Data Availability là một trong những từ khóa bắt đầu xuất hiện và được bàn tán nhiều từ năm 2023, sau khi dự án Celestia lên sàn tăng trưởng ấn tượng về giá trong khoảng thời gian ngắn.

Data Availability nghe có vẻ xa lạ đối với nhiều người dùng phổ thông, tuy nhiên, đây là một thành phần vô cùng quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến phí giao dịch mà user đang phải trả khi tương tác trên hệ thống blockchain.

Vậy Data Availability là gì? Vì sao nó lại quan trọng và có mối quan hệ mật thiết với các Layer 2 (L2)? Hãy cùng TradeCoinVN tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây nhé!

Data Availability là gì?

Data Availability (viết tắt DA) là lớp có nhiệm vụ đảm bảo dữ liệu luôn có sẵn (available) để truy cập, kiểm tra và khôi phục khi cần thiết. DA Layer là lớp vô cùng quan trọng trong thiết kế 4 lớp chính của một Modular blockchain bên cạnh Consensus Layer, Execution Layer và Settlement Layer.

*Data Availability là một lớp quan trọng trong thiết kế Modular blockchain*

Đọc thêm: 2024 sẽ là một năm bùng nổ của Modular Blockchain!

Một số thuật ngữ liên quan

Full node: Là một loại node blockchain, hoạt động bằng cách tải xuống toàn bộ dữ liệu của block.
Light node: Là loại node blockchain hoạt động chỉ bằng cách tải xuống block header (tạm dịch tiêu đề khối) thay vì toàn bộ block. Light node còn được gọi là Light Clients.
Sequencer: Là thành phần trong cơ chế hoạt động của Layer 2 (L2), có nhiệm vụ sắp xếp thứ tự các giao dịch trong mempool (nơi chứa các transaction chưa được xử lý).
Blockspace: Là độ lớn của mỗi khối mà nó có thể chứa được dữ liệu. Blockspace sẽ ảnh hưởng đến thông lượng blockchain. Các blockchain sẽ có phí giao dịch cao nếu nhu cầu về blockspace vượt quá nguồn cung.
DAC (Data Availability Committee): Là cơ chế hoạt động dựa trên một tập hợp các node có nhiệm vụ lưu trữ và cung cấp dữ liệu sẵn có cho blockchain. DAC thường được sử dụng như một nguồn dữ liệu giá rẻ nhưng đổi lại kém an toàn cho các L2.
DAS (Data Availability Sampling): Là cơ chế mà các Light Nodes có thể xác minh tính khả dụng dữ liệu mà không cần phải tải hết toàn bộ block. DAS hoạt động bằng cách cho phép Light Nodes tải xuống một phần nhỏ dữ liệu trong nhiều lần. Khi đạt đến một mức độ tin cậy được xác định trước (như 99%) thì dữ liệu sẽ được coi là có sẵn.

Điểm khác biệt giữa Data Availability và Data Storage

Data Availability và Data Storage là hai khái niệm rất dễ bị nhầm lẫn, tuy nhiên, chúng lại hoàn toàn khác biệt. Dưới đây là một số yếu tố để phân biệt hai loại này

Phân loại	Data Availability	Data Storage
Định nghĩa ngắn gọn	Là khả năng đảm bảo dữ liệu tồn tài và có sẵn để phục vụ cho việc xác thực giao dịch	Là việc lưu trữ dữ liệu trên blockchain bao gồm cả lịch sử giao dịch, trạng thái tài khoản,...
Vai trò	Giúp đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực chính xác các giao thực cho block mới	Cung cấp không gian để lưu trữ dữ liệu lâu dài cho block cũ
Tính chất	Liên quan đến khả năng truy cập và truyền dữ liệu	Liên quan đến việc lưu trữ và quản lý dữ liệu
Mục tiêu chính	Đảm bảo dữ liệu có sẵn và không bị mất mát	Đảm bảo dữ liệu luôn được lưu trữ an toàn và bền vững

Vấn đề của Data Availability

Trước tiên, để nắm rõ hơn về những vấn đề mà Data Availability đang gặp phải, chúng ta cần hiểu được bối cảnh phát triển của từ khóa này.

