数据可用性意味着什么？数据可用性的重要性及其解决方案。

2023年06月17日 07:11

"；数据可用性"和"数据可用性问题"指一些区块链扩张计划所面临的问题。具体来说，当创建一个新块时，节点如何确保该块中的所有数据都已在网络上发布？？难点在于，如果块生产者不发布块中的所有数据，谁也无法发现块中是否隐藏着恶意交易。

在本文中，我将讨论数据可用性的重要性以及相关的解决方案。

区块链上的每个块都由两部分组成：

块头，即块的元数据，由块内容的一些基本信息组成，包括事务的默克尔根。

事务数据，即块的主要组成部分。，由实际交易数据组成。

区块链网络中有两种主要类型的节点：

所有节点(也称为完全验证节点)。这种节点将下载区块链中的每一笔交易并验证其有效性。这需要大量的资源和数百GB的磁盘空间。，但这些节点是最安全的，因为它们不会接受包含无效事务的块。

轻型客户端。如果您的电脑没有'；如果没有足够的资源来运行整个节点，您可以运行轻型客户端。轻型客户端不需要下载或验证任何事务。他们只下载块头。，并且块中包含的事务有效。因此，轻客户端的安全性低于整个节点的安全性。

幸运的是，有一种方法可以让轻客户端间接检查一个块中的所有事务是否都有效。。轻型客户端可以依赖整个节点向它们发送关于无效交易的欺诈证书，而无需检查交易本身的有效性。欺诈证明是一个块中的交易无效的小证明。关于防欺诈的操作原理，本文就不详细介绍了。请阅读这篇文章。。

这里只有一个问题：如果所有节点都想为某个区块生成欺诈证书，那么就需要知道该区块的交易数据。如果块生产者只发布块头，不发布事务数据，则整个节点无法验证事务的有效性。并为无效交易生成欺诈证书。这要求区块生产者发布该区块的所有数据，但我们需要找到一种方法来强制执行。

解决这个问题轻客户端需要找到某种方法来检查该块的事务数据是否真的发布在网络上，以便整个节点可以验证它。但是要避免让轻客户端整块下载，因为这样会让轻客户端失去存在的意义。

如何解决这个问题？首先，让'；让我们讨论数据可用性的相关性以及如何采取解决方案。

在上一节中，我们介绍了数据可用性问题。让'；让我们讨论一下它对可伸缩解决方案的重要性。

增加块大小

在比特币等区块链中，大部分普通笔记本电脑都可以运行所有节点，验证整个链条，因为存在人为指定的块大小上限，防止区块链变得过大。

但是如果我们想增加最大块的大小呢？那么只有更多的人能够承担运行整个节点和独立验证区块链的成本。大多数人会运行安全性较低的轻客户端。这不利于去中心化，因为这将使块生产者更容易改变协议规则。，插入无效交易欺骗轻客户端。因此，为轻型客户端提供防欺诈支持是很重要的，但是正如我们已经讨论过的，轻型客户端需要一种方法来验证块中的所有数据是否已经发布到网络。

片段

提高区块链吞吐量的一种方法是将区块链分成多个链，即切片。这些芯片有自己的块生产者，它们可以相互通信，以便在芯片之间转移令牌。碎片化的意义在于对网络中的块生产者进行分组。这样，每个块生产者不必处理每个事务，而只需将它们分散到不同的段。每个切片只需要处理部分事务。

一般来说，在分块区块链上，验证者只需要对一个或几个分块运行整个节点。，并为其他切片运行轻型客户端。毕竟，如果每个验证者都想对每个碎片运行一个完整的节点，碎片化的目的是无法达到的。

但是，这种方法也有自己的缺陷。。如果切片上的块生产者作恶，开始接受无效事务怎么办？与非瓦片系统相比，瓦片系统更容易发生，因为后者每个瓦片上只有少量的块生产者，所以更容易被攻击。请记住区块生产商将被持续分配到不同的细分市场。

