Pengenalan

Dengan perkembangan cepat teknologi blockchain, blockchain monolitik menghadapi tantangan skalabilitas dan interoperabilitas yang serius. Platform terkemuka seperti Ethereum mengalami lonjakan biaya transaksi selama periode permintaan pengguna yang tinggi, secara signifikan menghambat adopsi aplikasi terdesentralisasi. Untuk mengatasi masalah ini, para pengembang terus mencari solusi inovatif, dan munculnya Avail menawarkan arah baru untuk memecahkan masalah ini. Setelah upgrade Cancun, biaya transaksi dalam ekosistem Ethereum telah turun secara signifikan, dan teknologi modular telah menjadi narasi kunci dalam pengembangan blockchain. Di paruh pertama tahun ini, blockchain modular seperti Celestia dan EigenDA memimpin tren, dan pada tanggal 23 Juli, Avail mengambil langkah maju besar dalam bidang modular dengan meluncurkan mainnet Avail DA.

Sebagai salah satu proyek inti dalam blockchain modular, Avail, EigenDA, dan Celestia melayani area yang sama. Namun, masing-masing memiliki karakteristik unik dalam hal infrastruktur, model eksekusi, dan desain ekonomi token.

Latar Belakang Tim

Avail berasal dari Polygon dan menjadi entitas independen dan netral pada tahun 2023. Sebelum ketersediaan data (DA) menjadi titik fokus dalam industri, Anurag Arjun telah bekerja sama dengan orang lain untuk mengembangkan rantai Plasma, dengan tujuan untuk memecahkan masalah skalabilitas Ethereum. Meskipun rantai ini membantu Polygon menghasilkan $19 miliar pendapatan, pada akhirnya tidak menjadi solusi skalabilitas yang ideal. Selama proses ini, Anurag menyadari bahwa semua blockchain pada akhirnya akan menghadapi tantangan yang sama - ketersediaan data. Sekitar 80% biaya transaksi Rollup terkait dengan DA, yang mendorongnya untuk membayangkan penciptaan lapisan DA yang hemat biaya yang dapat memecahkan masalah skalabilitas untuk beberapa blockchain.

Ide ini tidak unik bagi Anurag; banyak proyek blockchain Layer 1 (L1) juga mencoba untuk memposisikan diri mereka sebagai lapisan DA. Ethereum, misalnya, sedang mengeksplorasi solusi DA melalui pendekatan Rollup, sementara proyek L1 lainnya sedang berinovasi di ruang ini. Anurag percaya bahwa blockchain L1 yang secara khusus dirancang untuk DA menawarkan keuntungan yang berbeda.

Selama masa di Matic, Anurag bertemu dengan Prabal Banerjee, co-founder saat ini dari Avail, yang sedang mengejar gelar Ph.D. di bidang kriptografi dan keamanan. Prabal kemudian bergabung dengan tim sebagai peneliti, dan bersama-sama, mereka mendedikasikan diri untuk membangun lapisan DA yang dapat diskalakan. Dengan munculnya teknologi Zero-Knowledge Proof (ZK), keduanya mengintegrasikan desain blockchain berdasarkan bukti keabsahan. Dengan memanfaatkan pengalaman Anurag dalam membangun protokol bernilai miliaran dolar di Polygon, mereka memajukan pengembangan solusi untuk mengatasi tantangan ketersediaan data.

Dari Monolitik ke Modular

Sumber: Dokumentasi Resmi Tersedia

Seiring dengan intensitas persaingan untuk sumber daya komputasi yang mendasar, arsitektur monolitik Ethereum - yang menangani eksekusi, penyelesaian, pengurutan, dan ketersediaan data (DA) pada satu rantai - semakin mengungkapkan keterbatasannya, terutama dalam hal skalabilitas. Hal ini mendorong industri untuk mengevaluasi ulang model monolitik dan mengeksplorasi solusi baru.

Rollups memperkenalkan arsitektur modular dengan memindahkan eksekusi off-chain, yang mengurangi kemacetan pada jaringan Layer 1 (L1), mengurangi biaya transaksi bagi pengguna, dan meningkatkan throughput transaksi. Meskipun arsitektur ini secara signifikan meningkatkan efisiensi on-chain, ruang blok Ethereum yang terbatas tetap menjadi hambatan, dan seiring meningkatnya permintaan, masalah ini dapat muncul kembali. Saat ini, aplikasi terdesentralisasi (Dapps) mengandalkan L1 untuk transmisi dan penyelesaian data, sementara Rollup menggunakan L1 untuk mengelola proses ini. Sementara Rollups telah mengoptimalkan penggunaan ruang blok, ruang blok itu sendiri tetap menjadi sumber daya yang langka.

