peerdas怎么改進(jìn)以太坊的數(shù)據(jù)可用性？在最近的以太坊開(kāi)發(fā)者會(huì)議上，討論了將以太坊的 pectra 硬分叉分成兩部分的提議。這個(gè)提議之前曾經(jīng)被否決，因?yàn)榇蠹覔?dān)心會(huì)延遲 verkle 樹(shù)的升級(jí)。不過(guò)在這次的會(huì)議上，開(kāi)發(fā)者們?cè)俅翁岢隽诉@個(gè)想法，因?yàn)樗麄兿Ｍ?pectra 分叉中加入更多的改進(jìn)提案（eip）。
提議將硬分叉分為兩部分：第一部分將包括目前 Pectra Devnet 3 上的所有 EIP，第二部分的分叉將包括 EOF（EVM 對(duì)象格式）和 PeerDAS 等，為了更好地理解 PeerDAS，我們首先從數(shù)據(jù)可用性這一基礎(chǔ)概念講起。下面一起看看吧！
DA：確保節(jié)點(diǎn)獲取鏈上數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)可用性（Data Availability，DA）是指要保證區(qū)塊提議者發(fā)布的區(qū)塊、區(qū)塊中所包含的所有交易數(shù)據(jù)，對(duì)于其他網(wǎng)絡(luò)參與者來(lái)說(shuō)可以有效地訪問(wèn)和獲取。數(shù)據(jù)可用性是區(qū)塊鏈安全的一個(gè)關(guān)鍵因素，因?yàn)槿绻麛?shù)據(jù)不可用，即使區(qū)塊合法，其他節(jié)點(diǎn)也無(wú)法驗(yàn)證其內(nèi)容，可能引發(fā)共識(shí)問(wèn)題和網(wǎng)絡(luò)攻擊。例如，攻擊者可能只發(fā)布部分區(qū)塊數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證。
當(dāng)新區(qū)塊被廣播時(shí)，所有參與的節(jié)點(diǎn)都會(huì)下載并驗(yàn)證區(qū)塊的數(shù)據(jù)。這種模式在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí)是可行的，但隨著區(qū)塊鏈的不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量會(huì)變得非常龐大，每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)會(huì)不斷增加，對(duì)硬件的要求隨之提高。為了讓輕節(jié)點(diǎn)（如手機(jī)或電腦這樣的移動(dòng)設(shè)備）也可以參與區(qū)塊驗(yàn)證，區(qū)塊鏈引入了分片技術(shù)。
分片技術(shù)是將整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)小的「片」（shards）。每個(gè)分片只處理自己那部分?jǐn)?shù)據(jù)，不必處理整個(gè)區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。因此，單個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要處理自己分片的數(shù)據(jù)。但每個(gè)分片只處理一部分?jǐn)?shù)據(jù)，就意味著其他分片的節(jié)點(diǎn)無(wú)法直接訪問(wèn)完整的數(shù)據(jù)。那如何確保分片中的數(shù)據(jù)是可用的，并且其他節(jié)點(diǎn)能夠驗(yàn)證這些數(shù)據(jù)的有效性？例如，某個(gè)分片的節(jié)點(diǎn)發(fā)布了一個(gè)新生成的區(qū)塊，但它可能只發(fā)布了一部分?jǐn)?shù)據(jù)。如果其他節(jié)點(diǎn)無(wú)法獲取區(qū)塊的全部數(shù)據(jù)，就無(wú)法驗(yàn)證這個(gè)區(qū)塊是否真實(shí)合法。
DAS：通過(guò)部分?jǐn)?shù)據(jù)驗(yàn)證整體數(shù)據(jù)可用性
為了應(yīng)對(duì)分片中的數(shù)據(jù)可用性問(wèn)題，數(shù)據(jù)可用性抽樣（Data Availability Sampling，DAS）技術(shù)被提出，它的核心思想是通過(guò)抽樣的方式來(lái)驗(yàn)證區(qū)塊的數(shù)據(jù)可用性，不要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)或下載完整的區(qū)塊數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可用性抽樣允許節(jié)點(diǎn)只需隨機(jī)獲取區(qū)塊中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)便可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)可用性，如果節(jié)點(diǎn)能夠成功獲取并驗(yàn)證這些隨機(jī)數(shù)據(jù)片段，便可以推測(cè)整個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)是可用的。
