SHARD:a16z：关于数据可用性抽样和 danksharding 的概述及改进建议_Rune Shards

Danksharding?是一种用于扩展未来版本以太坊链上数据量的方法。这次升级的目标是确保链上的数据在首次发布时就能被归档方访问。它通过一种叫做数据可用性采样的技术来实现这一目标。

在这篇文章中，我们将研究Danksharding中的数据可用性是如何工作的，并对底层技术提出一些修改建议。特别地，我们探讨了一种可能改进数据恢复的小改动：当前的方案需要75%的份额来恢复一个区块，而这项修改可能将此界限降低到25%。

Protodanksharding

Danksharding计划在Protodanksharding之后推出。Protodanksharding将通过引入一种名为“携带数据块交易”的新交易类型，使客户端能够将更多数据写入区块链。最初，这种新交易类型将携带多达四个数据块，每个数据块最大为128KB，每个区块可添加多达512KB的额外数据，而目前以太坊的区块大小平均为100KB。

某休眠超2年的以太坊ICO参与者质押4032枚ETH:金色财经报道，据Lookonchain监测，一个休眠2.4年的鲸鱼地址（0xabc9开头）在3小时前创建了一个智能合约，并质押了约720万美元ETH（4032枚）。据悉，该鲸鱼是以太坊ICO参与者，在创世区块获得了6万枚ETH。[2023/5/18 15:10:50]

这些数据块将被处理得不同：

它们只会被存储一段有限的时间，比如30-60天；

尽管这些数据是交易数据的一部分，但智能合约无法直接访问这些数据。相反，智能合约只能访问到数据块数据的一个简短承诺，称为DATAHASH。验证者承担的额外负担似乎是可以接受的：验证者目前存储不到100GB的数据以维护区块链的状态。在protodanksharding之后，他们将不得不额外存储50-100GB的数据。

链上随机生成NFT项目Owls24小时交易额超500万美元:3月5日消息，据NFTGo.io数据显示，FreeMint的链上随机生成NFT项目Owls24小时交易额达503万美元，截止发稿该系列NFT地板价暂报0.37ETH。Owls总量9999枚，每枚Owls都是在Mint时使用伪随机种子在链上随机生成的。NFT Metadata本身也存储在链上，并在每次调用token URI()时动态构建为SVG。[2023/3/5 12:43:17]

紧接着将推出Danksharding。它将通过增加每个区块的数据块数量上限，将客户端可用的数据提高60倍。区块将从每个区块0.5MB增长到30MB。但是，因为验证者不能被迫存储60倍的数据，数据将在它们之间分散，使得每个验证者只存储一小部分数据。然而，他们可以通过数据可用性采样协议就他们是否共同存储所有数据达成共识。

OKB突破30美元:金色财经报道，行情显示，OKB突破30美元，现报30.03美元，日内涨幅达到5.26%，行情波动较大，请做好风险控制。[2023/1/13 11:10:22]

这些数据块的定价将通过类似于EIP-1559的机制进行，并且将以每字节约1个数据-gas为目标。当前最便宜的替代品Calldata的价格为每字节16gas。但由于有两个不同的费用市场，这些费用无法直接比较。Roll-up客户端将从这些升级中受益，因为目前超过90%的客户端费用用于支付以太坊数据费。

律师事务所Hodl Law PLLC指控美国SEC未能明确其对数字资产的管辖权:金色财经报道，专注于加密货币的律师事务所Hodl Law PLLC已起诉美国证券交易委员会，指控该监管机构未能明确其对数字资产的管辖权，也未能定义其是否将数字资产视为证券。在 Hodl Law vs SEC 一案中，诉状称美国 SEC 对数字资产没有任何管辖权，SEC 的整个策略一直在“故意‘混淆视听’，以保持最大的灵活性来随意起诉（并且没有合理通知）。[2022/11/25 8:06:01]

其他项目，如Celestia和EigenLayer，也采用DAS技术来增加可用的数据空间。这些设计比完全分片的以太坊网络要简单得多。

数据可用性采样的目标

SoLVBL收购英国区块链数字娱乐和电商公司Darkhorse:金色财经报道，网络安全公司SoLVBL Solutions Inc.宣布已完成对英国区块链数字娱乐和电商公司Darkhorse的收购。SoLVBL Solutions Inc. 在基于 SaaS 的模型上使用高级加密技术提供不可变数据身份验证服务，通过制定建立数字记录真实性的通用标准来授权、更好、更快地做出决策，Darkhorse 旗下电子商务业务包括数字内容销售平台、数字市场和完全垂直整合的生态系统。可将传统和数字资产直接销售给公司及其合作伙伴的全球生态系统中的客户。（streetinsider）[2022/10/27 11:47:38]

我们描述这个方案，假设采用了提议者-构建者分离设计：

客户端将其携带数据块的交易提交给区块构建者。区块构建者通过选择N个客户端数据块来形成一个区块B。数据块编号为i，附带一个由发送它的客户端签名的简短承诺Ci。让C=是区块B中所有N个签名承诺的列表。区块构建者将他们提议的区块提交给当前的区块提议者。区块提议者选择其中一个区块并将其原样发布到网络上。

挑战在于确保稍后可以重建区块B。为此，构建者将区块在V个验证者的大型网络中进行复制。可以要求每个验证者都存储整个区块，但这被认为太昂贵。相反，区块构建者：

使用纠删码将区块B编码成更大的区块E；将区块E分成V个重叠的片段P1，...，PV；将一对发送给编号为i的验证者。每个验证者检查它接收到的片段Pi是否与签名承诺列表C一致。区块构建者为验证者提供证明以方便这些检查。

有了这个设置，数据可用性采样方案有两个协议：

采样协议在采样验证者和验证者集之间运行。采样验证者将列表C作为输入，并从验证者集合中随机请求区块E的元素。如果采样验证者收到了所有请求的元素，并且都与C一致，它将输出成功。重构协议在重构代理和验证者集之间运行。重构代理将C作为输入，从验证者集请求区块E的元素。一旦收集到超过75%的元素，且所有元素都有效，重构代理计算并输出区块B。要求是，如果采样验证者输出成功，那么只要输入超过四分之三的元素，重构代理将输出区块B。只要提供足够的元素，即使提供的元素是对抗性选择的，重构也应该成功。

总之，以下各方参与到Danksharding中：

客户端：将数据块发送给构建者。构建者：创建区块并将此区块的片段发送给验证者。区块提议者：将区块发布到网络。采样验证者：运行采样协议，如果协议输出成功，则对区块头进行签名。重构代理：在需要时与整个验证者集合进行交互以重构先前发布的区块。如果验证者回应超过四分之三的有效元素，重构将成功。

纠删编码和多项式承诺

接下来我们解释该方案的两个构建模块：纠删编码和多项式承诺。

构建模块#1：纠删编码

纠删编码可以追溯到20世纪60年代，它的产生是为了满足在损耗信道上传输信息的需求。在danksharding中，它被用来防止验证者丢失数据片段。该技术将数据从N个元素扩展到M个元素，以便可以从扩展数据的任何完整的N个元素中重建原始数据。想象一下，将N个元素编码成M=2N个元素，并将一个编码元素分给2N个验证者。如果大多数验证者都是诚实的，他们就可以共同重建原始数据。这种技术可以防止任何一半验证者的崩溃故障。通过在下一节中讨论的多项式承诺，可以扩展以防止一半验证者的拜占庭行为。

以下是扩展的详细过程。要将数据从N个字段元素d1、d2、...、dN∈

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