Qual è la disponibilità dei dati DA?

La disponibilità dei dati risponde alla domanda: questi dati sono stati rilasciati? Nello specifico, quando un nodo riceve un nuovo blocco che sta per essere aggiunto alla catena, verifica la disponibilità dei dati. I nodi proveranno a scaricare tutti i dati delle transazioni per il nuovo blocco per confermarne la disponibilità. Se un nodo è in grado di scaricare tutti i dati delle transazioni, ha verificato con successo la disponibilità dei dati, dimostrando che i dati del blocco sono stati effettivamente pubblicati sulla rete.

Come puoi vedere, blockchain modulari come Celestia (ulteriori informazioni a questo link: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-faq) sfruttano altre primitive. Il linguaggio consente ai nodi di verificare i dati disponibilità in modo più efficiente. La disponibilità dei dati è fondamentale per la sicurezza di qualsiasi blockchain in quanto garantisce che chiunque possa ispezionare il registro delle transazioni e verificarlo. La disponibilità dei dati è particolarmente problematica man mano che la blockchain cresce. Man mano che i blocchi diventano più grandi, diventa poco pratico per l’utente medio scaricare tutti i dati, quindi gli utenti non possono più verificare l’autenticità della catena.

Quali sono i problemi di disponibilità dei dati?

Questo problema si verifica quando i dati delle transazioni del nuovo blocco non possono essere scaricati e verificati dai nodi della rete. Uno scenario possibile è che il produttore del blocco non pubblichi deliberatamente i dati della transazione, il che viene definito attacco di occultamento dei dati. Se i dati delle transazioni non vengono pubblicati, i nodi della rete non possono confermare e accettare nuovi blocchi, causando l’interruzione del processo di aggiornamento della blockchain allo stato più recente.

Poiché i nodi non possono verificare i dati per i nuovi blocchi, ciò potrebbe causare l’interruzione del funzionamento della blockchain o, peggio ancora, gli aggressori potrebbero sfruttare questa vulnerabilità per rubare fondi. La gravità delle conseguenze dipenderà dal tipo di blockchain (L1 o L2) e dal fatto che la disponibilità dei dati rimanga on-chain o off-chain. I problemi di disponibilità dei dati sono particolarmente comuni negli scenari di scalabilità di livello 2 come rollup e validium. Queste tecnologie tentano di migliorare le prestazioni della blockchain aumentando la potenza di elaborazione sulla catena, ma ciò può anche introdurre nuove sfide in termini di disponibilità dei dati.

In che modo i nodi verificano la disponibilità dei dati in Celestia?

Nella maggior parte delle blockchain, i nodi verificano la disponibilità dei dati scaricando tutti i dati delle transazioni per un blocco. Se i nodi sono in grado di scaricare tutti i dati, hanno verificato la disponibilità dei dati. In Celestia, i nodi leggeri possono utilizzare un nuovo meccanismo per verificare la disponibilità dei dati senza scaricare tutti i dati per un blocco. Questo nuovo metodo di verifica della disponibilità dei dati è chiamato campionamento della disponibilità dei dati.

Che cos'è il campionamento della disponibilità dei dati?

Il campionamento della disponibilità dei dati è un meccanismo che consente ai light node di verificare la disponibilità dei dati senza scaricare tutti i dati per un blocco. Il campionamento della disponibilità dei dati (DAS) funziona facendo in modo che i nodi leggeri eseguano più cicli di campionamento casuale per ottenere piccole porzioni di dati del blocco. Man mano che un nodo leggero completa più cicli di campionamento dei dati, aumenta la sua fiducia nella disponibilità dei dati. Una volta che un nodo leggero raggiunge con successo un livello di confidenza predeterminato (ad esempio 99%), considererà disponibili i dati del blocco.

Vuoi una spiegazione più semplice? Dai un'occhiata a questo thread di discussione per scoprire come il campionamento della disponibilità dei dati è come lanciare una moneta. https://twitter.com/nickwh8te/status/1559977957195751424

Quali sono alcuni dei presupposti di sicurezza di Celestia riguardo al campionamento della disponibilità dei dati?

Due presupposti di sicurezza per il campionamento della disponibilità dei dati (DAS) nella rete blockchain di Celestia:

1. Presupposto del numero di nodi leggeri: Celestia presuppone che ci sia un numero sufficiente di nodi leggeri nella rete, e questi nodi leggeri campioneranno la disponibilità dei dati dei blocchi appena generati. Si tratta di un meccanismo basato sul controllo dei dati a campione casuale, ovvero i light node non devono scaricare l'intero blocco di dati, ma scaricare una parte dei dati per verificare se l'intero blocco di dati è disponibile. Questo presupposto garantisce che se i dati del blocco vengono effettivamente pubblicati sulla rete, il nodo completo può ricostruire il blocco completo aggregando le parti di dati campionate dai nodi leggeri. In base a questo presupposto, per blocchi più grandi, sono necessari più nodi leggeri per garantire la disponibilità dei dati.

2. Connessione a nodi completi onesti: il secondo presupposto è che ciascun nodo leggero possa connettersi ad almeno un nodo completo onesto. Questo viene fatto per garantire che i nodi leggeri ricevano prove di frode di blocchi codificati in modo errato. La prova di frode è un meccanismo di sicurezza utilizzato per verificare che i dati bloccati siano stati elaborati correttamente. Se un light node non riesce a connettersi ad almeno un full node onesto durante un attacco eclipse (un tipo di attacco di rete in cui un utente malintenzionato tenta di isolare un nodo target in modo che possa connettersi solo a nodi dannosi), non sarà in grado di verificare se i blocchi sono costruiti in modo improprio e la sicurezza e l'affidabilità della rete possono essere compromesse.

