Avail的数据证明桥：实现安全的Validium和乐观链

我们很高兴地宣布在我们的 Kate 测试网 上启动 Avail 的新型数据证明桥——这是一个重要的工具，旨在为区块链领域的 ZK 和 optimistic rollup 堆栈启用 Validium 和 Volition 模式。这些扩容解决方案将交易数据移至链下，与 rollups 相比，显著降低了成本，并有可能为 Layer 2 (L2) 和 Layer 3 (L3) 区块链解决方案的开发者和用户增加替代选项。

Validium 和 Volition 的真正力量在于它们能够将数据可用性转移到链下，从而显著降低数据可用性的成本。这是一个重大的进步，特别是考虑到如今高达 70-85% 的 rollup 成本都归因于这些扩容解决方案需要确保数据始终可用。

Avail 的数据证明桥的与众不同之处在于它的灵活性。该桥旨在插入任何 EVM 兼容链，使其成为一个不断增长的区块链生态系统中高度通用的工具。这种广泛的实用性为集成和连接区块链解决方案提供了无限的可能性。

然而，数据证明桥的引入不仅仅是启用 Validum 和 Volition 模式并降低运营成本。它为我们如何看待和利用 L2 解决方案的范式转变奠定了基础。随着 L3 解决方案过渡到 Validium，它们对 L2 的依赖性也在发展。L2 有潜力发展成为自己的生态系统，而不是作为基础层的众多扩容解决方案之一，成为流动性中心并扩大其在区块链领域中的作用。

这是一个激动人心的旅程的开始，它提高了当今解决方案的实用性，并为未来的区块链生态系统奠定了基础。系好安全带，加入我们，一起深入研究这一转变。

L2 解决方案的成本效益

数据可用性成本问题不仅影响 L2 解决方案的经济可行性，而且还限制了它们扩展和为更大的用户群服务的能力。这是一个 L2 解决方案一直在努力解决的根本障碍，阻碍了它们充分发挥成本效益和效率的潜力。

Avail 的数据证明桥应运而生。为了成为 Validium 和 Optimistic 链，rollups 将其交易数据或状态差异发布到 Avail，而证明或其他元数据则发送到以太坊。该桥通过 Avail 的链下数据可用性层在 L2 rollup 的数据和 L1 之间建立直接链接。这种构造大大降低了当今 L2 面临的大量数据可用性成本，立即改善了这些解决方案的经济性。

这种转变的影响是巨大的。首先，它允许 L2 解决方案以更低的成本运行，从而使它们对开发者和用户更具吸引力。此外，通过消除对链上数据可用性的需求，这些解决方案可以实现更高的可扩展性。其结果是，Validium 充分利用 Avail 的链下数据可用性功能，从而形成一个更高效且具有成本效益的 L2 生态系统。

L3 解决方案的经济可行性

在没有链下数据可用性层的情况下，构建和运营 L3 解决方案成为一项在经济上具有挑战性的任务。传统上，L3 解决方案会收集交易、形成执行证明，然后将这些证明（以及随附的数据）转发到它们所在的 L2。在这种设置中，L2 随后承担将该执行证明及其关联数据转发到以太坊的责任，这会带来大量成本，尤其是在 L2 旨在继承以太坊的安全性时。鉴于以太坊上的数据可用性可能占 L2 运营成本的很大一部分，因此这种设计会产生一种从 L2 向下传递到 L3 的经济负担，从而使 L3 rollups 的运营在经济上具有挑战性，并且可能对 L2 生态系统来说是不可持续的。

Avail 的数据证明桥为这一经济挑战引入了一个灵活且具有变革性的解决方案，使 L3 rollups 能够发展成为 L3 Validium。在这种新的模式下，L3 rollups 不再需要将证明和数据都发送到它们的 L2。此外，L2 不是为数据可用性而设计的，并且在没有像 Avail 这样的链下数据可用性层的情况下使用时，可能具有非常弱的安全假设。相反，它们可以将数据直接发布到 Avail，并且仅将证明发送到 L2。数据和证明流程的这种改变显著降低了与运营 L3 解决方案相关的成本，从而使其在经济上更可行。

效率和安全

简而言之，Avail 保持其强大的数据可用性模型，同时该桥可以实现从 Avail 到另一条链的有效证明。

以下是它如何用于以太坊上的 L2 Validium。相同的设计可以扩展到 Volition 和 L3 解决方案：

1. 数据发布：L2 解决方案将交易数据或状态差异作为数据 blobs 发布到 Avail 上。
2. 证明创建：Avail 上的区块头包含两种类型的证明。一种证明是提交数据的 KZG 多项式承诺，另一种证明是以数据 blobs 为叶子的 Merkle 树的根。Avail 的绝大多数验证者通过使用 GRANDPA 协议对包含标头的链进行签名来就标头达成最终确定。
3. 证明桥接：然后，数据证明桥将经过证明的 Merkle 根从 Avail 转发到以太坊上的特定桥合约，作为 Avail 验证者已就数据的可用性达成共识的证明。KZG 承诺不会发布到以太坊，因为没有有效的方法来验证 EVM 内部基于 BLS12-381 的 KZG 开放。稍后将添加此功能。
4. 乐观验证：一旦证明发布到以太坊上的桥合约，就会开始等待期，在此期间，除非受到质疑，否则该证明将被假定为有效。这是过程的“乐观”部分。任何一方如果认为证明不正确，都可以在此期间对证明提出异议。
5. 以太坊上的最终验证：L2 提交与交易数据或状态差异导致的状态转换相对应的执行证明。它还表明存在包含数据 blob 的根的证明，并且已对该数据 blob 生成执行证明。

当前桥实现的安全性模型是乐观的。该桥的乐观方法可以在效率和安全性之间取得平衡。它可以加快数据验证过程，因为它不需要完全检查每个证明，除非提出异议。

重要的是要注意，该桥的乐观性质不会影响 Avail 的功能或安全性。虽然该桥乐观地假定数据证明有效，直到受到质疑，但 Avail 通过使用有效性证明来确保数据可用性，而无需对数据的执行正确性做任何假设。

此外，该团队还在开发一个基于 zk-SNARK 的数据证明桥，该桥最终将取代乐观桥。请注意，以太坊和其他 EVM 链上的桥合约接口将保持不变，从而确保向后兼容性。这意味着 L2 开发者可以立即在测试网上开始使用该桥，而不必担心以后可能发生的任何接口更改。

为未来而构建

关于数据证明桥，值得比较不同扩容解决方案提供的安全性级别。Rollups 因提供最高级别的安全性而广受认可。另一方面，Validium 提供了很强的安全性，但安全性略低。在 ZK rollups 的情况下，执行的完整性在数学上由有效性证明来保证，而数据排序和可用性的保证由 Avail 的共识机制来保证。

Avail 致力于为未来构建基础设施，并赋能开发者交付创新应用程序。我们的数据证明桥是可扩展、高效且安全的区块链生态系统的长期愿景的一部分。通过使 L2 解决方案能够加强并成为关键的结算层，并通过使用 ZK 桥为未来的发展奠定基础，Avail 正在为下一代区块链技术铺平道路。

立即开始使用该桥构建 Validium 和 Optimistic 链 今天。在 Twitter 上关注我们，获取更新、公告和我们不容错过的 Twitter Spaces。

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