DA 트랙 핵심 프로젝트 점검

작성자： Snow

번역자： Viper

기사 검토: Edward、Piccolo、Elisa、Ashley、Joyce

저작권 소속：Gate.io

서론

블록체인 기술의 발전과 함께, 탈중앙화 데이터 가용성은 블록체인의 세 가지 주요 문제를 해결하기 위한 중요한 방향 중 하나가 되었습니다. 이러한 배경 속에서 Celestia, EigenLayer, Avail DA 및 NEAR DA와 같은 프로젝트가 등장하였으며, 이들은 혁신적인 기술과 설계를 통해 블록체인의 확장성과 성능 문제를 해결하고 블록체인 생태계의 발전을 촉진하고자 합니다.

데이터 가용성 문제

데이터 가용성 개요

오늘날의 블록체인 아키텍처에서 데이터 가용성(DA)은 매우 중요한 구성 요소입니다. 전통적인 단일 블록체인과 달리, 모듈화 블록체인은 네트워크를 실행, 데이터 가용성(DA), 합의 및 정산 등 다양한 기능 계층으로 분해합니다. 이러한 계층 중에서 데이터 가용성(DA) 계층은 거래의 유효성을 검증하는 데 필요한 데이터를 저장하는 역할을 합니다.

출처：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

데이터 가용성 문제

블록체인 및 분산 원장 기술에서 데이터 가용성 문제는 매우 중요한 도전 과제입니다. 그 핵심은 모든 거래 데이터가 네트워크에서 공개적으로 접근 가능하고 검증될 수 있도록 하는 것이며, 이는 블록체인 시스템의 무결성과 안전성을 유지하는 데 필수적입니다.

블록체인 시스템에서 각 블록의 거래 데이터는 네트워크 노드에 의해 검증되어야 합니다. 그러나 이러한 데이터를 신뢰할 수 있게 전체 네트워크에 분배하고 모든 참여자가 동등하게 접근할 수 있도록 보장하는 것은 핵심 문제입니다.

데이터 가용성이 중요한 이유는 무엇인가?

오프체인 거래: L2 솔루션은 메인 체인 외부의 거래를 처리하여 전체 시스템의 확장성을 개선하는 것을 목표로 합니다. 그러나 이러한 처리 방식은 L2가 모든 거래 데이터를 즉시 L1 블록체인에 기록하지 않기 때문에 모든 거래 데이터의 무결성과 정확성을 검증하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.

1층의 보안 의존성: L2 네트워크는 독립적으로 운영되고 거래를 처리할 수 있는 능력이 있지만, 여전히 전체 보안을 보장하기 위해 L1 네트워크에 의존합니다. L2에서 L1으로의 데이터 전송이 완전하고 정확하게 이루어지는 것을 보장하는 것은 전체 네트워크의 무결성을 유지하는 데 매우 중요합니다.

해결 메커니즘의 데이터 의존성: L2 네트워크는 잠재적인 분쟁을 해결하기 위해 사기 증명과 같은 메커니즘을 적용할 수 있습니다. 이러한 메커니즘의 효과는 거래 데이터의 가용성과 접근성에 달려 있습니다.

투명성과 신뢰 문제: 블록체인 기술에서 투명성은 매우 중요한 원칙입니다. L2 네트워크에서 데이터 가용성에 대한 문제는 신뢰 위기를 초래할 수 있으며, 사용자가 거래의 진위를 스스로 검증할 수 없기 때문입니다.

검증의 복잡성 증가: L2의 도입은 데이터의 정확성을 메인 체인으로 반환하는 복잡성을 증가시켰으며, 이는 데이터 가용성 문제의 위험을 초래하여 네트워크의 신뢰성에 영향을 미쳤습니다.

DA 솔루션

DA 계층의 솔루션은 다양하며, 대체로 온체인과 오프체인 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다.

