這樣的話，2層可以用非常中心化的方式，且設計非常複雜的帳本模型來高效擴展，還能重複使用主網validator這些系統能力。 Vitalik新文章重新搬出了Plasma，而且引導了一種ZK+Plasma的擴容解決方案，顯然又是一次事關layer2政治搖旗。

3.5 小結

以上V神的各種操作，總結起來就是：

4. DA解決方案和各DA項目梳理

4.1 DA解決方案

從上述的內容我們可以看出，DA層的方案是有很多。從大的方向上來分，可以分成鏈上和鏈下兩個大的部分。

• 鏈上解決方案

指的是L2 仍然將以太坊作為DA 層，並且依靠以太坊來降低資料可用性成本。這意味著以太坊未來將作為一個即時公告板，板上的資料公告一段時間後便會刪除，L2 必須自己想辦法儲存所有資料的備份。

• 鏈下解決方案

即是不再將以太坊當作DA 層，轉而尋找更經濟的方式來獲得數據可用性。根據去中心化和安全性的不同，可將鏈下解決方案分為四種：Validium、資料可用性委員會（DAC）、Volition、通用型DA 方案。

4.2 Celestia

Celestia是模組化公鏈的開山鼻祖，其基於Cosmos SDK進行開發，專注於數據可用性。是目前已經主網上線的強有競爭力的DA龍頭項目。

技術特點

• 資料可用性採樣(data availability sampling，DAS)

DAS 使輕節點無需下載整個區塊的情況下能夠驗證資料可用性。輕節點因僅下載區塊頭無法驗證資料可用性，Celestia 使用二維RS 糾刪碼編碼方案（2-dimensional Reed-Solomon encoding scheme）對區塊資料進行重新編碼以實現輕節點的DAS。資料可用性採樣（DAS）的工作原理是讓輕節點對小部分塊資料進行多輪隨機取樣。隨著輕節點完成更多輪的區塊資料採樣增加資料可用的信心。一旦輕節點成功達到預定的置信水準（例如99％）就認為資料可用。

• 命名空間默克爾樹(Namespaced Merkle trees，NMT)

NMT 使Celestia 上的執行層和結算層僅下載與其相關的交易。 Celestia 將區塊當中的資料劃分為多​​個命名空間，每個命名空間都對應於構建在Celestia 上的rollup 等應用，每個應用程式僅需下載和自己相關的資料從而提高網路效率。

• Celestia主要透過兩種方式從應用程式中獲得收入：

• 支付blob space費用：Rollup使用$TIA付費，將資料發佈到Celestia 的blob space。

• 支付gas費用：開發人員使用$TIA作為Rollup的gas代幣，類似於基於以太坊Rollup的ETH。

發展潛力

• 專案已上線，技術成熟度較高

• 潛在的豐富空投，來自$TIA的質押，例如項目Dymension、Altlayer的空投對像都會選擇$TIA的質押者，未來更多的以太坊Layer2項目、模組化公鏈、Cosmos生態項目都有很大可能走類似的空投路線。

• 生態豐富性：與跨鏈橋、結算層方案、defi專案、遊戲、排序器等合作。
• DA合作項目方不斷增加，合作方包括Manta、Eclipse、Caldera、Snapchain。同時也與Arbitrum Orbit整合、與Polygon CDK整合、與Aevo衍生性商品交易平台的整合等。

4.3 EigenDA

EigenLayer 是一個基於以太坊的再質押（Restaking）協議，允許用戶將ETH、lsdETH 及LP Token 重新質押在其他側鏈、預言機、中間件等，作為節點並得到驗證獎勵，這樣第三方專案可以享受到ETH 主網的安全性，ETH 質押者也能得到更多收益，實現了雙贏。

EigenDA是建立在以太坊上的利用EigenLayer Restaking構建的去中心化資料可用性（DA）服務，並將是EigenLayer上的首個主動驗證服務（AVS）。與Celestia 或Avail 不同，EigenDA 不需要引導新的驗證器集，以太坊驗證者可以自由選擇加入。

