Einführung in die Datenverfügbarkeit

Die Blockchain-Technologie ermöglicht eine vertrauenswürdige und unveränderliche Datenübertragung, aber das Auffinden und Überprüfen der in der Blockchain gespeicherten Daten kann schwierig sein. In diesem Artikel werden das Konzept, die Bedeutung und die Herausforderungen der Datenverfügbarkeit untersucht und einige Lösungen für die Datenverfügbarkeit vorgestellt.

Einführung in die Datenverfügbarkeit

In einem Blockchain-Netzwerk ist die Datenverfügbarkeit sehr wichtig, um sicherzustellen, dass alle Netzwerkteilnehmer auf die in der Blockchain gespeicherten Informationen zugreifen und diese überprüfen können. Zu diesen Informationen gehören Transaktionsdetails, Blockdaten und der Ledgerstatus.

Wie Datenverfügbarkeit funktioniert

Es gibt mehrere beliebte Datenverfügbarkeitslösungen, die am häufigsten verwendeten sind Data Availability Layer (DAL), Data Availability Sampling (DAS) und Data Availability Committee (DAC).

Data Availability Layer

Der Data Availability Layer (DAL) ist eine dedizierte Speicherlösung, die sowohl On-Chain als auch Off-Chain verwendet werden kann. Sie trennen die spezifische Aufgabe der Sicherstellung der Datenverfügbarkeit von anderen Blockchain-Vorgängen wie der Transaktionsausführung.

DAL nutzt verschiedene Technologien wie Erasure Coding (EC) und Data Sharding, um die Datenzugänglichkeit zu verbessern. Unter Data Sharding versteht man die Aufteilung der Datenbank in kleine Teile und deren anschließende separate Speicherung und Verarbeitung. Durch Erasure Coding werden die Daten in mehrere Teile aufgeteilt, wodurch Redundanz für die Datenwiederherstellung entsteht. Selbst wenn einige Daten verloren gehen oder vorübergehend nicht verfügbar sind, kann die Blockchain diese Technologien nutzen, um alle Daten wiederherzustellen.

Datenverfügbarkeitsstichprobe

Die Datenverfügbarkeitsstichprobentechnologie stellt sicher, dass alle Knoten im Blockchain-Netzwerk Zugriff auf die erforderlichen Blockchain-Daten haben, ohne dass der gesamte Datensatz heruntergeladen oder überprüft werden muss. Auf diese Weise können auch Knoten mit begrenzten Ressourcen an der Transaktionsüberprüfung teilnehmen und die Integrität des Netzwerks aufrechterhalten.

Der Datenverfügbarkeitsstichprobenprozess teilt die Blockchain-Daten zunächst in kleine Teile auf. Ein Knoten kann zufällig einige Datenblöcke auswählen, ohne den gesamten Datensatz auszuwählen. Dies reduziert die Belastung einzelner Knoten, da diese nur einen kleinen Teil der Gesamtdaten verarbeiten müssen.

Durch die Validierung dieser ausgewählten Datenblöcke können Knoten die Verfügbarkeit des gesamten Datensatzes probabilistisch überprüfen. Die probabilistische Verifizierung basiert auf der Idee, dass, wenn auf einen Beispieldatenblock zugegriffen werden kann, es wahrscheinlich ist, dass auch auf die übrigen Daten zugegriffen werden kann.

Data Availability Committee

Das Data Availability Committee (DAC) ist eine Gruppe vertrauenswürdiger Knoten im Blockchain-Netzwerk, deren Aufgabe es ist, die Verfügbarkeit von Daten sicherzustellen. Die Hauptaufgabe des DAC besteht darin, zu überprüfen, ob alle Daten, wie z. B. Transaktionen und Zustandsänderungen, korrekt gespeichert werden und für alle Netzwerkteilnehmer zugänglich sind. DAC-Mitglieder werden in der Regel durch einen dezentralen Abstimmungsprozess gewählt, um einzelne Fehlerquellen und andere Zentralisierungsrisiken zu reduzieren.

DAC spielt eine wichtige Rolle bei Layer-2-Skalierungslösungen wie der Aggregation und hilft bei der Verwaltung von Daten im Zusammenhang mit Off-Chain-Berechnungen. In einer Shard-Blockchain, in der Datensätze auf verschiedene Shards verteilt sind, trägt DAC dazu bei, die Verfügbarkeit von Daten über alle Shards hinweg sicherzustellen.

Bedeutung der Datenverfügbarkeit

Die Datenverfügbarkeit ermöglicht es Knoten, die Gültigkeit neuer Blöcke und Transaktionen zu bestätigen, was bei allen Aspekten der Blocküberprüfung eine entscheidende Rolle spielt.

1.Blockieren Sie die Ausbreitung. Nachdem ein neuer Block erstellt wurde, wird er an die gesamte Blockchain gesendet. Eine effektive Blockvalidierung erfordert, dass alle Knoten Zugriff auf den Block haben.

2.Transaktionsüberprüfung. Dieser Schritt bezieht sich auf die Überprüfung jeder Transaktion innerhalb des Blocks, um zu bestätigen, ob sie den Netzwerkregeln entspricht. Der Erhalt vollständiger Transaktionsdaten ist für Knoten von entscheidender Bedeutung, um die Transaktionsüberprüfung korrekt durchführen zu können.

3.Überprüfung des Blockheaders. Die Datenverfügbarkeit ist wichtig, um zu überprüfen, ob ein neuer Block korrekt auf den vorherigen Block verweist und eine Verbindung zu ihm herstellt, sodass Knoten bestätigen können, ob der neue Block zur Kette hinzugefügt werden kann.

4.Befolgen Sie den Konsensmechanismus. Knoten stellen sicher, dass Blöcke dem Konsensmechanismus der Blockchain entsprechen, wie z. B. Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS). Diese Überprüfung hängt von der Verfügbarkeit aller notwendigen Blockdaten wie Block-Hash und Schwierigkeit ab.

Herausforderungen bei der Datenverfügbarkeit

Interoperabilitätsprobleme

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie haben verschiedene Netzwerke ihre eigenen Datenverfügbarkeitsmethoden vorgeschlagen. Dies kann zwar Innovationen fördern, schafft aber auch Herausforderungen im Zusammenhang mit kettenübergreifenden Vorgängen, nämlich wie verschiedene Blockchain-Systeme miteinander interagieren.

Kompromiss zwischen Skalierbarkeit und Sicherheit

Eine Verbesserung der Datenverfügbarkeit kann die Skalierbarkeit verbessern, kann aber auch die Sicherheit verringern. Vor der Implementierung einer Datenverfügbarkeitslösung müssen deren potenzielle Auswirkungen vollständig berücksichtigt werden. Dieser klassische Kompromiss zwischen Sicherheit und Skalierbarkeit wird auch durch das Blockchain-Trilemma-Konzept veranschaulicht.

Fazit

In der Blockchain-Welt bezieht sich Datenverfügbarkeit auf die Fähigkeit von Netzwerkteilnehmern, auf die in der Blockchain gespeicherten Daten zuzugreifen und diese zu überprüfen. Es gibt verschiedene Datenverfügbarkeitslösungen, darunter Data Availability Layers (DALs), Data Availability Sampling (DAS) und Data Availability Committees (DACs). Es wird erwartet, dass die Datenverfügbarkeit auch in Zukunft eine wichtige Rolle bei der weit verbreiteten Einführung der Blockchain-Technologie spielen wird.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonEinführung in die Datenverfügbarkeit. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!