Wat is data-beschikbaarheid?

In de wereld van blockchain verwijst data-beschikbaarheid naar het vermogen van gebruikers om toegang te krijgen tot en te verifiëren welke data op de blockchain zijn opgeslagen. Het speelt een cruciale rol in blockchain-netwerken, omdat het ervoor zorgt dat elke deelnemer transactiedetails, blokgegevens en de status van het grootboek kan openen en valideren. Populaire oplossingen voor data-beschikbaarheid zijn data availability layers (DAL), data availability sampling (DAS) en data availability committees (DAC). Uitdagingen rond data-beschikbaarheid omvatten interoperabiliteitsproblemen en de afweging tussen schaalbaarheid en veiligheid.

Basisprincipes

In blockchain-technologie is het essentieel om vertrouwenloze en onveranderlijke datatransfers te garanderen. De taak om informatie binnen de blockchain te lokaliseren en te valideren brengt echter eigen uitdagingen met zich mee. Dit artikel behandelt het belang van data-beschikbaarheid, de obstakels en mogelijke oplossingen om deze aan te pakken.

Hoe data-beschikbaarheid werkt

Data-beschikbaarheid wordt gefaciliteerd door verschillende oplossingen, waaronder Data Availability Layers, Data Availability Sampling en Data Availability Committees.

Data Availability Layers (DALs) 

DALs fungeren als speciale opslagmechanismen, on-chain of off-chain, die zich uitsluitend richten op het waarborgen van data-beschikbaarheid binnen blockchain-activiteiten en zo deze functie scheiden van transactie-executie.

DALs gebruiken technieken zoals erasure coding (EC) en data sharding om de toegankelijkheid van data te optimaliseren. Sharding verdeelt databases in kleinere eenheden voor onafhankelijke opslag en verwerking, terwijl erasure coding redundantie biedt zodat data hersteld kan worden zelfs als delen tijdelijk verloren gaan.

Data Availability Sampling (DAS)

DAS wordt door blockchains ingezet om ervoor te zorgen dat nodes toegang hebben tot de noodzakelijke data zonder de volledige dataset te hoeven downloaden en verifiëren. Door willekeurig kleinere datablokken te selecteren en te controleren, verlichten nodes de last van het verwerken van de volledige dataset en kunnen ze deelnemen ook met beperkte middelen.

Data Availability Committees (DACs)

DACs, bestaande uit vertrouwde nodes binnen blockchain-netwerken, houden toezicht op data-beschikbaarheid. Via gedecentraliseerde selectieprocessen beperken DACs centralisatierisico's en zorgen ze ervoor dat cruciale data, zoals transacties en state-wijzigingen, toegankelijk zijn voor alle netwerkdeelnemers. DACs zijn belangrijk in Layer 2 scaling-oplossingen en geshardde blockchains, waar zij de distributie en beschikbaarheid van data over verschillende netwerkcomponenten beheren.

Belang van data-beschikbaarheid bij blockchain-verificatie

Data-beschikbaarheid is van doorslaggevend belang bij verschillende aspecten van blockverificatie, doordat het nodes in staat stelt nieuwe blocks en transacties effectief te valideren.

• Naadloze blockpropagatie: Nieuwe blocks worden door het netwerk verspreid voor verificatie. Toegankelijkheid voor alle nodes is essentieel voor efficiënte blockvalidatie.
• Transactievalidatie: Nodes onderzoeken elke transactie binnen een block zorgvuldig om te garanderen dat ze voldoen aan de netwerkprotocollen. Volledige toegang tot transactiedata is fundamenteel voor een nauwkeurige validatie.
• Verificatie van blockheaders: Data-beschikbaarheid bevestigt dat nieuwe blocks correct verwijzen naar en verbonden zijn met voorgaande blocks, waardoor nodes kunnen vaststellen of ze compatibel zijn met de blockchain.
• Naleving van consensusmechanismen: Nodes verifiëren of blocks voldoen aan het consensusmechanisme van de blockchain, of dat nu Proof of Work (PoW) of Proof of Stake (PoS) is. Deze verificatie berust op volledige beschikbaarheid van blockdata, inclusief hash- en moeilijkheidsinformatie.

Omgaan met uitdagingen rond data-beschikbaarheid

Interoperabiliteit vormt een uitdaging doordat verschillende blockchain-netwerken uiteenlopende benaderingen voor data-beschikbaarheid ontwikkelen. Hoewel dit innovatie stimuleert, bemoeilijkt het cross-chain-operaties en beïnvloedt het hoe systemen met elkaar interageren.

Het vinden van een balans tussen schaalbaarheid en veiligheid is een belangrijk dilemma. Het verbeteren van data-beschikbaarheid kan de schaalbaarheid verhogen, maar mogelijk ten koste van de veiligheid. Het is cruciaal om de potentiële effecten van data-beschikbaarheidsoplossingen te beoordelen voordat ze worden ingevoerd. Deze afweging weerspiegelt het blockchain-trilemma en benadrukt de delicate balans tussen veiligheid, schaalbaarheid en decentralisatie.

Conclusie

Data-beschikbaarheid in blockchain-netwerken verwijst naar het vermogen van deelnemers om data die op de blockchain zijn opgeslagen te openen en te verifiëren. Er bestaan verschillende oplossingen voor data-beschikbaarheid, waaronder layers, sampling en commissies. Data-beschikbaarheid zal naar verwachting een belangrijke rol blijven spelen in de brede adoptie van blockchain.