技術特點

• 增強以太坊的DA能力：Blob區塊數據+KZG承諾

EigenDA 調動了坎昆升級後的Blob 區塊資料+ KZG 承諾，Rollup 鏈可以對Blob Data 進行糾刪碼生成KZG 承諾然後發佈到EigenDA 合約，由EigenDA 的節點來給後續的鏈DA 能力進行保證，相當於增強了以太坊的DA 能力。關鍵是，EigenDA 的整個過程都圍繞著Blob、KZG 這些以太坊既有的基礎設施來完成，其節點驗證工作也由以太坊的Validators 參與。

• 無自主共識和P2P網絡

EigenDA 節點必須在以太坊L1 上的EigenLayer 合約中重新抵押ETH（或更確切地說，抵押ETH 衍生品）。 EigenDA 節點是以太坊驗證器的子集。隨後，DA購買者（例如rollup，也稱為分散者）收到資料blob後，用糾刪碼對其進行編碼，並產生KZG承諾，發布並分發以供節點確認。之後，分散者一一收集這些簽名，產生聚合簽名，並將其發佈到EigenDA 智能合約，EigenDA 智能合約對簽名進行驗證。

• 採用託管證明方式

EigenDA並沒有採用數據可用性採樣的方式去驗證節點是否真正儲存了數據，而是使用託管證明方法來實現。任何人都可以向EigenDA 智能合約提交證明，該證明將由智能合約進行驗證。如果驗證成功，惰性驗證器將被削減。

發展潛力

• 多個合作項目方，與Celestia競爭：現已整合Celo、Mantle、Fluent、Offshore、OP stack等多個L2項目；

• 背靠Eigenlayer多元生態，包括排序器、跨鏈橋、預言機等。

4.4其他DA項目

4.4.1 Avail

Avail 可對交易進行高效的排序和記錄，提供對資料的儲存和資料可行性的驗證，支援與以太坊虛擬機器（EVM）相容的區塊鏈，讓Rollup 將資料直接發佈到Avail，且其輕客戶端網路驗證機制（下文將介紹）使得Avail 上的Rollup 可以透過輕客戶端網路而無需依賴智慧合約和基礎層來驗證狀態。並且由於其模組化性質，開發人可在Avail 儲存資料並選擇其他網路進行結算。

• 共識機制：繼承自Polkadot SDK 的BABE 和GRANDPA 共識機制

• 去中心化：

• Avail 採用Polkadot 的提名權益證明（NPoS），支援多達1000 個驗證節點，NPoS 還具有有效的獎勵分配可以降低權益中心化的風險。

• Avail有能力從其輕客戶端的P2P 網路中進行資料抽樣，這項特性為Avail 提供了一個高效且可靠的備份機制，即使在發生故障的情況下也能確保資料的可用性。

• 有效性證明：Avail 採用KZG 多項式承諾

現況：主網尚未上線

4.4.2 Near DA

2023年11月8 日，NEAR 基金會宣布推出NEAR 數據可用性（NEAR DA）層，為ETH rollup 和以太坊開發者提供了強大、高性價比的數據可用性。首批使用者包括StarkNet的Madara、Caldera、Fluent、Vistara、Dymension RollApps和Movement Labs。

• 安全性：繼承Near網路的安全性

• 費用優勢：NEAR 上的100kB calldata 花費0.0033 美元

• 現狀：NEAR DA已與Polygon CDK 集成，用於開發人員建立以太坊ZK Rollups。

4.4.3 Covalent

區塊鏈數據查詢服務平台Covalent可以標準化多個區塊鏈的數據，其統一API允許開發者在支援的網路中重複使用查詢，解決了區塊鏈資料難以取得的問題。

坎昆升級之後，以太坊主網只保存L2提交的狀態資料1個月時間，之後會丟棄。 Celestia為維持網路的去中心化程度及DAS輕節點機制的成立，也會定期丟棄L2提交的狀態資料。然而，Covalent在去年底推出長期DA服務EWM（以太坊時光穿梭機），永久保存以太坊丟棄的L2提交的狀態資料。 Covalent負責L2狀態資料的讀取。

而Covalent會將這些資料索引和結構化，整合入其平台的鏈上資料API服務，為專業區塊鏈資料網站、政府監管部門、人工智慧研究團隊提供服務和支援。

• 現況：截至2023年12月，Covalent共支援210多條區塊鏈，計畫在2024年底時支援1,000多條區塊鏈。根據不久前Messari發布Covalent數據可用性報告指出，Covalent擁有數十億條數據，是目前最適合為需要通用、廣泛適用數據的應用程式提供服務。