為了支持這種抽樣驗(yàn)證，區(qū)塊數(shù)據(jù)通常會(huì)使用 RS 編碼。這種編碼允許在丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)的情況下仍然能夠恢復(fù)出完整的數(shù)據(jù)。因此，即使節(jié)點(diǎn)僅下載部分區(qū)塊數(shù)據(jù)，也能夠推斷并確認(rèn)整個(gè)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性。DAS 通過(guò)抽樣驗(yàn)證減少了每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要處理的數(shù)據(jù)量，輕節(jié)點(diǎn)也可以參與區(qū)塊驗(yàn)證。
DA 層比如 Celestia 的就是通過(guò)這些技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要涉及 RS encoding validity proof DAS。
RS 編碼（Reed-Solomon Encoding）：這種編碼方式允許只接收到一部分?jǐn)?shù)據(jù)片段的節(jié)點(diǎn)也能夠重建整個(gè)數(shù)據(jù)塊。它類似于糾錯(cuò)碼，具有一定的容錯(cuò)能力，即便丟失一部分?jǐn)?shù)據(jù)，剩下的部分也足以重構(gòu)完整數(shù)據(jù)。
Validity Proof（有效性證明）：使用零知識(shí)證明來(lái)確保數(shù)據(jù)在編碼和傳輸?shù)倪^(guò)程中沒(méi)有錯(cuò)誤。如果驗(yàn)證成功，則可以無(wú)誤地解碼出整個(gè)數(shù)據(jù)。
DAS（數(shù)據(jù)可用性抽樣）：通過(guò)輕節(jié)點(diǎn)隨機(jī)抽樣區(qū)塊中的一部分 RS 編碼片段，驗(yàn)證這些片段的可用性，從而推測(cè)整個(gè)數(shù)據(jù)塊是可用的。
PeerDAS: 節(jié)點(diǎn)間協(xié)作驗(yàn)證數(shù)據(jù)
PeerDAS 是 DAS 的一種具體實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（peer-to-peer network）進(jìn)行數(shù)據(jù)可用性抽樣，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)間直接進(jìn)行通信。在 DAS 下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽樣驗(yàn)證，而 PeerDAS 優(yōu)化了這一過(guò)程，它讓節(jié)點(diǎn)之間協(xié)作共享和驗(yàn)證區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高驗(yàn)證效率。節(jié)點(diǎn)之間并不是孤立的，可以共享數(shù)據(jù)驗(yàn)證的任務(wù)和結(jié)果，可以依賴其他節(jié)點(diǎn)已驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。這樣，節(jié)點(diǎn)不必單獨(dú)承擔(dān)所有的驗(yàn)證工作，而是通過(guò)合作分擔(dān)驗(yàn)證任務(wù)，進(jìn)一步減少節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)。而且協(xié)作驗(yàn)證增加了數(shù)據(jù)篡改的難度，攻擊者需要同時(shí)影響多個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)才能成功篡改數(shù)據(jù)。
目前，根據(jù)最新以太坊關(guān)于 PeerDAS 的會(huì)議，以太坊客戶端 Lighthouse 團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將 DAS 分支合并到主分支，并正在測(cè)試以確保與 PeerDAS 的兼容性。分支通常是用來(lái)開(kāi)發(fā)和測(cè)試新功能或改進(jìn)的獨(dú)立代碼版本，合并到主分支意味著這個(gè)功能或改進(jìn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成，并且有信心是穩(wěn)定的，可以合并到核心代碼中。
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