ภาพรวม

ในวันที่ 13 มีนาคม 2024 Ethereum ดำเนินการฮาร์ดฟอร์ค Dencun เสร็จเรียบร้อยโดยการเปิดใช้งาน EIP-4844 (blobs) ซึ่งให้คำตอบในเรื่องความสามารถในการใช้ข้อมูลที่มีราคาถูกสำหรับ Layer 2 (L2) rollups ซึ่งทำให้ความสามารถในการทำงานของ Ethereum เพิ่มขึ้นไปอีกขั้นตอน อย่างไรก็ตาม กลไก blobs ปัจจุบันยังต้องการให้ full nodes เก็บข้อมูลให้ครบทั้งหมด ซึ่งจำกัดความสามารถในการขยายเครือข่าย

PeerDAS (Peer-to-Peer Data Availability Sampling), ซึ่งเป็นขั้นตอนการปรับปรุงที่สำคัญถัดไปเป้าหมายที่จะลดภาระของโหนดผ่านการร่วมมือกันของเครือข่ายจากโดยตรง (P2P) และการสุ่มข้อมูล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการกระจายข้อมูลและเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่าย

วิทัลิค บุทเทอรินเสนอเป้าหมายในโพสต์ X ของเขา: เพื่อเปิดตัวเทสเน็ต Fusaka ในวันถัดมาหลังจาก Pectra hard fork เพื่อยืนยันพารามิเตอร์ของ blog ใหม่ (ตั้งเป้าหมาย/จำกัดที่ 48/72) เริ่มต้นเตรียมพื้นฐานสำหรับการใช้งาน mainnet PeerDAS

แหล่งที่มา: https://x.com/VitalikButerin/status/1895863075527700959

PeerDAS คืออะไร?

PeerDAS เป็นโซลูชัน Peer-to-Peer Data Availability Sampling (DAS) ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับความสามารถในการขยายของบล็อกเชน จุดมุ่งหลักคือให้โหนดสามารถยืนยันการมีข้อมูลที่พร้อมใช้งานโดยไม่ต้องดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมด เป็นการฝึกหัดพื้นฐานสำหรับการอัพเกรดในอนาคต เช่น Danksharding คุณลักษณะหลักประกอบด้วย:

การเก็บรักษาบางส่วน: โหนดจะเก็บเฉพาะชุดข้อมูลบางส่วนและตรวจสอบความพร้อมในการใช้ข้อมูลโดยรวมผ่านการสุ่ม

การกระจาย P2P: ใช้เครือข่ายจากเพื่อนร่วมเพื่อปรับปรุงการกระจายข้อมูล เพื่อลดความต้องการทรัพยากรแบนด์วิดธ์และพื้นที่จัดเก็บ

ความสามารถในการขยายขนาด: รองรับข้อมูลขนาดใหญ่มากขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการผลผลิตมาก

หลักการทางเทคนิค

การปฏิบัติของ PeerDAS ขึ้นอยู่กับการประสานงานระหว่างชุดเทคโนโลยีและโปรโตคอล นี่คือภาพรวมของหลักการเทคนิคหลักของมัน

1. การแบ่งชิ้นข้อมูลและการเขียนรหัสข้อมูล

ข้อมูลเดิม (ขนาด N) ถูกขยายผ่านรหัสการลบ (เช่น รหัส Reed-Solomon) เพื่อกลายเป็น k·N (k > 1) และถูกแบ่งเป็นชิ้นเล็กๆ หลายชิ้น ข้อมูลเดิมยังสามารถกู้คืนได้แม้แต่บางส่วนของชิ้นเหล่านี้ถูกได้รับ (เช่น m ชิ้น, m < k·N) ตัวอย่างเช่น กับ k=2, การสูญเสีย 50% ของข้อมูลยังสามารถกู้คืนได้ โดยรักษาความพร้อมใช้งานสูง

2. การสุ่มตัวอย่างและการตรวจสอบโดยการใช้ความน่าจะเป็น

โหนดจะสุ่มตัวอย่างจำนวนเล็กของชิ้นข้อมูล (โดยทั่วไปจะเป็นไม่กี่โหล) ด้วยคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ของการเข้ารหัสลบ หากขนาดการสุ่มเพียงพอ ความสมบูรณ์ของข้อมูลสามารถยืนยันได้ด้วยความน่าจะเป็นเกือบ 100%

ตัวอย่างเช่น หากมีการสุ่มชิ้นส่วนข้อมูล 30 ชิ้น และอัตราการขาดหายอยู่ใต้เกณฑ์บางอย่าง (เช่น 10%) ผู้ใช้สามารถสรุปความพร้อมใช้งานของข้อมูลโดยรวม

