Panduan lengkap untuk lima solusi DA Avail, Celestia, Ethereum, EigenDA, dan DAC

Penulis: Tersedia; Terjemahan: Cryptonaitive Golden Finance
Dalam beberapa tahun terakhir, fokus pada penskalaan kemampuan eksekusi telah membawa gelombang adopsi baru ke Lapisan 2. Pada saat yang sama, menghadapi tantangan pertumbuhan karena terbatasnya ruang blok dan biaya tinggi, semakin banyak pemain kini menyadari bahwa lapisan ketersediaan data yang dapat diskalakan sangat penting untuk menskalakan blockchain secara efektif. Mereka menyadari bahwa terdapat kebutuhan akan lapisan dasar ekonomi dengan ruang blok terukur yang dapat mendukung berbagai jenis Rollup.
Avail dan beberapa tim lainnya sedang membangun solusi ketersediaan data yang skalabel dari awal, sementara tim lain, seperti Ethereum, mencoba menambahkan kapasitas ketersediaan data ke blockchain yang ada. Apapun pendekatannya, satu fakta tetap ada. Pilihan pengembang lapisan dasar saat ini akan menentukan keunggulan kompetitif mereka di tahun-tahun mendatang.
Avail adalah bagian dari ekosistem modular yang berkembang yang didedikasikan untuk meningkatkan ketersediaan data pada blockchain. Solusi DA lainnya, seperti Celestia dan EigenDA, juga melakukan pekerjaan serupa. Setiap solusi telah memilih jalur yang berbeda dalam perjalanan menuju skalabilitas blockchain, termasuk Ethereum, yang saat ini mengimplementasikan Proto-Danksharding, juga dikenal sebagai EIP-4844, sebagai batu loncatan menuju tujuan jangka panjangnya yaitu Danksharding penuh.
Artikel ini akan mengevaluasi kekuatan dan kelemahan setiap solusi. Kami akan menyoroti berbagai pilihan desain, dan dengan pengetahuan yang didapat dari perbandingan ini, kami berharap pembaca dapat menemukan lapisan DA yang terbaik bagi mereka.
Sebelum kita menyelami setiap kategori, mari kita lihat sekilas:
Keamanan siber
Ketika mempertimbangkan lapisan dasar, keamanan dan ketahanan jaringan adalah hal pertama yang perlu dipertimbangkan. Berikut ini adalah faktor-faktor utama untuk memeriksa ketahanan jaringan.
Mekanisme Konsensus
Dalam mekanisme konsensus, ada dilema mendasar antara kelangsungan hidup dan keamanan. Kelangsungan hidup memastikan bahwa transaksi diproses dengan cepat dan jaringan tetap beroperasi, sementara keamanan memastikan bahwa transaksi akurat dan aman. Sistem blockchain yang berbeda berupaya menemukan keseimbangan yang tepat untuk kasus penggunaan unik mereka.
Avail menggunakan mekanisme konsensus BABE dan GRANDPA yang diwarisi dari Polkadot SDK. Sebagai mesin pembangkit blok, BABE mengidentifikasi pembangkit blok baru dengan berkoordinasi dengan node verifikasi, memberikan prioritas untuk memastikan kelangsungan hidup. GRANDPA sebagai finalitas memungkinkan tercapainya finalitas semua blok yang mengarah ke blok tertentu secara serentak jika lebih dari dua pertiga validator menandatangani rantai yang memuat blok tersebut. Buku besar hibrid ini memberi ketahanan jaringan Avail dan memungkinkannya menahan partisi jaringan singkat dan kegagalan node besar-besaran.
Pilihan desain Avail mirip dengan Casper dan LMD GHOST yang digunakan di Ethereum. LMD GHOST adalah mesin pembangkit blok Ethereum, yang mengandalkan finalitas probabilistik yang mirip dengan BABE, sementara Casper FFG, seperti GRANDPA, memberikan jaminan finalitas.
