Ketersediaan dataData Availabilitas (DA) adalah teknologi inti dalam peningkatan skala Ethereum, memungkinkan sebuah node untuk secara efisien memverifikasi bahwa data tersedia untuk jaringan tanpa harus menyimpan data yang dimaksud. Hal ini penting untuk pembangunan rollups yang efisien dan bentuk skala vertikal lainnya, memungkinkan node eksekusi untuk memastikan bahwa data transaksi tersedia selama periode penyelesaian. Hal ini juga penting untuk sharding dan bentuk skala horizontal lainnya, pembaruan masa depan yang direncanakan untuk jaringan Ethereum, karena node akan perlu membuktikan bahwa data transaksi (atau blobsyang disimpan di shard jaringan memang tersedia untuk jaringan.

Beberapa solusi DA telah dibahas dan dirilis baru-baru ini (misalnya, Celestia, EigenDA, Tersedia) , semua dengan tujuan menyediakan infrastruktur yang performa dan aman untuk aplikasi untuk memposting DA.

Keuntungan dari solusi DA eksternal dibandingkan dengan L1 seperti Ethereum adalah menyediakan kendaraan yang murah dan efisien untuk data on-chain. Solusi DA sering kali terdiri dari rantai publik mereka sendiri yang dibangun untuk memungkinkan penyimpanan murah dan permissionless. Meskipun dengan modifikasi, kenyataannya tetap bahwa hosting data secara native dari blockchain sangat tidak efisien.

Oleh karena itu, kami menemukan bahwa ini intuitif untuk menjelajahi solusi yang dioptimalkan untuk penyimpanan seperti FileCoinuntuk dasar lapisan DA. FileCoin menggunakan blockchain-nya untuk mengoordinasikan transaksi penyimpanan antara klien dan penyedia penyimpanan tetapi memungkinkan data disimpan di luar rantai.

Dalam pos ini, kami menyelidiki kelayakan solusi DA yang dibangun di atas Jaringan Penyimpanan Terdistribusi (DSN). Kami mempertimbangkan FileCoin secara khusus, karena saat ini merupakan DSN yang paling banyak diadopsi. Kami menjabarkan peluang-peluang yang akan ditawarkan oleh solusi tersebut, dan tantangan-tantangan yang perlu diatasi untuk membangunnya.

Layer DA menyediakan hal berikut kepada layanan yang mengandalkan pada itu:

1. Keamanan Klien: Tidak ada node yang bisa diyakinkan bahwa data yang tidak tersedia tersedia.
2. Keamanan Global: Ketersediaan data disepakati oleh semua kecuali sebagian kecil node.
3. Kemudahan perolehan data yang efisien.

Semua ini perlu dilakukan secara efisien untuk memungkinkan penskalaan. Sebuah lapisan DA memberikan kinerja yang lebih tinggi dengan biaya lebih rendah di atas tiga poin tersebut. Sebagai contoh, setiap node dapat meminta salinan penuh data untuk membuktikan keberadaan, namun hal ini tidak efisien. Dengan memiliki sistem yang menyediakan ketiga hal ini, kita mencapai lapisan DA yang memberikan keamanan yang diperlukan untuk L2 berkoordinasi dengan L1, bersama dengan batas bawah yang lebih kuat dalam kehadiran mayoritas jahat.

Penjagaan Data

Data diposting ke sebuah @vbuterinSolusi DA memiliki masa pakai yang berguna: cukup lama untuk menyelesaikan perselisihan atau memverifikasi transisi keadaan. Data transaksi hanya perlu tersedia cukup lama untuk memverifikasi transisi keadaan yang benar atau memberikan kesempatan cukup bagi validator untuk membuat bukti kecurangan. Saat ini, calldata Ethereum adalah solusi yang paling umum digunakan oleh proyek-proyek (rollups) yang membutuhkan ketersediaan data.

Verifikasi Data yang Efisien

Pemantauan Ketersediaan Data (DASIni adalah metode standar untuk menjawab pertanyaan DA. Hal ini dilengkapi dengan manfaat keamanan tambahan, memperkuat kemampuan aktor jaringan untuk memverifikasi informasi status dari rekan mereka. Namun, ini bergantung pada node-node untuk melakukan sampling: permintaan DAS harus dijawab untuk memastikan transaksi yang ditambang tidak akan ditolak, tetapi tidak ada insentif positif atau negatif bagi sebuah node untuk meminta sampel. Dari sudut pandang node yang meminta sampel, tidak ada hukuman negatif karena tidak melakukan DAS. Sebagai contoh, Celestia menyediakan implementasi klien ringan pertama dan satu-satunya untuk melakukan DAS, memberikan asumsi keamanan yang lebih kuat kepada pengguna dan mengurangi biaya verifikasi data.

Akses Efisien

Seorang DA perlu memberikan akses data yang efisien kepada proyek-proyek yang menggunakannya. Sebuah DA yang lambat dapat menjadi bottleneck bagi layanan-layanan yang mengandalkannya, menyebabkan ketidakefisienan dalam situasi terbaik dan kegagalan sistem dalam situasi terburuk.

Jaringan Penyimpanan Terdesentralisasi

Jaringan Penyimpanan Terdesentralisasi (DSN, seperti yang diformalkan dalam FileCoin Whitepaper(1) adalah jaringan penyedia penyimpanan tanpa izin yang menawarkan layanan penyimpanan untuk pengguna jaringan. Secara informal, itu memungkinkan penyedia penyimpanan independen untuk mengoordinasikan penawaran penyimpanan dengan klien yang memerlukan layanan penyimpanan dan menyediakan penyimpanan data yang murah dan tahan lama kepada klien yang mencari layanan penyimpanan dengan harga rendah. Ini dikoordinasikan melalui blockchain yang mencatat penawaran penyimpanan dan memungkinkan pelaksanaan kontrak pintar.

