區塊鏈網路中信息的可用性：保持網路安全的基礎

爲什麼信息的可用性意味着安全？

區塊鏈用戶面臨一個基本問題：如何確保網路中的所有參與者都可以訪問相同的數據並進行驗證？這個問題引導我們到一個關鍵概念，即數據可用性，它指的是確保節點和用戶能夠獲取鏈上存儲的所有信息並進行完全驗證。

盡管區塊鏈技術提供了一種無需可靠中介即可有效傳輸數據的機制，但獲取這些數據並驗證其準確性仍然是最大的挑戰，尤其是在存儲數據量不斷增長的情況下。

區塊鏈基本操作中數據可用性的重要性

信息的可用性在區塊鏈的傳播和驗證中的作用

當創建新區塊時，必須對網路中的所有參與者可用。節點只能在能夠訪問其所有細節時驗證區塊。這包括完整的交易數據、財務記錄狀態以及與前一個區塊相關的所有信息。

交易的完整性驗證和時間關聯

有效的區塊鏈交易審計需要訪問與每筆交易相關的所有數據。每個節點必須確保交易符合協議規則，然後才能接受區塊。同時，還需要驗證當前區塊與鏈上前一個區塊的正確關聯。

與共識機制的兼容性

不同的共識機制——無論是工作量證明還是權益證明——都依賴於所有必要的區塊數據，如哈希值和難度數據。沒有完全訪問這些數據的權限，無法驗證區塊是否符合所使用的共識機制。

確保數據可用性的現有解決方案

數據可用性層次：專業章節

數據可用性層將確保數據可用性的任務與區塊鏈的其他操作分開。這些層可以存在於鏈上或鏈外，並使用先進技術來提高可訪問性。

在這些技術中，擦除編碼尤爲突出：它將數據分割成多個部分，並添加冗餘備份，即使其中一部分丟失，也能恢復完整的數據。此外，數據分片提供了將龐大的數據庫分割成可以獨立處理的較小單元的可能性。

這些機制確保即使在關鍵情況下也能完全恢復數據。

數據可用性示例：通過隨機測試的效率

爲了避免每個節點都需要下載和驗證數百萬筆交易，這種機制提供了更高效的解決方案。鏈上的數據被劃分爲小批量，然後節點從中隨機選擇樣本，而不是處理整個數據集。

這個解決方案背後的邏輯很簡單：如果所選樣本可用且可驗證，這表明其餘數據也可用。這允許即使是資源有限的節點也能參與保障網路並驗證其完整性。

數據可用性委員會：分布式信任

這些委員會由一組受信任的節點組成，負責確保數據的可用性。它們的主要作用是驗證所有交易和狀態變更的存儲是否正確，並確保任何參與者都可以訪問這些數據。

這些委員會的成員通過去中心化的投票過程選出，從而降低了與中心化相關的風險。這些委員會在第二層擴展解決方案和分片鏈中發揮着核心作用，幫助管理不同部分的數據可用性。

影響數據可用性發展的挑戰

不同系統之間的不兼容性

隨着不同網路不斷創新其特有的數據可用性方法，出現了與不同鏈之間交互相關的挑戰。如何以流暢的方式連接多樣的區塊鏈系統仍然是開發者面前的一個未解之問。

安全性與可擴展性之間的權衡

提高數據可用性通常意味着擴展性增加，但這可能會影響安全級別。這種傳統的權衡反映在區塊鏈的三重困境中：安全性、可擴展性和去中心化。找到正確的平衡需要仔細研究潛在影響，然後再實施任何新解決方案。

摘要：邁向更高效的未來

信息可用性意味着能夠訪問和驗證存儲在區塊鏈上的數據，這是維護網路完整性和有效性的基本支柱。通過數據可用性層、數據可用性樣本和數據可用性委員會等解決方案，網路可以在安全性和可擴展性之間取得平衡。

隨着區塊鏈技術的持續發展，數據的可用性預計將在推動技術廣泛採用方面發揮越來越重要的作用，並爲構建一個對所有人更高效和安全的生態系統作出貢獻。