Menganalisis transaksi L1 dari Ethereum Rollups mengungkapkan bahwa biaya DA menyumbang 90% dari pengeluaran Rollup, menjadikannya sumber pengeluaran terbesar. Sebagian besar biaya ini berasal dari membayar biaya L1 untuk mempublikasikan data transaksi.

Mirip dengan bagaimana Rollups memindahkan eksekusi ke luar rantai, arsitektur Avail memungkinkan ketersediaan data dipindahkan ke lapisan yang didedikasikan. Avail menyediakan para pengembang dengan lapisan DA yang fleksibel, ramah pengguna, dan aman yang mengatasi tantangan skalabilitas, tata kelola, dan desentralisasi.

Arsitektur Modular Avail

Avail bertujuan untuk mempercepat unifikasi Web3 dengan memanfaatkan teknologi modularnya, yang mengintegrasikan ketersediaan data, agregasi, dan keamanan bersama. Rollups yang menggunakan Avail untuk menerbitkan data transaksi off-chain akan membentuk sistem seperti Validium (untuk Optimistic Rollups, ini disebut Optimium). Validiums dan Sovereign Rollups dapat mengandalkan Avail untuk layanan ketersediaan data dan pengurutan yang rendah kepercayaan.

Berikut adalah gambaran tentang bagaimana Avail mendukung Validiums dan Sovereign Rollups:

1. Pengiriman Transaksi: Seperti kebanyakan Rollups yang ada, data transaksi dikelompokkan, dan root state dikirimkan ke Avail DA (Data Availability). Setiap kelompok terkait dengan ID aplikasi unik untuk mewakili asal Rollup.
2. Ekspansi Data dan Kode Penebusan: Transaksi yang dikirimkan ke Avail DA menjalani proses kode penebusan. Blok data dibagi menjadi n bagian asli dan diperluas menjadi 2n bagian. Beberapa dari n bagian dari himpunan 2n dapat digunakan untuk membangun kembali data asli, memastikan redundansi dan toleransi kesalahan.
3. Penciptaan Komitmen: Avail DA menerapkan komitmen polinomial KZG pada data yang redundan, memastikan integritasnya melalui bukti kriptografis. Komitmen-komitmen ini memastikan bahwa data yang disimpan akurat dan tahan terhadap penyuntingan.
4. Propagasi Blok: Validator menerima blok yang berisi komitmen KZG dan menghasilkannya kembali untuk memverifikasi keakuratannya. Validitas blok kemudian ditentukan oleh konsensus.
5. Jaringan Klien Ringan: Klien ringan menggunakan Data Availability Sampling (DAS) untuk memverifikasi integritas data blok. Ini dilakukan dengan melakukan verifikasi pembukaan polinomial KZG pada komitmen header blok, menghilangkan kebutuhan untuk merekonstruksi komitmen KZG penuh atau mengandalkan bukti kecurangan.
6. Verifikasi Bukti: Klien ringan melakukan verifikasi bukti menggunakan bukti per level sel yang dihasilkan dari matriks data. Ini memastikan bahwa data tersedia dan benar tanpa memerlukan klien untuk mengunduh atau memverifikasi seluruh blok.

Karena Avail menggunakan bukti keabsahan daripada bukti penipuan, klien ringan dapat segera memverifikasi ketersediaan data dan kebenaran setelah finalisasi status. Jaringan klien ringan juga memastikan ketersediaan data yang tinggi melalui pengambilan sampel ketersediaan data. Semakin banyak klien ringan bergabung, kemampuan pengambilan sampel meningkat, memungkinkan jaringan untuk mendukung blok yang lebih besar. Klien ringan bahkan dapat dijalankan pada laptop atau perangkat seluler, meningkatkan efisiensi jaringan.

