Avail 是專注於數據可用性層的模組化區塊鏈，採用輕客戶端、數據可用性採樣、KZG 承諾和糾刪碼等技術構建數據可用性解決方案。
作者：angelilu，Foresight News
封面：Polygon
Polygon 最初於 2017 年由三位聯合創始人共同創立，但今年 3 月聯創之一 Anurag Arjun 卻宣佈離職，稱將帶領其團隊全身心投入到了另一個新專案上。
那個新專案就是 Avail，Polygon 像一個巨大的 Layer2 聚合器，多年來其團隊在內部探索了多種擴容方向，2020 年就在內部啟動了對模塊化區塊鏈專案 Avail 的研究，或許是 Polygon 要聚焦於自身發展，又或許是 Avail 有足夠大的潛力，從今年 3 月起，Avail 就從 Polygon 分拆了出來，作為獨立實體運營。
從分拆至今，Avail 在 6 月開啟了為期三個月的 Kate 測試網，推出了「數據證明橋」，並與 Equilibrium Group 合作開源了 Optimism EVM（OpEVM）軟體開發工具包（SDK）新原型，Avail 稱 Kate 測試網有望在 10 月結束，接下來最重要的進展就是將推出激勵測試網，而主網上線的時間預計為 2023 年第四季度或 2024 年第一季度。
Avail 和單體區塊鏈的區別
那麼能讓 Polygon 聯創 Anurag Arjun 選擇「出走單幹」的 Avail 到底是什麼呢？ 又到底有何用途呢？
說到底，Avail 還是在解決像乙太坊這樣的單體區塊鏈的擴容問題，最初可能是叫 L3 又或者是鏈下擴展解決方案或其他，但現在 Avail 找到了更適合的定語— 模組化區塊鏈。
區塊鏈技術的核心元件包括共識層 / 執行層、結算層和數據可用性層，在像乙太坊和 Solana 這樣的傳統單體區塊鏈架構中，所有這些任務都是由單個系統獨立完成的，所以擴容性能有限。 而模組化區塊鏈的設計思路是將這些核心功能拆分為多個模組，每個模組都可以由專門的供應商來執行，從而實現更高的定製性和擴充性。
專注於數據可用性層的模組化區塊鏈
而 Avail 就是僅專注於數據可用性層（Data Availability Layer）的供應商。
Avail 可對交易進行高效的排序和記錄，提供對數據的存儲和數據可行性的驗證，支援與乙太坊虛擬機（EVM）相容的區塊鏈，允許 Rollup 將數據直接發佈到 Avail，且其輕用戶端網路驗證機制（下文將介紹）使得 Avail 上的 Rollup 可以通過輕用戶端網路而無需依賴智慧合約和基礎層來驗證狀態。 並且由於其模組化性質，開發人可在 Avail 儲存數據並選擇其他網路進行結算。
Avail 的設計
和乙太坊等其他團隊試圖提高現有區塊鏈中的數據可用性能力不同，Avail 正在從頭開始構建可擴展的數據可用性解決方案，下文將從共識機制、去中心化、有效性證明等幾個方面探析 Avail 的設計。
共識機制
不同的區塊鏈在平衡活躍性和安全性後會根據需要選擇不同的安全機制，Avail 選擇「中庸之道」，使用繼承自 Polkadot SDK 的 BABE 和 GRANDPA 共識機制，BABE 充當區塊生產引擎，並通過與驗證節點協調來識別新的區塊生產者來優先考慮活躍性。 GRANDPA 充當最終性小工具，一旦超過三分之二的驗證者證明包含該塊的鏈，它就可以同時最終確定通向特定塊的所有塊，這種混合機制為 Avail 提供了網路彈性，使其能夠承受臨時網路分區和大量節點故障。
去中心化
在去中心化上，Avail 採用 Polkadot 的提名權益證明（NPoS），支援多達 1000 個驗證節點，NPoS 還具有有效的獎勵分配可以降低權益中心化的風險。
此外，Avail 的節點功能設置為其提供了特有的故障安全機制。 單體區塊鏈的網路架構由驗證節點、全節點和輕客戶端組成，這三者可視為分別扮演工匠、質檢員和消費者的角色，而 Avail 將全節點的質檢員權利給到了輕用戶端，輕用戶端使用數據可用性採樣（DAS）方法進行驗證，數據可用性採樣是輕用戶端用來請求每個塊的小型隨機部分的過程，有能力實現與傳統全節點同等的安全保證。 在 Avail 的設計中，全節點仍存在但它們幾乎被視為備份工具，以維持網路上數據的高冗餘，該設計使得 Avail 在網路中斷或瓶頸時無需依賴全節點獲取數據，從而防止全節點串謀的風險。
有效性證明
提到模組化，不得不提到近期因推出代幣熱度高漲的 Celestia，Avail 和 Celestia 之間還鬧過一個小烏龍。 2021 年 6 月 Polygon 剛部署 Avail 時，Celestia 聯合創始人 Mustafa Al-Bassam 發文稱，Avail 的介紹幾乎逐字複製了他 2019 年寫的介紹 Celestia 的博客，撇開抄襲不談，歡迎更多的團隊進入數據可用性領域。 對此，Polygon 聯合創始人 MihailoBjelic 表示，由於營銷和內容團隊的失誤，對 Celestia 及其社區表示歉意。
儘管兩者在數據可用性層面有許多相似之處，但 Avail 與 Celestia 在有效性證明上不同，Avail 採用 KZG 多項式承諾（KZG commitments），可減少記憶體、頻寬和存儲需求並提供簡潔性，KZG 承諾與 Avail 輕客戶端的結合加快了 Avail 上的驗證過程。 而 Celestia 使用欺詐證明技術，比 KZG 承諾生成快得多。 但由於其採樣數據的規模較大，因此需要的通信頻寬略高。
Avail 的 KZG 多項式承諾是指區塊生產者在生產區塊時生成的承諾，匯總 Avail 區塊的整行中的數據，在驗證階段由輕用戶端查看區塊頭中的承諾，並根據承諾驗證每個單元的證明，即可確認塊中所有數據的可用性，以此來提高鏈上的數據輸送量，解決性能瓶頸。
小結
總的來說，雖然 Avail 距離主網上線還有一段時間，但其作為一個模組化的數據可用性解決方案，給區塊鏈技術的發展提供了新的思考和探索方向。 目前越來越多的行業參與者面臨著由於區塊空間有限而成本高昂的增長挑戰，未來這個挑戰也將越來越嚴峻，可擴容的數據可用性層對於有效擴展區塊鏈至關重要，開發人員選擇在哪裡構建專案也將決定他們未來幾年是否具有競爭優勢。
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