Data Availability bắt đầu nổi lên và được bàn luận nhiều hơn từ sau Ethereum rollup-centric roadmap (lộ trình tập trung vào Rollup) trong giai đoạn 2020-2021. Theo đó, Ethereum sẽ nâng cao khả năng mở rộng của mình thông qua các giải pháp L2 (hay còn được gọi là Rollup).

*Mô hình giản lược cách Rollup hoạt động*

L2/ Rollup giảm tải cho mạng lưới cho Ethereum Layer 1 (L1) bằng cách thực thi giao dịch off-chain, sau đó gộp lại thành các batch (lô) và gửi những dữ liệu về cho Ethereum để đảm bảo tính bảo mật và xác thực bằng calldata.

Calldata là một loại dữ liệu trên Ethereum được dùng để chứa các thông tin và tham số của giao dịch. Dữ liệu trên calldata sẽ được lưu vĩnh viễn và không thể thay đổi. Vì dữ liệu được gửi định kỳ lên Ethereum nên điều này đồng nghĩa với việc các L2/ Rollup sử dụng chính Ethereum làm lớp DA của mình.

Mặc dù, thực thi giao dịch off-chain giúp đảm đáng kể fee, tuy nhiên, chi phí gửi dữ liệu về lại Ethereum bằng calldata để đảm bảo cho lớp Data Availability lại rất tốn kém và cực kì hạn chế. Giới hạn của calldata chỉ ở mức ~20KB/ block và tốn 16gas/ byte.

*Chi phí xuất dữ liệu chiếm phần lớn chi phí hoạt động của Rollup*

Đã có lúc chi phí liên quan tới Data Availability chiếm hơn 90% cost của các giải pháp L2. Chính vì vậy, Data Availability trở thành nút thắt cần phải được giải quyết.

Các hướng giải quyết

Hiện đang có hai hướng giải quyết chính cho vấn đề của Data Availability là cải thiện lớp Data Availability trực tiếp trên Ethereum (còn gọi là DA On-chain) hoặc sử dụng các giải pháp DA thay thế của bên thứ ba (còn gọi là DA Off-chain).

DA On-chain

DA On-chain sẽ trái ngược với DA Off-chain, là giải pháp lưu trữ và cung cấp dữ liệu giao dịch trực tiếp lên Ethereum. Để nâng cao khả năng mở rộng của L2 nói riêng hay Ethereum nói chung thì chính mạng lưới Ethereum cần phải cải thiện lớp Data Availability của mình.

*Proto-danksharding cùng Danksharding là hướng giải quyết*

Ethereum đã có kế hoạch dài hạn để gỡ “nút thắt cổ chai" của Data Availability bằng Danksharding. Danksharding là một đề xuất nâng cấp trên Ethereum nhằm cải thiện khả năng mở rộng bằng cách chia nhỏ dữ liệu thành nhiều phần nhỏ hơn, gọi là shards để xử lý.

Danksharding tập trung vào việc tối ưu hoá quy trình lưu trữ và xử lý dữ liệu trên Ethereum, giúp giảm tải cho mạng lưới và tăng khả năng xử lý số lượng lớn giao dịch mà không làm ảnh hưởng hiệu suất và bảo mật.

Tuy nhiên, đây là tầm nhìn dài hạn và là một bước tiến quan trọng của Ethereum với sự phát triển của nhiều loại kỹ thuật như DAS (Data Availability Sampling), Erasure coding,...

Chính vì vậy mà Ethereum sẽ mất thời gian rất lâu để có thể triển khai hoàn toàn Danksharding. Vậy nên một giải pháp ngắn hạn được Ethereum đề xuất là EIP-4844, tạm thời giải quyết những hạn chế mà các L2/ Rollup đang gặp phải.

