了解Avail 五大功能有何獨特之處？

作者：100y.eth 來源：mirror 翻譯：善歐巴，金色財經

2024 年7 月23 日，經過漫長的等待，Avail 主網終於上線。顧名思義，Avail 是一個資料可用性(DA) 層專案。很多人可能會想，「Avail 不就是另一個像Celestia 或EigenDA 這樣的DA 計畫嗎？」然而事實並非如此。

從Avail 的路線圖可以看出，Avail 不僅僅是一個DA 項目，而是一個垂直整合的統一層。雖然社群中已經有大量文章介紹Avail，但本文將重點放在Avail 相較於其他DA 計畫的優勢。如果您有興趣了解Avail 的基礎知識，請參閱以下文章：

• Avail： Blockworks 的加密基礎架構統一

• Redacted Research 的$AVAIL 與Web3 的統一

1. 最小化信任的互通性與固定的結算層

與其他DA 層相比，Avail 最顯著的優勢是其固定的結算層，稱為Avail Nexus，它支援匯總之間信任最小化的互通性。

1.1 為什麼需要具有統一證明系統的輪輻式模型？

為了實現安全橋接，了解對手方網路的規範鍊和執行的有效性至關重要。共享相同DA 層的主權匯總在同一DA 層上發布交易數據，因此很容易了解對手方網路的規範鏈。但是，僅共享DA 層並不容易驗證對手方網路上的執行有效性。

因此，已經討論了在主權Rollup 之間實現信任最小化跨鏈訊息傳遞的方法，最值得注意的是基於Cosmos SDK 的Rollup 之間的IBC 訊息傳遞。在IBC 中，透過輕客戶端驗證對方網路的區塊頭和Merkle 證明來實現信任最小化橋接。

但是，不使用Cosmos SDK 的主權總結怎麼辦？它們仍然需要透過輕客戶端驗證交易對手網路的執行有效性。虛擬機器、證明方案（詐欺證明與有效性證明）或zk 證明系統的差異可能會使建構最小化信任橋接的驗證系統變得極具挑戰性。

此外，如果主權總和之間的橋接是以點對點的方式而不是中心輻射模型進行的，那麼橋接系統就會變得支離破碎。每個新管道都需要一個新系統，並且可能會出現多種類型的包裝代幣，從而導致即使在同一類型的代幣之間也存在可互換性問題。

因此，為了在共享相同DA 層的匯總之間進行橋接的安全性和無縫的用戶體驗，有必要使用統一的系統來驗證執行情況，並採用共享單一結算層的軸輻式橋接模型。

1.2 利用Nexus

這其實就是Avail Nexus 所做的事。 Avail Nexus 是基於Avail 構建的zk 主權匯總，作為Avail 生態系統的固定結算層。 Avail Nexus 處理1) 序列器拍賣和2) 證明聚合，使Avail 生態系統中的匯總能夠快速且有效率地實現信任最小化的跨鏈訊息傳遞。

Avail Nexus 會彙總並驗證多個rollup 的各種類型的證明，然後將它們合併為一個簡潔的證明。不僅有效性rollup，樂觀rollup 也可以參與Avail Nexus。樂觀rollup 可以將其收據和狀態根提交給Nexus，如果在挑戰期間未提供任何詐欺證明，則它們將包含在Nexus 狀態中。

聚合證明最終會提交給Avail DA 和以太坊。由於Avail DA 缺少執行層，未來將增加一個模組來驗證證明。 Avail Nexus 上的Rollups 的狀態資訊已在以太坊網路上驗證，其運作的安全假設與使用以太坊作為結算層的validiums 相同。

2. 使用KZG 承諾方案進行快速驗證

Avail DA 採用KZG 承諾方案進行有效性證明，讓輕客戶端快速簡潔地驗證資料可用性。此外，由於KZG 承諾的同態特性，無需詐欺證明即可驗證擦除編碼的正確性，從而消除了挑戰期造成的延遲。

2.1 ELI5：KZG 承諾

在密碼學中，承諾是一種在某個時刻承諾一段資料並在稍後顯示它以證明原始資料的方法。承諾通常用於壓縮或隱藏資料。承諾的兩個關鍵屬性是綁定和隱藏。

• 綁定：一旦資料被提交，就不能被更改，從而確保完整性。

• 隱藏：無法從承諾中推斷出原始數據。

區塊鏈中常見的承諾方案是Merkle樹，它將資訊壓縮成一個單一的值，不會洩露原始數據，並且可以輕鬆驗證特定數據是否包含在Merkle樹中。

KZG 多項式承諾方案承諾多項式。資料可以轉換為多項式，該多項式具有固定大小的單一承諾值。 KZG 承諾的優點在於，驗證者可以使用非常小的KZG 證明（O(1)）輕鬆證明特定資料的包含。與Merkle 樹相比，這是一個顯著的優勢，因為Merkle 樹的證明大小隨資料大小呈對數增長（O(logN)）。

2.2 KZG 在Avail 的承諾

讓我們深入研究一下Avail DA 中的資料儲存方式以及驗證資料可用性的過程。當使用者（rollup）將交易資料傳送到Avail 時，資料被排列成二維矩陣。然後使用糾刪碼產生冗餘數據，從而有效地將原始數據加倍。