Sumber: Tersedia Dokumentasi Resmi

Fitur Teknis

Kasus Penggunaan Klien Ringan

Saat ini, banyak aplikasi blockchain bergantung pada pihak perantara untuk memelihara node penuh, dengan pengguna berinteraksi secara tidak langsung melalui pihak perantara tersebut daripada terhubung langsung ke blockchain. Karena kurangnya ketersediaan data yang terjamin, klien ringan belum menjadi alternatif ideal untuk arsitektur tradisional. Avail mengatasi masalah ini dengan memungkinkan aplikasi berinteraksi langsung dengan jaringan blockchain tanpa bergantung pada pihak perantara.

Meskipun Avail mendukung operasi full node, sebagian besar aplikasi tidak perlu menjalankan full node, atau hanya membutuhkan sedikit jumlah node untuk berfungsi dengan lancar. Ini secara signifikan mengurangi persyaratan sumber daya untuk berpartisipasi dalam jaringan blockchain dan meningkatkan desentralisasi dengan memungkinkan lebih banyak peserta berinteraksi langsung dengan rantai melalui infrastruktur ringan.

Sampel Ketersediaan Data (DAS)

Seperti klien ringan tradisional, klien ringan Avail hanya perlu mengunduh data header blok. Selain itu, mereka melakukan pengambilan sampel acak dari bagian data blok untuk memverifikasi ketersediaannya melalui data availability sampling (DAS). Dengan menggabungkan erasure coding dengan komitmen polinomial KZG, klien ringan dapat memastikan ketersediaan data hampir 100% tanpa bergantung pada bukti penipuan, hanya memerlukan sejumlah kecil dan tetap permintaan.

Erasure Coding dan Ketersediaan Data

Erasure coding bekerja dengan membagi data menjadi fragmen, memulihkan konten asli bahkan jika beberapa bagian data hilang. Dalam aplikasi blockchain, bahkan jika pelaku jahat mencoba untuk menyembunyikan sebagian dari data, sistem masih dapat memulihkannya dari fragmen lainnya. Mekanisme ini secara signifikan meningkatkan keandalan sampel ketersediaan data dan lebih memperkuat resistensi sistem terhadap pengubahan data.

Komitmen KZG

Komitmen KZG, yang dikembangkan oleh Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha, dan Ian Goldberg pada tahun 2010, adalah metode komitmen polinomial yang efisien yang telah mendapatkan adopsi luas dalam sistem bukti tanpa pengetahuan dalam beberapa tahun terakhir. Dalam arsitektur Avail, komitmen KZG menawarkan keuntungan sebagai berikut:

• Mereka memungkinkan komitmen singkat terhadap nilai yang tercatat dalam header blok.
• Klien ringan dapat memverifikasi ketersediaan data melalui komitmen-komitmen ini.
• Sifat ikatan kriptografi dari komitmen KZG membuatnya hampir tidak mungkin menghasilkan komitmen palsu, secara signifikan mengurangi kebutuhan akan bukti penipuan.

Lapisan Terpadu Avail

Avail sedang membangun “Unified Layer,” tumpukan teknologi yang komprehensif yang dimulai dari lapisan ketersediaan data (DA) yang mendasar, lapisan terpadu Nexus, dan lapisan keamanan tambahan yang disebut Fusion. Dengan lapisan ketersediaan data yang dapat diskalakan, Avail bertujuan untuk mendukung seluruh ekosistem Web3. Dengan menggunakan bukti keabsahan berdasarkan komitmen polinomial KZG, Avail memastikan ketersediaan data yang andal dan real-time, memungkinkan rollup untuk tumbuh, saling terhubung, menjaga keamanan, dan beradaptasi.

Avail DA

Sumber: Tersedia Dokumentasi Resmi

Avail DA adalah arsitektur dasar yang dioptimalkan khusus untuk ketersediaan data. Ia menggunakan algoritma konsensus GRANDPA dan BABE, yang membedakannya dari lapisan ketersediaan data lainnya. Desain ini memberikan Avail DA skalabilitas tinggi, memastikan jaminan data yang dapat diandalkan dengan biaya rendah melalui Data Availability Sampling (DAS) dan bukti keabsahan.

Pada intinya, Avail DA memberikan prioritas dan mempublikasikan transaksi sambil memungkinkan pengguna untuk memverifikasi ketersediaan data blok tanpa harus mengunduh seluruh blok. Salah satu fitur utama dari Avail DA adalah sifatnya yang agnostik terhadap data. Ini mendukung berbagai lingkungan eksekusi, termasuk EVM, WASM, dan runtime baru kustom, yang memberikan dasar yang serbaguna untuk berbagai aplikasi blockchain.