L2 솔루션에서 데이터 가용성은 일반적으로 두 가지 다른 방식으로 이루어집니다:

• 온체인 데이터 가용성: 모든 거래 데이터가 L1 체인에 저장되며, 이 방식은 더 높은 보안을 제공하지만 비용도 더 높습니다. 이는 L2가 여전히 이더리움을 DA 계층으로 사용하고 이더리움에 의존하여 데이터 가용성 비용을 낮추고 있음을 의미합니다.
• 오프체인 데이터 가용성: 데이터가 체인 외부에 저장되고, 체인에는 암호화된 정보의 요약(해시 값)만 저장됩니다. 이 방식은 비용 효율성이 높지만 데이터를 검색하기 위해 외부 엔티티에 의존해야 합니다. 즉, 더 이상 이더리움을 DA 계층으로 사용하지 않고, 데이터 가용성을 확보하기 위해 더 경제적인 방법을 찾고 있습니다. 탈중앙화 정도와 보안성에 따라 오프체인 솔루션은 Validium, 데이터 가용성 위원회(DAC), Volition 및 범용 DA 솔루션의 네 가지로 나눌 수 있습니다.

DA 트랙 프로젝트 정리

데이터 가용성(DA) 분야의 참여자는 상대적으로 적으며, 이더리움을 제외하고도 Celestia, Eigenlayer, Avail 및 Near DA와 같은 몇 가지 주요 프로젝트가 있으며, 이들은 프로젝트 진행 측면에서 각기 다른 특징을 가지고 있습니다. DA 프로젝트에서 보안성, 사용자 정의 가능성, 상호 운용성 및 비용 등의 요소는 매우 중요합니다.

Celestia

Celestia는 모듈화 데이터 가용성(DA) 네트워크를 채택한 첫 번째 프로젝트로, 안전한 방식으로 사용자 수의 증가를 확장하는 것을 목표로 합니다. 그 모듈화 설계는 누구나 독립적인 블록체인을 쉽게 시작할 수 있게 합니다.

모듈화 공공 체인의 선두주자로서 Celestia는 Cosmos SDK를 기반으로 개발되었으며, 데이터 가용성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. 메인넷에서 Celestia는 이미 상당한 경쟁 우위를 확보하고 있습니다.

기술 특징

Celestia의 설계는 실행, 합의, 정산 및 데이터 가용성을 분리합니다. 이러한 모듈화 구조는 각 계층에서 전문화 및 최적화를 허용하여 네트워크의 전체 효율성과 확장성을 향상시킵니다.

출처：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/monolithic-vs-modular

데이터 가용성 샘플링(DAS)

데이터 가용성 샘플링(DAS)은 전체 블록을 다운로드하지 않고도 경량 노드가 데이터 가용성을 검증할 수 있게 해주는 방법입니다. 데이터 블록을 무작위로 샘플링함으로써 경량 노드는 이러한 데이터가 성공적으로 검색되고 검증될 수 있는지를 확인하여 전체 블록의 데이터가 가용한지를 추론할 수 있습니다.

출처：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

네임스페이스 머클 트리(NMTs)

NMTs는 블록 데이터를 서로 다른 애플리케이션의 개별 네임스페이스로 나눌 수 있게 해줍니다. 이는 각 애플리케이션이 관련된 데이터만 다운로드하고 처리하면 되므로 데이터 처리 요구를 크게 줄일 수 있습니다.

출처：https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer

특징 분석

Celestia의 롤업은 이더리움 롤업과 다르며, Celestia에서의 실행 방식은 규범 상태를 독립적으로 결정합니다. 이러한 독립성은 노드의 자율성을 증가시킵니다. 노드는 소프트 포크 및 하드 포크를 통해 자유롭게 운영 방식을 선택할 수 있으며, 중앙 집중식 거버넌스에 대한 의존도를 줄여 더 많은 실험과 혁신을 촉진합니다.

Celestia의 롤업은 실행과 무관한 특성을 가지며, 이는 EVM 호환 설계에 제한받지 않음을 의미합니다. 이러한 개방성은 가상 머신의 혁신을 위한 더 넓은 공간을 제공하여 기술 발전을 촉진하는 데 기여합니다.