Sebuah skema DSN adalah tuple dari tiga protokol: Put, Get, dan Manage. Tuple ini dilengkapi dengan properti seperti jaminan toleransi kesalahan dan insentif partisipasi.

Masukkan(data) → kunci
Klien menjalankan Put untuk menyimpan data di bawah kunci unik. Ini dicapai dengan menentukan durasi untuk penyimpanan data di jaringan, jumlah replika data yang akan disimpan untuk redundansi, dan harga yang dinegosiasikan dengan penyedia penyimpanan.

Dapatkan(kunci) → data
Klien menjalankan Get untuk mengambil data yang disimpan di bawah kunci.

Mengelola()
Protokol Manage dipanggil oleh peserta jaringan untuk mengkoordinasikan ruang penyimpanan dan layanan yang disediakan oleh penyedia dan memperbaiki kesalahan. Pada kasusFileCoin, ini dikelola melalui blockchain. Blockchain ini mencatat transaksi data yang dilakukan antara klien dan penyedia data serta bukti data yang disimpan dengan benar untuk memastikan transaksi data dipatuhi. Data yang disimpan dengan benar dibuktikan melalui posting bukti yang dihasilkan oleh penyedia data sebagai tanggapan terhadap tantangan dari jaringan. A kesalahan penyimpananTerjadi ketika penyedia penyimpanan gagal menghasilkan Bukti Pembaruan atau Bukti Waktu Ruang tepat waktu saat diminta oleh protokol Kelola, yang mengakibatkan pemotongan taruhan penyedia penyimpanan. Kesepakatan dapat pulih sendiri dalam kasus kesalahan penyimpanan jika lebih dari satu penyedia meng-hosting salinan data di jaringan dengan menemukan penyedia penyimpanan baru untuk memenuhi kesepakatan penyimpanan.

Peluang DSN

Pekerjaan yang telah dilakukan sejauh ini dalam proyek DA adalah untuk mengubah blockchain menjadi platform untuk penyimpanan panas. Karena DSN dioptimalkan untuk penyimpanan, daripada mengubah blockchain menjadi platform penyimpanan, kita bisa dengan mudah mengubah platform penyimpanan menjadi salah satu yang menyediakan ketersediaan data. Jaminan penyedia penyimpanan dalam bentuk native FILtoken dapat memberikan keamanan kripto-ekonomi yang menjamin data disimpan. Akhirnya, programabilitas transaksi penyimpanan dapat memberikan fleksibilitas seputar syarat ketersediaan data.

Motivasi paling kuat untuk mengubah kemampuan DSN untuk memecahkan DA adalah pengurangan biaya penyimpanan data di bawah solusi DA. Seperti yang kita diskusikan di bawah ini, biaya penyimpanan data di FileCoin jauh lebih murah daripada menyimpan data di Ethereum. Dengan harga Ether/USD saat ini, biayanya lebih dari 3 juta USD untuk menulis 1 GB calldata ke Ethereum, hanya akan dipangkas setelah 21 hari. Biaya calldata ini dapat menyumbang lebih dari setengah biaya transaksi rollup berbasis Ethereum. Namun, 1 GB penyimpanan di FileCoin biayanya kurang dari .0002 USD per bulan. Mengamankan DA pada harga ini atau harga serupa akan menurunkan biaya transaksi bagi pengguna dan berkontribusi pada kinerja dan skalabilitas Web3.

Keamanan Ekonomi

Dalam FileCoin, jaminan diperlukan untuk membuat ruang penyimpanan tersedia. Jaminan ini dipotong ketika penyedia gagal memenuhi kesepakatan atau menjaga jaminan jaringan. Seorang penyedia penyimpanan yang gagal menyediakan layanan menghadapi kehilangan baik jaminan yang diposting maupun keuntungan yang akan diperoleh dari menyediakan penyimpanan.

Penyesuaian Insentif

Banyak insentif protokol FileCoin sejalan dengan tujuan DA.FileCoin memberikan hukuman bagi perilaku jahat atau malas: penyedia penyimpanan harus secara aktif memberikan bukti penyimpanan selama konsensus dalam bentuk Bukti ReplikadanBukti-waktu-ruang, terus-menerus membuktikan bahwa penyimpanan ada tanpa asumsi mayoritas yang jujur. Kegagalan penyedia penyimpanan untuk memberikan bukti mengakibatkan pemangkasan taruhan, dan penghapusan dari konsensus, di antara hukuman lainnya. Solusi DA saat ini kurang insentif bagi node untuk melakukan DAS, bergantung pada perilaku altruistik ad hoc untuk bukti DA.

Programabilitas

Kemampuan untuk menyesuaikan transaksi data juga membuat DSN menjadi platform yang menarik bagi DA. Transaksi data dapat memiliki durasi yang bervariasi, memungkinkan pengguna DA berbasis DSN untuk membayar hanya untuk DA yang mereka butuhkan. Toleransi kesalahan juga dapat disesuaikan dengan mengatur jumlah salinan yang akan disimpan di seluruh jaringan. Penyesuaian lebih lanjut didukung melalui kontrak pintar di FileCoin (yang disebutPemeran) yang dieksekusi di FEVMIni mengarah ke ekosistem DApps yang berkembang dari FileCoin, dari solusi komputasi-di-atas-penyimpanan seperti Bacalhauke solusi DeFi dan staking likuid seperti Glif. Retrievmenggunakan Aktor FileCoin untuk memberikan insentif yang sejalan dengan pengambilan dengan wasit yang diizinkan. Pemrograman FileCoin dapat digunakan untuk menyesuaikan persyaratan DA yang diperlukan untuk solusi yang berbeda, sehingga platform yang bergantung pada DA tidak membayar lebih dari yang mereka butuhkan.

