多维度权衡四大数据可用性层：以太坊、Celestia、EigenLayer 和 Avail

Rollups作为扩展第一层的解决方案出现了。事实证明，Rollups在扩展方面也需要一些帮助。特别是，通过访问更多的数据可用性3，Rollups可以获得更高的吞吐量容量。

当然，现在有很多旨在为Rollups提供可扩展数据可用性的解决方案，例如Ethereum、Celestia、EigenLayer和Avail等。以下简要介绍它们在几个指标上的比较（不完整）。

DA图层概览

区块时间

区块时间是衡量每个区块之间时间长度的指标。

Celestia、Ethereum和Avail

在这三个项目中，它们的区块时间非常接近：以太坊为12秒，Celestia为15秒，Avail为20秒。它们之间的差异并不是很大或者显著影响。当看到它们达成最终性所需的时间时，它们之间的真正差异变得更加明显。

EigenLayer

EigenLayer是唯一一个不是区块链而是一组智能合约的项目，这些智能合约存储在以太坊上。任何需要转发到Rollup合约中的数据（例如来自法定证明数据可用性签名）都依赖于以太坊的区块时间和最终性。如果Rollup对所有内容都依赖于EigenLayer，则不受以太坊区块时间限制。

最终性和共识算法

达成最终性所需的时间指生产出一个区块并被认为已经完成交易处理，并且如果被视作“已完成”的交易被撤销，则会燃烧大量股份。随着协议逐渐趋向稳定状态，“最终权”也会有所不同。

以太坊

以太坊使用GHOST和Casper两种协议的组合来实现共识。GHOST是以太坊的区块生产引擎，依赖于概率最终性。为了提供更快的最终性，以太坊使用了一个最终性小工具：Casper 2。

Casper提供经济最终性保证，使交易可以更快地得到确认。但是，以太坊仅在每64-95个时隙才使用Casper来确认区块，这意味着以太坊区块的最终性大约需要12-15分钟左右。反过来，这会导致滚动更新等待12-15分钟，在它们发布到以太坊上的数据和承诺获得确定之前。

EigenLayer

由于EigenLayer是建立在以太坊上一组智能合约中的，因此对于任何需要转发到滚动更新合约进行数据可用性验证的数据也会遵循与Ethereum相同的确定时间（12-15分钟）。同样地, 如果滚动更新完全采用EigenLayer，则可以根据任何共识机制等情况加速完成。

Celestia

Celestia 使用 Tendermint 作为其共识协议，并且具有单个时隙确定性。也就是说，在 Celestia 的共识通过后即被确定。这意味着最终性基本上与块时间（15秒）一样快。

Avail

像以太坊一样，Avail 使用 BABE 和 GRANDPA 1 两种协议的组合来实现最终性。BABE 是具有概率最终性的区块生产机制，而GRANDPA则是一个最终性小工具。虽然GRANDPA可以在单个时隙内确认区块，但也可能在给定回合中确认多个区块。 Avail 最好情况下的确定时间为20秒，并且在最差情况下会出现多个区块。

数据可用性采样

在大多数区块链中，节点需要下载所有交易数据才能验证数据可用性。这造成的问题是当增加了区块大小时，节点需要验证的数据量同等增加。

数据可用性采样是一种技术，它允许轻节点通过仅下载少量的区块数据来验证数据可用性。这为轻节点提供了安全保障，使其可以验证无效的区块（仅限 DA 和共识），并允许区块链扩展数据可用性而不会平等地增加节点要求。

Celestia和Avail

Celestia和Avail在启动时都将支持数据可用性采样轻节点。这意味着它们将能够通过更多的轻节点安全地增加其块大小，同时保持用户验证链的低要求。

以太坊

使用EIP 4844的以太坊不包括数据可用性采样。 EIP 4844引入了一个块大小增加，并设置了一些技术基础来实现danksharding，例如blob交易和kate承诺。为了验证已实施EIP 4844的以太坊的数据可用性，用户仍必须运行完整节点并下载所有数据。

EigenLayer

虽然目前没有关于EigenLayer DAS（数据可用性采样）的官方计划，但有迹象表明DAS可能成为未来EigenLayer轻客户端的选项。有两个选择：

从序列器中获取DAS：从序列器中获取DAS会增加序列器开销，因为只有领导者才能为当前区块服务所有轻客户端的示例请求 - 除非实施某种共识机制，在该机制下非领导者可以提供示例请求。

从EigenLayer中获取DAS：从EigenLayer中获取DAS需要强大而稳健的P2P网络和其他机制（如区块重构），以确保完全安全。

虽然DAS可能不会在启动时实施，但看起来它可能会在以后进入EigenLayer。在那之前，验证EigenLayer链的DA将需要一个完整节点。

轻节点安全性

区块链依赖于用户运行节点来防御恶意攻击。

传统的轻客户端与完整节点相比具有较弱的安全假设，因为它们仅验证块头。 轻客户端无法检测到由不诚实大多数块生产者生成的无效块。 具有数据可用性采样功能的轻节点可以

Celestia和Avail

由于Celestia和Avail都具有数据可用性采样，它们的轻节点将具有最小化信任的安全性。

以太坊和EigenLayer

使用EIP 4844的以太坊将不具备数据可用性采样，因此其轻客户端将没有最小化信任的安全性。由于以太坊还拥有智能合约环境，轻客户端还需要验证执行（通过欺诈或有效证明）才能不依赖于诚实多数假设。

对于EigenLayer而言，除非存在DAS，否则如果支持轻客户端，则它们将依赖重新抵押节点的诚实多数。

编码证明方案

纠删码是使数据可用性采样成为可能的重要机制。纠删码通过生成数据的附加副本来扩展一个区块。额外的数据创建了冗余，在采样过程中提供更强大的安全保障。然而，节点可能会尝试错误地编码数据以破坏网络。为了防止这种攻击，节点需要一种验证编码正确性的方法 - 这就是证明发挥作用之处。

以太坊、EigenLayer和Avail

这三个项目都使用了一种有效性证明方案来确保区块正确编码。该想法类似于zk rollups使用的有效性证明。每次生成一个区块时，验证器必须对数据进行承诺，节点使用kzg证明进行验证-证明该区块已被正确编码。

尽管为kzg证明生成承诺需要更多的计算开销。当区块很小时，产生承诺并不会带来太大的负担。随着区块变得越来越大，为kzg证明产生承诺将具有更高的负担。负责生成kate承诺的节点类型可能需要更高的硬件要求。

Celestia

Celestia是独特的，因为它使用欺诈证据方案检测错误编码的区块。该想法类似于乐观rollups所使用的欺诈证据。Celestia节点无需检查一个区块是否被正确编码。他们默认认为它是正确的。好处在于，出块者不需要做昂贵工作以产生纠错编码所需 的承诺。

但是，在轻量级节点可以假定一个区块已经被正确地编码之前必须等待一段时间，并在其视图中最终确定它。等待期是为了让轻量级节点从全节点接收欺诈证据，如果一个区块被错误地编码，则可以假定其无效。但是，不受日食影响是节点实际验证区块链的假设，而不管欺诈证明。

欺诈证明和有效性证明编码方案之间的主要区别在于生成承诺的节点开销和轻量级节点延迟之间的权衡。将来，如果有效性证明的权衡比欺诈证据更有吸引力，则Celestia可能会切换他们的编码证明方案。