Pilihan desain Celestia adalah menggunakan Tendermint, yang memungkinkannya menyelesaikan blok saat dibuat. Namun, opsi ini memiliki kekurangan yaitu rantai bisa terhenti apabila lebih dari sepertiga operator atau validatornya tidak berfungsi. Penting juga untuk dicatat bahwa finalitas blok tidak menjamin ketersediaan data. Desain berbasis anti-penipuan seperti Celestia berarti bahwa pengguna perlu menunggu jaminan DA meskipun blok telah mencapai finalitas instan.
Komite Ketersediaan Data atau DAC adalah entitas yang bertanggung jawab untuk menyediakan atau mensertifikasi ketersediaan data. Mereka menggunakan tanda tangan kriptografi untuk menunjukkan bahwa satu atau mayoritas anggota komite setuju bahwa data tersebut tersedia. EigenDA adalah DAC luar jaringan yang dapat diikuti oleh validator Ethereum. Anggota DAC menyediakan bukti validasi kontrak pintar dan mengandalkan layanan eksternal independen untuk penyortiran data.
Desentralisasi
Ada dua faktor utama yang perlu dipertimbangkan ketika memikirkan tentang keamanan jaringan: jumlah total yang dipertaruhkan dan bagaimana taruhan itu didistribusikan. Tingkat desentralisasi, yaitu keseragaman distribusi jumlah yang dijanjikan, secara langsung memengaruhi keamanan jaringan. Ini adalah metrik untuk menilai keamanan jaringan, dengan mempertimbangkan biaya serangan potensial. Karena penyerang yang ingin menyerang jaringan perlu membahayakan lebih banyak node untuk mendapatkan saham yang sama, biaya serangan akan lebih tinggi jika saham tersebut didistribusikan secara merata ke sekumpulan validator yang lebih besar.
Avail mewarisi Nominated Proof of Stake (NPoS) dari Polkadot, yang memungkinkannya mendukung hingga 1.000 validator. NPoS memiliki distribusi hadiah yang efisien melalui metode Phragmén berurutan, yaitu metode pemilihan banyak pemenang, yang dapat mengurangi risiko sentralisasi yang disebabkan oleh distribusi sahamnya.
Selain itu, Avail adalah satu-satunya lapisan DA yang dapat mengambil sampel dari jaringan P2P klien ringannya tanpa bergantung pada node penuh untuk data jika terjadi pemadaman jaringan atau kemacetan. Fitur unik ini membuat Avail menonjol dari semua solusi ketersediaan data saat ini dan masa mendatang, menyediakan mekanisme failover yang kuat dan meningkatkan ketahanan jaringan ketersediaan data Avail.
Celestia menggunakan Tendermint sebagai protokol konsensusnya, dan set validatornya paling banyak beberapa ratus.
Walaupun Ethereum secara keseluruhan blockchain mencapai standar emas dalam hal keamanan, dengan lebih dari 900.000 node yang memvalidasi, tingkat distribusi jaringan tidak sepenuhnya tercermin dalam angka-angka.
Sebaliknya, komite ketersediaan data biasanya terdiri dari beberapa node yang bertanggung jawab untuk mengonfirmasi ketersediaan data pada blockchain.
Penting untuk dicatat bahwa re-staking tidak meminjam keamanan dari Ethereum. Keamanannya bergantung pada jumlah total Ethereum yang dipertaruhkan kembali di platformnya. Dengan kata lain, re-staking tidak memberikan manfaat apa pun bagi keamanannya selain menggunakan sebagian kecil dari stake yang ada yang terkunci di Ethereum.
Sebagai DAC, EigenDA berbasis Ethereum menggabungkan tanda tangan dari node penuhnya. Verifikasi kontrak pintarnya membuktikan bahwa ia tidak dapat memberikan tingkat jaminan DA yang sama untuk pengambilan sampel ketersediaan data. EigenLayer menggunakan re-staking, yang melibatkan penguncian ether, untuk mendukung jaringannya, sebuah langkah yang juga menuai kritik karena risiko penggunaan kembali validator dan kelebihan beban konsensus ethereum.  
