数据易用性难题对以太币的危害_以太坊

数据易用性难题对以太币的危害

在本文中，大家深入分析了数据易用性难题的关键点及其它怎样危害以太币的拓展。

什么叫数据易用性难题？

数据易用性（DA）难题：区块链互联网中的节点怎样保证新建议区块的全部数据事实上是可以用的？假如数据不能用，则该块很有可能包括被块经营者掩藏的故意交易。

举个事例，假定 Alice 是 ZK-Rollup (ZKR) 的营运商。她在以太币上递交了历经认证的 ZK 证明。假如她沒有在以太币上递交全部交易数据，虽然她的直接证据证明rollup中开展的全部情况变换全是合理的，但rollup的客户依然很有可能对其当今余额一无所知。因为递交的证明的零专业知识特性，递交的证明沒有表明当今情况。

Optimistic Rollup (OPR) 设定中有一个相近的事例，Alice 在以太币上递交了一个肯定，但 OPR 的一切参加者都不可以挑戰它，由于交易数据不能用，因而她们没法再次测算或挑戰该肯定 .

为了更好地解决上述所说情况，OPR 和 ZKR 的设计方案都规定operator将以太币上的全部交易关键点做为“calldata”递交。尽管这使她们短时间防止了 DA 难题，但伴随着rollup內部交易总数的提高，必须递交的数据量也会提升，进而限定了这种rollup能够给予的拓展量。

这对现如今的区块链有什么危害？

为了更好地回应这个问题，使我们最先回望一下相近以太币的区块链的一般区块构造及其一切区块链互联网上存有的手机客户端种类。

一个块能够分成2个关键一部分：

区块头：一个小区块头包括与区块中包括的交易有关的引言和元数据。

块材：它包括全部交易数据并占块尺寸的绝大多数。

在传统式的区块链协议书中，全部节点都被视作同歩全部区块并认证全部情况变换的详细节点。全部节点耗费很多資源来查验交易实效性并储存区块。从好的层面而言，这种节点不容易接纳一切失效的交易。

很有可能也有另一类节点沒有（或不愿耗费）資源来认证每单交易。反过来，她们关键对掌握区块链的当今情况及其与她们有关的一些交易是不是包括在链中有兴趣。这种轻手机客户端借助全节点来查验全部交易是不是合理。因而，在安全系数层面，他们取决于可靠的全节点。

可是假如区块经营者沒有表露区块身后的所有数据呢？这能够避免 全节点认证全部交易。这相反又阻拦了轻节点肯定明确它所见到的由全部合理合法交易适用的区块头。

为了更好地处理这个问题，大家必须一种轻手机客户端体制来认证数据易用性。这将保证区块经营者没法根据说动轻手机客户端来掩藏数据。它还将驱使区块经营者公布一部分数据，使全部互联网以合作的方法浏览全部区块。

使我们依靠一个事例更深层次地讨论这个问题。假定区块经营者 Alice 用交易 tx1、tx2、……、txn 结构了一个区块 B。使我们假定 tx1 是故意交易。假如 tx1 被广播节目，一切详细节点都能够认证它是故意的，并将其发给轻手机客户端，轻手机客户端会马上了解该块是不能接纳的。可是，假如 Alice 想掩藏 tx1，她会表明标题文字和除 tx1 以外的全部交易数据。全节点无法验证 tx1 的准确性。让轻节点查看随意一笔交易，匀称任意。轻手机客户端查看 tx1 的几率为 1n。因而，Alice 可以以决定性的概率蒙轻手机客户端接纳故意交易。因为不能归因于的特性，全节点没法以一切方法证明 tx1 不能用。

那麼，大家应该怎么办呢？

该难题的解决方法取决于在块中引进沉余。总体来说，有很多有关编号基础理论的参考文献，尤其是擦掉编号，能够协助大家处理这个问题。

简单点来说，纠删码容许大家将一切 n 个数据块拓展为 2 个数据块，在其中 2n 个数据块中的一切一个都足够复建初始数据块（主要参数是可调式的，但为了更好地简易考虑，大家在这儿考虑到了这一点）。

如果我们强制性区块经营者擦掉交易 tx1、tx2、...、txn 的编码，随后掩藏单独交易，则必须掩藏 n 1 个交易，由于一切足够搭建全部交易集的交易。在这类状况下，稳定总数的查看使轻手机客户端足够相信最底层数据的确可以用。

哇，原来这般？

不。尽管这一简易的方法使掩藏工作中越来越更为艰难，但区块经营者仍有可能有意以不正确的方法实行擦掉编号。殊不知，一个详细的节点能够认证这一擦掉编号是不是恰当进行，要是没有，它能够向轻手机客户端证明这一点。这被称作证明。有意思的是，轻手机客户端必须有一个诚信的全节点隔壁邻居才可以明确假如编号不正确，那麼它将接到证明。这保证了轻手机客户端以非常高的几率浏览沒有故意交易的链。

可是存有一个难题！假如简易地完成，证明的尺寸能够依照块自身的尺寸排列。但大家对轻手机客户端的資源预置严禁大家应用那样的设计方案。根据应用多维擦掉编号技术性，能够在这些方面有所改进，该技术性以可接纳的尺寸降低证明的尺寸。为简约考虑，我们不涉及到这种，但该参考文献（https://arxiv.org/abs/1809.09044）对其开展了深入分析。

根据证明的解决方法的难题取决于，轻手机客户端始终没法彻底明确并未接到证明的一切块。除此之外，她们一直坚信其全节点对等才是诚信的。还必须鼓励诚信的节点持续维持财务审计区块。

是否有方法防止证明？

近期，空间向量服务承诺再次造成了区块链行业的关心。这种空间向量服务承诺，尤其是对代数式的稳定尺寸的 KZG/Kate 服务承诺，可用以设计方案简约的 DA 计划方案，而不用证明。简单点来说，Kate 服务承诺容许大家应用单独组原素递交代数式。除此之外，该计划方案适用大家证明在某一点 i 应用稳定尺寸的印证，代数式评定为（i）。服务承诺计划方案在预估上是掩藏和关联的，也是同态的，使大家可以恰当地防止证明。

大家强制性块经营者获得初始交易数据并将其排序在尺寸为 n,m 的二维引流矩阵中。它应用代数式插值法将尺寸为 n 的每一列拓展为尺寸为 2n 的列。针对这一拓展引流矩阵的每一行，它都是会转化成一个代数式服务承诺，并将这种服务承诺做为区块头的一部分推送。下边得出了该块的平面图。

轻手机客户端查看这一拓展引流矩阵的一切表格中以得到 印证，这使它可以马上依据个头认证它。稳定尺寸的组员证明使取样十分合理。服务承诺的同态特性保证仅有在恰当结构块的状况下能认证证明，而且代数式插值法保证取得成功样版的稳定总数代表着数据以十分高的几率可以用。

该计划方案的更细致关键点及其进一步的提升和成本费估计超过了文中的范畴。

别的挑选是啥，及其进一步变动是啥？

更高维空间的擦掉编码和 Kate 服务承诺并并不是处理 DA 难题的唯一方式。大家在这儿绕过了别的方式，如编号默克尔树、编号交叠树、根据 FRI 和 STARK 的方式，但每一种方式都是有其优势与劣势。

我们在 Polygon，一直在应用 Kate 服务承诺开发设计数据易用性解决方法。在后面的文章内容中，大家将详细介绍完成关键点、您现在可以怎么使用它及其大家怎样专注于变化 DA 难题室内空间。

该计划方案的更细致关键点及其进一步的提升和成本费估计超过了文中的范畴。

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