Celestia는 블록체인 배포 과정을 간소화합니다. Optimint와 같은 도구를 활용하여 개발자는 합의 메커니즘의 복잡성과 높은 비용에 대한 걱정 없이 새로운 체인을 신속하게 배포할 수 있습니다.

Celestia는 활동 상태 증가와 역사 데이터 저장을 분리 처리하여 더 효율적인 자원 가격 책정 메커니즘을 제공합니다. 이러한 방법은 실행 환경 간의 상호 영향을 줄이고 사용자 경험을 개선합니다.

Celestia의 아키텍처는 신뢰 최소화 브리지를 생성할 수 있도록 지원하여 서로 다른 체인이 안전하게 상호 연결될 수 있게 하여 블록체인 클러스터의 보안성과 상호 운용성을 강화합니다.

Celestia는 첫 번째 모듈화 설계의 DA 네트워크로, 주요 목표는 사용자 수 증가에 따라 안전하게 확장하는 것입니다. 모듈화 구조를 통해 독립적인 블록체인을 쉽게 시작할 수 있습니다. Celestia는 독특한 접근 방식과 기술 혁신으로 블록체인 산업에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 블록체인이 직면한 도전, 특히 확장성 문제를 해결하는 데 집중하면서도 보안성과 탈중앙화를 유지하여 지속적으로 발전하는 블록체인 생태계의 중요한 참여자가 되고 있습니다.

Eigen DA

EigenLayer는 사용자가 ETH, lsdETH 및 LP Token을 다른 사이드 체인, 오라클 등 플랫폼에 재질권하여 노드로서 검증 보상을 받을 수 있게 해주는 재질권 프로토콜입니다. Eigen DA는 이더리움 위에 구축된 탈중앙화 데이터 가용성(DA) 서비스로, EigenLayer Restaking을 활용하여 EigenLayer의 첫 번째 능동 검증 서비스(AVS)가 될 것입니다.

기술 특징

이더리움의 데이터 가용성 능력 강화: Eigen DA는 Blob 블록 데이터와 KZG 약속을 활용하여, 캔쿤 업그레이드 이후의 Blob 블록 데이터와 KZG 약속을 통해 이더리움의 데이터 가용성 능력을 강화합니다. 노드 검증 작업은 이더리움의 검증자들이 참여하며, 전체 과정은 이더리움의 기존 인프라를 중심으로 진행됩니다.

자율 합의 및 P2P 네트워크 없음: Eigen DA 노드는 이더리움 L1의 EigenLayer 계약에서 ETH를 재질권하여 이더리움 검증자의 하위 집합이 됩니다. 호스팅 증명을 통해 각 운영자는 정기적으로 함수의 값을 계산하고 제출해야 하며, 지정된 저장 기간 내에 할당된 모든 blob 블록을 저장해야만 해당 함수의 값을 계산할 수 있습니다. 만약 그들이 이 함수를 계산하지 않고 blob을 증명하면, 데이터 항목에 접근할 수 있는 권한이 있는 사람은 해당 노드가 보유한 ETH를 삭감할 수 있어 네트워크의 안전성과 신뢰성을 보장합니다.

EigenLayer 합의 메커니즘: ETH 스테이커는 Eigen DA 네트워크를 검증하고 Eigen DA 특정의 삭감 조건을 수용할 수 있습니다. 그런 다음 POS 검증자로서 네트워크 상태를 증명합니다.

데이터 가용성 계층: Eigen DA는 호출 데이터를 작은 조각으로 분해하고, 이러한 조각에 대해 지우기 인코딩 및 KCG 다항식 약속을 수행하여 각 노드가 시스템의 일부만 다운로드하도록 합니다. 심지어 절반의 노드가 떠나도 시스템에 영향을 미치지 않습니다. 그들은 일부 블록이 손실되더라도 에러 정정 코드를 통해 전체 데이터 상태를 재구성할 수 있으며, KZG 증명은 그들이 수신한 블록이 노드가 선언한 블록과 동일함을 보장합니다.

출처：https://www.blog.eigenlayer.xyz/intro-to-eigenda-hyperscale-data-availability-for-rollups/

특징 분석

Eigen DA의 노드는 EigenLayer 네트워크에서 재질권 노드의 하위 집합으로, Eigen DA 노드가 되는 데 추가적인 스테이킹 비용이 필요하지 않습니다.

