数据可用性采样：轻节点与Layer 2的验证机制
本文解释数据可用性采样的技术原理，说明其如何通过随机抽样和纠删码技术，在不下载全量数据的情况下，让轻节点和Layer 2验证者确认数据是否真实存在。
数据可用性的核心挑战
在以太坊中，数据可用性指用户确信验证区块所需的数据对所有网络参与者真实可用的信心。对于单体区块链，全节点下载全部数据即可验证。但在模块化区块链和Layer 2扩容方案中，轻节点和汇总无法下载全量数据，因此需要更复杂的验证程序。数据可用性问题旨在证明交易数据摘要的有效性，同时避免要求所有节点下载全部交易数据，这是实现扩容的关键前提。
数据可用性采样（DAS）原理
数据可用性采样是一种减轻节点负担的验证方法。每个节点（包括非质押节点）只需下载总数据的一小部分随机子集。该技术依赖于纠删码，通过在数据上拟合多项式并在额外点求值来扩展数据。这种冗余机制意味着如果原始数据缺失，扩展数据中也将丢失一半。通过调整每个节点下载的样本量，网络可以确保如果少于一半的数据真正可用，至少有一个客户端会采样到缺失的数据块，从而以极高概率确认全量数据的存在。
DAS在轻节点与Layer 2中的应用
对于轻节点，DAS允许其在不下载区块数据的情况下验证区块头。通过随机下载状态数据的小块，轻节点可以计算全量数据可用的概率。例如，下载100个随机块后，数据缺失的概率约为10^-30。在Layer 2中，DAS确保汇总运营商在Full Danksharding实施后发布交易数据，并允许验证者通过抽样检查数据。这解决了乐观汇总在数据永久存储窗口期外无法保证可用性的问题，并保护了无状态客户端的安全。
资料与延伸阅读
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