4.4.4 zkPorter

zkPorter是以太坊擴容方案zkSync推出的去中心化優化的鏈下資料可用性解決方案，透過結合zkRollup和分片思想的混合方法來處理資料可用性。 zkPorter引進了可選的驗證器機制，由zkSync代幣持有者質押代幣後來驗證和簽署區塊。雖然zkPorter的產品進展在很長時間裡一直未向外界披露，但從zkSync上的Layer3應用鏈GRVT計劃在今年Q1上線主網，且該項目是在zkPorter上存儲數據來看，zkPorter被外界猜測或將在此之前啟動。

4.5 DA項目對比

技術方面：

性能方面：

總結

• 以上DA項目，具有強有競爭力的項目是Celestia、EigenLayer、Avail和NearDA，而Covalent不走尋常路，為它在DA應用上，開闢了獨特的需求。

• 在所有資料可用性的實現方案當中，資料可用性採樣加KZG多項式承諾是最主流的方案，其能夠在降低節點成本，提升證明效率的同時保證資料可用性。

• 從技術角度，以太坊Danksharding和Celestia是最去中心化的，因為都用到了抽樣技術，這樣降低了節點的性能要求的同時可以做到大頻寬。 EigenDA次之，也用到了抽樣，但是EigenDA是寄生於以太，其節點數是以太的子集。其他的DA專案應該沒用到抽樣，例如NearDA的去中心化程度就相當於Near Protocol的去中心化程度。

• Celestia所選的Optimistic證明的落地門檻相比較KZG多項式承諾而言更低，技術成熟度更高，但是未來的技術上限不如KZG多項式承諾，與同類型的Avail以及EigenDA相比，Celestia的開發進度目前更快，將會更早一步落地主網，但Celestia同時也將在坎昆升級之後面臨Ethereum的直接競爭。

• 身為一個Layer2 開發者，眼前的無非是DA 正統性和發鏈成本性的Tradeoff。 DA 正統性在商業化市場相對較被動，它適合一些更關心安全共識問題，有一定品牌底蘊和市場基礎的綜合layer2 項目，而一些新銳小layer2，尤其是基於OP Stack 一鍵發鏈速成的layer2鏈，會想盡辦法把成本壓榨到最低。對它們來說， Celesitia 這類第三方DA 自然是更好的選擇。而Eigenlayer還是無法降低專案方開發L2的實際成本。

• 但對於DA層項目，其場景單一、to B模式，這些項目並不能像一個綜合性公鏈（例如Solana）那樣能靠著ToC 場景招商DAPP 來獲取大量的流動性。如果無法成功吸引許多Rollup 計畫的採用，其生態建設就會走弱。而Celestia 似乎缺乏極為強勁的資本推手，雖然其技術敘事本身make sense，但如果不能在以太坊生態內很好的紮根，其宏大藍圖很可能變為空中樓閣。

5. DA層與區塊鏈的模組化

DA層其實一直就有，無論是BTC，ETH，還是Solana。例如，在Bitcoin network中，資料是直接儲存在區塊上的，15年前，中本聰發表了比特幣白皮書，並將區塊大小限制在1MB，區塊大小限制了每個區塊能夠容納的交易數據的上限。後來的隔離見證(SegWit)，Taproot，以及Ordinal 協議，其實在某種程度上說，也是為了增強BTC網路的資料可用性。

而在Pre-4844 的Ethereum網路中，Layer2 回傳到Layer1的資料都儲存在Calldata 裡，Rollup雖然把運算安全的轉移到了L2，但是儲存仍然在L1，由於L1儲存能力有限，限制了以太坊上Rollup的容量。以太坊Blocksize 約為150K – 250K，即使所有空間都給Rollup用，儲存空間也是有限的，限制了L2的吞吐量。所以，以太坊才要​​採用Proto-Danksharding，透過引入包含Blobs的新的交易類型，來增強資料可用性。

因此，可以這麼說，其實DA層是伴隨著各個區塊鏈的擴容需求，以及對資料可用性更高的要求，而抽像出來的一層，是區塊鏈技術發展演化過程中，類似人類發展過程中社會分工的細化，而模組化區塊鏈則是將單體區塊鏈中的某一個功能層級解耦出來，外包給其他區塊鏈網路負責，從而更進一步實現分工，提升效率。