3. การกระจายและร่วมมือในเครือข่าย P2P

ข้อมูลชิ้นถูกจัดเก็บทั่วไปบนโหนดหลายๆ แห่งและกระจายผ่านโปรโตคอล P2P (เช่น libp2p's gossipsub) แต่ละโหนดจะเก็บเฉพาะส่วนหนึ่งของข้อมูลและให้การเข้าถึงโหนดอื่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงจุดล้มเหลวเดียวและปรับปรุงประสิทธิภาพในการกระจาย

4. กลไกสร้างสรรค์

เพื่อส่งเสริมการจัดเก็บและแบ่งปันข้อมูลอย่างซื่อสัตย์ PeerDAS อาจให้สติงโนดโดยการให้สิทธิในการได้รับรางวัล (เช่น บางส่วนของค่าธรรมเนียมก๊าส Ethereum) พฤติกรรมที่ไม่ดี (เช่น ซ่อนข้อมูล) อาจทำให้เกิดค่าปรับลดสต็กเพื่อให้ระบบมีความเสถียร

แหล่งที่มา: https://medium.com/gaudiy-web3-lab/3ace46a3a9af

การใช้งานใน Ethereum

PeerDAS ถูกเสนอครั้งแรกและได้รับการอภิปรายอย่างกว้างขวางภายในระบบนิเวศ Ethereum โดยเฉพาะอยู่ในบริบทของการออกแบบ “Sharding” และ “Data Availability Layer” ของ Ethereum Ethereum’s อนาคต (เช่น EIP-4844 และอัพเกรดต่อมา) มีแผนการนำเสนอ DAS เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายในขณะที่ยังคงรักษาความแตกต่าง

ในการประมวลผลของ Ethereum ใน PeerDAS นั้น มีการใช้การสุ่มค่าความสามารถในการให้บริการการจัดเก็บข้อมูลและการตรวจสอบสำหรับ Rollups ตัวอย่างเช่น:

รองรับ EIP-4844
EIP-4844 นำเสนอชนิดข้อมูล blob สำหรับเก็บข้อมูลชั่วคราวที่ส่งโดย Rollups PeerDAS ปรับปรุงการกระจายและการตรวจสอบข้อมูล blob ทำให้ไคลเอ็นต์เบาสามารถเข้าร่วมโดยดาวน์โหลดตัวอย่างเล็กเท่านั้น

ลดภาระของโหนด
โหนดเต็มแบบดั้งเดิมต้องเก็บข้อมูลทั้งหมดในขณะที่ PeerDAS ช่วยให้ไคลเอนต์เบาสามารถยืนยันข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างมีประสิทธิภาพ ลดความต้องการในด้านฮาร์ดแวร์อย่างมีนัยยิ่ง (เช่น ลดพื้นที่จาก GB เป็น MB) และเสริมความทะเยอทะยาน

การเพิ่มประสิทธิภาพของ Rollup
PeerDAS ทำให้ Rollups สามารถส่งข้อมูลเพิ่มเติมบนเชื่อมโยงโซ่ได้มากขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นพร้อมกับต้นทุนที่ต่ำ ตัวอย่างเช่นค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมบน Optimism และ Arbitrum อาจลดลงได้อีก

แหล่งที่มา：https://www.eip4844.com/

การเปรียบเทียบโซลูชันในการพร้อมใช้ข้อมูล

นอกจาก PeerDAS ยังมีโซลูชันการให้ข้อมูล (DA) อื่น ๆ หลายราย ทุกโซลูชันมีลักษณะการจัดเก็บข้อมูล แบนด์วิดธ์ และประสิทธิภาพในการตรวจสอบของตนเอง ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบที่อุดมสมบูรณ์ขึ้น

ข้อดีและภาพรวมในอนาคต

การใช้งานในระยะสั้น: เพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบและการกระจายอำนาจ

PeerDAS มีข้อดีที่สำคัญโดยเฉพาะในการเพิ่มความสามารถในการขยายของบล็อกเชนและลดต้นทุนของการดำเนินการโหนด ในระยะสั้น PeerDAS นำเอาประโยชน์ในด้านต่อไปนี้:

1. ประสิทธิภาพในการยืนยันที่ดีขึ้น:

