区块链技术提供无需信任、不可更改的数据交换，但发现和验证区块链数据却很困难。本文讨论了数据可用性、其重要性、问题和解决方案。
数据可用性：它是什么？
为了使区块链网络正常运行，数据可用性至关重要，以便所有用户都可以访问和验证网络上记录的数据。有关账本当前状态、区块和交易的信息都是其中的一部分。
确保数据可用性的方法有很多。数据可用性委员会 (DAC)、数据可用性层 (DAL) 和数据可用性抽样 (DAS) 是最常用的数据可用性机制。
数据可用性层
链上或链下数据可用性层 (DAL) 是专门的存储解决方案。数据可用性与交易执行等其他区块链流程分开。
数据分片和纠删码 (EC) 可提高 DAL 中的数据可访问性。数据分片将数据库划分为较小的部分以进行存储和处理。纠删码对数据进行分区并提供冗余以进行恢复。即使部分数据被破坏或不可用，这些方法也可以重新创建完整数据。
数据可用性抽样
区块链使用数据可用性抽样来确保所有节点都可以获得必要的数据，而无需下载和验证完整的数据集。这种方法让资源匮乏的节点能够验证交易并维护网络完整性。
将区块链数据分成更小的部分。节点可以随机选择一些块而不是完整的数据集。这减少了节点的工作量，因为它们只处理部分数据。
节点会验证一些数据块，以概率方式验证完整数据集。概率验证假设如果采样的块可用，则其余数据也可用。
数据可用性委员会
区块链网络有一个由可信节点组成的数据可用性委员会 (DAC)。DAC 的主要工作是确保交易和状态变化得到正确记录并可供网络参与者访问。去中心化投票选出 DAC 成员，以减少单点故障和中心化问题。
在 Rollups 等 Layer 2 扩展解决方案中，DAC 控制链下计算数据。DAC 有助于确保分片区块链中各分片之间的数据可用性。
数据可用性及其关键作用
为了让节点验证新的区块和交易，数据可用性在区块验证过程的许多部分都至关重要。
1. 区块传播。每当形成新区块时，整个网络都会收到通知。所有节点必须能够访问此区块，区块验证才能进行。
2. 验证交易。在此阶段，我们验证区块中的每笔交易是否符合网络规则。除非节点能够访问完整的交易数据，否则它们无法正确执行这些验证。
3. 验证区块头。为了确保新区块正确引用并连接到前一个区块，数据可用性至关重要。然后，节点可以通过这种方式验证其可添加链性。
4. 共识机制合规性。通过使用工作量证明 (PoW) 或权益证明 (PoS) 等共识机制，节点可以验证区块是否遵循区块链规则。要使此验证有效，必须随时提供某些区块详细信息，例如哈希值和难度。
对数据可用性的担忧
互操作性问题
随着区块链技术不断发展，不同的区块链网络正在想出自己的方法来提供数据。尽管这有可能鼓励创新，但也可能导致跨链活动方面的困难，跨链活动指的是多个区块链系统相互作用的方式。
可扩展性和安全性之间的权衡
提高数据可用性可能会导致安全性下降，但也可能提高可扩展性。在安装数据可用性解决方案之前，必须考虑这些解决方案可能产生的各种影响。此外，区块链三难困境描述了必须在可扩展性和安全性之间做出的传统权衡。
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