Tantangan untuk Arsitektur DA Berbasis DSN

Dalam penyelidikan kami, kami telah mengidentifikasi tantangan-tantangan signifikan yang perlu diatasi sebelum layanan DA dapat dibangun di DSN. Saat ini kita membahas tentang kelayakan implementasi, kita akan menggunakan FileCoin sebagai fokus utama pembahasan.

Latensi Bukti

Bukti kriptografis yang memastikan integritas transaksi dan data yang disimpan di FileCoin memerlukan waktu untuk dibuktikan. Ketika data di-commit ke jaringan, data tersebut dipartisi menjadi 32 gigabyte sektor dan “tertutup.” Penyegelan data adalah dasar dari kedua Proof-of-Replication ( PoRep) yang membuktikan bahwa penyedia penyimpanan menyimpan satu atau lebih salinan unik dari data tersebut, dan Proof-of-Spacetime (PoST) yang membuktikan bahwa penyedia penyimpanan menyimpan salinan unik secara terus menerus selama jangka waktu kesepakatan penyimpanan. Penyegelan harus mahal secara komputasi untuk memastikan bahwa penyedia penyimpanan tidak menyegel data sesuai permintaan untuk merusak PoReP yang diperlukan. Ketika protokol menyajikan tantangan periodik kepada penyedia penyimpanan untuk memberikan bukti penyimpanan unik dan berkelanjutan, penyegelan harus aman memakan waktu lebih lama dari jendela respons sehingga penyedia penyimpanan tidak dapat memalsukan bukti atau replika dengan mudah. Oleh karena itu, penyedia dapat membutuhkan sekitar tiga jam untuk menyegel sektor data.

Ambang Penyimpanan

Karena biaya komputasi dari operasi penyegelan, ukuran sektor dari data yang disegel harus ekonomis layak. Harga penyimpanan harus membenarkan biaya penyegelan kepada penyedia penyimpanan, dan demikian pula, biaya hasil dari data yang disimpan harus cukup rendah dalam skala (dalam hal ini, untuk sekitar 32GB) agar klien ingin menyimpan data di FileCoin. Meskipun sektor yang lebih kecil dapat disegel, hal ini akan meningkatkan harga penyimpanan untuk mengkompensasi penyedia penyimpanan. Untuk mengatasi hal ini,pengumpul datamengumpulkan potongan data yang lebih kecil dari pengguna untuk di-commit ke FileCoin sebagai sekelompok yang mendekati 32 GB. Aggregator data melakukan commit terhadap data pengguna melalui Proof-of-Data-Segment-InclusionPoDSI) yang menjamin inklusi data pengguna dalam sektor, dan CID sub-pieces (pCID), yang akan digunakan pengguna untuk mengambil data dari jaringan.

Konsensus Batasan

Mekanisme konsensus FileCoin, Konsensus yang Diharapkan, memiliki waktu blok 30 detik dan finalitas dalam hitungan jam, yang mungkin akan meningkat di masa mendatang (lihat FIP-0086untuk kepastian cepat pada FileCoin). Ini umumnya terlalu lambat untuk mendukung throughput transaksi yang dibutuhkan untuk Layer 2 yang mengandalkan DA untuk data transaksi. Waktu blok FileCoin dibatasi oleh perangkat keras penyedia penyimpanan; semakin rendah waktu blok, semakin sulit bagi penyedia penyimpanan untuk menghasilkan dan menyediakan bukti penyimpanan, dan semakin banyak penyedia penyimpanan yang akan dikenai hukuman secara salah karena melewatkan jendela pembuktian untuk penyimpanan data yang benar. Untuk mengatasi hal ini, InterPlanetary Consensus (IPC) subnetsdapat dimanfaatkan untuk memanfaatkan waktu konsensus yang lebih cepat. IPC menggunakan Tendermintkonsensus -seperti dan DRANDuntuk keacakan: dalam kasus di mana DRAND adalah bottleneck, kami akan dapat mencapai waktu blok 3 detik dengan subnet IPC. Dalam kasus bottleneck Tendermint, PoCs seperti Narwhaltelah mencapai waktu blok dalam ratusan milidetik.

Kecepatan Pemulihan

Rintangan terakhir untuk dibangun adalah pengambilan. Dari batasan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa FileCoin cocok untuk penyimpanan dingin atau hangat. Namun, data DA panas dan perlu mendukung aplikasi yang performa. Pengambilan yang selaras dengan insentif sulit dilakukan di FileCoin; data perlu di-unseal sebelum disajikan kepada klien, yang menambah latensi. Saat ini, pengambilan cepat dilakukan melalui SLA atau penyimpanan data yang belum di-unseal bersama sektor-sektor yang telah di-seal, baik yang tidak dapat diandalkan dalam arsitektur aplikasi yang aman dan tanpa izin di FileCoin. Terutama dengan Pulihkanmembuktikan bahwa pengambilan dapat dijamin melalui FVM, pengambilan cepat yang sejalan dengan insentif di FileCoin tetap menjadi area yang perlu dieksplorasi lebih lanjut.

Analisis Biaya

Dalam bagian ini, kami mempertimbangkan biaya yang timbul dari pertimbangan desain ini. Kami menunjukkan biaya penyimpanan 32GB sebagai Ethereum calldata, Celestia blobdata, EigenDA blobdata, dan sebagai sektor di FileCoin menggunakan harga pasar saat ini.