PeerDAS ใช้วิธีการสุ่มเพื่อปรับปรุงกระบวนการกระจายข้อมูลและการตรวจสอบ โหนดจำเป็นต้องให้ความสำคัญและตรวจสอบเพียงส่วนเล็กของข้อมูลเท่านั้น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการตรวจสอบและลดความล่าช้าในระหว่างกระบวนการตรวจสอบ

2. การถอดถอนทรัพยากรที่ปรับปรุงแล้ว:

โดยลดความต้องการด้านฮาร์ดแวร์น้อยลง ผู้ใช้จำนวนมากสามารถเรียกใช้โหนดได้มากขึ้น ตามข้อมูลจาก Etherscan ในวันที่ 17 มีนาคม 2025 จำนวนโหนดเต็มปัจจุบันอยู่รอบ 7,000 โหนด โครงการ PeerDAS สามารถเพิ่มจำนวนโหนดเป็นหลายหมื่นโหนด ตัวอย่างเช่น ในวันที่ 22 มีนาคม 2025 จำนวนโหนดเพิ่มขึ้นเป็น 9,228 โหนด

แหล่งที่มา：https://etherscan.io/nodetracker

3. ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานโหนด:

เนื่องจากโหนดไม่ต้องประมวลผลข้อมูลทั้งหมดอีกต่อไป จึงสามารถลดการใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลและแบนด์วิดธ์ลง ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนในด้านดำเนินงานลดลง นี้ช่วยให้โหนดราคาถูกมากขึ้นสามารถเข้าร่วมในเครือข่ายได้มากขึ้น ทำให้ระบบบล็อคเชนดีเซ็นทรัลได้เข้มขึ้น

4. ความปลอดภัยของบล็อกเชนที่ปรับปรุง:

PeerDAS ใช้กลไกการยืนยันแบบกระจายและการเข้ารหัสข้อมูลทำให้ยากขึ้นต่อการปรับแก้ข้อมูล PeerDAS สามารถป้องกันการสูญหายของข้อมูลหรือการปรับแก้ที่ไม่เป็นธรรมผ่านการยืนยันความพร้อมใช้ข้อมูลแบบกระจาย

แม้แต่บางโหนดจะล้มเหลว ระบบก็ยังสามารถให้ความปลอดภัยของข้อมูลและความพร้อมใช้งานผ่านกลไกการเก็บข้อมูลสำรองและการตรวจสอบ ซึ่งสามารถเพิ่มความปลอดภัยของเครือข่ายโดยรวมและความทนทาน

แหล่งที่มา: https://etherscan.io/nodetracker

การขยายตัวระหว่างช่วงกลาง: การรวมกันและความสามารถในการช่วยเหลือกันของ Danksharding

PeerDAS จะเข้าสู่ช่วงการขยายตัวระยะกลางเนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ซึ่งจะเล่นบทบาทใหญ่ขึ้นในเรื่องของความยืดหยุ่นของบล็อกเชนและการตรวจสอบความพร้อมใช้ข้อมูล ความสัมพันธ์ที่ก้าวไปข้างหน้าของมันกับ Danksharding เป็นสิ่งที่สำคัญ

1. การตรวจสอบความพร้อมใช้ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น:

เมื่อเทคโนโลยีบล็อกเชนและความต้องการใช้งานเพิ่มขึ้น PeerDAS จะเรียนรู้และดูแลประสิทธิภาพการยืนยันข้อมูลอย่างต่อเนื่อง การพัฒนาในอนาคตอาจรวมถึงกลยุทธ์การสุ่มและอัลกอริทึมที่ถูกปรับให้ดีขึ้นทำให้กระบวนการยืนยันเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำมากขึ้นลดการใช้ทรัพยากรของโหนดลดความบริโภคและเพิ่มความแม่นยำของการตรวจสอบความพร้อมใช้ข้อมูล

2. การประยุกต์ใช้กว้างในเทคโนโลยี Cross-Chain

PeerDAS สามารถทำหน้าที่เป็นโซลูชันการยืนยันความพร้อมใช้ข้อมูลข้ามเชน เพิ่มประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างบล็อกเชนและเสริมความสามารถในการทำงานร่วมกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อแก้ไขข้อขัดแย้งในการยืนยันที่เกิดขึ้นจากความแตกต่างในรูปแบบความไว้วางใจ จำเป็นต้องมีการปรับปรุงกลไกความเห็นต่าง

3. การเพิ่มความกระจายและความปลอดภัยของเครือข่าย:

ด้วยการเพิ่มจำนวนโหนดและการก้าวหน้าของการทำให้ระบบกระจายเส้นทางสุ่มของ PeerDAS สามารถเสริมความปลอดภัยของข้อมูลและความต้านทานต่อการแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอนาคต PeerDAS อาจถูกผสมกับเทคโนโลยีการเข้ารหัสขั้นสูงและกลไกความเห็นร่วมเพื่อเสริมความต้านทานต่อการโจมตีและความทนทานของระบบบล็อคเชนอย่างเป็นระบบ

วิสัยทัศน์ระยะยาว: สร้างการพัฒนาภาคสารสนเทศบล็อกเชนอย่างครอบคลุม

วิสัยทัศน์ระยะยาวของ PeerDAS ไม่ได้เพียงแค่เพิ่มประสิทธิภาพของบล็อกเชนและความปลอดภัย—มันยังมุ่งเน้นที่จะเปิดโอกาสให้มีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น:

1. รองรับสำหรับสมาร์ทคอนแทรคและแอปพลิเคชันดีอีไอ:

เนื่องจากการเงินที่ไม่ centralised (DeFi) และสมาร์ทคอนแทร็กกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว คาดว่าเทคโนโลยี PeerDAS จะสามารถให้การรับรองข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ โดยการลดความล่าช้าในการตรวจสอบและปรับปรุงการใช้ทรัพยากร PeerDAS สามารถให้การสนับสนุนที่มั่นคงมากขึ้นสำหรับโปรโตคอล DeFi โดยเฉพาะในสถานการณ์การซื้อขายที่มีความถี่สูงและการดำเนินการสัญญาในขอบเขตที่ใหญ่

2. การผสานรวมกับการคำนวณขอบและอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT):

ในอนาคต PeerDAS มีศักยภาพในการรวมระบบกับเทคโนโลยีการคำนวณ sur computing และ IoT ซึ่งทำให้การตรวจสอบข้อมูลมีความกระจายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อุปกรณ์ sur computing และโหนด IoT สามารถมีส่วนร่วมในการตรวจสอบข้อมูลผ่านทาง PeerDAS ลดความพึงพอใจในเซิร์ฟเวอร์ที่มีการรวมกันและเสริมความพร้อมในการใช้ข้อมูลและประสิทธิภาพในการประมวลผลในระดับโลก

3. การผสานอำนาจเพิ่มเติมกับเทคโนโลยี AI:

มองไปข้างหน้า, PeerDAS ยังสามารถรวมกับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) โดยใช้อัลกอริทึมเรียนรู้ของเครื่องเพื่อปรับปรุงกระบวนการการสุ่มข้อมูลและการตรวจสอบข้อมูล, ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความมีประสิทธิภาพและความสตรีมหลากหลายของเครือข่ายบล็อกเชนได้อีกด้วย นี้สามารถช่วยให้การตรวจสอบข้อมูล, การจัดการโหนด, และงานการปรับปรุงเครือข่ายเป็นอัตโนมัติ

ในระยะสั้น PeerDAS ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่แข็งแกร่งในการเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบบล็อกเชน การกระจายอำนาจและลดค่าใช้จ่ายในด้านดำเนินการ การผสานของมันกับ Danksharding จะเพิ่มขีดความสามารถในเชิงของสเกลลาบิลิตีและความปลอดภัยในระยะกลาง ในระยะยาว PeerDAS คาดว่าจะได้รับการนำมาใช้งานอย่างกว้างขวางในสัญญาอัจฉริยะ DeFi IoT และ AI กลายเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชน และช่วยให้แอปพลิเคชันที่มีการกระจายอำนาจเป็นไปในทิศทางของการนำมาใช้งานในกลุ่มผู้ใช้ส่วนใหญ่

ความท้าทาย

นอกจากการให้คุณสมบัติมากมาย PeerDAS ยังเผชิญกับความท้าทายหลายประการในการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง โดยมีหลักๆ ดังนี้

ความแม่นยำในการสุ่มและความปลอดภัย:

PeerDAS ขึ้นอยู่กับการสุ่มข้อมูลเพื่อการตรวจสอบ และความแม่นยำของการสุ่มเป็นสิ่งสำคัญต่อความปลอดภัยของระบบโดยรวม หากกลไกการสุ่มถูกโจมตี (เช่น การโจมตี Sybil) อาจทำให้การตรวจสอบความพร้อมใช้ของข้อมูลผิดพลาด สิ่งนี้ต้องการการนำเสนอการสุ่มหลายรอบหรือการตรวจสอบที่ซ้ำซ้อน