Overhead lingkungan eksekusi
Blockchain monolitik dengan kontrak pintar telah memperkenalkan inovasi inovatif selama dekade terakhir. Akan tetapi, bahkan teknologi mutakhir seperti Ethereum, yang mana ketersediaan data, eksekusi, dan penyelesaian digabungkan menjadi satu, memiliki keterbatasan skalabilitas yang signifikan. Keterbatasan ini memunculkan ide untuk memindahkan eksekusi di luar rantai ke Lapisan 2 dan mengarah pada pengembangan inisiatif peningkatan seperti EIP-4844, yang juga dikenal sebagai Proto-danksharding dan Danksharding.
Kontrak pintar yang mapan mendefinisikan status dan bertindak sebagai jembatan untuk rollup. Dalam pendekatan ini, Ethereum bertindak sebagai otoritas yang memverifikasi keakuratan rollup.
Avail memisahkan eksekusi dan penyelesaian dari lapisan dasar dan memungkinkan rollup untuk menerbitkan data langsung ke Avail. Kekuatan pendekatan modular ini adalah bahwa rollup yang dibangun di atasnya dapat memverifikasi status melalui jaringan klien ringan P2P menggunakan Avail, dan jika digunakan untuk menyebarkan bukti eksekusi, dapat secara fleksibel meningkatkan rollup mereka tanpa harus bergantung pada kontrak pintar dan lapisan dasar untuk menentukan status. Pendekatan baru ini memberdayakan pengembang dengan lapisan dasar yang dapat diskalakan sesuai kebutuhan, memberi mereka opsi untuk memilih lapisan eksekusi yang didukung untuk penyelesaian.
Celestia mengambil pendekatan yang serupa dengan Avail. Satu-satunya perbedaannya adalah klien ringannya saat ini tidak dapat mendukung jaringan saat node penuh mati.
EigenDA juga tidak memiliki lapisan penyelesaian yang tetap.
Potensi Pertumbuhan
Selain keamanan dan ketahanan lapisan DA, kemampuan untuk beradaptasi terhadap tuntutan rollup dan blockchain yang terus berkembang yang dibangun di atasnya sangat penting bagi keberhasilannya. Mari kita lihat beberapa pertimbangan utama.
Bukti keabsahan
Saat membahas bukti validitas, penting untuk memahami perbedaan antara bukti penipuan dan bukti validitas dalam lapisan DA. Komitmen KZG yang digunakan oleh Avail adalah jenis bukti validitas yang digunakan untuk memastikan validitas DA yang mengurangi persyaratan memori, bandwidth, dan penyimpanan serta memberikan keringkasan, artinya ukuran bukti bersifat tetap dan tidak terpengaruh oleh derajat polinomial. Hal ini membuat komitmen KZG sangat cocok untuk blockchain berbasis pengetahuan nol di mana efisiensi, privasi, dan skalabilitas menjadi hal yang paling penting.
Selain itu, dibandingkan dengan bukti penipuan, klien ringan Avail dapat mengakses dan mengambil sampel data dengan cepat dan memastikan pengodean blok yang benar setelah blok baru diselesaikan, memberikan jaminan ketersediaan data tanpa harus menunggu periode tantangan berakhir. Kombinasi komitmen KZG dan klien ringan Avail mempercepat proses verifikasi di Avail, memungkinkan rollup atau rantai independen yang dibangun di atasnya untuk memanfaatkan proses verifikasi cepatnya, menyediakan skalabilitas dan fleksibilitas untuk desain blockchain di tahun-tahun mendatang. Pendekatan verifikasi ini merupakan faktor utama yang membuat Avail menonjol dibandingkan Celestia dan lainnya.
Celestia menggunakan fungsi hash aman yang dapat dibuat jauh lebih cepat daripada komitmen KZG. Namun, opsi ini memiliki kekurangan yaitu mereka harus mengandalkan bukti penipuan untuk mengonfirmasi keakuratan kode penghapusan, yang dapat menyebabkan potensi penundaan dalam memastikan jaminan ketersediaan data.
Node cahaya Celestia tidak dapat menentukan apakah data tersedia, atau apakah bukti penipuan yang tertunda telah diterima. Dengan kata lain, karena adanya masa tantangan validasi optimis, penggunaan bukti penipuan mengurangi kemampuan node ringan jaringan untuk mengonfirmasi ketersediaan data pasca-pengambilan sampel secara definitif.