Analisis ini menyoroti harga Ethereum calldata: 100 juta USD untuk 32 GB data. Harga ini menunjukkan biaya keamanan di balik konsensus Ethereum, dan tergantung pada volatilitas Ether dan harga gas. Upgrade Dencun, yang memperkenalkan Proto-Danksharding (sedangEIP-4844) memperkenalkan transaksi blob dengan target 3 blob per blok dengan ukuran sekitar 125 KB masing-masing, dan penetapan harga gas blob variabel untuk mempertahankan jumlah blob yang ditargetkan per blok. Upgrade ini memotong biaya Ethereum DA menjadi ⅕: 20 juta USD untuk 32 GB data blob.

Celestia dan EigenDA memberikan peningkatan yang signifikan: 8.000 dan 26.000 USD untuk 32 GB data, masing-masing. Keduanya tunduk pada volatilitas harga pasar dan mencerminkan sebagian biaya konsensus yang mengamankan data mereka: Celestia dengan teknologi aslinya TIAtoken, dan EigenDA dengan Ether.

Dalam semua kasus di atas, data yang disimpan tidak bersifat permanen. Ethereum calldata disimpan selama 3 minggu, dengan blobs disimpan selama 18 hari. EigenDA menyimpan blobs selama default 14 hari. Sejak implementasi Celestia saat ini, data blob disimpan secara tak terbatas oleh node arsip tetapi hanya diambil sampel oleh node ringan untuk maksimum 30 hari.

Kedua tabel terakhir adalah perbandingan langsung antara FileCoin dan solusi DA saat ini. Kesetaraan biaya pertama kali mencantumkan biaya satu byte data pada platform yang diberikan. Jumlah byte FileCoin yang dapat disimpan untuk waktu yang sama dengan biaya yang sama kemudian ditunjukkan.

Hal ini menunjukkan bahwa FileCoin jauh lebih murah daripada solusi DA saat ini, dengan biaya pecahan sen untuk menyimpan jumlah data yang sama dalam waktu yang sama. Berbeda dengan node Ethereum dan solusi DA lainnya, node FileCoin dioptimalkan untuk menyediakan layanan penyimpanan, dan sistem buktinya memungkinkan node untuk membuktikan penyimpanan, daripada menggandakan penyimpanan di setiap node dalam jaringan. Tanpa memperhitungkan ekonomi penyedia penyimpanan (seperti biaya energi untuk menutup data), hal ini menunjukkan bahwa biaya pokok proses penyimpanan pada FileCoin hampir tidak ada. Hal ini menunjukkan peluang pasar dalam jutaan USD per gigabyte dibandingkan dengan Ethereum untuk sistem yang dapat menyediakan layanan DA yang aman dan performa di FileCoin.

Throughput

Di bawah ini, kami mempertimbangkan kapasitas solusi DA dan permintaan yang dihasilkan oleh rollups utama lapisan 2.

Karena blockchain FileCoin diatur dalam tipsetsdengan beberapa blok di setiap tinggi blok, jumlah transaksi yang dapat dilakukan tidak dibatasi oleh konsensus atau ukuran blok. Kendala data yang ketat dari FileCoin adalah kapasitas penyimpanan di seluruh jaringan, bukan yang diizinkan melalui konsensus.

Untuk permintaan DA harian, kami mengambil data dari Rollups DA dan Executiondari Terry Chung dan Wei Dai, yang mencakup rata-rata harian selama 30 hari dan satu hari contoh. Ini memungkinkan kita untuk mempertimbangkan permintaan rata-rata sambil tidak mengabaikan aberrasi dari rata-rata (misalnya, permintaan Optimism pada 15/8/2023 sekitar 261.000.000 byte lebih dari 4x rata-rata 30 hari sebesar 64.000.000 byte).

Dari pilihan ini, kami melihat bahwa terlepas dari peluang biaya DA yang lebih rendah, kami akan membutuhkan peningkatan dramatis dalam permintaan DA untuk memanfaatkan ukuran sektor FileCoin 32 GB secara efisien. Meskipun menyegel sektor 32 GB dengan data kurang dari 32 GB akan membuang-buang sumber daya, kami dapat melakukannya sambil tetap menuai keuntungan biaya.

Arsitektur

Dalam bagian ini, kami mempertimbangkan arsitektur teknis yang dapat dicapai jika kita membangun ini hari ini. Kami akan mempertimbangkan arsitektur ini dalam konteks aplikasi L2 sembarang dan rantai L1 yang dilayani oleh L2. Karena solusi ini adalah solusi DA eksternal, seperti Celestia dan EigenDA, kami tidak mempertimbangkan FileCoin sebagai contoh L1.

Komponen

Bahkan pada level tinggi, DA di FileCoin akan menggunakan banyak fitur berbeda dari ekosistem FileCoin.

Transaksi: Pengguna di hulu melakukan transaksi pada platform yang memerlukan DA. Ini bisa menjadi L2.

Platform yang Menggunakan DA: Ini adalah platform yang menggunakan DA sebagai layanan. Ini bisa menjadi L2 yang memposting data transaksi ke FileCoin DA dan komitmen ke L1, seperti Ethereum.

Layer 1: Ini adalah L1 apa pun yang berisi komitmen yang menunjuk ke data pada solusi DA. Ini bisa menjadi Ethereum, mendukung L2 yang memanfaatkan solusi DA FileCoin.