ความขึ้นอยู่กับโท๏ปโลจีของเครือข่าย:
ประสิทธิภาพของ PeerDAS ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการเชื่อมต่อระหว่างโหนดในเครือข่าย ในเครือข่ายที่มีการกระจายอำนาจโหนดอาจไม่เสถียรซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในการกระจายข้อมูลและการตรวจสอบ โดยเฉพาะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีโหนดมากมาย

อัตราการเข้าร่วมโหนด:
เพื่อให้มั่นใจในการตรวจสอบความพร้อมในการใช้ข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ PeerDAS ต้องการจำนวนโหนดที่เพียงพอในการเข้าร่วมในกระบวนการตรวจสอบ
หากการเข้าร่วมต่ำเกินไป ผลการสุ่มอาจไม่แม่นยำ ณ วันที่ 17 มีนาคม 2025 อัตราการเข้าร่วมในเครือข่าย Ethereum ปัจจุบันอยู่ที่ร้อยละประมาณ 98%

ภาระการคำนวณและการเก็บรักษาข้อมูล:
แม้ PeerDAS จะลดข้อมูลที่ทุกโหนดต้องทำการยืนยัน แต่ก็ต้องการโหนดที่จะทำงานยืนยัน นี่อาจทำให้มีความดันทางคำนวณและการจัดเก็บข้อมูลบนโหนดที่มีทรัพยากรจำกัด (เช่น อุปกรณ์รุ่นต่ำ) หากโหนดไม่สามารถจัดการกับภาระงาน อาจทำให้การเข้าร่วมในเครือข่ายลดลง

ความซับซ้อนของโปรโตคอล:
PeerDAS นำเสนอกลไกการตรวจสอบและโปรโตคอลใหม่ ซึ่งทำให้การนำมันไปใช้งานซับซ้อนขึ้นมากกว่าวิธีทางด้านดั้งเดิม การเข้าใจและการใช้งานโซลูชันเทคนิคใหม่นี้ต้องการการเรียนรู้และการปรับตัวสำหรับนักพัฒนาและผู้ดำเนินงานโหนด อาจทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุปสรรคทางเทคนิคของระบบ

ความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่แล้ว:
แม้ว่า PeerDAS จะมีความยืดหยุ่นทฤษฎีที่แข็งแกร่ง ในการปฏิบัติอาจจำเป็นต้องผสานรวมกับโครงสร้างบล็อกเชนที่มีอยู่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัญหาความเข้ากันได้ของระบบ แพลตฟอร์มบล็อกเชนที่แตกต่างกันอาจใช้กลไกตัดสินใจและรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจต้องการให้ PeerDAS ปรับปรุงและปรับทันที

แหล่งที่มา: https://beaconscan.com/stat/networkparticipation

สรุป

เนื่องจากเทคโนโลยีก้าวหน้าต่อไปอย่างต่อเนื่อง PeerDAS—โซลูชั่นการสุ่มข้อมูลที่เริ่มต้นขึ้น—ได้แสดงศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการเสริมสร้างความสามารถในการขยายขอบของบล็อกเชนและความปลอดภัย โดยการลดความต้องการในการจัดเก็บและแบนด์วิดท์สำหรับโหนด และปรับปรุงความสามารถในการขยายขอบของเครือข่ายและการกระจายอำนาจ PeerDAS สามารถที่จะแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงในขณะนี้ในระบบบล็อกเชน

แม้ว่าเทคโนโลยีจะยังคงเผชิญกับความท้าทายบางอย่าง เช่น ความแม่นยําในการสุ่มตัวอย่าง โทโพโลยีเครือข่าย และการมีส่วนร่วมของโหนด แต่การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและกรณีการใช้งานที่ขยายตัวชี้ให้เห็นว่า PeerDAS มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของระบบนิเวศบล็อกเชนในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่างๆเช่นสัญญาอัจฉริยะ DeFi เทคโนโลยีข้ามสายโซ่และการรวมเข้ากับ Edge Computing และ Internet of Things (IoT) PeerDAS จะให้การสนับสนุนที่เสถียรมีประสิทธิภาพและปลอดภัยยิ่งขึ้นสําหรับนวัตกรรมบล็อกเชนและการนําไปใช้

โดยรวมแล้ว PeerDAS แทนทางที่สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีบล็อกเชน มันไม่เพียงแก้ปัญหาความสามารถในการใช้ข้อมูลเท่านั้น แต่ยังฝังเรื่องใจในรุ่นถัดไปของการประยุกต์ใช้แบบกระจาย ทำให้เทคโนโลยีบล็อกเชนเดินหน้าสู่อนาคตที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยมากขึ้น