比特币：无政治色彩的货
Scroll：为何Rollup需要DA层 EIP4844如何提高以太坊作为DA层的能力
2023.12.06
文章来源：scroll博文；翻译：金色财经xiaozou
1、前言
过去几年里，解决区块链可扩展性的三难困境一直是以太坊社区的首要任务，目标是在不牺牲去中心化或安全性的前提下实现更大的可扩展性。经过重重必要探索，以太坊社区一致采用以rollup为中心的方法来解决可扩展性问题，在以太坊发展路线图中优先考虑rollup需求。
大多数rollup所需要的唯一功能就是改进以太坊作为数据可用性层的可用性。EIP4844，也称为Proto-Danksharding，是以太坊对这一需求的快速回应，而同一EIP的高级版本正在研发中。EIP4844引入了新的交易格式，称为blob-carrying transactions（blob携带交易），允许用户在交易中包含数据blob；可确保这些数据在几周内可用。很快，以太坊网络将经进行Canun-Deneb硬分叉，其中便包括EIP4844等。
数据可用性长期以来一直是备受瞩目的话题，至少在区块链领域来说确是如此。然而，我们相信还有很多事情需要说明。本文，我们将探讨数据可用性（DA）层是什么，以及为什么rollup需要数据可用性层。此外，我们还将探讨EIP4844及其将如何提高以太坊作为数据可用性层的能力。最后，我们还将研究在电路中如何打开一个blob承诺，并提出一个简单的概念证明。
2、执行完整性是你的全部所需吗？
去中心化和无需许可的区块链会为用户带来很多颇具吸引力的保障，包括抗审查特性、不可篡改特性、活跃性，以及最重要的执行完整性。简单地说就是，状态转换是有效的，智能合约的执行总是正确无误的。这要归功于检验区块有效性的各节点以及网络的去中心化性质。Rollup试图提供同样的保障，而且成本更低！
Rollup的主要理念是将执行从L1转移到成本更低的环境中，同时采用一种机制来简洁地（ZK）或乐观地（OP）向L1 rollup合约证明这些执行是正确完成的，并且状态转换是有效的。重要的是要注意，所谓的rollup合约通常只能看到rollup链的完整状态承诺，例如其状态树的Merkle根。而状态转换更新承诺。
这两类机制如何运作？
OP：Optimistic机制基于欺诈证明。此想法是，如果一个rollup操作员向L1 rollup合约提交了一个无效的状态转换，人们就会受到激励去证明这种违约行为并因此获得奖励。所以，如果我们假设有人可以随时监视rollup链（尽管存在某种程度的延迟），就可以保证执行的完整性。只要没有无效的状态转换，L1就不必执行任何rollup交易；这就是用户节省成本的关键所在。相反，如果rollup操作员证明状态转换无效，则必须有人在指定的时间范围内构建并提供欺诈证明；否则，无效状态转换将不可撤销地被最终确定。注意，rollup链的完整状态必须对观察者可用（或可恢复），否则他们甚至无法识别无效的状态转换。
ZK：简洁的有效性证明更强大，因为它们不依赖于受激励的参与者来观察链的状态。ZK证明的内部机制非常复杂，借助了加密魔法，但它们能办到的事很简单直接，那就是使用数学方法证明rollup链的新状态是正确执行的结果。也就是说，即使rollup链的完整状态永远不可用，执行的完整性也能始终得以保证。
本文将重点介绍使用简洁证明的rollup。
不幸的是，执行完整性并不是你所需要的全部。为了提供抗审查性或活跃性等特性，rollup仍然需要保证其完整状态是可恢复的。如果rollup不能如此保证，那么用户就不能在rollup链中进行余额证明。反过来，如果没有rollup操作员的合作，将无法将资金提取到L1；显然，这是对L1保证的无法接受的偏离。
3、什么是数据可用性？
数据可用性（DA）是指在网络内公开并迅速发布数据的保证。换句话说，在这种情况下数据是可用的，也就是说它不会被发布者隐瞒。请注意，数据可用性与永久存储无关；数据的可用时间要足够长，让任何感兴趣的人都有机会获取。数据可用性层是发布数据的基础设施，确保数据可用。
（1）数据可用性问题的起源
数据可用性问题最初是在L1扩展解决方案的大背景下诞生的。一个自然而简单的扩展策略是增加各区块的容量。许多扩展解决方案都以这样或那样的方式做到了这一点。所有增加区块大小的扩展解决方案的主要问题是，网络中的每个人都必须下载并验证所有区块。因此，如果我们将区块大小增加太多，较弱的节点就会落后并被彻底淘汰。因此，我们慢慢就会迎来一个去中心化程度不高的网络。如果我们能够以某种方式在节点之间分配验证区块的任务，各节点只需下载和验证每个区块的一小部分，那么我们就可以拥有更大的区块。这一系列解决方案的一个挑战就是确保整个区块真正被发布。