Memanfaatkan Nexus

Sumber: Tersedia Dokumentasi Resmi

Avail Nexus, pilar kedua dari ekosistem Avail, adalah kerangka kerja tanpa izin yang dirancang untuk menyatukan ekosistem Web3. Ini menghubungkan blockchain internal dan eksternal, menggunakan Avail DA sebagai dasar yang terpercaya dan bertindak sebagai pusat validasi. Nexus mengintegrasikan sistem Rollup yang dikoordinasikan ZK, yang mengkonsolidasikan agregasi bukti, lapisan verifikasi, mekanisme seleksi sequencer, dan sistem lelang slot. Nexus secara berkala mengirimkan bukti teragregasi ke Ethereum dan lapisan Avail DA untuk verifikasi, memastikan keandalan operasi lintas rantai.

Menggunakan Fusion

Sumber: Tersedia Dokumentasi Resmi

Avail Fusion, pilar ketiga, memberikan keamanan tambahan bagi ekosistem Avail dan ruang Web3 yang lebih luas. Konsep inti di balik Fusion adalah bahwa sistem yang terpadu memerlukan keamanan yang terpadu pada tingkat ekonomi. Keamanan Fusion meningkatkan konsensus Avail dengan memanfaatkan aset asli dari ekosistem yang mapan seperti BTC dan ETH, menyumbangkan keamanan ke konsensus Avail. Ini menandai upaya pertama untuk menggunakan token eksternal untuk mencapai konsensus lintas blockchain.

Fusion mendukung dua jenis asset staking: mata uang kripto yang sudah mapan dan token Rollup yang sedang berkembang. Saat ini, prototipe Fusion mencakup dua modul staking: satu beroperasi di blockchain Avail dan yang lainnya untuk staking konversi aset. Penting untuk dicatat bahwa prototipe publik pertama Avail Fusion masih dalam pengembangan.

Jenis-Jenis Node di Avail

Meskipun arsitektur Avail berbeda dari blockchain monolitik tradisional, tetapi masih mendukung berbagai jenis node, termasuk node penuh, klien ringan, node arsip, dan node validator.

• Node Penuh: Node penuh bertanggung jawab untuk mengunduh dan memverifikasi kebenaran blok, tetapi mereka tidak berpartisipasi dalam proses konsensus. Sementara node penuh menyediakan kelebihan ketidakberdayaan dan ketahanan tambahan pada sistem, mereka tidak penting untuk fungsionalitas jaringan.
• Node Validator: Node validator sangat penting dalam menghasilkan blok, menentukan transaksi mana yang akan disertakan, dan menjaga urutan. Node-node ini membantu jaringan mencapai konsensus.
• Light Client: Klien ringan memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan lapisan ketersediaan data (DA) Avail tanpa menjalankan node lengkap atau bergantung pada node peer jarak jauh. Mereka mencapai hal ini dengan melakukan Data Availability Sampling (DAS) pada setiap blok yang baru dibuat, memastikan ketersediaan data tanpa mengunduh seluruh blok.
• Node RPC: Node RPC menyediakan API untuk interaksi jarak jauh, bertindak sebagai Gateway bagi pengembang dan pengguna eksternal untuk berinteraksi dengan jaringan Avail.

Klien ringan memantau blok yang dikonfirmasi di jaringan Avail dan melakukan DAS pada unit data yang telah ditentukan sebelumnya dalam setiap blok baru. Setelah verifikasi berhasil, sistem menghitung kepastian subset unit data dalam blok, berdasarkan tingkat kepercayaan yang dibutuhkan oleh pengguna.

Model Ekonomi

Distribusi Token

Dengan diluncurkannya mainnet Avail DA, tim melakukan airdrop token AVAIL kepada pengguna yang memenuhi syarat, dengan total pasokan 10 miliar token. Rincian distribusi adalah sebagai berikut:

• 6% untuk airdrop dan alokasi publik
• 30% untuk pengembangan ekosistem
• 23,88% untuk komunitas dan penelitian
• 14.12% dialokasikan untuk investor
• 20% dialokasikan untuk kontributor inti

Sumber: Dokumentasi Resmi Tersedia

Staking

Token AVAIL memiliki beberapa tujuan, termasuk pengaturan ekosistem dan staking likuid. Meskipun kerangka pengaturan resmi belum sepenuhnya dijelaskan, siapa pun dapat melakukan staking AVAIL di seluruh infrastruktur Avail untuk mendapatkan imbalan staking.

