Data Availability (DA) là gì? Tầm quan trọng của DA trong Modular Blockchain

1. Data Availability (DA) là gì?

Trong blockchain, Data Availability (DA) đề cập đến khả năng người tham gia mạng truy cập và xác minh dữ liệu được lưu trữ trên blockchain. Dữ liệu này bao gồm chi tiết giao dịch, thông tin khối và trạng thái của sổ cái .

Bằng cách đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu, mạng blockchain có thể giúp

• Xác minh độc lập: Bất kỳ nút nào cũng có thể xác thực đầy đủ tính hợp pháp của các khối và giao dịch mới, ngăn chặn gian lận hoặc thông tin không hợp lệ được thêm vào chuỗi khối.

• Phân quyền và tạo độ tin cậy: Nó củng cố các nguyên tắc cốt lõi của blockchain, loại bỏ can thiệp với các cơ quan trung ương và cho phép người dùng xác minh độc lập trạng thái của mạng.

Trong lộ trình mô-đun Ethereum , các quá trình thực thi được chuyển thành các rollups. Các rollups này sẽ ghi lại các giao dịch diễn ra trên nền tảng này và sau khi những giao dịch này được xác nhận, bản ghi giao dịch sẽ được xác nhận trên blockchainLayer 1. Đối với bất kỳ ai giám sát hệ thống, Layer sẵn có của dữ liệu đảm bảo rằng bất kỳ ai cũng có thể xác minh đầu vào và đầu ra của các giao dịch này.

Một mô hình Data Availability mạnh mẽ đảm bảo rằng blockchain có khả năng phục hồi và đáng tin cậy, vì nó ngăn chặn việc giữ lại dữ liệu và đảm bảo rằng tất cả thông tin cần thiết đều có sẵn để xác thực các giao dịch.

2. Cách hoạt động và vai trò của DA trong xác minh khối

Xác minh khối trong blockchain có mối liên hệ sâu sắc với khái niệm  Data Availability. Mỗi bước trong quy trình xác minh đều phụ thuộc vào khả năng các nodes truy cập và kiểm tra dữ liệu đầy đủ và chính xác của các khối.

Có năm giai đoạn để xác minh khối bao gồm: 

2.1 Lan truyền khối

Khi một khối mới được tạo, nó sẽ được phát lên mạng. Để xác minh khối hiệu quả, khối này phải có sẵn cho tất cả các nodes tham gia. Nếu các nodes không thể truy cập dữ liệu khối, chúng không thể bắt đầu quá trình xác minh.

2.2 Xác thực giao dịch

Mỗi khối chứa một danh sách các giao dịch. Các nodes đầu tiên xác minh tính hợp lệ của các giao dịch này. Điều này liên quan đến việc kiểm tra xem các giao dịch có tuân thủ các quy tắc của mạng hay không, chẳng hạn như đảm bảo rằng chữ ký số là chính xác và người gửi có đủ số tiền cần thiết hay không. Tất cả dữ liệu giao dịch có liên quan phải được các nút truy cập để xác thực hợp lệ .

2.3 Xác minh tiêu đề khối

Tiêu đề khối (block header) bao gồm thông tin quan trọng như hàm “băm” của khối trước đó, dấu thời gian và số nonce. Các nodes sẽ kiểm tra tiêu đề khối để đảm bảo nó phù hợp với giao thức của chuỗi khối. Hàm băm của khối trước liên kết khối mới với chuỗi hiện có, thiết lập một trình tự thời gian và không thể thay đổi. Data Availability là rất quan trọng để xác minh rằng khối mới tham chiếu chính xác khối trước đó trong chuỗi.

2.4. Tuân thủ cơ chế đồng thuận

Blockchain sử dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau (như Proof of Work hoặc Proof of Stake) để thống nhất về trạng thái hiện tại của sổ cái. Ở bước này, các nodes xác minh rằng khối tuân thủ các quy tắc cụ thể của cơ chế đồng thuận được sử dụng. Ví dụ: trong Proof of Work, các nodes kiểm tra xem hàm băm khối có đáp ứng mục tiêu độ khó cần thiết hay không. Việc xác minh thành công phụ thuộc vào sự sẵn có của tất cả dữ liệu khối cần thiết.

2.5.Cập nhật blockchain

Khi một khối được xác minh, nó sẽ được thêm vào blockchain. Mỗi nodes sẽ cập nhật bản sao sổ cái của nó, đảm bảo dữ liệu luôn có sẵn cho các quá trình xác minh trong tương lai.

3. Các hạn chế của Data Availability

Mặc dù tính sẵn có của dữ liệu là nền tảng của khả năng mở rộng và hiệu quả của blockchain, nhưng nó không phải là không có thách thức.

3.1 Khả năng giữ lại dữ liệu

Trong mạng blockchain, đặc biệt là trong mạng cuộn, tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống phụ thuộc vào giả định rằng tất cả dữ liệu cần thiết đều có sẵn để xác minh và thực thi. Tuy nhiên, luôn có nguy cơ người tham gia (chẳng hạn như người sắp xếp chuỗi) có thể giữ lại dữ liệu quan trọng, vô tình do lỗi hệ thống hoặc cố ý vì một hành động độc hại nào đó. 