Sedangkan untuk EigenDA, ia menggunakan komitmen KZG dan hanya mengunduh sejumlah kecil data, bukan blok penuh, dan mengadopsi bukti validitas. Pendekatannya adalah membagi data menjadi potongan-potongan yang lebih kecil menggunakan kode penghapusan dan mengharuskan operator untuk mengunduh dan menyimpan hanya satu potongan, yang merupakan sebagian kecil dari ukuran gumpalan data penuh.
Sedangkan untuk Ethereum, versi saat ini tidak menggunakan bukti validitas, tetapi EIP-4844 dan Danksharding penuh akan mengadopsi bukti validitas saat diimplementasikan.
Skalabilitas
Biaya tinggi dan keterbatasan transaksi lambat pada Ethereum telah memicu lonjakan L2. Mereka telah menjadi lapisan eksekusi masa depan, mendorong pertumbuhan permintaan ruang blok. Saat ini, biaya untuk mengeposkan data ke Ethereum diperkirakan mencapai 70% hingga 90% dari total biaya rollup. Peningkatan ruang blok akan mengakibatkan biaya tambahan untuk validator dan aplikasi yang dikembangkan di Ethereum.
Lapisan dasar seperti Avail dan Celestia dirancang untuk mengatasi masalah ini. Mereka dioptimalkan untuk ketersediaan data dan memiliki kemampuan untuk memperluas ukuran blok secara dinamis. Dengan menggabungkan klien ringan dengan Data Availability Sampling (DAS), mereka memiliki kemampuan untuk menskalakan ukuran blok ketersediaan data berdasarkan permintaan pada jaringan. Artinya, saat ruang blok meningkat, aplikasi yang dibangun di atasnya tidak akan terpengaruh karena klien ringan di jaringan ini dapat menjalankan DAS tanpa perlu mengunduh seluruh blok. Kemampuan unik ini membuatnya berbeda dari blockchain monolitik.
Ethereum memiliki kapitalisasi pasar $191 miliar dan memiliki komunitas terbesar. Sementara protokol yang dibangun di Ethereum menikmati manfaat skala ekonomi, mereka juga menghadapi biaya transaksi yang tinggi karena terbatasnya ruang blok selama beberapa tahun terakhir. Seiring berkembangnya rollup, jumlah pengguna dan jumlah transaksi telah mencapai puncaknya, dan rollup telah menjadi opsi terbaik untuk eksekusi. Seiring makin populernya teknologi blockchain, permintaan terhadap ruang blok akan meningkat.
Meskipun DAC dapat diskalakan dengan pendekatan terpusat yang disederhanakan, beberapa Rollup menggunakan DAC sebagai tindakan sementara hingga mereka menemukan solusi DA yang terdesentralisasi.
Pengambilan sampel ketersediaan data
Baik Avail maupun Celestia mendukung klien ringan dengan Data Availability Sampling (DAS), yang memungkinkan klien ringan menyediakan keamanan yang meminimalkan kepercayaan. Seperti disebutkan di atas, perbedaan utamanya adalah bagaimana verifikasi dilakukan dan bagaimana jaringan P2P klien ringan Avail dapat menggantikan node penuh untuk mendukung jaringan jika terjadi pemadaman atau kemacetan jaringan.
Sebaliknya, Ethereum setelah EIP-4844 tidak akan dilengkapi dengan DAS. Artinya, klien ringannya tidak akan memiliki fitur keamanan yang ditingkatkan dan diminimalkan kepercayaannya ini. Untuk membuat masalah menjadi lebih rumit, solusi DA Ethereum harus mengakomodasi lingkungan kontrak pintarnya. DAS akan digunakan untuk memperluas ruang blob dengan danksharding penuh, yang diharapkan tersedia dalam beberapa tahun.