기존 DA 솔루션은 P2P 네트워크를 사용하여 Blob을 전송하며, 운영자는 동료로부터 Blob을 수신한 후 동일한 Blob을 다른 사람에게 다시 방송합니다. 이는 달성 가능한 DA 비율을 크게 제한합니다. EigenDA에서는 분산기가 blob을 EigenDA의 운영자에게 직접 전송합니다. 직접 통신을 통해 데이터를 분산시킴으로써 데이터 전파가 합의 프로토콜과 P2P 네트워크의 처리량 제한을 받지 않게 되어 통신, 네트워크 지연 및 확인 시간을 단축하고 데이터 제출 속도를 높입니다.

Eigen DA는 이더리움의 일부 보안을 상속받아 다른 DA 솔루션에 비해 더 높은 보안을 제공합니다.

Eigen DA는 또한 롤업이 다양한 스테이킹 토큰 모델, 에러 정정 비율 등을 유연하게 선택할 수 있도록 지원하여 더 높은 유연성을 제공합니다.

Eigen DA의 최종 확인은 이더리움 메인넷의 Eigen DA 계약에 의존하므로, 최종 확인의 시간 비용 측면에서 Eigen DA의 비용은 다른 DA 솔루션에 비해 상당히 높습니다.

Eigen DA는 에러 정정 코드, KZG 약속, ACeD 등 첨단 기술을 채택하고 데이터 가용성(DA)과 합의를 분리하여 거래 처리량, 노드 부하 및 DA 비용 측면에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 이더리움 DA 솔루션을 훨씬 초과합니다. 다른 DA 솔루션에 비해 Eigen DA는 더 낮은 시작 및 스테이킹 비용, 더 빠른 네트워크 통신 및 데이터 제출 속도, 더 높은 유연성을 제공합니다. 따라서 Eigen DA는 DA 시장의 새로운 경쟁자가 될 것으로 기대되며, 이더리움의 일부 DA 서비스를 수용할 가능성이 있습니다.

TNA 프로토콜

출처：https://tna-btc.com/

TNA 프로토콜은 전체 체인 도메인 자산 발행과 DA 솔루션을 통합한 비트코인 자산 및 보안 프로토콜입니다. 비트코인 데이터 가용성에 대한 심층 연구를 기반으로 TNA 프로토콜은 TNA Core를 출시하였으며, 이는 BLOB 기반의 DA 프레임워크로 비트코인 메인넷과 2층 네트워크 간의 상태를 동기화할 수 있으며, 여러 비트코인 2층 네트워크 간에도 구현할 수 있어 보안성과 경제성을 모두 갖추고 있습니다. TNA Core의 솔루션은 Nubit, B Squared 등 여러 비트코인 DA 솔루션에 잘 통합되어 더 효율적인 데이터 가용성을 지원합니다.

또한, TNA Core의 DA 솔루션과 전 체인 발행이 가능한 도메인 자산 Tapnames는 긴밀하게 결합되어, 크로스 체인 상호 운용의 기준을 직접 정의할 수 있게 하여 사용자가 도메인을 통해 다양한 네트워크에서 원활하게 거래할 수 있도록 하며, TNA Core가 보안 장벽을 제공합니다.

TNA 프로토콜의 내러티브 업그레이드는 암호화폐 가격과 제품의 두 가지 측면에서 큰 의미를 지닙니다. 첫째, 내러티브 업그레이드와 함께 제공되는 새로운 경제 모델은 TNA 프로토콜이 토큰에 대한 새로운 유동성과 거래 시나리오를 찾는 데 유리하여, 토큰의 잠재적 가격 상승 기회를 더 크고 명확하게 만듭니다. 도메인 및 DA 계층 솔루션을 기반으로 정의된 크로스 체인 상호 운용 기준은 TNA 프로토콜 관련 토큰의 사용 시나리오를 증가시켜 토큰의 가치를 높이는 데 기여합니다.