3.2 Khả năng mở rộng và đánh đổi bảo mật

Một thách thức quan trọng khác là sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và bảo mật.

Cải thiện Data Availability có thể nâng cao khả năng mở rộng, nhưng nó có thể phải trả giá bằng tính bảo mật. Việc đảm bảo rằng mạng blockchain có khả năng mở rộng bằng cách tăng cường thông lượng dữ liệu sẽ không ảnh hưởng đến tính bảo mật của mạng. Hành động cân bằng này rất quan trọng đối với khả năng tồn tại lâu dài và độ tin cậy của mạng blockchain.

3.3 Hạn chế về kỹ thuật và cơ sở hạ tầng

Mở rộng tính khả dụng của dữ liệu không chỉ là cải thiện thuật toán phần mềm mà còn phải khắc phục các hạn chế về phần cứng và mạng. Khả năng lưu trữ và truyền khối lượng lớn dữ liệu của các nodes đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ mở rộng của mạng blockchain.

3.4 Sự phức tạp của phương pháp tiếp cận mô-đun

Việc tách Data Availability  khỏi các chức năng blockchain khác như thực thi và đồng thuận mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng gây ra sự phức tạp trong thiết kế và vận hành của hệ thống. Sự phức tạp này có thể biểu hiện ở việc tích hợp các mô-đun khác nhau và duy trì tính gắn kết và hiệu quả tổng thể của chuỗi khối.

3.5 Các vấn đề về khả năng tương tác và tiêu chuẩn hóa

Khi công nghệ blockchain phát triển, các mạng và giải pháp khác nhau đang xuất hiện với các phương pháp tiếp cận tính khả dụng của dữ liệu. Sự đa dạng này, tuy có lợi trong việc thúc đẩy đổi mới, nhưng cũng làm dấy lên lo ngại về khả năng tương tác giữa các hệ thống khác nhau và nhu cầu tiêu chuẩn hóa để đảm bảo tương tác và trao đổi dữ liệu liền mạch.

4.Các cơ chế Data Availability phổ biến

Các cơ chế Data availability phổ biến bao gồm Data availability sampling (DAS) và Data availability committees (DAC). Cụ thể, các cơ chế này đưa ra các giải pháp phù hợp cho thách thức đảm bảo dữ liệu có thể truy cập được trên các mạng blockchain, mỗi mạng có các lợi ích riêng để tăng cường bảo mật và khả năng mở rộng.

Tóm lại, DAS thực hiện một lộ trình phi tập trung để xác minh dữ liệu, cải thiện khả năng mở rộng bằng cách giảm thiểu nhu cầu dữ liệu trên các nút riêng lẻ. Mặt khác, DAC đưa ra một giải pháp thay thế tập trung hơn, dựa vào niềm tin hơn, phù hợp với các tình huống mà niềm tin đó có thể được thiết lập. Cả hai cơ chế này đều có vai trò then chốt trong cơ sở hạ tầng blockchain hiện đại, điều hướng khéo léo sự phức tạp của Data Availability.

5. Các dự án DA nổi bật nhất năm 2024 

Có một số dự án phát triển Data Availability nổi bật có thể kể đến như:

5.1 Celestia

Celestia là mạng blockchain áp dụng cách tiếp cận mô-đun, nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng thường thấy trong các hệ thống blockchain truyền thống. 

Mà các chức năng cốt lõi của nó là order các giao dịch, đảm bảo chúng có sẵn và sử dụng (DAS) để cho phép ngay cả các nodes bị hạn chế về tài nguyên cũng tham gia xác minh. Qua đó, nền tảng blockchain của Celestia sẽ hỗ trợ cho các blockchain tích hợp có thể giảm tải được việc lưu trữ dữ liệu lớn trên blockchain đó.

5.2. Near DA

Cách tiếp cận mở rộng quy mô của Near Protocol liên quan đến việc phân chia, chia chuỗi khối thành các tập hợp con nhỏ hơn.Tuy nhiên, việc đảm bảo dữ liệu từ một phân đoạn cụ thể có thể được truy cập trên toàn mạng là rất quan trọng. 

Theo đó, Near DA cung cấp các giải pháp để điều phối Data Availability giữa các phân đoạn, cho phép hệ thống có khả năng mở rộng cao hơn đồng thời cho phép giao tiếp giữa các phân đoạn hiệu quả.

6. Kết luận

Tóm lại, việc phát triển Data Availability đặc biệt là  đã giải quyết thách thức quan trọng là đảm bảo dữ liệu giao dịch có thể truy cập được để xác minh trên các mạng blockchain. Trong khi DAS tận dụng việc lấy mẫu thống kê để tiếp cận phi tập trung, có thể mở rộng thì DAC lại dựa vào các đơn vị đáng tin cậy để có phương pháp xác minh dữ liệu tập trung hơn nhưng đáng tin cậy hơn.

Đọc thêm:

• Milkyway là gì? Nền tảng liquid staking cho Celestia có gì HOT?

• Node là gì? Cách node hoạt động trong blockchain

• HYTOPIA là gì? Có nên đầu tư mua node HYCHAIN của HYTOPIA?