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peerdas怎么改進以太坊的數(shù)據(jù)可用性？在最近的以太坊開發(fā)者會議上，討論了將以太坊的 pectra 硬分叉分成兩部分的提議。這個提議之前曾經(jīng)被否決，因為大家擔心會延遲 verkle 樹的升級。不過在這次的會議上，開發(fā)者們再次提出了這個想法，因為他們希望在 pectra 分叉中加入更多的改進提案（eip）。

提議將硬分叉分為兩部分：第一部分將包括目前 Pectra Devnet 3 上的所有 EIP，第二部分的分叉將包括 EOF（EVM 對象格式）和 PeerDAS 等，為了更好地理解 PeerDAS，我們首先從數(shù)據(jù)可用性這一基礎(chǔ)概念講起。下面一起看看吧！

DA：確保節(jié)點獲取鏈上數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)可用性（Data Availability，DA）是指要保證區(qū)塊提議者發(fā)布的區(qū)塊、區(qū)塊中所包含的所有交易數(shù)據(jù)，對于其他網(wǎng)絡(luò)參與者來說可以有效地訪問和獲取。數(shù)據(jù)可用性是區(qū)塊鏈安全的一個關(guān)鍵因素，因為如果數(shù)據(jù)不可用，即使區(qū)塊合法，其他節(jié)點也無法驗證其內(nèi)容，可能引發(fā)共識問題和網(wǎng)絡(luò)攻擊。例如，攻擊者可能只發(fā)布部分區(qū)塊數(shù)據(jù)，導致其他節(jié)點無法進行驗證。

當新區(qū)塊被廣播時，所有參與的節(jié)點都會下載并驗證區(qū)塊的數(shù)據(jù)。這種模式在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時是可行的，但隨著區(qū)塊鏈的不斷增長，數(shù)據(jù)量會變得非常龐大，每個節(jié)點存儲會不斷增加，對硬件的要求隨之提高。為了讓輕節(jié)點（如手機或電腦這樣的移動設(shè)備）也可以參與區(qū)塊驗證，區(qū)塊鏈引入了分片技術(shù)。

分片技術(shù)是將整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)分成多個小的「片」（shards）。每個分片只處理自己那部分數(shù)據(jù)，不必處理整個區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。因此，單個節(jié)點只需要處理自己分片的數(shù)據(jù)。但每個分片只處理一部分數(shù)據(jù)，就意味著其他分片的節(jié)點無法直接訪問完整的數(shù)據(jù)。那如何確保分片中的數(shù)據(jù)是可用的，并且其他節(jié)點能夠驗證這些數(shù)據(jù)的有效性？例如，某個分片的節(jié)點發(fā)布了一個新生成的區(qū)塊，但它可能只發(fā)布了一部分數(shù)據(jù)。如果其他節(jié)點無法獲取區(qū)塊的全部數(shù)據(jù)，就無法驗證這個區(qū)塊是否真實合法。

DAS：通過部分數(shù)據(jù)驗證整體數(shù)據(jù)可用性

為了應(yīng)對分片中的數(shù)據(jù)可用性問題，數(shù)據(jù)可用性抽樣（Data Availability Sampling，DAS）技術(shù)被提出，它的核心思想是通過抽樣的方式來驗證區(qū)塊的數(shù)據(jù)可用性，不要求每個節(jié)點存儲或下載完整的區(qū)塊數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)可用性抽樣允許節(jié)點只需隨機獲取區(qū)塊中的一部分數(shù)據(jù)便可以驗證數(shù)據(jù)可用性，如果節(jié)點能夠成功獲取并驗證這些隨機數(shù)據(jù)片段，便可以推測整個區(qū)塊的數(shù)據(jù)是可用的。

為了支持這種抽樣驗證，區(qū)塊數(shù)據(jù)通常會使用 RS 編碼。這種編碼允許在丟失部分數(shù)據(jù)的情況下仍然能夠恢復出完整的數(shù)據(jù)。因此，即使節(jié)點僅下載部分區(qū)塊數(shù)據(jù)，也能夠推斷并確認整個區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性。DAS 通過抽樣驗證減少了每個節(jié)點需要處理的數(shù)據(jù)量，輕節(jié)點也可以參與區(qū)塊驗證。

DA 層比如 Celestia 的就是通過這些技術(shù)來實現(xiàn)。主要涉及 RS encoding + validity proof + DAS。

RS 編碼（Reed-Solomon Encoding）：這種編碼方式允許只接收到一部分數(shù)據(jù)片段的節(jié)點也能夠重建整個數(shù)據(jù)塊。它類似于糾錯碼，具有一定的容錯能力，即便丟失一部分數(shù)據(jù)，剩下的部分也足以重構(gòu)完整數(shù)據(jù)。

Validity Proof（有效性證明）：使用零知識證明來確保數(shù)據(jù)在編碼和傳輸?shù)倪^程中沒有錯誤。如果驗證成功，則可以無誤地解碼出整個數(shù)據(jù)。

DAS（數(shù)據(jù)可用性抽樣）：通過輕節(jié)點隨機抽樣區(qū)塊中的一部分 RS 編碼片段，驗證這些片段的可用性，從而推測整個數(shù)據(jù)塊是可用的。

PeerDAS: 節(jié)點間協(xié)作驗證數(shù)據(jù)

PeerDAS 是 DAS 的一種具體實現(xiàn)，通過對等網(wǎng)絡(luò)（peer-to-peer network）進行數(shù)據(jù)可用性抽樣，對等網(wǎng)絡(luò)是由多個節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點間直接進行通信。在 DAS 下，每個節(jié)點獨立進行數(shù)據(jù)的抽樣驗證，而 PeerDAS 優(yōu)化了這一過程，它讓節(jié)點之間協(xié)作共享和驗證區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，進一步提高驗證效率。節(jié)點之間并不是孤立的，可以共享數(shù)據(jù)驗證的任務(wù)和結(jié)果，可以依賴其他節(jié)點已驗證的數(shù)據(jù)。這樣，節(jié)點不必單獨承擔所有的驗證工作，而是通過合作分擔驗證任務(wù)，進一步減少節(jié)點的負擔。而且協(xié)作驗證增加了數(shù)據(jù)篡改的難度，攻擊者需要同時影響多個驗證節(jié)點才能成功篡改數(shù)據(jù)。

目前，根據(jù)最新以太坊關(guān)于 PeerDAS 的會議，以太坊客戶端 Lighthouse 團隊已經(jīng)將 DAS 分支合并到主分支，并正在測試以確保與 PeerDAS 的兼容性。分支通常是用來開發(fā)和測試新功能或改進的獨立代碼版本，合并到主分支意味著這個功能或改進已經(jīng)開發(fā)完成，并且有信心是穩(wěn)定的，可以合并到核心代碼中。