什麼是資料可用性?
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什麼是資料可用性?

什麼是資料可用性?

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發佈時間 May 16, 2024更新時間 Jul 8, 2024
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關鍵要點

  • 在區塊鏈領域中,資料可用性是指用戶存取和驗證儲存在區塊鏈上資料的能力。

  • 一些熱門的資料可用性解決方案包括資料可用性層 (DAL)、資料可用性抽樣 (DAS) 和資料可用性委員會 (DAC)。

  • 資料可用性的挑戰包括互通性問題以及可擴展性和安全性之間的權衡。

前言

區塊鏈技術允許去信任化且不可變的資料傳輸,但尋找和驗證儲存在區塊鏈上的資料可能相當困難。在本文中,我們將探討資料可用性的概念、其重要性、挑戰以及一些資料可用性的解決方案。

什麼是資料可用性?

在區塊鏈網路中,資料可用性對於確保所有網路參與者都可以存取和驗證儲存在區塊鏈上的資訊非常重要。這些資訊包括交易詳情、區塊資料和分類帳的狀態。

資料可用性如何運作?

熱門的資料可用性解決方案有幾種。最常見的是資料可用性層 (DAL)、資料可用性抽樣 (DAS) 和資料可用性委員會 (DAC)。

資料可用性層

資料可用性層 (DAL) 是存在於鏈上或鏈下的專屬儲存解決方案,將確保資料可用性的特定任務與交易執行等其他區塊鏈操作分開。

DAL 運用糾刪碼 (EC) 和資料分片等各種技術提升資料可及性。資料分片是將資料庫分成較小的片段,然後可以單獨儲存和處理。糾刪碼則將資料拆分成幾個部分,並為資料恢復新增冗餘。即使部分資料遺失或暫時不可用,這些技術也能重建整個資料。 

資料可用性抽樣

資料可用性抽樣是區塊鏈用來確保所有節點都可以存取必要的區塊鏈資料而不必下載和驗證整個資料集的技術。這項技術可確保即使是資源有限的節點也可以參與驗證交易並維護網路的完整性。 

這個流程首先將區塊鏈資料劃分為較小的資料塊。節點可以隨機選擇其中一些資料塊,而不是整個資料集。這樣做可減輕單一節點的負擔,因為它們只需要處理總資料的一小部分。 

透過驗證這些選定的資料塊,節點以機率方式驗證整個資料集的可用性。機率驗證的概念是基於:如果可存取抽樣的資料塊,則其餘資料很可能也是可用的。

資料可用性委員會

資料可用性委員會 (DAC) 是區塊鏈網路中一組可信任的節點,其任務是確保資料可用性。DAC 的主要作用是驗證所有資料 (例如交易和狀態變更) 是否已正確儲存並可供所有網路參與者存取。DAC 成員通常會透過去中心化投票流程選出,以減輕單點故障和其他中心化風險。 

DAC 在第 2 層擴展解決方案 (例如匯總) 中發揮著至關重要的作用,有助於管理與鏈下運算相關的資料。在分片區塊鏈中,資料集分佈在不同的分片上,DAC 有助於確保所有分片上的資料可用性。

資料可用性的重要性

由於資料可用性可讓節點確認新區塊和交易的有效性,因此對於區塊驗證的各個面向都非常重要。

1. 區塊傳播。當一個新區塊被建立時,會被廣播到整個網路。有效的區塊驗證要求所有節點都可以存取該區塊。

2. 交易驗證。此步驟是指檢查區塊內的每筆交易,以確認其是否符合網路規則。存取完整的交易資料對於節點正確執行這些驗證相當重要。

3. 區塊頭驗證。驗證新區塊是否正確引用並連接到前一個區塊必須用到資料可用性,讓節點能確認是否可以將新區塊新增至鏈中。

4. 共識機制合規。節點會確保區塊符合區塊鏈的共識機制,例如工作量證明 (PoW) 或權益證明 (PoS)。這種驗證取決於所有必要的區塊資料可用性,例如區塊的雜湊值和難度。

資料可用性的挑戰

互通性問題

隨著區塊鏈技術不斷發展,不同的網路正提出自己的資料可用性方法。雖然這可以促進創新,但也可能帶來與跨鏈操作相關的挑戰,亦即不同的區塊鏈系統如何互動。

可擴展性與安全性的權衡

提高資料可用性可以強化可擴展性,但也可能導致安全性降低。在實施資料可用性解決方案之前,必須考慮其潛在影響。區塊鏈三難困境也說明了安全性和可擴展性之間的經典權衡。

總結

在區塊鏈網路中,資料可用性是指網路參與者存取和驗證儲存在區塊鏈上資料的能力。有許多不同的資料可用性解決方案,包括資料可用性層、資料可用性抽樣和資料可用性委員會。資料可用性未來可能會持續在區塊鏈技術的廣泛採用中發揮重要作用。

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