数据可用性对Layer2的重要性探讨

数据可用性是区块链技术中的一个关键概念，对Layer2(L2)解决方案尤为重要。本文将深入探讨数据可用性的含义、L2面临的数据可用性挑战，以及围绕L2数据可用性层的争议。

数据可用性的定义

数据可用性指的是区块生产者将区块中的所有交易数据发布到网络，使验证者能够下载和验证。当区块生产者发布完整数据并允许验证者下载时，我们认为数据是可用的；反之，如果隐瞒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。

需要注意的是，数据可用性与数据可检索性是两个不同的概念：

• 数据可用性关注的是新区块生产后、尚未通过共识添加到区块链之前的阶段。
• 数据可检索性则涉及已经通过共识并永久存储在区块链上的历史数据。

有观点认为，"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"，以更准确地描述其功能。

L2的数据可用性挑战

在L2中，排序器(Sequencer)承担了区块生产者的角色，需要发布足够的交易数据以供验证。L2面临两个主要挑战：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：

• Optimistic Rollup使用欺诈证明：如果排序器不发布完整数据，挑战者将无法发起有效挑战。
• ZK Rollup采用有效性证明：虽然证明本身不依赖数据可用性，但用户仍需完整数据来验证自己的资产状态。

为保证验证安全，目前多数L2选择将状态数据和交易数据发布在以太坊上，利用其安全性和数据可用性。

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。其中，后者占据了主要部分，而保证数据可用性的交易数据又是其中的大头。

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，如即将推出的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中剥离的做法。

L2数据可用性层争议

模块化区块链的概念为我们理解L2数据可用性层的争议提供了背景。模块化区块链将区块链功能分为执行层、结算层、共识层和数据可用性层四个部分。

目前，L2已将执行层从以太坊中分离，但其他三层仍依赖以太坊。然而，出于成本考虑，许多L2正考虑将数据可用性层也从以太坊中剥离。

这一趋势引发了争议。一些以太坊社区成员认为，不使用以太坊作为数据可用性层的方案就不应被视为L2。他们担心，如果L2将数据可用性层从以太坊中分离，可能会削弱对以太坊安全性的依赖，从而威胁以太坊的地位。

尽管存在争议，但围绕数据可用性层的创新和项目开发仍在蓬勃发展。未来，我们可能会看到更多针对这一领域的解决方案和项目涌现。