Input Output Forscher umreißt Cardanos Bedarf an Datenverfügbarkeit

Input Output Forscher Giorgos Panagiotakos hat ein Dokument eingereicht, das den Bedarf an einer speziellen Fähigkeit zur Datenverfügbarkeit auf Cardanos Basisschicht beschreibt.

Die vorgeschlagene Layer 1 Data Availability Problemstellung untersucht, wie Projekte Informationen veröffentlichen könnten, die andere abrufen und verifizieren können, ohne sie zwingend zum dauerhaften Transaktionsverlauf des Ledgers zu machen. Sie stützt sich auf Anforderungen, die in einem technischen IO Research Workshop am 3. September diskutiert wurden.

Warum Cardano Projekte Zugang zu veröffentlichten Daten benötigen

Einige Blockchain Anwendungen müssen Informationen nur so lange verfügbar halten, bis Teilnehmende eine Aktion verifizieren oder auf ein Problem reagieren können. Andere benötigen Aufzeichnungen noch lange nach ihrer Erstellung weiterhin zugänglich.

Bei bestimmten Layer 2 Protokollen könnten Teilnehmende veröffentlichte Zustandsinformationen benötigen, um ihre Positionen zu rekonstruieren und Gelder abzuheben, falls das Protokoll stockt oder ein Betreiber offline geht. Optimistic Rollups benötigen Transaktionsdaten so lange zugänglich, dass eine teilnehmende Person beim Anfechten eines behaupteten Zustands einen Betrugsnachweis konstruieren kann.

Das Dokument nennt außerdem große Zero Knowledge Nachweise, Governance Stimmzettel, Prüfprotokolle sowie Anwendungen, die viele kleine Operationen zu Batches zusammenfassen. Ihre Aufbewahrungsanforderungen unterscheiden sich: Einige Informationen werden möglicherweise für Stunden benötigt, andere Daten für Tage, und Aufzeichnungen für spätere Audits potenziell für Jahre.

Panagiotakos beschreibt mehrere bestehende Optionen. Projekte können Daten direkt im Cardano Ledger veröffentlichen, sich auf ein externes System wie Celestia stützen oder einen vertrauenswürdigen Betreiber verwenden. Laut dem Dokument kann das Einstellen großer Datenmengen in das Ledger für manche Anwendungen zu kostspielig sein, während ein externer Dienst eigene Sicherheits und Verfügbarkeitsannahmen einführt.

Die CPS erörtert auch IPFS, das Inhalte mithilfe von aus den Daten selbst abgeleiteten Informationen identifiziert. Dieser Ansatz ermöglicht es einer empfangenden Partei, abgerufene Inhalte zu prüfen, garantiert jedoch nicht, dass eine andere teilnehmende Partei sie weiterhin speichert und bereitstellt.

Was eine Cardano Datenverfügbarkeitsschicht benötigen würde

Die Problemstellung formuliert fünf Ziele für eine potenzielle Lösung. Ihre Verfügbarkeitsgarantien sollten sich auf Cardanos bestehende Sicherheitsannahmen stützen und nicht auf einen unabhängig vertrauten Speicherbetreiber oder ein separates externes Validatorenset.

Veröffentlichte Informationen sollten zudem für einen definierten Zeitraum abrufbar sein. Eine vorgeschlagene Lösung müsste festlegen, wann eine Veröffentlichung akzeptiert wird, wann die Aufbewahrung beginnt und endet, sowie unter welchen Annahmen Teilnehmende die Daten erhalten können.

Das dritte Ziel ist Datenintegrität: Jede Person, die die Informationen abruft, sollte deren Korrektheit verifizieren können. Das vierte ist Unterstützung für Mitgliedschafts und Nichtmitgliedschaftsnachweise, die es Plutus Smart Contracts ermöglichen würden, zu prüfen, ob bestimmte Daten zu einer veröffentlichten Menge gehören.

Das letzte Ziel betrifft Kosten und Leistung. Die CPS fordert deutlich geringere Kosten pro Byte als die direkte Veröffentlichung gleichwertiger Daten in der Basisschicht, höheren Durchsatz und eine Veröffentlichungsverzögerung, die mit Layer 1 vergleichbar ist. Sie bittet künftige Vorschläge, Kennzahlen zu nennen, anhand derer diese Anforderungen gemessen werden können.

Das Dokument veranschaulicht die Bandbreite der Bedürfnisse anhand einzelner Projekte. Es nennt für Gummiworm eine Aufbewahrungsdauer von einer Stunde bis fünf Tagen, während Midgard, ein Optimistic Rollup, als mit einem Bedarf von siebentägiger Speicherung sowie Unterstützung für Mitgliedschafts und Nichtmitgliedschaftsnachweise beschrieben wird.

Für Governance Anwendungen verweist die CPS bei der Diskussion einer potenziellen Kapazität von 100.000 bis einer Million Stimmen auf frühere Project Catalyst Abstimmungsrunden. Sie stellt zudem fest, dass einige Post Quantum Zero Knowledge Nachweise 100 Kilobyte überschreiten können, was die Datenmenge erhöht, die Anwendungen möglicherweise veröffentlichen müssen.

Dauerhafte Archivspeicherung und Vertraulichkeit liegen außerhalb des vorgeschlagenen Umfangs. Für Governance Aufzeichnungen, die Jahre später für Audits verfügbar bleiben müssen, identifiziert das Dokument einen separaten Archivierungsmechanismus als notwendig.

[NEWSBREAK]

Kosten, Zeitplanung und offene technische Fragen

Panagiotakos hat keine Architektur ausgewählt und kein abgeschlossenes Netzwerk Upgrade angekündigt. Die CPS fragt, welches Nachweissystem den erforderlichen Durchsatz unterstützen könnte und wie Plutus Skripte darauf verweisen würden.

Offen bleibt auch, wer für die Aufbewahrung der Daten zahlen sollte: die veröffentlichende Partei, die abrufende Partei oder das Protokoll. Jedes Preismodell müsste sowohl gelegentliche kleine Veröffentlichungen als auch Anwendungen berücksichtigen, die dauerhaft hohes Verkehrsaufkommen erzeugen.

Für Stake Pool Betreiber fragt das Dokument, wie sich eine Lösung auf Hardwareanforderungen und Betriebskosten auswirken würde und welche Anreize zur Teilnahme ermutigen würden. Es fordert zudem eine erste Phase, die einfach genug ist, um für mindestens eine der identifizierten Anwendungen eine nützliche Fähigkeit zu liefern.

Die Problemstellung enthält eine zeitliche Einschränkung. Laut dem Dokument könnte eine Lösung, die mehr als ungefähr acht Monate entfernt ist, für einige Projekte zu spät kommen, die innerhalb des Jahres starten wollen. Eine spätere Alternative müsste eine deutliche Durchsatzverbesserung oder einen anderen klaren Vorteil bieten, um Infrastruktur zu ersetzen, die ein Projekt bereits integriert hat.

Post Quantum Sicherheit wird als wünschenswert statt verpflichtend aufgeführt. Die vorgeschlagene CPS bleibt im Cardano Improvement Proposals Repository offen und wurde noch keiner Nummer zugewiesen.