Aggregator: Frontend dari solusi DA berbasis FileCoin adalah aggregator, komponen terpusat yang menerima data transaksi dari L2 dan klien DA lainnya serta menggabungkannya ke dalam sektor 32 GB yang cocok untuk disegel. Meskipun sebuah bukti konsep sederhana akan mencakup agregator terpusat, platform yang menggunakan solusi DA juga dapat menjalankan agregator mereka sendiri, misalnya sebagai sidecar ke pengurut L2. Pusatnya agregator dapat dilihat mirip dengan pengurut L2 atau penyebar EigenDA. Begitu agregator telah menyusun payload sekitar 32GB, ia melakukan kesepakatan penyimpanan dengan penyedia penyimpanan untuk menyimpan data tersebut. Klien diberikan jaminan bahwa data mereka akan dimasukkan dalam sektor dalam bentuk PoDSI (Bukti Inklusi Segmen Data), dan pCID untuk mengidentifikasi data mereka setelah berada di jaringan. pCID ini lah yang akan dimasukkan dalam komitmen negara bagian pada L1 untuk merujuk data transaksi pendukung.

Verifier: Verifier meminta data dari penyedia penyimpanan untuk memastikan integritas komitmen negara dan membangun bukti kecurangan, yang dijanjikan ke L1 dalam kasus kecurangan yang dapat dibuktikan.

Penawaran Penyimpanan: Begitu pengumpul telah menyusun muatan mendekati 32GB, pengumpul membuat penawaran penyimpanan dengan penyedia penyimpanan untuk menyimpan data.

Posting blob (Put): Untuk memulai put, klien DA akan mengirimkan blob mereka yang berisi data transaksi ke agregator. Ini dapat dilakukan secara off-chain, atau secara on-chain melalui orakel agregator on-chain. Untuk mengonfirmasi penerimaan blob, agregator mengembalikan PoDSI ke klien untuk membuktikan bahwa blob mereka disertakan dalam sektor yang diagregasikan yang akan di-commit ke subnet. pCID (sub-piece Content IDentifier) juga dikembalikan. Ini adalah apa yang akan digunakan klien dan pihak lain yang tertarik untuk merujuk blob ketika sedang disajikan di FileCoin.

Penawaran data akan muncul di rantai dalam hitungan menit setelah kesepakatan dibuat. Hambatan terbesar terhadap latensi adalah waktu penutupan, yang bisa memakan waktu 3 jam. Ini berarti meskipun kesepakatan telah dibuat, dan klien dapat yakin bahwa data akan muncul di jaringan, data belum dapat dijamin dapat diquery hingga proses penutupan selesai.Lotusklien memiliki sebuahpemulihan cepatfitur di mana salinan data yang tidak disegel disimpan bersama salinan yang disegel yang mungkin dapat dilayani segera setelah data yang tidak disegel ditransfer ke penyedia penyimpanan data, selama perjanjian pengambilan tidak bergantung pada bukti data yang disegel muncul di jaringan. Namun, fungsionalitas ini tergantung pada kebijakan penyedia data, dan tidak dijamin secara kriptografis sebagai bagian dari protokol. Jika jaminan pengambilan cepat akan disediakan, harus ada perubahan dalam konsensus dan mekanisme insentif yang diterapkan untuk menegakkannya.

Mengambil blob (Dapatkan): Pengambilan mirip dengan operasi simpan. Kesepakatan pengambilan perlu dibuat, yang akan muncul di rantai dalam hitungan menit. Latensi pengambilan akan bergantung pada syarat kesepakatan dan apakah salinan data yang belum disegel disimpan untuk pengambilan cepat. Dalam kasus pengambilan cepat, latensi akan tergantung pada kondisi jaringan. Tanpa pengambilan cepat, data perlu di-unseal sebelum disajikan kepada klien, yang membutuhkan waktu yang sama seperti penyegelan, sekitar 3 jam. Oleh karena itu tanpa optimasi kita memiliki perjalanan pulang maksimum 6 jam, perbaikan besar dalam pelayanan data perlu dilakukan sebelum ini menjadi sistem yang layak untuk DA atau bukti kecurangan.

Bukti DA: bukti DA dapat dianggap dalam dua langkah; melalui PoDSI yang diberikan saat data dijadikan komitmen ke agregator saat kesepakatan sedang dibuat dan kemudian komitmen berkelanjutan dari PoRep dan PoST yang disediakan penyedia penyimpanan melalui mekanisme konsensus FileCoin. Seperti yang dibahas di atas, PoRep dan PoST memberikan jadwal dan jaminan yang dapat dibuktikan tentang keberlanjutan dan ketahanan data.

Solusi ini akan sangat menggunakan bridging, karena setiap klien yang mengandalkan DA (terlepas dari konstruksi bukti) harus dapat berinteraksi dengan FileCoin. Dalam kasus pCID yang disertakan dalam transisi state yang diposting ke L1, seorang verifikator dapat melakukan pemeriksaan awal untuk memastikan bahwa pCID palsu tidak di-commit. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan, misalnya, melalui oracle yang memposting data FileCoin di L1 atau melalui verifikator yang memverifikasi keberadaan transaksi data atau sektor yang sesuai dengan pCID. Demikian pula, verifikasi validitas atau bukti kecurangan yang diposting ke L1 mungkin perlu menggunakan jembatan untuk meyakinkan diri akan sebuah bukti. Jembatan yang tersedia saat ini adalah AxelardanCeler.

Analisis Keamanan

Integritas FileCoin ditegakkan melalui pemotongan jaminan. Jaminan dapat dipotong dalam dua kasus: kesalahan penyimpananataukesalahan konsensus. Kesalahan penyimpanan terkait dengan penyedia penyimpanan yang tidak dapat memberikan bukti data yang disimpan (baik PoRep atau PoST), yang akan berkorelasi dengan kurangnya ketersediaan data dalam model kami. Kesalahan konsensus sesuai dengan tindakan berbahaya dalam konsensus, protokol yang mengelola buku besar transaksi dari mana FEVM diabstraksi.