Perché la ricostruzione dei blocchi è necessaria per la sicurezza?

Nella blockchain, "ricostruire il blocco" significa che se non otteniamo subito i dati dell'intero blocco, possiamo anche ripristinare l'intero contenuto del blocco attraverso i frammenti di dati che già possediamo. È come se avessimo tra le mani un pezzo di carta strappato. Se ogni parte strappata presenta qualche sovrapposizione, è possibile rimettere insieme l'intero foglio.

In un sistema come Celestia, attraverso la codifica di cancellazione, anche se non otteniamo i dati del blocco completo, finché ci sono abbastanza frammenti di dati, l'intero blocco dei dati può essere ripristinato. La codifica di cancellazione dei dati crea una ridondanza aggiuntiva dei dati, in modo che anche se parte dei dati viene persa, rimangono informazioni sufficienti per ricostruire un blocco completo.

Perché questo è importante per la sicurezza? Perché questo garantisce che anche in situazioni imperfette - come nodi dannosi che cercano di nascondere dati o instabilità della rete che impediscono la trasmissione completa dei dati - possiamo comunque verificare l'integrità e la correttezza delle transazioni. Se qualcuno tenta di manomettere o nascondere i dati della transazione, finché siamo in grado di ricostruire il blocco, possiamo scoprire e dimostrare la manomissione, garantendo la trasparenza e l'affidabilità dell'intera blockchain.

Cos'è l'archiviazione dei dati? Qual è il problema con l'archiviazione dei dati?

L'archiviazione dei dati implica la capacità di archiviare e accedere ai dati delle transazioni passate.

L'archiviazione e il recupero dei dati sono necessari per molteplici scopi, tra cui:

• Leggi le informazioni sulle transazioni precedenti

• nodo di sincronizzazione

• Indicizzare e fornire dati sulle transazioni

• Recupera le informazioni NFT

Il problema con l’archiviazione dei dati è se i dati delle transazioni passate possono essere archiviati e recuperati con successo in seguito. Il mancato recupero dei dati storici delle transazioni potrebbe portare a problemi come l’impossibilità per gli utenti di accedere alle informazioni sulle loro transazioni passate o l’impossibilità dei nodi di sincronizzare i dati dal blocco genesi. Fortunatamente, le ipotesi relative all’archiviazione e all’accesso ai dati passati non sono impegnative. Gli utenti devono solo essere in grado di accedere a una singola copia della cronologia blockchain per ottenere dati storici sulle transazioni. In altre parole, la sicurezza dell’archiviazione dei dati è un presupposto di onestà 1 a N.

Qual è la differenza tra disponibilità e archiviazione dei dati? Come si inserisce lo stato blockchain in questo problema?

La disponibilità dei dati riguarda la verifica se i dati delle transazioni per i nuovi blocchi sono disponibili pubblicamente. Al contrario, l’archiviazione dei dati implica la memorizzazione e l’accesso ai dati delle transazioni passate da blocchi più vecchi.

Finora abbiamo discusso dei dati sulle transazioni, ma lo stato della blockchain è un argomento correlato. Lo stato è diverso dai dati della transazione. Nello specifico, lo stato è come un'istantanea attuale della rete, inclusi i saldi dei conti, i saldi dei contratti intelligenti e le informazioni sul set di validatori. I problemi causati dalle dimensioni dello stato sono qualitativamente diversi dai problemi di disponibilità e recuperabilità dei dati.

Perché Celestia scoraggia la memorizzazione dei dati storici? Se non ci fossero premi, chi potrebbe archiviare i dati storici?

La maggior parte delle blockchain scoraggia l'archiviazione dei dati perché non dovrebbe essere responsabilità della blockchain garantire che i dati storici siano permanentemente recuperabili. Inoltre, il problema dell’archiviazione dei dati richiede che solo una parte archivi e fornisca i dati agli utenti, il che non è un grosso problema. Pertanto, l'obiettivo di Celestia è fornire un modo sicuro e scalabile per verificare la disponibilità dei dati. Una volta verificata la disponibilità dei dati, il compito di archiviare e recuperare i dati storici viene lasciato ad altre entità che necessitano dei dati. Fortunatamente, anche se Celestia stessa non fornisce direttamente incentivi (ad esempio, attraverso il pagamento di token o altri premi) per incoraggiare l'archiviazione e il recupero dei dati, ci sono altri fattori che incoraggiano determinate organizzazioni o individui a archiviare dati storici a proprio vantaggio. e renderlo disponibile agli utenti che ne hanno bisogno.

Esistono molti tipi di attori per i quali è possibile archiviare dati storici. Alcuni di questi includono:

• Block Explorer che fornisce l'accesso ai dati delle transazioni passate.

• Un indicizzatore che fornisce query API per i dati passati.

• Applicazioni o rollup che richiedono dati storici per alcune elaborazioni.

• Utenti che desiderano un accesso garantito alla cronologia delle transazioni.

Cosa può fare la blockchain per fornire garanzie più forti nel recupero dei dati?

• I nodi vengono ricompensati in base alla quantità di dati delle transazioni che archiviano e alle richieste di dati che soddisfano (questo è il caso di alcune blockchain di archiviazione dati, come Filecoin).

• Pubblica i dati delle transazioni su una blockchain di archiviazione dati che incentiva l'archiviazione e fornisce servizi alle richieste di dati storici.

Link di riferimento: https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-faq

Per saperne di più:

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