分析 | 數據可用性問題將如何影響以太坊擴容？_BTC:btc期貨交易平臺要交稅么

來源：Polygon

原文標題：《數據可用性問題》

撰文：Polygon

在這篇文章中，我們深入研究了數據可用性問題的細節以及它如何影響以太坊的擴展。

什么是數據可用性問題？

數據可用性問題：區塊鏈網絡中的節點如何確保新提議區塊的所有數據實際上是可用的？如果數據不可用，則該塊可能包含被塊生產者隱藏的惡意交易。

舉個例子，假設Alice是ZK-Rollup(ZKR)的運營商。她在以太坊上提交了經過驗證的ZK證明。如果她沒有在以太坊上提交所有交易數據，盡管她的證據證明rollup中進行的所有狀態轉換都是有效的，但rollup的用戶仍然可能對其當前賬戶余額一無所知。由于提交的證明的零知識性質，提交的證明沒有說明當前狀態。

分析 |OBV指標線受壓于下降趨勢壓制 BTC還需進一步整理:分析師K神表示，OBV指標基于量價配合關系,既考慮了價格的趨勢運行情況,又考慮了量能的增減情況，通過OBV指標線的變化形態,可以很好的判斷出BTC上漲能量如何，成交量是幣價漲跌的動力，資金量的增減對幣價的漲跌起決定性作用。下圖為比特幣OBV指標日線走勢圖，能看出當前依舊受制于8月19日到目前的下降趨勢線壓制，表明目前市場交投熱情依然較冷淡，成交量也逐步衰減，不能吸引更多場外資金布局，后面只有強勢突破趨勢線壓制，OBV線抬頭上行，市場情緒才會高昂，比特幣價格才會再度走強，后續可密切關注此線的突破情況。[2019/11/12]

OptimisticRollup(OPR)設置中有一個類似的例子，Alice在以太坊上提交了一個斷言，但OPR的任何參與者都不能挑戰它，因為交易數據不可用，因此他們無法重新計算或挑戰該斷言。

分析 | BTC高位區間震蕩 其余幣種迎來補漲機會:針對今日BTC的持續上漲，分析師Potter表示，從Bitfinex網BTC多空比走勢可以看出，自18年3月以來多空比值一直處于長期下降通道中，近期在BTC持續拉升至上方強壓區而并未出現深度回調的形勢下，該比值已快速下探并創出歷史新低0.58，同時多空比RSI指數也已跌破通下探至20附近，創出RSI走勢歷史新低，已處于嚴重超賣區域，我們通過對比BTC這兩項指標走勢和BTC現貨價格走勢可以發現，每當多空比值上升至通道上上邊線附近時，BTC價格短期內均迎來一波跌勢，而當多空比值下滑至通道下邊線附近時，對應的BTC現貨價格基本都能走出一波向上反彈行情，目前多空比有繼續下降至通道下沿的趨勢，RSI指標也創出新低，這說明目前市場普遍的看跌情緒，大量投資者短期內開出了大量的空單，而空單數量足夠多的時候，行情往往繼續向上持續逼空，這也是近期BTC一直連續拉升而并未出現像樣回調的原因，BTC今天繼續拉升最高漲至6365，不過基本屬于魚尾行情，后續可能走出加速向上插針走勢，并且日K已經完全脫離5日線，而5日線的大幅乖離往往會形成短期頭部，后續幣價有回踩5日線的需求，但在目前空單數量還是較多的情況下，直接拐頭向下大跌的可能性不大，后續還是以區間震蕩為主，而這也將為其余潛力幣種的補漲提供了有利時機。[2019/5/10]

為了應對上述情況，OPR和ZKR的設計都要求operator將以太坊上的所有交易細節作為「calldata」提交。雖然這使他們在短期內避免了DA問題，但隨著rollup內部交易數量的增長，需要提交的數據量也會增加，從而限制了這些rollup可以提供的擴展量。

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這對如今的區塊鏈有何影響？

為了回答這個問題，讓我們首先回顧一下類似以太坊的區塊鏈的一般區塊結構以及任何區塊鏈網絡上存在的客戶端類型。

一個塊可以分為兩個主要部分：

區塊頭：一個小區塊頭包含與區塊中包含的交易相關的摘要和元數據。塊體：它包含所有交易數據并占塊大小的大部分。在傳統的區塊鏈協議中，所有節點都被視為同步整個區塊并驗證所有狀態轉換的完整節點。所有節點花費大量資源來檢查交易有效性并存儲區塊。從好的方面來說，這些節點不會接受任何無效的交易。

可能還有另一類節點沒有資源來驗證每筆交易。相反，他們主要對了解區塊鏈的當前狀態以及與他們相關的某些交易是否包含在鏈中感興趣。這些輕客戶端依靠全節點來檢查所有交易是否有效。因此，在安全性方面，它們依賴于可信的全節點。

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但是如果區塊生產者沒有透露區塊背后的全部數據呢？這可以防止全節點驗證所有交易。這反過來又阻止了輕節點絕對確定它所看到的由所有合法交易支持的區塊頭。

為了解決這個問題，我們需要一種輕客戶端機制來驗證數據可用性。這將確保區塊生產者無法通過說服輕客戶端來隱藏數據。它還將迫使區塊生產者公開部分數據，使整個網絡以協作的方式訪問整個區塊。

