模块化的区块链时代，如何解决单一型区块链的三难困境？

来源|?polynya

原标题：《展望“模块化”的区块链乐高世界》

纵观区块链行业最初的十年，只存在单一型区块链。像早期的plasma、多链以及分片等实验都尝试突破这种局面，但直到rollups、validiums以及数据可用性链的出现，才预示了单一区块链时代即将结束。然而，我们仍然局限于“单一”的视角，并使用诸如L1和L2这样有限的词汇来描述革命性的新设计领域。这是几个月前的一个思想实验，使用了更具描述性的命名法。

我认为如果要理解区块链模块化和区块链乐高的话，我们需要转变视角，不确定“模块化”和“乐高”哪一种描述更为贴切。读者们觉得呢？你是否有更好的meme？

那么首先，什么是单一型区块链？简单来说，一个区块链系统肩负着三个任务：执行、安全性以及数据可用性。长时间以来，区块链系统需要独自承担这三个职责，这就导致了严重的效率低下，这在区块链的不可能三角困境中也有所反映。比特币和以太坊选择了高度安全和去中心化，牺牲了可扩展性；而其他链则做出了不同的权衡。

Cosmos生态应用链Noble将原生USDC引入模块化区块链Celestia:5月31日消息，Cosmos 生态应用链 Noble 宣布将原生 USDC 引入模块化区块链 Celestia，为 Celestia 提供对原生稳定币和其他加密资产的直接访问，开箱即用。此外，Noble 将为 Celestia 上的 Sovereign Rollups 引导稳定币流动性，Sovereign Rollup 开发人员可以直接访问和使用 USDC 和其他开箱即用的稳定币进行 Gas 和链上交易，并将能够在专用区块链上启动一个新应用程序，在 Noble 上铸造 USDC，通过 IBC 或 Hyperlane 连接他们的区块链，启动便宜且快速的稳定币交易。[2023/5/31 11:49:54]

在模块化区块链时代，我们可以不再受制于此，即通过由来已久的专业技术解决低效和区块链的三难困境。如今，相比单一型区块链，我们拥有三种不同类型的链或层。我们接着来分析一下这片土地上的形势：

BitDAO推出模块化以太坊Layer 2网络Mantle:11月30日消息，BitDAO宣布推出模块化以太坊 Layer 2 网络Mantle。BitDAO 表示，该网络堆栈包含三层，一层用于交易执行，而另外两层分别处理交易的完成和数据可用性。Mantle 的交易费用将使用 BIT 支付，并计划于明年推出激励测试网。[2022/11/30 21:13:07]

执行

这是用户交互的地方，也是所有交易发生的地方。对于终端用户来说，这一层无法与使用单一型区块链区分开，并且可以直接进行比较。

执行专用层的侧重点在于尽可能快地处理交易，同时将具有挑战性的安全性和数据可用性工作“外包”给其他项目。

Rollups是首要的执行层，但我们也有validiums和volitions(注：两者皆为StarkWare的扩容解决方案)。目前，ArbitrumOne具有明显的市场先发优势，OptimisticEthereum则紧随其后。但是A1和OE都处于早期阶段，缺少基本的calldata压缩优化，例如签名聚合。

模块化区块链Celestia完成5500万美元融资:10月20日消息，模块化区块链网络Celestia完成5500万美元融资，Bain Capital Crypto和Polychain Capital领投，参投方包括Placeholder、Galaxy、Delphi Digital、Blockchain Capital、NFX、Protocol Labs、Figment、Maven11、Spartan Group、FTX Ventures、Jump Crypto以及多名天使投资人，包括Balaji Srinivasan、Eric Wall和Jutta Steiner。

据介绍，Celestia引入了模块化区块链架构来解决部署和扩展区块链的挑战，Eclipse、Constellation和dYmension等模块化区块链项目已选择Celestia作为其数据可用性层。Celestia于今年5月推出了其测试网Mamaki，其引入了一个新的数据可用性API，为构建区块链解锁了一个强大而简单的原语：有序且可用的数据。Mamaki的升级计划于2022年10月下旬进行。[2022/10/20 16:30:33]

StarkNet现在已经登录公共测试网3个月了，并且越来越接近MVP。我相信最后一个主要障碍是与web3钱包、账户合约等组件的广泛兼容性。StarkNet的前身——StarkEx，已经实现了calldata压缩技术，并且签名聚合是zkRs的默认功能，因此交易费用将远远低于现在的ORs，例如dYdX交易的平均交易费<0.2美元。即使ArbitrumOne能够及时实施这些优化，zkR从根本上也可以比OR好地实现calldata压缩。StarkWare相信StarkNetv1将在年底前主网上发布通过Warp转译器与EVM兼容的版本，但保守地说很可能最迟也会在2022年初发布。StarkNet的另一个优点是它实际上是volition，而不是rollup，但对此我们还在等待更多细节的公布。

