金色觀察丨StarkWare詳解三種數據可用性模式：Rollup、Validium、Volition_以太坊

文/StarkWare，譯/金色財經xiaozou

摘要

StarkWare根據客戶優先事項的不同，提供了一系列數據可用性模式供客戶選擇。

用于STARK證明的數據可用性有三種方式，在實際操作中可以按需選擇：

—?Rollup：賬本直接在區塊鏈上發布。

—?Validium：由一個數據可用性委員會保障賬本安全，只在鏈上存儲一個哈希值。

—?Volition：有多個app可以讓用戶為每一筆交易選擇DA模式——Rollup還是Validium。

無論使用哪種DA模式，所有交易的有效性都由STARKs保證。

前言

截至2022年11月，StarkEx已結算交易超過7500億美元，已結算以太坊上交易2.7億筆。在NFT領域，StarkEx為ImmutableX和Sorare等應用程序提供支持，已鑄造NFT超過8500萬個，價格比直接在以太坊上操作便宜1000倍。基于STARK的技術正在擴展以太坊。例如，僅在一周內，StarkEx運行的交易數量是以太坊的1.6倍，而占用的以太坊區塊空間還不到0.1%。與此同時，它還為用戶提供了與直接在以太坊上結算相同級別的安全性。

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StarkWare是如何做到這一點的？

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用戶在L2上發送交易，這些交易被批處理并發送給STARK驗證器。STARK驗證器知道這些交易被處理之前和之后的賬本狀態。證明者生成一個STARK證明，證明在執行這些交易后賬本的新狀態是有效的。新的狀態和STARK證明被發送給鏈上STARK驗證器。該證明的驗證通過以太坊上的不可篡改的智能合約自動進行。

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這種架構提供了兩全其美的結果：我們既可以擁有較低的交易成本，又可仍然讓以太坊作為中立仲裁員。有以太坊作為仲裁員是很好的，更重要的是還為終端用戶提供了至關重要的安全保障。進行交易的用戶現在可以安心交易了，因為他們的資金是受以太坊妥善保護的，一旦在以太坊上驗證后，交易就是不可篡改的。用戶對其資金也有完全的自我托管權。自我托管很重要，因為它可以確保用戶在任何時候都可以使用自己的資金，而無需依賴任何第三方。

數據可用性在其間發揮什么作用？

重要的是要強調這個證明做了什么，沒做什么。該證明證實了新狀態的有效性，但它并沒有說明新狀態是什么。所以，你需要數據可用性。如果我們只有證明，那么區塊鏈所知道的是提交的交易是有效的，但它并不知道新的狀態是什么！此數據的使用者包括這些證明所涉交易的用戶。如果他們想在以太坊上提取資金，而不需要信任L2運營商，就應該向他們提供這些數據。這使用戶能夠完全自我托管其資金。

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這里有一個類比，你的高中老師讓你證明X=X，這根本無需證明。和“X實際等于多少？”這個問題相比，哪個更難回答？為此，你另需其他信息，比如X=5，或者其他值都可以。同樣，在區塊鏈上，可以將STARK證明提交給STARK驗證器智能合約進行驗證。驗證器可以證實證明是有效的。但是你需要一個單獨的輸入告訴你X是多少。

有三種方式可以使這些數據可用。

Rollup模式

Rollup模式確保賬本的狀態與證明一起被存儲在以太坊上。目前使用Rollup模式的有dYdX和StarkNetL2公共網絡。這里的好處很明顯：人們可以只通過與以太坊區塊鏈交互來重新創建賬本的狀態。這意味著，作為終端用戶，你可以在以太坊上與相關的智能合約進行無需信任的溝通，即使L2系統停機，你也可以提取你的資金。

Validium模式

在Rollup模式下，大部分以太坊gas成本都流向了數據可用性，而不是證明驗證。這是因為在區塊鏈上存儲數據是非常消耗gas的。在Validium模式下，賬本信息不發送到以太坊，而是被存儲在鏈下數據可用性委員會那里。以太坊存儲這個賬本信息的一個哈希值。這個數據可用性委員會由法定人數的獨立成員組成，他們負責監督正確的狀態更新，并保存所處理數據的副本。每個StarkEx實例都可以有各自的法定人數。StarkEx上現有應用的法定組成包括Consensys、Nethermind、Iqlusion和Cephalopod等實體。

相應的好處是顯而易見的。那就是不需要支付以太坊gas費在鏈上存儲賬本信息，存儲在以太坊上的唯一東西是賬本信息的一個哈希值。如果你想通過與以太坊通信從L2上無需信任地提取資金，你只需要獲得數據可用性委員會成員之一的數字簽名即可。委員會成員將使用密碼學來證明你擁有這些資金的所有權。

Validium數據可用性的另一個不那么明顯的好處就是對讀取區塊鏈信息的人保密。在Rollup模式下，在提交證明時，賬戶余額是公開的。使用Validium模式，這些數據對區塊鏈是隱藏的——只對數據可用性委員會可知，因為這些數據被保存在鏈下。這種級別的保密性支持著廣泛用例，在這些用例中，交易數據模糊化是很重要的。

Volition模式

Volition這一數據可用性架構在交易層面可讓用戶在Validium模式和Rollup模式之間做選擇。它在鏈上維護一個賬本，在鏈下通過數據可用性委員會維護另一個賬本。用戶可以為每筆交易選擇Validium或Rollup模式。

我們來設想一下，假如你在一個運行在StarkEx上的app里購買了一個非常昂貴的NFT，如BoredApe或Cryptopunk。你可能想要使用Rollup模式來保護該NFT的數據安全，因為你希望將該特定交易的記錄存儲在以太坊上。然而，之后你還可能會購買一個非常便宜的NFT，在這種情況下，你會很愿意使用Validium省些錢。

如果你對STARK證明所實現的規模頗感興趣，那么請來STARK上進行開發吧。

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