讓我們借助一個例子更深入地探討這個問題。假設區塊生產者Alice用交易tx1、tx2、……、txn構造了一個區塊B。讓我們假設tx1是惡意交易。如果tx1被廣播，任何完整節點都可以驗證它是惡意的，并將其發送給輕客戶端，輕客戶端會立即知道該塊是不可接受的。但是，如果Alice想隱藏tx1，她會顯示標頭和除tx1之外的所有交易數據。全節點無法驗證tx1的正確性。讓輕節點查詢任意一筆交易，均勻隨機。輕客戶端查詢tx1的概率為1n。因此，Alice能夠以壓倒性的可能性欺騙輕客戶端接受惡意交易。由于不可歸因的性質，全節點無法以任何方式證明tx1不可用。

金色財經獨家分析 如推出央行數字貨幣 考量因素遠不限于技術:今日《經濟日報》刊文分析展望央行推出數字貨幣的可能，其中指出了技術因素的同時揭示了數字貨幣對整個金融體系的變革。數字貨幣將從根本上改變貨幣生產、傳輸、交易的流程，對支付體將是一次重大改革，在降低成本的同時，對于可能造成的管控是需要新的體系配套，金色財經認為這才是目前央行數字貨幣推行的關鍵問題。金色財經分析，日前各國對于數字貨幣也頻頻發聲，日本因可能對現有金融體系的影響、韓國因為與法律體系可能的沖突都表示未有發行央行數字貨幣的計劃；瑞士也因央行數字貨幣對金融體系影響的擔憂持謹慎態度。但同時，我們也看到像泰國這樣支持央行數字貨幣發行的國家，R3也表示，某種形式的加密貨幣或將推出，相關與各國央行的對話也正在進行，總體看，相關組織、機構不僅應該注重解決技術問題，更應該為配套政策提供切實可行的建議。[2018/4/20]

那么，我們該怎么辦呢？

該問題的解決方案在于在塊中引入冗余。總的來說，有大量關于編碼理論的文獻，特別是擦除編碼，可以幫助我們解決這個問題。

簡而言之，糾刪碼允許我們將任何n個數據塊擴展為2個數據塊，其中2n個數據塊中的任何一個都足以重建原始數據塊。

如果我們強制區塊生產者擦除交易tx1、tx2、...、txn的代碼，然后隱藏單個交易，則需要隱藏n+1個交易，因為任何足以構建整個交易集的交易。在這種情況下，恒定數量的查詢使輕客戶端足以確信底層數據確實可用。

哇，原來如此？

不。雖然這個簡單的技巧使隱藏工作變得更加困難，但區塊生產者仍有可能故意以錯誤的方式執行擦除編碼。然而，一個完整的節點可以驗證這個擦除編碼是否正確完成，如果沒有，它可以向輕客戶端證明這一點。這被稱為欺詐證明。有趣的是，輕客戶端需要有一個誠實的全節點鄰居才能確定如果編碼錯誤，那么它將收到欺詐證明。這確保了輕客戶端以極高的概率訪問沒有惡意交易的鏈。

但是存在一個問題！如果簡單地實現，欺詐證明的大小可以按照塊本身的大小排序。但我們對輕客戶端的資源預設禁止我們使用這樣的設計。通過使用多維擦除編碼技術，可以在這方面有所改進，該技術以可接受的大小減少欺詐證明的大小。為簡潔起見，我們不涉及這些，但該文獻對其進行了詳細分析。

基于欺詐證明的解決方案的問題在于，輕客戶端永遠無法完全確定尚未收到欺詐證明的任何塊。此外，他們一直相信其全節點對等方是誠實的。還需要激勵誠實的節點不斷保持審計區塊。

有沒有辦法避免欺詐證明？

最近，向量承諾重新引起了區塊鏈領域的關注。這些向量承諾，尤其是對多項式的恒定大小的KZG/Kate承諾，可用于設計簡潔的DA方案，而無需欺詐證明。簡而言之，Kate承諾允許我們使用單個組元素提交多項式。此外，該方案支持我們證明在某個點i使用恒定大小的見證，多項式評估為。承諾方案在計算上是隱藏和綁定的，也是同態的，使我們能夠巧妙地避免欺詐證明。

我們強制塊生產者獲取原始交易數據并將其排列在大小為n,m的二維矩陣中。它使用多項式插值將大小為n的每一列擴展為大小為2n的列。對于這個擴展矩陣的每一行，它都會生成一個多項式承諾，并將這些承諾作為區塊頭的一部分發送。下面給出了該塊的示意圖。

輕客戶端查詢這個擴展矩陣的任何單元格以獲得見證，這使它能夠立即根據塊頭驗證它。恒定大小的成員證明使抽樣非常有效。承諾的同態性質確保只有在正確構造塊的情況下才驗證證明，并且多項式插值確保成功樣本的恒定數量意味著數據以非常高的概率可用。

該方案的更精細細節以及進一步的優化和成本估算超出了本文的范圍。

其他選擇是什么，以及進一步變更是什么？

更高維的擦除代碼和Kate承諾并不是解決DA問題的唯一方法。我們在這里跳過了其他方法，如編碼默克爾樹、編碼交錯樹、基于FRI和STARK的方法，但每種方法都有其優點和缺點。

我們在Polygon，一直在使用Kate承諾開發數據可用性解決方案。在后面的文章中，我們將介紹實現細節、您現在可以如何使用它以及我們如何致力于轉變DA問題空間。

來源鏈接：blog.polygon.technology

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