模块化区块链网络Celestia推出模块化研究员支持计划:8月11日消息，模块化区块链网络Celestia推出模块化研究员（Modular Fellows）支持计划。模块化研究员将获得技术支持和超过三个月津贴，以建立他们选择的项目。目前潜在项目创意包括新的执行层、Rollup基础设施、DeFi协议的模块化版本、NFT平台和域名服务。模块化研究员需是对模块化区块链有深刻理解并有开发经验的工程师。首批共计10个名额。[2022/8/11 12:18:19]

zkSync2.0是另一个有前景的与EVM兼容的zkR。哦，它实际上也不是rollup，而是一种类似于StarkNet的volition方案。不过我们有更多关于zkSync2.0架构的细节。ArbitrumOne，作为一个rollup其本身执行所有操作，但在安全性和数据可用性方面都依赖于以太坊。然而，以太坊作为数据可用性层是昂贵的。因此，volition所做的是让用户在以太坊上的数据可用性(rollup模式)和不同链上的数据可用性(validium模式)之间进行选择。zkSync2.0将拥有自己的数据可用性链，即zkPorter。Rollup模式仍然是最安全的选择，而zkPorter将提供非常低的费用(想像一下~0.0X美元)，同时仍然比侧链和其他单一型区块链更安全。我们已经可以从ImmutableX观察到。我的预期是zkSync2.0在本月发布一个公共测试网，并在2022年初发布主网。但请注意，对于尖端技术来说总是存在一定延迟。

模块化区块链网络Celestia已启动其首个测试网Mamaki:5月25日消息，模块化区块链网络 Celestia 已启动其首个测试网 Mamaki，测试网支持用户操作节点、接收测试网 Token、从验证者节点获得授权以及在钱包之间发送交易。

Celestia（此前为 LazyLedger）是第一个模块化区块链网络。它是一个可插拔的共识和数据可用性层，使任何人都可以快速部署去中心化的区块链，而无需引导新的共识网络的开销。Celestia 首席运营官 Nick White 表示，Celestia 是一种用于 Web 3 的云计算网络，用户能够在共享共识层的特定应用链上启动去中心化应用程序。[2022/5/26 3:42:04]

当然还有其他参与者，我预计执行层在未来几年内将具有很强的竞争力。最后我希望大多数项目都是volition类的，通过有效性证明在最安全的链上提供安全性，以及针对用户的数据可用性选择。最后我要指出，单一型区块链的执行层非常没有竞争力，包括以太坊，所以我预计未来几年所有区块链活动的90%以上将发生在rollup、validiums或volitions上。

安全性

准确来说，我将“安全性”理解成“共识”，但我认为“安全性”一词能更好地避免混淆执行层和数据可用性层，因为后者不一定不存在共识机制。

在这三者中，“安全性”迄今为止最难的一层。目前，只有两种足够安全、去中心化(或是做出这类尝试)的解决方案：比特币和以太坊。大多数其他链没有预见到区块链乐高的来临，并在安全性和/或去中心化方面做出了巨大牺牲以实现更高的可扩展性。

那么，作为安全性层与以太坊竞争需要什么条件？首先，以太坊通过6年的活跃活动和高通胀工作量证明实现了广泛的代币分配。其次，以太坊还实现了一种可以处理一百万个验证者，而无需依托协议内委托的共识机制。并且以太坊还拥有用户和开发者运行全节点的文化，并专注于无状态等解决方案以实现长期可持续发展。目前对我个人来说，以太坊唯一现实的潜在竞争对手是增加验证zk-SN(T)ARK功能的比特币，但看起来似乎这种可能性非常小。另一方面是一些革命性的新技术。

数据可用性

长期来看，以太坊还拥有数据可用性的最佳路线图，无论是在KZG承诺技术和数据可用性采样方面，还是纯粹利用其行业领先的安全性来部署大量数据分片链。

但是以太坊的数据可用性层可能需要等待大约18个月的时间。在短期内，validiums和volitions方案可以基于以太坊的安全性，同时将交易数据(以压缩形式)提交到单独的数据可用性层。我们有诸如PolygonAvail、Celestia和zkPorter这样的数据可用性链，以及像StarkEx的DAC这样的委员会，他们将填补空缺，并有机会建立网络效应。需要注意的是，其中一些链也专注于其安全性，但如上所述，我认为这些链在这方面不会与以太坊竞争。

止于以太坊生态之外的候选者，我们也可能看到例如Tezos和NEAR这样的单一型区块链在以太坊之前提供分片化数据可用性。尽管这些链在安全性和去中心化方面明显不如以太坊，但它们可以充当数据可用性链。

最后，这不仅仅是关于数据可用性链。我们可以拥有创新的数据可用性层，在不需要共识机制的情况下保证有效性和可用性。我认为还没有项目以去中心化的方式解决了这个问题(可以说StarkExDAC已经以半中心化的方式解决了这个问题)，但如果他们这样做了可能比数据可用性链更高效。即使不是硬性保证，节省成本的优势对于某些用户来说可能值得冒险。

结语

我们正在进入一个大胆的区块链乐高新时代，为行业带来了数量级的效率提升。我希望这篇文章能够勾勒出未来的竞争格局。单一型区块链几乎已经过时，它们需要将重点放在执行、安全性或数据可用性上，如果仍然试图满足所有这些特性，就不可能参与竞争。已经选择了赛道的项目，如上所列，将成为未来几年的大赢家，值得关注和支持。我预期在接下来的几个月和几年里，与单一型模式相比，模块化模式带来的指数级效率增长对所有人来说都会是显而易见的，人们会争先恐后地进入这个领域，尤其是执行链领域。

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原文链接：https://polynya.medium.com/the-lay-of-the-modular-blockchain-land-d937f7df4884

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