• A Gangguan SektorMerujuk pada denda yang diakibatkan dari kegagalan untuk memposting bukti penyimpanan kontinu. Penyedia penyimpanan diberi periode toleransi satu hari di mana denda tidak dikenakan untuk penyimpanan yang rusak. Setelah 42 hari sejak sektor menjadi rusak, sektor tersebut akan diakhiri. Biaya yang dikenakan akan dibakar.

BR(t) = ProjectedRewardFraction(t) * SectorQualityAdjustedPower

• Sebuah Penghentian Sektorterjadi setelah sektor mengalami kerusakan selama 42 hari atau penyedia penyimpanan dengan sengaja mengakhiri perjanjian. Biaya penghentian setara dengan jumlah maksimum yang diperoleh sektor hingga penghentian, dengan batas atas pendapatan selama 90 hari. Biaya perjanjian yang belum dibayar dikembalikan kepada klien. Biaya yang timbul dibakar.

max(SP(t), BR(StartEpoch, 20d) + BR(StartEpoch, 1d)terminationRewardFactormin(SectorAgeInDays, 140))

• Pemangkas Pelaku Pasar Penyimpananterjadi dalam kejadian suatu kesepakatan berakhir. Ini adalah pengurangan jaminan yang disediakan penyedia penyimpanan di belakang kesepakatan.

Keamanan yang disediakan oleh FileCoin sangat berbeda dari keamanan blockchain lainnya. Sementara data blockchain biasanya diamankan melalui konsensus, konsensus FileCoin hanya mengamankan buku besar transaksi, bukan data yang dirujuk oleh transaksi tersebut. Data yang disimpan di FileCoin hanya memiliki keamanan yang cukup untuk mendorong penyedia penyimpanan memberikan penyimpanan. Ini berarti bahwa data yang disimpan di FileCoin diamankan melalui denda kesalahan dan insentif bisnis seperti reputasi dengan klien. Dengan kata lain, kesalahan data pada blockchain ekuivalen dengan pelanggaran konsensus, dan merusak keamanan rantai atau konsep keabsahan transaksi. FileCoin dirancang untuk toleran kesalahan dalam hal penyimpanan data, dan oleh karena itu hanya menggunakan konsensusnya untuk mengamankan buku transaksi dan aktivitas terkait transaksi. Biaya bagi penambang penyimpanan yang tidak memenuhi kesepakatan datanya memiliki maksimum 90 hari nilai hadiah penyimpanan dalam bentuk denda, dan kehilangan agunan yang disediakan oleh penambang untuk mengamankan kesepakatan.

Oleh karena itu, biaya serangan penahanan data yang diluncurkan dari penyedia FileCoin hanya sekadar biaya kesempatan dari kesepakatan pengambilan. Pengambilan data di FileCoin bergantung pada penambang penyimpanan yang didorong oleh biaya yang dibayar oleh klien. Namun, tidak ada dampak negatif bagi penambang yang tidak merespons permintaan pengambilan data. Untuk mengurangi risiko satu penambang penyimpanan mengabaikan atau menolak kesepakatan pengambilan data, data di FileCoin dapat disimpan oleh beberapa penambang.

Karena keamanan ekonomi di balik data yang disimpan di FileCoin jauh lebih rendah daripada solusi berbasis blockchain, pencegahan manipulasi data juga harus dipertimbangkan. Manipulasi data dilindungi melalui sistem bukti FileCoin. Data dirujuk melalui CIDs, di mana korupsi data langsung dapat terdeteksi. Seorang penyedia oleh karena itu tidak dapat melayani data yang korup, karena mudah diverifikasi apakah data yang diambil cocok dengan CID yang diminta. Penyedia data tidak dapat menyimpan data yang rusak di tempat data yang tidak rusak. Setelah menerima data klien, penyedia harus memberikan bukti dari sektor data yang disegel dengan benar untuk memulai kesepakatan data (periksa ini). Oleh karena itu, kesepakatan penyimpanan tidak dapat dimulai dengan data yang rusak. Selama masa berlaku kesepakatan penyimpanan, PoSTs disediakan untuk membuktikan pengawasan (ingat bahwa ini membuktikan pengawasan sektor data yang disegel dan pengawasan sejak PoST terakhir). Karena PoST bergantung pada sektor yang disegel pada saat generasi bukti, sektor yang rusak akan mengakibatkan PoST palsu, yang akan mengakibatkan kegagalan sektor. Oleh karena itu, penyedia penyimpanan tidak dapat menyimpan atau melayani data yang rusak, tidak dapat mengklaim imbalan untuk layanan yang diberikan untuk data yang tidak rusak, dan tidak dapat menghindari dikenakan sanksi karena mencampuri data klien.

Keamanan dapat diperkuat melalui peningkatan jaminan yang dijanjikan oleh penyedia penyimpanan kepada Aktor Pasar Penyimpanan, yang saat ini ditentukan oleh penyedia penyimpanan dan klien. Jika kita mengasumsikan bahwa ini sudah cukup tinggi (misalnya, taruhan yang sama dengan validator Ethereum) untuk mendorong penyedia agar tidak wanprestasi, kita dapat memikirkan apa yang tersisa untuk dipastikan (meskipun ini akan sangat tidak efisien secara modal, karena taruhan ini diperlukan untuk mengamankan setiap blob transaksi atau sektor dengan blob yang terakumulasi). Sekarang, penyedia data bisa memilih untuk membuat data tidak tersedia selama maksimum 41 hari sebelum kesepakatan penyimpanan diakhiri oleh Aktor Pasar Penyimpanan. Mengasumsikan kesepakatan data yang lebih pendek, kita dapat mengasumsikan bahwa data bisa dibuat tidak tersedia hingga hari terakhir kesepakatan. Dalam ketiadaan aksi jahat yang terkoordinasi, hal ini dapat dikurangi melalui replikasi pada beberapa penyedia penyimpanan sehingga data dapat terus disajikan.