둘째, 이러한 내러티브 업그레이드는 제품에도 상당한 이점을 가져올 것입니다. 새로운 비트코인 크로스 체인 상호 운용 기준은 사용자 경험을 개선하고 더 많은 2층 네트워크의 채택을 촉진하여 Tapnames 도메인이 더 경쟁력을 갖추게 하고, 더 많은 사용자가 참여하고 사용할 수 있도록 유도합니다.

따라서 이 내러티브 업그레이드는 커뮤니티와 암호화폐 가격에 직접적인 긍정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 제품 발전과 생태계 번영을 촉진하여 전체 생태계의 장기적인 지속 가능성 발전을 위한 견고한 기반을 마련할 것입니다.

Avail DA

Avail DA는 차세대 신뢰 최소화 애플리케이션 및 주권 집합의 요구를 충족하기 위해 설계되었습니다. 그 두드러진 장점은 혁신적인 보안 방법을 채택하여 경량 클라이언트가 P2P 네트워크 샘플링을 통해 데이터 가용성을 쉽게 검증할 수 있도록 허용하는 것입니다. Avail DA가 제공하는 비할 데 없는 데이터 가용성 인터페이스와 강력한 보안 기능 덕분에 개발자는 제로 지식 또는 방지 사기 기술 기반의 블록체인 애플리케이션을 더 효율적이고 쉽게 생성할 수 있습니다.

출처：https://blog.availproject.org/the-avail-vision-reshaping-the-blockchain-landscape/

Avail DA 분석

Avail은 이더리움 가상 머신(EVM)과 호환되는 블록체인으로, 효율적인 거래 정렬 및 기록을 특징으로 하며, 데이터 저장 및 실행 가능성 검증을 제공합니다. 전통적인 스마트 계약 및 기본 계층 의존성에 비해, Avail은 롤업이 직접 데이터를 게시할 수 있도록 하며, 경량 클라이언트 네트워크를 통해 검증할 수 있도록 합니다. 이러한 모듈화 설계는 개발자가 Avail에 데이터를 저장하고 다른 네트워크를 선택하여 정산할 수 있는 더 많은 유연성과 선택권을 제공합니다.

Avail의 합의 메커니즘은 Polkadot SDK의 BABE 및 GRANDPA 합의 메커니즘을 상속받으며, Polkadot의 지명 지분 증명(NPoS)을 채택하여 최대 1000개의 검증 노드를 지원합니다. 강력한 합의 메커니즘 외에도, Avail은 경량 클라이언트의 P2P 네트워크를 통해 데이터 샘플링을 수행하여 고효율적이고 신뢰할 수 있는 백업 메커니즘을 제공하여 데이터 가용성을 보장합니다. 이는 고장 발생 시에도 가능합니다.

Avail은 거래 정렬, 기록 및 데이터 실행 가능성 검증에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 이더리움 가상 머신(EVM)과 호환되는 블록체인을 지원합니다. 경량 클라이언트 네트워크 검증 메커니즘 덕분에 Avail의 롤업은 경량 클라이언트 네트워크를 통해 상태를 검증할 수 있으며, 스마트 계약 및 기본 계층에 의존할 필요가 없습니다. 모듈화 특성 덕분에 개발자는 Avail에 데이터를 저장하고 다른 네트워크를 선택하여 정산할 수 있습니다.

노드 유형

전체 노드: 이 노드는 블록의 정확성을 다운로드하고 검증하는 역할을 하지만 합의 과정에는 참여하지 않습니다. 이들의 역할은 네트워크의 무결성을 보장하는 데 매우 중요합니다.

• 검증 노드: 이 노드는 Avail DA 합의 메커니즘의 핵심입니다. 이들은 블록을 생성하고 포함된 거래를 결정하며 네트워크의 순서를 유지하는 역할을 합니다. 검증자 노드는 합의 참여를 통해 보상을 받으며, DA 계층 운영의 기초가 됩니다.
• 경량 클라이언트: 자원이 제한된 상황에서 운영되며, 경량 클라이언트는 블록 헤더에 의존하여 네트워크에 참여합니다. 이들은 필요에 따라 전체 노드에 쿼리하여 특정 거래 데이터를 얻을 수 있으며, 탈중앙화 및 네트워크 접근성을 유지하는 데 필수적입니다.