Cụ thể hơn, EIP-4844 (hay còn gọi là Proto-Danksharding) là đề xuất giải quyết vấn đề từ calldata. Đây cũng là giai đoạn tiền đề trước khi chính thức triển khai lên Danksharding trong tầm nhìn dài hạn của Ethereum.

*Proto-Danksharding giới thiệu một khái niệm mới*

Proto-Danksharding giới thiệu một loại giao dịch mới gọi là blob-carrying transaction hay blob. Blob có kích thước lớn (khoảng 125 kB) nhưng lại rẻ hơn nhiều so với dữ liệu thông thường.

Đặc biệt, những dữ liệu này có thể xóa sau một khoảng thời gian (~18 ngày) và có khả năng khôi phục để xác thực khi cần thiết. Bên cạnh đó, Blobs còn có cách tính phí gas riêng biệt mà không cạnh tranh với gas market trên Ethereum L1.

*So sánh L1 blockspace và EIP-4844 blob space*

Tổng lại, nhờ vào sự kết hợp của 2 đặc điểm trên, Blob hoạt động hiệu quả và rẻ hơn. Từ đó giúp cho việc gửi dữ liệu, phục vụ cho mục đích DA của các L2/ Rollup tiết kiệm hơn bao giờ hết. Thật vậy, kể từ khi nâng cấp Dencun bao gồm EIP-4844 được triển khai ngày 13/03/2024, chi phí của các L2/ Rollup trên Ethereum đã giảm đáng kể.

*Biểu đồ so sánh phí đăng dữ liệu trước và sau Dencun*

Theo nghiên cứu từ Binance Research, chi phí đăng dữ liệu đã giảm trung bình 72% đối với các L2 hàng đầu như Arbitrum, OP Mainnet, Base, ZKsync,...

*Biểu đồ so sánh phí giao dịch sau EIP-4844*

Phí giao dịch trên L2 đã giảm từ 50% đến 95% hậu EIP-4844. Cụ thể hơn:

Arbitrum giảm 93.3%
Base giảm 68.9%
OP Mainnet giảm 86.6%
ZKsync giảm 83.1%
Zora giảm 93%

Có thể thấy, EIP-4844 mang tới nhiều ảnh hưởng tích cực cho L2. Lợi nhuận của các L2 tăng lên rõ rệt khi revenue chủ yếu phụ thuộc vào phí giao dịch thu được trừ đi phí đăng dữ liệu.

DA Off-chain

Data Availability Off-chain là giải pháp lưu trữ và cung cấp dữ liệu giao dịch của bên thứ ba thay vì dùng trực tiếp trên Ethereum L1. Ví dụ, nếu một L2 Ethereum gửi dữ liệu của mình lên Celestia thì L2 đó đang sử dụng DA Off-chain.

Trong lúc Danksharding đang được phát triển thì nhiều giải pháp DA thay thế đã xuất hiện nhiều hơn, đầu tiên là Celestia, nối tiếp đó là EigenDA, Avail,... Ngoài ra, một số Rollup tự phát triển DA của riêng mình như:

zkPorter của ZKsync
Nova của Arbitrum
StarkEx của Starkware

Các dự án trọng điểm

Celestia

Celestia là dự án cung cấp giải pháp Data Availability đầu tiên trên thị trường. Ý tưởng phát triển của Celestia đã được ra mắt từ 2019 và mãi đến 2023 dự án mới chính thức mainnet.

Với lợi thế tiên phong trong Data Availability nói riêng hay Modular blockchain nói chung, Celestia đạt được vốn hoá thị trường lớn nhất hơn 3 tỷ USD hồi tháng 02/2024, tăng gần x10 lần trong chưa đầy 1 năm sau TGE ngày 31/10/2023.

EigenDA

EigenDA là sản phẩm do đội ngũ EigenLayer phát triển, chuyên cung cấp dịch vụ Data Availability rẻ với thông lượng và độ bảo mật cao, tận dụng từ cơ chế Restaking của EigenLayer.

