魯棒分散式陣列 - 資料可用性取樣的可能安全網路

作者： 丹克拉德·費斯特，戈特弗裡德·赫羅爾德，馬克·西姆金，本尼迪克特·瓦格納

資料可用性取樣（DAS）是以太坊路線圖的核心元件。它使客戶端能夠驗證資料可用性，而無需任何單一客戶端下載整個資料集。DAS透過讓客戶端從點對點網路中隨機檢索冗餘編碼資料的部分來運作。雖然DAS的密碼學和編碼方面最近經歷了正式分析，但點對點網路層仍未得到充分探索，缺乏安全定義和高效、可證明安全的構造。

在我們的工作中，我們透過引入一種可作為DAS網路層的新型分散式資料結構來解決這一空白，我們稱之為魯棒分散式陣列。
我們的工作包括兩個部分：

1. 我們給出了一個形式化模型，嚴格定義了DAS的網路解決方案在安全性方面應該實現的目標。我們將由此產生的分散式資料結構稱為魯棒分散式陣列。
2. 我們提出了一個簡單且高效的構造，並正式證明它滿足我們的定義。我們的構造在無需許可的網路中執行，即使大多數參與者是惡意的，也能保持安全。具體而言，我們僅假設在足夠大的時間間隔內有足夠多的絕對數量的誠實方線上，而不管網路中有多少惡意方。特別是，我們避免了任何誠實多數假設。容忍不誠實多數很重要，因為DAS是以太坊安全性的關鍵元件，即使在不誠實多數的情況下也應該保持。我們在論文的引言中對此進行了更詳細的解釋。

論文包含形式化定義（第3節）以及構造及其分析（第4節）。

直觀地說，我們的安全概念（定義4）表示，對於大多數索引ii，如果一方在某個時間將資料xx儲存在位置ii，並在最小延遲後另一方嘗試檢索儲存在位置ii的資料，這確實會返回xx。

這種安全概念意味著相應的非分散式資料結構簡單地是一個數組，因此得名。我們的構造在不要求每個參與者儲存所有資料的情況下實現了這一點。

關於所有細節，包括非正式概述，我們參考論文。