Untuk staking, Avail mengadopsi mekanisme konsensus Nominated Proof-of-Stake (NPoS), yang diwariskan dari ekosistem Substrate. Staking memainkan peran penting dalam sistem ini, karena pengguna melakukan staking token AVAIL untuk meningkatkan keamanan jaringan dan mendapatkan imbalan. Semakin banyak token yang distake, semakin aman jaringan tersebut, karena biaya untuk menyerang jaringan meningkat seiring dengan jumlah token yang distake.

Aplikasi Staking termasuk:

• Avail DA Staking: Pengguna dapat menyimpan token AVAIL ke validator atau pool nominasi untuk mengamankan jaringan dan mendukung berbagai aplikasi, seperti permainan Web3 dan platform DeFi. Stakers mendapatkan imbalan atas kontribusi mereka.
• Dapatkan Staking Nexus: Sequencer diperlukan untuk melakukan staking token AVAIL untuk berpartisipasi dalam pengiriman transaksi dan pengurutan. Sequencer yang berkinerja tinggi akan mendapatkan penghargaan sementara yang di bawah kinerja akan dikenakan sanksi.
• Dapatkan Staking Fusion: Selain token AVAIL, pengguna dapat melakukan staking aset kripto utama lainnya seperti BTC dan ETH untuk meningkatkan keamanan jaringan, dengan staker mendapatkan imbalan.

Penting untuk dicatat bahwa pengguna yang ingin melepaskan staking token mereka harus menjalani periode unbonding selama 28 hari, di mana token AVAIL mereka tidak dapat digunakan atau ditransfer.

Tantangan

Risiko Kompetisi Rollup

Pertumbuhan Avail dapat ditantang oleh rollup serba guna besar yang memiliki ekosistem dan solusi interoperabilitas internal yang mapan. Rollup-rollup ini pada akhirnya mungkin tidak lagi bergantung pada sistem interoperabilitas eksternal, yang dapat mengurangi nilai Avail Nexus. Namun, lonjakan rollup khusus aplikasi dan tingkat fragmentasi yang tinggi yang dihadapi pengguna membuat skenario ini kurang mungkin terjadi.

Kompetisi dalam Solusi DA

Dengan beberapa solusi ketersediaan data (DA), seperti Celestia dan EigenDA, dan EIP-4844 Ethereum yang akan datang, yang memperkenalkan "gumpalan" sebagai opsi publikasi data, persaingan di lapisan DA semakin meningkat. Sensitivitas rollup terhadap biaya penerbitan data dan persaingan sengit antara solusi DA dapat mendorong mereka untuk lebih memilih sistem DA yang sudah mapan atau mengandalkan ketersediaan data asli Ethereum, terutama setelah danksharding penuh diterapkan. Ini berpotensi berdampak pada adopsi solusi DA Avail.

Risiko Keamanan Bersama

Model keamanan bersama yang disediakan oleh Avail Fusion bergantung pada staking beberapa aset bersama token AVAIL, yang mungkin menimbulkan kekhawatiran di antara pengguna tentang keamanan berbagai aset tersebut. Beberapa pengembang mungkin lebih memilih untuk mendapatkan keamanan dari satu aset yang mapan seperti ETH atau BTC daripada bergantung pada beberapa token. Selain itu, pengembang mungkin beralih ke solusi DA dengan keamanan ekonomi yang lebih kuat jika Avail Fusion gagal menawarkan keamanan yang memadai.

Persaingan dari Ekosistem Layanan Tambah Nilai

Produk restaking atau keamanan bersama lainnya mungkin mengembangkan ekosistem layanan bernilai tambah yang disesuaikan dengan rollups. Misalnya, EigenLayer bisa menawarkan pengurutan terdesentralisasi, ketersediaan data, dan layanan finalitas yang cepat, sehingga lebih kompetitif. Fitur tambahan ini dapat menarik para pengembang yang mencari solusi yang lebih komprehensif dan aman.