Kita dapat mempertimbangkan biaya dari seorang penyerang yang mengesampingkan konsensus untuk menerima bukti palsu atau menulis ulang sejarah ledger untuk menghapus transaksi dari orderbook tanpa menghukum penyedia penyimpanan yang bertanggung jawab. Namun, perlu dicatat bahwa dalam kasus pelanggaran keselamatan seperti itu, seorang penyerang akan dapat memanipulasi ledger FileCoin sesuai keinginannya. Agar seorang penyerang dapat melakukan serangan tersebut, mereka setidaknya memerlukan mayoritas saham di rantai FileCoin. Saham terkait dengan penyimpanan yang disediakan ke jaringan; dengan 25 EiB (10¹⁶ byte) data saat ini yang mengamankan rantai FileCoin, setidaknya diperlukan 12.5 EiB bagi pelaku jahat untuk menawarkan rantai mereka sendiri yang akan memenangkan aturan pemilihan garpu. Ini lebih ditekan oleh pemangkasan yang terkait dengan kesalahan konsensus, di mana hukumannya adalah kehilangan semua jaminan yang dijanjikan dan imbalan blok serta semua penghentian dari partisipasi dalam konsensus.

Selain itu: Menahan serangan terhadap solusi DA lainnya \
Meskipun di atas menunjukkan bahwa FileCoin kurang dalam melindungi data dari serangan penahanan, namun tidak sendirian.

• Ethereum: Secara umum, satu-satunya cara untuk menjamin bahwa permintaan ke jaringan Ethereum dijawab adalah dengan menjalankan node penuh. Node penuh tidak memiliki persyaratan untuk memenuhi permintaan pengambilan data di luar konsensus—dan karenanya. Konstruksi seperti PeerDASmemperkenalkan sistem penilaian rekan untuk respon node terhadap pengambilan data di mana node dengan skor yang cukup rendah (pada dasarnya reputasi DA) dapat diisolasi dari jaringan.
• Celestia: Meskipun Celestia memiliki keamanan per-byte yang jauh lebih kuat terhadap serangan penahanan dibandingkan dengan konstruksi FileCoin kami, satu-satunya cara untuk memanfaatkan keamanan ini adalah dengan meng-host node penuh Anda sendiri. Permintaan ke infrastruktur Celestia yang tidak dimiliki dan dioperasikan secara internal dapat disensor tanpa hukuman.
• EigenDA: Mirip dengan Celestia, layanan mana pun dapat menjalankan node Operator EigenDA untuk memastikan pengambilan data mereka sendiri. Dengan demikian, permintaan pengambilan data protokol luar dapat disensor. Perlu juga dicatat bahwa EigenDA memiliki dispenser terpusat dan terpercaya yang bertanggung jawab atas enkoding data, komitmen KZG, dan dispersi data, mirip dengan agregator kami.

Keamanan Pemulihan

Kemampuan pengambilan diperlukan untuk DA. Idealnya, kekuatan pasar mendorong penambang secara ekonomis rasional untuk menerima kesepakatan pengambilan, dan bersaing dengan penambang lain untuk menjaga harga bagi klien tetap rendah. Diasumsikan bahwa ini sudah cukup bagi penyedia data untuk menyediakan layanan pengambilan, namun mengingat pentingnya DA, wajar untuk menuntut lebih banyak keamanan.

Pengambilan saat ini tidak dijamin melalui keamanan ekonomi yang disebutkan di atas. Hal ini karena sulit secara kriptografis untuk membuktikan bahwa data tidak diterima oleh klien (dalam kasus di mana klien perlu menyangkal klaim penyimpan data) secara terdesentralisasi. Jaminan pengambilan asli protokol akan diperlukan agar pengambilan dapat diamankan melalui keamanan ekonomi FileCoin. Dengan perubahan minimal pada protokol, ini berarti bahwa pengambilan perlu terkait dengan kesalahan sektor atau pengakhiran transaksi.Pulihkan adalah bukti konsep yang mampu memberikan jaminan pengambilan data dengan menggunakan "wasit" tepercaya untuk menengahi perselisihan pengambilan data.

Selain itu: Pengambilan pada solusi DA lainnya \
Seperti yang terlihat di atas, FileCoin kurang memiliki jaminan pemulihan protokol yang diperlukan untuk mencegah penyedia penyimpanan (atau pemulihan) bertindak dengan egois. Dalam kasus Ethereum dan Celestia, satu-satunya cara untuk menjamin bahwa data dari protokol dapat dibaca adalah dengan meng-host node penuh sendiri, atau mempercayai SLA dari penyedia infrastruktur. Tidak mudah untuk menjamin pemulihan sebagai penyedia penyimpanan FileCoin; pengaturan analog di FileCoin adalah menjadi penyedia penyimpanan (memerlukan biaya infrastruktur yang signifikan) dan berhasil menerima kesepakatan penyimpanan yang sama sebagai penyedia penyimpanan yang diposting sebagai pengguna, pada saat itu seseorang akan membayar untuk menyediakan penyimpanan kepada diri mereka sendiri.

Analisis Latensi

Latensi pada FileCoin ditentukan oleh beberapa faktor, seperti jaringan, topologi, konfigurasi klien penambangan penyimpanan, dan kemampuan perangkat keras. Kami menyediakan analisis teoritis yang membahas faktor-faktor ini, dan kinerja yang dapat diharapkan dari konstruksi kami.

