區塊鏈資料儲存策略

儲存資料的方法有幾種，直接上鏈儲存或是以某種被鏈保護的方式儲存：

• EIP-4844 blobs
• Calldata
• 鏈下與L1的機制
• 合約“程式碼”
• 活動
• EVM 儲存

依據幾項指標來選擇使用什麼方法

• 資訊的來源 Calldata裡的資訊是無法直接從區塊鏈上傳來
• 資訊的目的地 呼叫資料僅存在於包含它的交易中。 Events 在鏈上無法取得
• 大家願意忍受多少麻煩呢？ 全方位的節點可以比網頁程式跑的light client做更多的處理。
• 讓所有的節點可以很簡單的獲得資訊是必要的嗎？
• 安全必要條件

安全必要條件

總的來說，資訊安全由三個屬性構成：

• 保密性，沒有被授權的單位是無法讀取資訊的。 這在很多案例中是很重要的，但不是在這。 在區塊鏈上沒有秘密。 區塊鏈行得通是因為任何人都可以驗證交易狀態，所以無法直接用來儲存秘密， 有幾個方法可以在鏈上儲存機敏資料，但是都必須依賴一些鏈下的元件，例如：至少一把密鑰，

• 完整性，資訊正確，無法被未授權的單位或未授權的方法改變，例如，轉帳 ERC-20 tokensopens in a new tab 不發Transfer event。 在區塊鏈上，為了確保完整性，每個節點都會驗證每個狀態的改變。

• 可用性，任何被授權的單位皆可取得資訊， 在鏈上，通常為了達到在所有 full nodeopens in a new tab上可以獲得資訊可以獲得資訊，

不同的解決方案都有優秀的完整性，因為hashes 都會上到L1上。 而且，他們有各自的可用性保證。

先決條件

你應該對 區塊鏈基礎 有良好的理解， 同時也建議讀者熟悉blocks, transactions ，和相關的主題。

EIP-4844 blobs

從 坎昆升級opens in a new tab 開始，以太坊納入了 EIP-4844opens in a new tab，讓以太坊上的資料 blobs可以存在一小段時間(大約 18 天opens in a new tab)。 儘管是相同的機制，Blobs根據execution gas 有不同的計價， 這是一個發布暫時性資料的便宜方法。

主要的EIP-4844 blobs應用場景是 rollups 發布發交易。 Optimistic rollups 需要發布交易到鏈上， 這些交易在挑戰期間opens in a new tab 都必須是讓所有人可得，讓validatorsopens in a new tab 把 sequenceropens in a new tab 在rollup時發布的state root錯誤有機會做修正。

一旦挑戰期過了而且state root 也已經進入最終狀態，最後獲得這些交易的方法是複製鏈的現有狀態。 只需要少數的處理，從鏈的節點上也可以取得這個狀態， 交易資訊仍應該存在其他地方，像是 區塊瀏覽器，但不需要對以太坊的抗審查付費。

Zero-knowledge rollups 也會發布交易資訊讓其他的節點去複製現有的狀態以及有效性證明，但這也只是在短時間內可以取得。

EIP-4844 寫入的費用大約每byte 1wei (10^-18 ETH)，相較於 每筆交易21000 execution gas基本交易費用，包含blobs 資料寫入、花費opens in a new tab 微乎其微可忽略不計。 可以從此查看目前EIP-4844 的價格blobscan.comopens in a new tab。

Rollups常見的blobs 發布地址

Calldata

Calldata 是交易中一起發送的bytes中的一部分， 將區塊鏈上的永久紀錄儲存於包含這筆交易的區塊之中。

這是在區塊鏈上儲存永久資料最經濟的方法， 每byte的不是4 execution gas(假設是0 byte) 就是 16 gas(其他數字). 一般來說資料是被壓縮過的，每個byte的價格會差不多，每byte平均花費15.95gas。

撰文當下，每 gas 價格為 12 gwei，且每 ETH 為 2300$，花費約為每 kb 45 分錢。 因為這是在EIP-4844出現前最便宜的rollups 儲存交易資訊的方式，這些資訊用來提供錯誤挑戰opens in a new tab，但是不能直接從鏈上取得。

以下是常見的rollups 發布交易時使用的地址：

鏈下與L1 的機制

根據你對安全的取捨，可以將資料放在別處並運用機制確保資料可取得， 需要具備以下兩個條件才可以達成：

1. 發布hashopens in a new tab 到鏈上，叫做_input commitment_， 這是單個 32-byte 的字，不是很貴， 只要輸入的承諾是確實存在的，完整性就會被確保，因為不可能找到其他資料會有相同的hash， 因此，若提供錯誤的資料，會馬上被發現。

2. 有個確保資料可取得性的機制， 舉例來說，在 Redstoneopens in a new tab任何節點都可以提交資料可取得的挑戰， 若sequencer沒有在鏈上即時回應，輸入的commitment就會被丟棄，因此會認爲這些資訊是從來沒有發布過的。

在Optimistic rollup上這樣的機制是可以被接受的，因為我們已經仰賴最少有一個對state root誠實的驗證者， 這個誠實的驗證者必須確認有資料去處理區塊，並且當在鏈下無法得資料時發起資料可取得的挑戰， 這種Optimistic rollup稱為plasma。

合約程式碼

資訊只需要寫入一次，不會被覆寫，並可從鏈上取得且要作為合約程式碼儲存， 意味著我們用資料創造了“智慧合約”，並用 EXTCODECOPYopens in a new tab 讀取資訊， 優點是複製程式碼相對便宜。

除了memory擴展的花費， EXTCODECOPY第一次讀取合約需要花2600 gas（當他還是”cold"的狀態），之後複製相同的合約需要100gas再加上每32 byte 3 gas， 相較於calldata，每byte花費 15.95，從一開始就節省了約200 bytes。 基於擴展記憶體花費的公式opens in a new tab，如果你不需要超過4MB 的記憶體，記憶體擴展的花費會少於用增加calldata的方式。

當然，這只是 _read_資料的花費， 建立合約需花費約32,000 gas + 200 gas/byte， 這是當不同的交易要多次讀取相同資料唯一經濟的方法。

合約程式碼可以是無意義的，只要不是0xEF開頭， 嚴格限制 0xEF開頭的合約代表 ethereum object formatopens in a new tab。

Events

Eventsopens in a new tab是被合約觸發的，可以被鏈下軟體讀取， 好處是鏈下的程式碼可以監聽事件， 花費是用 gasopens in a new tab 計，375 加上每byte 8 gas。 當 12 gwei/gas、 ETH價格為2300美元時，每kilobyte 約1美分＋22美分

Storage

智慧合約有進入 persistent storageopens in a new tab的權利， 但是很貴， 寫入一個32byte原本空著的storage slot 會 花費 22,100 gasopens in a new tab， 當 12 gwei/gas、 ETH價格為2300美金時，每個操作大約是61美分或每kilobyte$19.5美元。

這是以太坊最貴的儲存方式。

總結

下表列出了各種方式的優點和缺點：