Keamanan EigenDA dibangun atas kepercayaan pada sejumlah kecil node penuh atau entitas lain karena tidak memiliki Data Availability Sampling (DAS). Integritas protokol bergantung pada mayoritas komite yang jujur ​​dan setidaknya satu entitas tambahan yang memegang salinan data, mirip dengan konstruksi optimis. Meskipun pendekatan kuorum ganda meningkatkan keamanan dibandingkan dengan kuorum tunggal, pendekatan ini tidak memenuhi skenario ideal di mana verifikasi independen dapat dilakukan melalui DAS.
biaya
Ethereum adalah solusi termahal dalam hal kemacetan dan permintaan. Bahkan dengan EIP-4844, biaya Ethereum akan tetap tinggi karena hanya dapat menambah ruang blok satu kali. DAC adalah yang termurah, tetapi hal ini mengorbankan pendekatan yang lebih tersentralisasi.
Dengan tidak memiliki lapisan eksekutif, Avail dan Celestia akan dapat menjaga biaya operasional tetap rendah. Mereka juga dapat dengan mudah mengembangkan ruang blok, yang tidak dapat dilakukan Ethereum saat ini tanpa DAS
Mengenai EigenDA, dikatakan akan memperkenalkan model biaya fleksibel untuk biaya variabel dan tetap, tetapi biaya aktualnya belum diumumkan.
Sorotan kinerja
Sekarang setelah kita meninjau potensi pertumbuhannya, kita akan melihat kinerja blockchain ini.
Waktu blok
Lihat tabel di atas untuk informasi tentang berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi setiap blok.
Mengukur kinerja blockchain berdasarkan waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan satu blok memberikan wawasan yang terbatas, karena metrik ini hanya membahas satu aspek proses, dari konfirmasi blok hingga penyelesaian verifikasi. Bahkan dengan mekanisme konsensus yang memberikan finalitas instan, verifikasi mungkin memerlukan waktu saat menggunakan pendekatan berbasis bukti penipuan untuk verifikasi DA.
Ethereum menggunakan Casper untuk menyelesaikan blok di antara 64-95 slot, yang berarti finalitas blok Ethereum membutuhkan waktu sekitar 12-15 menit.
EigenLayer bukanlah blockchain, tetapi serangkaian kontrak pintar yang berjalan di Ethereum. Artinya, ia mewarisi waktu finalitas yang sama seperti Ethereum. Oleh karena itu, jika pengguna mengirim transaksi ke rollup, rollup perlu meneruskan data transaksi ke EigenLayer untuk membuktikan bahwa data tersebut tersedia. Akan tetapi, meskipun rollup telah menerima transaksi, transaksi tersebut tidak akan dianggap selesai hingga blok Ethereum diselesaikan, yang dapat menyebabkan penundaan. Diskusi telah berlangsung mengenai cara menyediakan jaminan DA yang lebih cepat melalui sarana kriptoekonomi.
Ruang blok
Karena rollup menjadi lapisan eksekusi masa depan, permintaan untuk ruang blok akan terus meningkat. Lapisan DA seperti Avail dan Celestia akan dapat beradaptasi terhadap permintaan karena desain modularnya, sementara pertumbuhan ruang blok Ethereum akan terbatas. Testnet Kate milik Avail telah mengonfigurasi ukuran blok menjadi 2MB, mereplikasi, dan menggunakan kode penghapusan hingga 4MB. Avail unik karena dapat meningkatkan ukuran blok menggunakan teknik validasi sisi klien yang efisien. Melalui pembandingan internal, Avail telah menguji ukuran blok hingga 128MB tanpa kesulitan. Celestia juga akan dapat meningkatkan ukuran blok seiring meningkatnya permintaan DAS untuk ruang blok.
EigenDA akan meningkatkan skala throughput dengan memisahkan DA dan konsensus, pengodean penghapusan, dan unicast langsung. Namun, hal ini mengorbankan rollup yang dibangun di atasnya yang tidak mewarisi ketahanan penyensoran dari lapisan dasar.
Meringkaskan
Memilih lapisan dasar yang kuat untuk membangun bisa menjadi tantangan. Kami berharap artikel ini membantu pembaca lebih memahami kelebihan dan kekurangan berbagai pilihan desain dan memilih lapisan DA yang tepat bagi mereka.