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数据可用性采样（DAS）

一份以验证为先的数据可用性采样指南，涵盖概率判断、纠删编码、承诺、采样模型、PeerDAS 单元与列、保管、对等节点独立性和重建边界。

更新于

仅供教育参考，不构成投资或安全建议。DAS 结论具有概率性，并取决于具体的编码、采样、网络、客户端、分叉和对手假设。

直接答案

数据可用性采样让节点请求一组由协议规定、经过认证和纠删编码的数据单元，并据此从概率上在本地判断：已承诺的对象是否得到充分发布，从而能够重建。节点无需下载完整对象。采样成功只会在既定的编码、重建门限、样本选择、对等节点多样性、时限和对手模型下提高置信度。

KZG 证明或单元证明只能把返回单元绑定到一项承诺，不能证明其他单元足量存在。本地采样通过也不会自动证明全网能够重建、执行有效、共识达到最终性、汇总协议完成结算、用户可以退出或数据得到永久归档。PeerDAS 是一种具体的以太坊设计，具有分叉特定的列、单元、保管组、采样、网络和分叉选择规则；其当前参数不是普适的 DAS 常量。

工作原理

  1. 锁定对象和规范的准确快照：链、网络、分叉、客户端及规范修订版；时隙、区块根和 blob 承诺；原始及扩展维度；单元、行、列和保管组定义；以及节点必须作出的可用性判断。
  2. 验证编码与重建规则。记录纠删扩展算法、承诺方案、原始和编码单元数、恢复对象所需的最少单元数，以及拒绝畸形扩展的方式。只有当扣留足以阻止重建的单元必然产生可检测区域时，采样才有意义。
  3. 定义采样总体和程序。记录总体大小、不可用或被扣留的集合、样本数、有放回或无放回选择、随机源、唯一性、保管职责、对等节点选择、超时、重试和去重。保管分配与随机样本提供的是不同证据。
  4. 计算前先声明概率模型。在玩具模型中，若固定扣留比例为 f，以有放回方式进行 s 次独立均匀采样，则 P_miss = (1 - f)^s。无放回采样应采用有限总体的组合数之比。对等节点相关、随机性有偏、日蚀攻击、自适应供给和选择性重试都会使简单模型失效。
  5. 在协议期限内从多样化的对等节点获取数据。验证规范头部和 blob 纳入关系、承诺、索引、KZG 单元证明与响应字节；分别记录缺失、无效和迟到的响应。重复请求同一列或询问同一控制平面，都不能提供新的独立证据。
  6. 应用指定协议的本地可用性与分叉选择规则，再分别记录全网传播与重建、执行有效性、安全和最终化共识状态、供给留存期限及归档状态。不能把本地通过提升为协议并未作出的结论。
  7. 演练数据扣留、畸形编码、无效证明、日蚀与女巫攻击、选择性或自适应供给、相关采样、对等节点及子网分区、超时、修剪、参数和 blob 计划变更、链重组及客户端分歧。实际使用收集的单元进行重建，并保留请求、响应、证明、版本和归档证据。

算例

  • 独立有放回采样。 在玩具模型中，50% 的单元被扣留，节点以有放回方式进行 30 次独立均匀采样。漏检概率为 0.5^30 = 0.0000000009313225746，检测概率为 99.9999999069%。这是教学模型，不是在线 PeerDAS 或其他网络的服务保证。
  • 设定漏检概率目标。 在同一独立采样模型中，扣留比例为 25%，要求漏检概率至多为 0.000001。所需样本数为 ceil(log(0.000001) / log(0.75)) = 49。采样 48 次时，漏检概率为 0.75^48 = 0.0000010067940558701114，仍高于目标；采样 49 次时，漏检概率为 0.75^49 = 0.0000007550955419025835。
  • 无放回采样。 有限总体包含 128 列，其中 64 列可供给、64 列被扣留。无放回抽取 8 个不同列时，完全避开被扣留集合的概率为 C(64,8) / C(128,8) = 0.0030958642767920487，检测概率为 99.6904135723%。这与 0.5^8 = 0.00390625 不同，而且仍假设选择均匀且扣留状态不变。
  • Fulu 参数快照。 截至 2026-08-12 查验的 Fulu 规范规定：NUMBER_OF_COLUMNS = 128、SAMPLES_PER_SLOT = 8、NUMBER_OF_CUSTODY_GROUPS = 128、CUSTODY_REQUIREMENT = 4。最低采样占比为 8 / 128 = 6.25%，最低保管占比为 4 / 128 = 3.125%。如果节点保管 12 个组，而采样规模取 8 与 12 中较大者，则其请求占比为 12 / 128 = 9.375%。这些是有版本的协议参数，不是永久或跨协议保证。

风险

  • 对错误的链、网络、分叉、时隙、区块或数据对象进行采样。
  • 信任陈旧、非规范或已被重组替代的头部和承诺。
  • 使用畸形或纠删扩展错误的数据。
  • 接受无效的 KZG、单元或纳入证明。
  • 把承诺真实性当作可用性证明。
  • 样本数不足以覆盖既定威胁模型。
  • 把有放回公式用于无放回采样，或反向误用。
  • 使用有偏、可预测或可操纵的随机性。
  • 把重复单元或重试计作独立样本。
  • 从相关的对等节点、子网、保管组或控制平面采样。
  • 遭到隔离采样器的日蚀攻击或女巫攻击。
  • 在样本选择暴露后允许选择性或自适应供给。
  • 把超时、拥堵或客户端故障误判为数据扣留。
  • 混淆确定性保管分配与随机采样。
  • 假定的扣留比例与重建门限不匹配。
  • 因 CPU、内存、带宽或实现限制而无法重建。
  • 遭遇 gossip、请求—响应、子网或交叉播种故障。
  • 把本地通过外推为全网可用与可恢复。
  • 混淆 DAS 与执行有效性、共识最终性、结算或退出。
  • 忽略留存、归档、回退、分叉、blob 计划或参数变更。

常见误区

  • 一次采样成功就证明完整对象可用。
  • KZG 证明或单元证明本身就是数据可用性证明。
  • 请求越多，总会带来更多独立证据。
  • DAS 会验证执行并使链达到最终性。
  • 当前可用的数据会被永久归档。

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