EigenDA hoạt động dưới dạng một AVS trên EigenLayer. AVS là đối tượng sẽ thuê bảo mật, tận dụng an ninh mạng lưới từ các tài sản đã restake của người dùng trên EigenLayer. AVS có thể là các blockchain mới, bridge, oracle hay những giao thức và cơ sở hạ tầng cần độ bảo mật cao như DA.

EigenDA là giải pháp DA đầu tiên có thể mở rộng theo chiều ngang. Điều đó có nghĩa là càng nhiều Node Operators hoạt động trong AVS của EigenDA thì lớp DA này càng bảo mật với khả năng mở rộng lớn hơn.

Avail

Avail là dự án cơ sở hạ tầng được thiết kế theo hướng Modular blockchain tập trung phát triển giải pháp tối ưu cho lớp DA.

Lớp DA Avail sẽ sử dụng phương pháp xác minh dữ liệu DAS. Theo đó cho phép Light Clients hoạt động bằng cách chỉ tải xuống ngẫu nhiên một phần nhỏ dữ liệu thay vì toàn bộ, giúp tiết kiệm blockspace (không gian khối).

Sau đó, Avail tận dụng KZG Commitment kết hợp với Erasure Coding để đảm bảo dữ liệu đã lưu trữ luôn chính xác. Dự án gây chú ý khi được phát triển bởi chính Co-Founder của Polygon và gọi vốn thành công hơn 70 triệu USD. Hiện Avail đã ra mắt token trên một số sàn CEX như Bybit, Gate.io, Bitget,…

So sánh các dự án

Cả ba giải pháp DA mình đã đề cập ở phía trên đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Để có được cái nhìn khách quan, đa chiều hơn, hãy cùng xem qua bảng so sánh dưới đây:

Thông số	Celestia	EigenDA	Avail
Hiệu suất (MB/s)	6.67	15	6.4
Thời gian hoàn thành giao dịch (Time to Finalty)	15 giây	15 giây	20 giây
Thời gian tạo khối (Block time)	12 giây	15 giây	20 giây
Lấy mẫu dữ liệu khả dụng (Data Availability Sampling)	Có	Không	Có
Erasure coding verification (Xác minh mã hoá Erasure)	Fraud proofs	KZG commitments	KZG commitments
Consensus (Cơ chế đồng thuận)	Tendermint	N/A	BABE/GRANDPA
Bảo mật Light node (Light node security)	Honest minority	N/A	Honest minority

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ thông tin về thuật ngữ Data Availability mà mọi người cần nắm. Tổng lại, Data Availability là một layer đóng vai trò rất quan trọng trong thiết kế của các Modular blockchain nói chung hay đặc biệt là các L2/ Rollup nói riêng.

Nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng cũng như là kinh tế của dự án gồm chi phí vận hành, lợi nhuận, doanh thu,...

Hiện Ethereum đang là lớp DA được sử dụng phổ biến của các L2/ Rollup. Tuy nhiên, nhiều L2 mới có xu hướng chuyển sang một số giải pháp DA thứ 3 như Celestia, Avail, EigenDA để tiết kiệm chi phí và gia tăng khả năng mở rộng.

Chính vì vậy, trong khi chờ đợi Danksharding được chính thức triển khai để giải quyết những hạn chế mà native DA Ethereum đang gặp phải, có thể chúng ta sẽ chứng kiến xu hướng DA bên thứ 3 lên ngôi.

Anh em đánh giá thế nào về tầm quan trọng của DA? Liệu DA có thực sự giúp cho L2 hoạt động hiệu quả hơn? Hãy comment xuống phía dưới để trao đổi cùng các thành viên trong cộng đồng TradeCoinVN nhé!

Lưu ý: Nội dung bên trên không phải là lời khuyên đầu tư. Anh em chỉ nên tham khảo và tự mình tìm hiểu kỹ trước khi quyết định xuống tiền. Hãy là nhà đầu tư có trách nhiệm với tài sản của mình, chúc anh em thành công!