由於資料量擴大到原來的兩倍，惡意區塊生產者必須隱藏一半以上的資料才能將其隱藏，因此在資料可用性取樣過程中，這種行為極有可能被偵測到。每行中的資料都轉換為多項式，並且該資料的KZG 多項式承諾包含在區塊頭中。以下是KZG 承諾所實現的功能：

1. 輕客戶端可以快速輕鬆地驗證資料可用性：如果輕客戶端想要檢查特定資料是否包含在某個區塊中，則得益於KZG 承諾，完整節點可以提供非常小的KZG 證明（O（1）） 。

2. 無需詐欺證明即可驗證糾刪碼的正確性：在Celestia 中，詐欺證明用於驗證糾刪碼的正確性，這可能會因挑戰期而導致延遲。由於KZG 承諾是同態的，因此可以透過檢查糾刪碼資料的承諾是否與糾刪碼承諾相符來快速驗證糾刪碼的正確性。

3. 使用BABE 和GRANDPA 實現安全性和活躍性

大多數區塊鏈網路通常將重點放在其共識機制的安全性或活躍性上。建立在底層（Polkadot SDK）上的Avail DA 使用BABE 和GRANDPA 作為其共識機制，提供與以太坊類似的活躍性和安全性的平衡。

3.1 區塊鏈擴展的盲分配（BABE）

BABE 是Avail 的區塊生產引擎，負責確保活躍度。每個時隙（20 秒）都會透過VRF 選出一個主要作者來生產區塊。一個時隙內可以有多位作者，也可以沒有作者。如果選擇了多個作者，則競賽開始，傳播次數最多的區塊將成為規範鏈的一部分。如果沒有選擇主要作者，則透過循環方法選出的次要作者會生產區塊。

3.2 基於GHOST 的遞歸祖先派生前綴協定（GRANDPA）

GRANDPA 充當類似於以太坊Casper FFG 的最終確定工具，但不同之處在於它最終確定的是規範鏈而不是單一區塊，從而加快了最終確定過程。在同步環境中，超過三分之二的節點需要誠實才能確定最終確定性，而在非同步設定中，它可以處理多達五分之一的拜占庭節點。

4. 具有強大加密經濟安全性的生態系統

（Avail Fusion | 資料來源：Avail）

Avail Fusion 允許來自其他生態系統的代幣為Avail 生態系統的加密經濟安全做出貢獻。 EigenLayer、Babylon、Symbiotic 和Karak 等協議因利用BTC 和ETH 的巨大安全性而受到關注。隨著Avail Fusion 的實施，Avail 生態系統的安全等級有望顯著提高。對Optimium 和Validium 的常見批評是由於依賴外部DA 層而削弱了它們的安全性。帶有Avail Fusion 的Avail DA 可以減輕這些批評。

有趣的是，Avail 上的rollup 代幣也可以在Avail Fusion 中使用。 rollup 代幣經濟學最大的缺陷之一是缺乏治理以外的實用性。 Avail Fusion 可以透過使用rollup 代幣來實現加密經濟安全來解決這個問題，從而提高其生產力並加速生態系統的激勵飛輪。

然而，一個值得關注的問題就是獎勵的分配。如果其他生態系統的代幣被用於共識並獲得區塊獎勵，AVAIL 質押者的相對獎勵可能會減少。因此，在引入Avail Fusion 時，需要對外部生態系統代幣的質押和獎勵比率進行複雜的設計。

5. 各種代幣實用程序

代幣經濟學是加密產業最有前景的領域，也是長期存在的問題。雖然代幣可以充當確保協議順利運行的潤滑劑，但設計不良或缺乏實用性可能會使它們成為一種損害。

(資料來源：Avail)

幸運的是，Avail 透過統一層的概念為AVAIL 代幣提供了多種用途，與許多其他協議不同，它在內部整合了多個層和功能：

• 治理

• DA 費用

• 提供DA 安全性

• 質押參與Nexus 的序列池

• 質押參與Nexus 中的證明聚合池

• 過渡費

考慮到每層的功能和代幣效用，Avail 可視為DA 層、去中心化排序層和ZKP 聚合層的組合。這凸顯了Avail 生態系統的巨大潛在成長。

6. 最後的想法

雖然以太坊內部的模組化生態系統取得了長足的進步，但以太坊以外的模組化生態系統在互通性和安全性方面仍不成熟。 Avail 透過Avail DA、Avail Nexus 和Avail Fusion 為這些問題提供了有效的解決方案，使其成為理想的模組化生態系統。

就像正在進行的基礎設施與應用程式之爭一樣，即使Avail 建構了完美的基礎設施，真正的挑戰仍是創建一個動態生態系統。不過，這沒什麼好擔心的。根據Avail 生態系統頁面，Avail 已經整合到許多匯總SDK 中，包括Arbitrum Orbit 和Polygon CDK。 Conduit 和AltLayer 等眾多RaaS 平台也支援Avail DA，總共有32 個匯總網路將加入Avail DA。

近年來，模組化生態系統變得更加多樣化和廣泛。許多模組化專案（例如，rollup、DA 層）正在進入市場，要想在這種競爭環境中生存，專案必須具有獨特的優勢。 Avail 憑藉其統一層的概念，執行DA、排序、ZKP 聚合和重新質押等功能，在市場上佔據獨特地位。因此，Avail 即將到來的旅程絕對值得期待。