数据可用性对Layer2的重要性解析

以太坊基金会的一位研究员曾表示，若不使用以太坊获得数据可用性就不能称为L2。这一说法引发了争议，因为按此标准，许多知名项目可能将被排除在L2范畴之外。那么，数据可用性究竟是什么？L2在这方面面临哪些挑战？为什么数据可用性层在L2领域引发如此多的讨论？本文将深入探讨这些问题，揭示数据可用性的核心概念。

数据可用性的定义

数据可用性指的是区块生产者将所有交易数据完整发布到网络中，使验证者能够下载和验证。如果区块生产者发布完整数据并允许验证者下载，我们称数据为可用；反之，如果隐藏部分数据导致验证者无法获取完整信息，则数据被视为不可用。

数据可用性与数据可检索性的区别

这两个概念容易混淆，但实际上有本质区别：

• 数据可用性涉及新区块生产后、尚未通过共识添加到区块链之前的阶段，关注的是新发布数据能否通过共识。
• 数据可检索性则指数据已通过共识并永久存储在区块链后的阶段，关注的是检索历史数据的能力。

有业内人士认为，"数据可用性"这一术语可能会引起误解，建议将其改为"数据发布"，以更准确地反映其本质。

Layer2中的数据可用性问题

虽然数据可用性概念源自以太坊，但目前我们更关注L2层面的应用。在L2中，排序器扮演着区块生产者的角色，需要发布足够的交易数据以供验证。这一过程面临两大挑战：确保验证机制的安全性和降低数据发布成本。

验证机制安全性

不同类型的L2采用不同的验证方式：

• OP Rollup使用欺诈证明：若排序器不发布完整数据，挑战者无法发起有效挑战。
• ZK Rollup虽然本身不依赖数据可用性，但整体上仍需要完整数据，否则用户可能无法查询自己的余额，存在资产丢失风险。

为保证验证安全，目前大多数L2排序器都选择将状态数据和交易数据发布在以太坊上，利用其安全性进行结算并获得数据可用性。

降低数据发布成本

L2用户支付的Gas费主要由两部分组成：L2执行交易的Gas和向L1提交数据的Gas。后者占据了用户费用的大部分，其中保证数据可用性的交易数据又是主要开支。

降低成本的方法主要有两种：

1. 降低在L1上发布数据的成本，如以太坊即将实施的EIP-4844升级。
2. 将数据可用性层从L1中分离，类似于Rollup将交易执行从L1中剥离的方式。

Layer2数据可用性层争议

模块化区块链的概念为我们理解这一争议提供了背景。模块化区块链将区块链的核心功能解耦，形成独立的模块，通过组合不同专用网络来提升性能。

目前普遍认可的模块化区块链分为四层：执行层、结算层、共识层和数据可用性层。现有的L2除了将执行层从以太坊分离外，其他三层功能仍在以太坊上进行。但出于成本考虑，许多L2正考虑将数据可用性层也从以太坊剥离。

这一趋势引发了争议。以太坊基金会的研究员认为，不使用以太坊作为数据可用性层的项目不应被视为L2。一些行业分析机构也持类似观点，认为不在L1发布数据的扩容方案不属于L2范畴。

这种坚持可能源于对以太坊地位的担忧。随着L2将更多功能从以太坊剥离，对以太坊安全性的依赖可能减弱，这可能影响以太坊的长期地位。

尽管存在争议，数据可用性层相关项目仍在蓬勃发展。市场上已经出现了多种数据可用性解决方案和相关项目，这些将在未来的分析中进一步探讨。