Strategi Penyimpanan Data Blockchain

Ada beberapa cara untuk menyimpan informasi baik secara langsung di blockchain, atau dengan cara yang diamankan oleh blockchain:

• Blob EIP-4844
• Calldata
• Offchain dengan mekanisme L1
• "Kode" kontrak
• Event
• Penyimpanan EVM

Pilihan metode mana yang akan digunakan didasarkan pada beberapa kriteria:

• Sumber informasi. Informasi dalam calldata tidak dapat berasal langsung dari blockchain itu sendiri.
• Tujuan informasi. Calldata hanya tersedia dalam transaksi yang menyertakannya. Event sama sekali tidak dapat diakses secara onchain.
• Seberapa banyak kerumitan yang dapat diterima? Komputer yang menjalankan node skala penuh dapat melakukan lebih banyak pemrosesan daripada klien ringan dalam aplikasi yang berjalan di peramban.
• Apakah perlu memfasilitasi akses mudah ke informasi dari setiap node?
• Persyaratan keamanan.

Persyaratan keamanan

Secara umum, keamanan informasi terdiri dari tiga atribut:

• Kerahasiaan (Confidentiality), entitas yang tidak berwenang tidak diizinkan untuk membaca informasi. Ini penting dalam banyak kasus, tetapi tidak di sini. Tidak ada rahasia di blockchain. Blockchain berfungsi karena siapa pun dapat memverifikasi transisi status, sehingga mustahil menggunakannya untuk menyimpan rahasia secara langsung. Ada cara untuk menyimpan informasi rahasia di blockchain, tetapi semuanya bergantung pada beberapa komponen offchain untuk menyimpan setidaknya sebuah kunci.

• Integritas (Integrity), informasi tersebut benar, tidak dapat diubah oleh entitas yang tidak berwenang, atau dengan cara yang tidak sah (misalnya, mentransfer token ERC-20 (opens in a new tab) tanpa event Transfer). Di blockchain, setiap node memverifikasi setiap perubahan status, yang memastikan integritas.

• Ketersediaan (Availability), informasi tersedia untuk setiap entitas yang berwenang. Di blockchain, ini biasanya dicapai dengan menyediakan informasi di setiap node penuh (opens in a new tab).

Berbagai solusi di sini semuanya memiliki integritas yang sangat baik, karena hash diposting di L1. Namun, mereka memiliki jaminan ketersediaan yang berbeda.

Prasyarat

Anda harus memiliki pemahaman yang baik tentang dasar-dasar blockchain. Halaman ini juga mengasumsikan pembaca sudah familier dengan blok, transaksi, dan topik relevan lainnya.

Blob EIP-4844

Dimulai dengan hard fork Dencun (opens in a new tab), blockchain Ethereum menyertakan EIP-4844 (opens in a new tab), yang menambahkan blob data ke Ethereum dengan masa pakai terbatas (awalnya sekitar 18 hari (opens in a new tab)). Blob ini diberi harga secara terpisah dari gas eksekusi, meskipun menggunakan mekanisme yang serupa. Ini adalah cara yang murah untuk memposting data sementara.

Kasus penggunaan utama untuk blob EIP-4844 adalah agar rollup dapat memublikasikan transaksi mereka. Optimistic rollup perlu memublikasikan transaksi di blockchain mereka. Transaksi tersebut harus tersedia bagi siapa saja selama periode tantangan (opens in a new tab) untuk memungkinkan validator (opens in a new tab) memperbaiki kesalahan jika sequencer (opens in a new tab) rollup memposting akar status yang salah.

Namun, setelah periode tantangan berlalu dan akar status diselesaikan, tujuan yang tersisa untuk mengetahui transaksi ini adalah untuk mereplikasi status rantai saat ini. Status ini juga tersedia dari node rantai, dengan pemrosesan yang jauh lebih sedikit. Jadi informasi transaksi harus tetap dipertahankan di beberapa tempat, seperti penjelajah blok, tetapi tidak perlu membayar untuk tingkat ketahanan sensor yang disediakan Ethereum.

Zero-knowledge rollup juga memposting data transaksi mereka untuk memungkinkan node lain mereplikasi status yang ada dan memverifikasi bukti validitas, tetapi sekali lagi itu adalah persyaratan jangka pendek.

Pada saat penulisan, memposting di EIP-4844 berbiaya satu wei (10^-18 ETH) per bita, yang dapat diabaikan dibandingkan dengan 21.000 gas eksekusi yang dibutuhkan oleh transaksi apa pun, termasuk yang memposting blob (opens in a new tab). Anda dapat melihat harga EIP-4844 saat ini di blobscan.com (opens in a new tab).

Berikut adalah alamat untuk melihat blob yang diposting oleh beberapa rollup terkenal.

Calldata

Calldata mengacu pada bita yang dikirim sebagai bagian dari transaksi. Ini disimpan sebagai bagian dari catatan permanen blockchain di dalam blok yang menyertakan transaksi tersebut.