Celestia 提出模組化區塊鏈

傳統整體區塊鏈的架構通常由四個功能層組成：

• 執行層－執行層主要負責處理交易和執行智能合約。它包括交易的驗證、執行和狀態更新。

• 資料可用性層－模組化區塊鏈中的資料可用性層負責確保網路中的資料可被存取和驗證。它通常包括數據的儲存、傳輸和驗證等功能，以確保區塊鏈網路的透明度和信任。

• 共識層－負責節點之間的協議，以實現網路中資料和交易的一致性。它透過特定的共識演算法（例如工作證明（PoW）或權益證明（PoS））驗證交易並創建新區塊。

• 結算層－負責完成交易的最終結算，確保資產的轉移和記錄永久保存在區塊鏈上，決定區塊鏈的最終狀態。

Celestia 先提出模組化區塊鏈概念，將不同的功能層級從單體區塊鏈中節解耦出來，這樣就使得區塊鏈能夠專注於某一層級的特殊功能，合理分工，以實現整體可用性最大化。

這裡並不是說，區塊鏈的模組化一定比單體區塊鏈有優勢，而是希望，用模組化的思維去看區塊鏈未來的發展，這樣就可以有更多的可能性和猜測。

6.關於未來的猜想

6.1 用模組化的眼光看區塊鏈的組合方式

上一段，有講到，將區塊鏈模組化來看，可以分為執行層，資料可用性層，共識層和結算層。

這裡就以以太坊生態為例子，共識層就是以太坊主鏈，

對於以太坊生態未來模組化區塊鏈的可能性數量有= 執行層方案數量* 結算層方案數量* DA層方案數量

6.2 DA層將是分散的

DA層可以已經如雨後春筍出現，核心內容是DA 並沒有那麼難。最簡單的單機就可以做DA，最複雜的如Celestia 那樣做抽樣下的去中心化。用抽樣模式做的去中心化，節點越多頻寬越大（想像一個p2p電影下載網絡），這塊也是具備網絡效應的，所以我認為最終不會有太多這種“去中心化抽樣的DA 」。但其他形式的DA則沒有限制，可以有無數個。

在這裡我們可以打個比方，DA就是存儲，佔據成本又很高。如果你不嚴格的要求以太級的安保服務，選用哪家DA就是一個成本和安全之間的衡量。

原則是：價值越大的服務，DA應該盡量安全。

因此，未來的DA也許是分散的。即使如此，也許有7-8家主要的DA也許就夠用了。

6.3 以太坊或許將會在ETH3.0中，做出專門的DA層

以太坊從1.0 升級到2.0, 將以太坊分為了執行層和共識層，新引入的Blobs 也將掛在信標鏈的共識層上。

未來也許在以太坊下一次升級的時候，隨著技術的進步和對數據可用性的增加，以太坊將可能在執行層和共識層的基礎上，再專門加載一層DA層；又或者，下一次升級中，可能會出現類似分片鏈的專有資料儲存鏈。當然這都只是猜想，至於會朝哪個方向發展，我們一起期待。

參考文獻

1. 長推：jianshu關於Da的分析https://twitter.com/jianshubiji
2. 長推：後坎昆升級時代冉冉升起的新敘事－DA War https://twitter.com/0xNing0x/status/1744350282509631590?s=20
3. 以太坊Rollups（STARKNET）戰事終結，新敘事DA： https://news.marsbit.co/20240220083034666673.html
4. 頭等倉研報：模組化區塊鏈Celestia https://medium.com/@first.vip/%E5%A4%B4%E7%AD%89%E4%BB%93%E7%A0%94%E6 %8A%A5-%E6%A8%A1%E5%9D%97%E5%8C%96%E5%8C%BA%E5%9D%97%E9%93%BEcelestia-a2532da9d2be
5. EigenLayer深度研究：以太坊的中間件協議，引領再質押敘事https://www.aicoin.com/article/360322.html
6. 長推：DA解決方案https://twitter.com/i/web/status/1700728653750087945
7. 再質押協議EigenLayer旗艦產品EigenDA是什麼？ https://www.blocktempo.com/what-is-eigenda-that-eigenlayer-will-launch/
8. 一覽模組化DA 設計的五個因素：Celestia、Avail 和EigenDA 誰是贏家？ https://foresightnews.pro/article/detail/52019

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