Near DA

2023년 11월 8일, NEAR 재단은 NEAR 데이터 가용성(NEAR DA) 계층을 출시하여 ETH 롤업 및 이더리움 개발자에게 강력하고 비용 효율적인 데이터 가용성을 제공한다고 발표했습니다. 첫 번째 사용자로는 StarkNet의 Madara, Caldera, Fluent, Vistara, Dymension RollApps 및 Movement Labs가 포함됩니다.

출처：https://docs.near.org/zh-CN/concepts/basics/protocol

기술 아키텍처

NEAR DA는 NEAR 합의 메커니즘의 중요한 부분인 Nightshade를 활용하여 네트워크를 여러 샤드로 병렬화합니다.

NEAR의 각 샤드는 청크라고 불리는 블록의 작은 부분을 생성합니다. 이러한 청크는 집계되어 블록을 생성합니다. 블록 생산자가 영수증을 처리할 때, 해당 영수증에 대해 합의에 도달해야 합니다. 일단 해당 블록이 처리되어 블록에 포함되면, 해당 영수증은 더 이상 합의에 필요하지 않으며 블록체인 상태에서 삭제될 수 있습니다. 따라서 NEAR는 데이터가 필요 이상으로 많을 경우 합의 속도를 늦추지 않지만, NEAR DA의 모든 사용자는 거래 데이터를 쿼리할 충분한 시간을 갖게 됩니다. 따라서 모든 롤업 솔루션에 대해 확장 가능하고 비용 효율적인 데이터 가용성은 필수적입니다. NEAR 프로토콜이 무상태 검증으로 전환됨에 따라 특정 유형의 검증자(블록 검증자)의 하드웨어 요구 사항이 더욱 낮아질 것입니다. 상태를 메모리에 저장함으로써 NEAR는 더 많은 샤드를 지원할 수 있어 시스템의 탈중앙화 정도를 높입니다.

장점 분석

NEAR DA에서 합의 검증은 NEAR 검증자에 의해 제공되며, 이들은 blob 제출을 처리할 때 합의에 도달합니다. 데이터 지속성 측면에서, 전체 노드는 기능 입력 데이터를 최소 3일 동안 저장하며, 아카이브 노드는 데이터를 더 오랜 시간 저장할 수 있습니다.

NEAR DA의 설계는 합의의 효율적인 활용을 보장하며, 과도한 데이터 낭비를 방지합니다. 또한, 이러한 데이터는 NEAR의 모든 주요 브라우저에서 인덱싱되어 인덱서의 지원을 제공합니다.

마지막으로, 장기적인 가용성 약속을 위해 NEAR DA는 쉽게 생성할 수 있는 방법을 채택하여, 누구나 제한된 전문 지식과 도구를 활용하여 약속을 구축할 수 있습니다.

NEAR-Polygon CDK 통합은 개발자가 자신의 롤업을 구축하고 Polygon 생태계의 일원이 될 수 있도록 허용합니다.

이는 NEAR DA와 제로 지식 기반의 Layer 2 스택 간의 첫 번째 융합으로, 확장 가능한 데이터 가용성 솔루션을 찾는 개발자에게 더 많은 선택지를 제공합니다.

결론

블록체인 분야에서 Celestia, EigenLayer, Avail DA 및 NEAR DA와 같은 DA 프로젝트 간의 경쟁은 매우 치열합니다. DA 계층 프로젝트가 우후죽순처럼 등장하고 있지만, 그 핵심 기술은 복잡하지 않으며 각 프로젝트는 고유한 기술과 경쟁 우위를 가지고 있습니다. 이러한 프로젝트는 블록체인 기술 분야의 다양성과 혁신성을 보여줍니다. 앞으로 이러한 프로젝트가 지속적으로 발전하고 성숙해짐에 따라 블록체인 생태계의 더욱 성장하고 발전하는 데 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다.