Ini adalah metode termurah untuk menempatkan data secara permanen di blockchain. Biaya per bita adalah 4 gas eksekusi (jika bita bernilai nol) atau 16 gas (nilai lainnya). Jika data dikompresi, yang merupakan praktik standar, maka setiap nilai bita memiliki kemungkinan yang sama, sehingga biaya rata-ratanya sekitar 15,95 gas per bita.

Pada saat penulisan, harganya adalah 12 gwei/gas dan 2300 $/ETH, yang berarti biayanya sekitar 45 sen per kilobita. Karena ini adalah metode termurah sebelum EIP-4844, ini adalah metode yang digunakan rollup untuk menyimpan informasi transaksi, yang perlu tersedia untuk tantangan kesalahan (opens in a new tab), tetapi tidak perlu dapat diakses secara langsung secara onchain.

Berikut adalah alamat untuk melihat transaksi yang diposting oleh beberapa rollup terkenal.

Offchain dengan mekanisme L1

Bergantung pada kompromi keamanan Anda, mungkin dapat diterima untuk menempatkan informasi di tempat lain dan menggunakan mekanisme yang memastikan data tersedia saat dibutuhkan. Ada dua persyaratan agar ini berfungsi:

1. Memposting hash (opens in a new tab) dari data di blockchain, yang disebut komitmen input. Ini bisa berupa kata 32-bita tunggal, sehingga tidak mahal. Selama komitmen input tersedia, integritas terjamin karena tidak mungkin menemukan data lain yang akan di-hash ke nilai yang sama. Jadi jika data yang salah diberikan, hal itu dapat dideteksi.

2. Memiliki mekanisme yang memastikan ketersediaan. Misalnya, di Redstone (opens in a new tab) setiap node dapat mengajukan tantangan ketersediaan. Jika sequencer tidak merespons secara onchain pada tenggat waktu, komitmen input dibuang, sehingga informasi dianggap tidak pernah diposting.

Ini dapat diterima untuk optimistic rollup karena kita sudah mengandalkan setidaknya satu pemverifikasi yang jujur untuk akar status. Pemverifikasi yang jujur tersebut juga akan memastikan ia memiliki data untuk memproses blok, dan mengeluarkan tantangan ketersediaan jika informasi tidak tersedia secara offchain. Jenis optimistic rollup ini disebut plasma.

Kode kontrak

Informasi yang hanya perlu ditulis sekali, tidak pernah ditimpa, dan perlu tersedia secara onchain dapat disimpan sebagai kode kontrak. Ini berarti kita membuat "kontrak pintar" dengan data tersebut dan kemudian menggunakan EXTCODECOPY (opens in a new tab) untuk membaca informasi. Keuntungannya adalah menyalin kode relatif murah.

Selain biaya ekspansi memori, EXTCODECOPY membutuhkan 2600 gas untuk akses pertama ke kontrak (saat "dingin") dan 100 gas untuk salinan berikutnya dari kontrak yang sama ditambah 3 gas per kata 32 bita. Dibandingkan dengan calldata, yang berbiaya 15,95 per bita, ini lebih murah mulai dari sekitar 200 bita. Berdasarkan rumus untuk biaya ekspansi memori (opens in a new tab), selama Anda tidak membutuhkan lebih dari 4MB memori, biaya ekspansi memori lebih kecil daripada biaya penambahan calldata.

Tentu saja, ini hanya biaya untuk membaca data. Untuk membuat kontrak biayanya sekitar 32.000 gas + 200 gas/bita. Metode ini hanya ekonomis ketika informasi yang sama perlu dibaca berkali-kali dalam transaksi yang berbeda.

Kode kontrak bisa saja tidak masuk akal, asalkan tidak dimulai dengan 0xEF. Kontrak yang dimulai dengan 0xEF diinterpretasikan sebagai format objek ethereum (opens in a new tab), yang memiliki persyaratan yang jauh lebih ketat.

Event

Event (opens in a new tab) dipancarkan oleh kontrak pintar, dan dibaca oleh perangkat lunak offchain. Keuntungannya adalah kode offchain dapat mendengarkan event. Biayanya adalah gas (opens in a new tab), 375 ditambah 8 gas per bita data. Pada 12 gwei/gas dan 2300 $/ETH, ini setara dengan satu sen ditambah 22 sen per kilobita.

Penyimpanan

Kontrak pintar memiliki akses ke penyimpanan persisten (opens in a new tab). Namun, ini sangat mahal. Menulis kata 32 bita ke slot penyimpanan yang sebelumnya kosong dapat memakan biaya 22.100 gas (opens in a new tab). Pada 12 gwei/gas dan 2300 $/ETH, ini sekitar 61 sen per operasi penulisan, atau $19,5 per kilobita.

Ini adalah bentuk penyimpanan paling mahal di Ethereum.

Ringkasan

Tabel ini merangkum berbagai opsi, keuntungan, dan kerugiannya.