为了方便检测是否存在碎片接受无效交易的情况，我们必须确保碎片中的所有数据都是公开的，这样才能使用欺诈证明来证明所有的无效交易。

rollup

Optimalrollup是一种基于rollup侧链(类似于碎片)的新的可伸缩性策略。这些侧链有自己专属的块生产者，可以和其他侧链转移资产。

但是，如果恶意区块生产者将无效交易打包成区块，盗取侧链所有用户的资金怎么办？为了解决这个问题，我们可以使用欺诈证明来发现这种情况。但是，还是那个老问题。侧链用户需要找到一些方法来确保侧链上所有块的数据都是公开可见的，以便发现无效的事务。为了解决这个问题，以太坊上的rollup将所有Rollup块发布到以太坊区块链。，依靠以太坊实现数据可用性。换句话说，邰方将被用作数据可用性层。

ZK累计类似于最佳累计。不同的是，前者不使用欺诈证明来查找无效块。相反，有效性证书用于证明块的有效性。验证本身不需要数据可用性。然而，一般来说，ZK汇总需要数据可用性，因为如果块生产者创建有效块并为其生成有效性证书。不公布区块链的数据，用户可以'；t不知道区块链的地位和他们的平衡，他们可以'；不要和区块链互动。

进一步探索

汇总旨在将与区块链的事务存储为数据可用性层。，但实际的事务处理和计算发生在汇总时。这是一个非常有趣的想法：区块链实际上不需要任何计算，但至少它需要将事务打包成块，并确保事务的数据可用性。

这也是LazyLedger的设计思路，也就是一个"懒惰"区块链，只需要完成区块链的两个核心任务——，以可扩展的方式对事务进行排序，实现事务的数据可用性。。这使得LazyLedger成为rollup等系统中最小的可插拔组件。

下载所有数据

如上所述，解决数据可用性问题最直接的方法是，要求所有人(包括轻客户端)下载所有数据。显然，这种方法不具备良好的可扩展性。这种方法被比特币、以太坊等大多数区块链所采用。

数据可用性证明

数据可用性证明是一项新技术：客户端只需要下载块中的一小部分数据，就可以检查块中的所有数据是否都已经发布。

数据可用性证明使用一种称为擦除代码的数学元素。。擦除码广泛应用于信息技术，从光盘到卫星通信到QR码。纠删码可以将原来1MB的块数据扩展成2MB，多出来的1MB就是所谓纠删码的特殊数据。如果块中的任何字节丢失擦除代码可以帮助您找回它们。即使整个块的数据都丢失了，纠删码也能帮你找回所有的数据。同样，使用擦除代码，即使光盘中的数据被擦除，你的计算机也能读取它(translator'注：擦除代码可以'；不能帮你节省带宽。假设1MB的数据扩展到2MB，你仍然需要获取至少1MB的数据来恢复原始数据，虽然不要求这1MB的数据是连续的)。

这意味着应该实现100%的数据可用性。块生产者只需要将块中50%的数据发布到网络上。如果恶意块生产者想要成功隐藏1%的数据，他们必须隐藏50%以上的数据。否则，这1%的数据可以从剩下的50%的数据中检索出来。

有了这些信息，客户端可以采取措施确保块中的数据不会被隐藏。客户端可以尝试随机下载按块划分的数据块。如果他们未能成功下载该数据块(即该数据块属于恶意块制作者未公开的50%数据)，他们将拒绝承认该块的数据可用性。如果下载了随机数据块，客户端有50%的概率找到无效数据块。。如果下载了两个数据块，有75%的可能性。如果下载三个数据块，有87.5%的概率。以此类推，直到下载完7个数据块，有99%的概率。这样，客户端只需要下载块中的一小部分数据。，可以有效地检查整个块的数据可用性。

数据可用性证明的所有细节都比较复杂，依赖于其他假设，比如网络中的轻客户端数量不能低于某个下限，这样才有足够多的轻客户端请求数据块。以便恢复整个块的数据。如果想了解更多的信息，可以查看关于数据可用性认证的论文。

结论

在本文中，我们介绍了数据可用性问题，并讨论了数据可用性对区块链可扩展性的重要性。，并提出解决方案。

以上是DaDaqq.com数据可用性的含义和"数据可用性"。更多数据可用性信息，请关注币大师其他相关文章！

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标签：数据可用性区块链技术

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