長推：圖解什么是數據可用性DA_區塊鏈

講到模塊化區塊鏈，數據可用性DA是一個繞不過去的主題。無論是以太坊大熱的EIP-4844提案還是通用的DA層解決方案Celestia

,都跟DA有著密不可分的關系。那DA到底是什么呢？為什么DA方案能提升區塊鏈網絡的性能？在講DA之前，我們先來思考一個問題：怎么確保區塊中包含的交易是在鏈上實際發生的？換種說法，在區塊鏈網絡中實際發生的交易是否被真實地包含在區塊中呢？DA即保證數據在鏈上可用，讓區塊信息能真實反映實際的鏈上交易情況。

在區塊鏈網絡中通常包含2類節點：全節點和輕客戶端。

美股開盤漲跌不一 特斯拉跌逾4%:金色財經報道，美股開盤漲跌不一，道指漲0.19%，納指跌0.59%，標普500指數跌0.22%。特斯拉跌逾4%，二季度毛利率降至18.2%，創三年來最低水平。[2023/7/20 11:07:46]

1)全節點；下載區塊中的所有數據進行驗證，能夠最大程度地保證DA.

2)輕客戶端。只下載區塊頭進行驗證，并假設區塊包含的都是有效交易。這里存在的問題是，惡意的區塊生產者可以通過構建一個包含無效交易的區塊，去欺騙輕客戶端。

數據：持有1萬枚以上BTC的地址數量達到106個，創22個月新高:金色財經報道，數據顯示，持有超過1萬枚以上BTC的地址數量剛剛達到106個，創22個月以來新高。[2022/10/27 11:48:16]

那竟然輕客戶端的安全性較差，網絡中全部運行全節點不就好了嗎？理想跟現實之間的差距在于成本，運行全節點需要下載全部的區塊數據。因此，除了專業的節點運營商，普通用戶沒有動力去運行全節點。

那輕節客戶端還有什么辦法可以保證安全性呢？聰明的開發者想到用欺詐證明解決輕客戶端的安全性問題，簡單來講，與輕客戶相鄰的全節點可以通過發送欺詐證明，告知輕客戶端區塊無效。因此，從理論上講，輕客戶端+欺詐證明能實現全節點級別的安全性。

6月14日清算了價值超過10億美元的數字資產:金色財經報道，根據Coin Glass的數據，6 月 14 日清算了價值超過 10 億美元的數字資產。在過去的 24 小時內，中心化交易所損失了大約4.8億美元。以太幣占42%，即2.02億美元的以太坊被用作保證金。?

此外，鏈上清算也激增，僅 MakerDAO 就有 370 次追加保證金通知，超過5300萬個DAI被清算。?相比之下，在過去 30 天內發生了 401 起價值 5580 萬美元的清算。如果以太坊的價格跌破 1009 美元，借貸協議 Aave 上還有價值2.02 億美元的頭寸處于風險之中。[2022/6/17 4:33:33]

那輕客戶端的安全性問題就解決了嗎？不。原因是，惡意區塊生產者可以選擇扣留一部分數據不發布，此時誠實全節點會發出警告。如下圖所示，區塊生產者在T3補全所有區塊數據。

因此，欺詐證明并不是有效的解決方案。選擇不發布數據不是唯一可歸因錯誤。比如在T3階段，很難去證明到底是惡意區塊生產者扣留了部分數據，還是檢驗節點的惡意誤報。

那么，驗證節點對惡意區塊的警告行為是否因受到激勵？此時就會面臨一個三難困境。1)如果激勵為正，此時惡意驗證節點可以通過發出虛假警報獲利；2)如果激勵等于0，意味著惡意驗證者能零成本發起DOS攻擊；3)如果激勵為負，可能只有為愛發電的節點才愿意做。

說了這么多，到底有沒有辦法可以解決輕客戶端的安全性問題？有。就是我們接下來要講的數據可用性抽樣，即輕客戶端只要隨機下載一部分數據進行驗證，就能確保數據的可用性。關于DASampling的底層技術實現，此推文不做深入探討。通過一個簡單的場景模擬，簡單了解下它的邏輯實現。

場景如下：現在有2枚硬幣：1枚兩面都是數字；1枚一面是數字，另外一面是圖案。現在2枚硬幣給到你，怎么確認哪枚是兩面都是數字的呢？

其實很簡單，我們只需要無差別地擲硬幣記錄情況即可。如果前2次擲的都是數字，意味著這枚硬幣有的概率是2面都是數字的那枚。同樣地，如果前n次擲的都是數字，此時2面都是數字的概率是.只要重復這個過程20次，上述可能性將變成99.9999%。

DAS的邏輯實現正是基于上述原理。輕客戶端無需下載所有的區塊數據，只需要隨機下載少量數據進行驗證，就能保證數據可用性。更直觀地，如果區塊的大小是4MB,輕客戶端進行隨機20次1kb的數據抽樣。意味著只需要下載0.5%的數據，就能夠實現置信水平高達99.9999%的數據可用性。

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