Karena desain sistem bukti FileCoin dan kurangnya insentif pengambilan, FileCoin tidak dioptimalkan untuk memberikan latensi putaran kinerja tinggi dari pos awal data hingga pengambilan data awal. Pengambilan kinerja tinggi di FileCoin adalah area penelitian aktif yang terus berubah seiring dengan peningkatan kemampuan penyedia penyimpanan dan FileCoin memperkenalkan fitur-fitur baru. Kami mendefinisikan "putaran" sebagai waktu dari pengajuan kesepakatan data hingga saat paling awal data yang dikirim ke FileCoin dapat diunduh.

Waktu Blok \
Dalam Konsensus yang Diharapkan FileCoin, transaksi data dapat disertakan dalam waktu blok 30 detik. 1 jam adalah waktu tipikal untuk konfirmasi data sensitif on-chain (seperti transfer koin).

Pemrosesan Data \
Waktu pemrosesan data bervariasi luas antara penyedia penyimpanan dan konfigurasi. Proses penyegelan dirancang untuk memakan waktu 3 jam dengan perangkat keras pertambangan penyimpanan standar. Para penambang sering kali melampaui ambang batas 3 jam ini melalui konfigurasi klien khusus, paralelisasi, dan investasi dalam perangkat keras yang lebih mampu. Variasi ini juga memengaruhi durasi pembukaan sektor, yang dapat dihindari sama sekali dengan opsi pengambilan cepat dalam implementasi klien FileCoin seperti Lotus. Pengaturan pengambilan cepat menyimpan salinan data yang belum disegel bersama data yang disegel, yang secara signifikan mempercepat waktu pengambilan. Berdasarkan ini, kita dapat mengasumsikan keterlambatan kasus terburuk selama tiga jam dari penerimaan kesepakatan data hingga data tersedia di rantai.

Kesimpulan dan Arah Masa Depan

Artikel ini mengeksplorasi membangun sebuah DA dengan memanfaatkan DSN yang sudah ada, FileCoin. Kami mempertimbangkan persyaratan sebuah DA sehubungan dengan perannya sebagai elemen kritis dari infrastruktur penskalaan di Ethereum. Kami mempertimbangkan membangun di atas FileCoin untuk kelayakan DA pada DSN, dan menggunakannya untuk mempertimbangkan peluang yang akan diberikan solusi di FileCoin kepada ekosistem Ethereum, atau siapa pun yang akan mendapat manfaat dari lapisan DA yang hemat biaya.

FileCoin membuktikan bahwa DSN dapat secara drastis meningkatkan efisiensi penyimpanan data dalam sistem terdistribusi berbasis blockchain, dengan penghematan terbukti sebesar 100 juta USD per 32 GB yang ditulis pada harga pasar saat ini. Meskipun permintaan untuk DA belum cukup tinggi untuk mengisi sektor 32 GB, keunggulan biaya DA tetap berlaku jika sektor kosong disegel. Meskipun laten saat ini dari penyimpanan dan pengambilan di FileCoin tidak sesuai untuk kebutuhan penyimpanan panas, implementasi khusus penambang penyimpanan dapat memberikan kinerja yang memadai dengan data tersedia dalam waktu kurang dari 3 jam.

Kepercayaan yang meningkat pada penyedia penyimpanan FileCoin dapat disesuaikan melalui jaminan variabel, seperti dalam EigenDA. FileCoin memperluas keamanan yang dapat disesuaikan ini untuk mengizinkan sejumlah replika disimpan di seluruh jaringan, menambahkan toleransi byzantine yang dapat disesuaikan. Pengambilan data yang dijamin dan performant perlu dipecahkan untuk mengatasi serangan penahanan data secara kuat, namun seperti solusi lainnya, satu-satunya cara untuk benar-benar menjamin dapat diambil kembali adalah dengan meng-host node sendiri atau mempercayai penyedia infrastruktur.

Kami melihat peluang untuk DA dalam pengembangan lebih lanjut dari PoDSI, yang dapat digunakan (bersamaan dengan bukti FileCoin saat ini) sebagai pengganti DAS untuk menjamin inklusi data dalam sektor tersegel yang lebih besar. Bergantung pada bagaimana ini terlihat, ini mungkin membuat putaran data yang lambat dapat ditoleransi, karena bukti kecurangan dapat diposting dalam jendela 1 hari hingga 1 minggu, sementara DA dapat dijamin sesuai permintaan. PoDSI masih baru dan sedang dalam pengembangan intensif, sehingga kami belum membuat implikasi tentang bagaimana PoDSI yang efisien dapat terlihat, atau mesin yang diperlukan untuk membangun sistem di sekitarnya. Karena ada solusi untuk komputasi di atas data FileCoin, gagasan tentang solusi yang menghitung PoDSI pada data yang tersegel atau tidak tersegel mungkin tidak di luar kemungkinan dalam ranah kemungkinan masa depan yang dekat.

Ketika kedua bidang DA dan FileCoin berkembang, kombinasi baru dari solusi dan teknologi yang memungkinkan mungkin memungkinkan konsep-konsep baru.Integrasi Solana dengan jaringan FileCoinSeperti yang ditunjukkan, DSN memiliki potensi sebagai teknologi penskalaan. Biaya penyimpanan data di FileCoin memberikan peluang terbuka dengan jendela optimasi yang besar. Meskipun tantangan yang dibahas dalam artikel ini disajikan dalam konteks pemberdayaan DA, solusi akhir mereka akan membuka berbagai alat dan sistem baru yang dapat dibangun di luar DA.

Penyangkalan:

1. Artikel ini diambil dari [Fenbushi Capital]. Semua hak cipta milik penulis asli [Fenbushi Capital]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apapun.
3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.