模块化：以太坊未来十年的破局之路

原文标题：《破局之路的探索——区块链模块化》

原文作者：CodexLabs

?VitalikButerin提出TheBlockchainTrilemma已经有5年之久，?论是ETH-core社区，还是其他公链的开发者们，都试图找到打开下?代区块链的钥匙。

Vitalik在其Endgame一文中，描绘了他认为的Ethereum终极形态，其中花费?量篇幅描绘了?个由Rollups和DA构建起来的新以太坊。这?疑在某种程度上，指明了以太坊未来?年的破局之路?模块化。

?我们知道，其实不管是以太坊还是新公链们，都早就开始了??的模块化之路，只是「答卷」?式各有不同，也形成了截然不同的技术路线。

1.区块链分层

其实以太坊本?已经将区块链分为了多层，只是在1.0时代中，节点承担了所有层级的职责。我们可以遵循以太坊的思路，将区块链拆分成四个层级：

共识层(ConsensusLayer)：决定交易的顺序性、有效性以及节点之间的?致性

数据可?性层(DataAvailabilityLayer)：保证交易数据可以被使?(保证存储且可验证与可?)

模块化预言机RedStone为Avalanche Spruce测试网上的DApps提供数据源:7月12日消息，模块化预言机RedStone宣布为Avalanche Spruce测试网上的DApps提供数据源，支持传统金融组织与OnFi（链上金融）进行交互。Spruce测试网上的Aave与预言机Red Stone的集成已经成功，符合Evergreen的子网规范，集成迁移到主网的最终决定取决于Aave治理论坛。[2023/7/12 10:50:31]

结算层(SettlementLayer)：结算出状态承诺

执?层(ExecutionLayer)：计算状态转换

回归到以太坊是「世界计算机」的叙事逻辑中，将区块链的模块和计算机结构进?类?,那么:

区块链的共识层?维护分布式计算机集群的?致性算法

区块链的执?层?计算机的操作系统(真正执?指令的环境)

区块链的DA层?计算机的内存(实现短期数据存取)

区块链的结算层?计算机的CPU(硬件保证指令执?的正确性)

值得?提的是，EigenLayr项?中?分具有开创性地将共识层进?了进?步的分割，他将PoS共识层的作?理解成负责维护分布式系统的?致性以及通过质押等机制来维护?络的信任基础。从??产?了两个?层：

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]

信任层：由最底层的验证者节点构成，或者说由质押加?以太坊?络的硬件实体构成

?致性层：连接各个节点，从?维护这个庞?的分布式系统的?致性

正是这些层级的区分，为区块链的模块化发展提供了基础，从?出现了对主链各种各样的拆解?案。

2.项目映射

在我们上?提到的分层逻辑中，信任是从共识端逐渐传递到执?层的，?分离模块的核?出发点，就是在尽可能不伤害原有信任体系的前提下，减轻主?的负担。

Polygon研究负责人已离职，将加入从Polygon分拆的模块化区块链项目Avail:金色财经报道，Polygon 研究负责人 Prabal Banerjee 已离职，并将加入从 Polygon 分拆出来的模块化区块链项目 Avail，成为该项目联合创始人。

此前报道，3 月 16 日，Polygon 将其模块化区块链项目 Avail 分拆成独立实体，Polygon 联合创始人 Anurag Arjun 于 Polygon 离职并收购了 Avail，Avail 团队将迁移到新实体。Avail 目前在测试网上运行，主网将在不久后推出。作为分拆的一部分，Avail 将创建一个新的非营利基金会 Avail Foundation，并最终将治理权移交给社区。[2023/4/21 14:19:01]

2.1SecuredRollups

显然第?个被拆解出来的，就是位于信任体系末端的执?层。于是基于以太坊的各种Rollups应运??，?论是基于欺诈证明的乐观性Rollups,还是基于有效性证明的zk-Rollups，现有的解决?案都是将执?层交给链下，?结算、DA和共识则交给了Layer1去继续承担，这当然是最符合直觉的?案。

Optimism推出模块化组件OPStack，支持构建自定义链“op-chains”:10月18日消息，以太坊二层解决方案Optimism推出模块化组件OP Stack，支持组装构建自定义链“op-chains”以适应任何用例，此外通过共享排序和消息传递层，未来“op-chains”之间的界限将会消失，形成一个单一的逻辑链“Superchain”，从而将集体的资源开放给插入“Superchain”的许多不同的“op-chains”。[2022/10/18 17:30:00]

我们将其称为SecuredRollups，可以理解为被Layer1保护着的Rollups，这?名字来源于以太坊官??档中，关于Scailing的描述：

Forsomesolutionsthelayer2instancethenbatchesthemintogroupsbeforeanchoringthemtolayer1,afterwhichtheyaresecuredbylayer1andcannotbealtered.Thedetailsofhowthisisdonevarysignificantlybetweendifferentlayer2technologiesandimplementations.

Fuel Labs推出模块化执行层Fuel Beta-1测试网:9月9日消息，以太坊模块化执行层Fuel开发商Fuel Labs宣布推出面向开发人员的Fuel Beta-1测试网，开发人员可以随意向其部署合约，无需许可或白名单，用户也可以与已部署的合约进行交互。另外，任何人都可以使用水龙头获得一些测试ETH来部署合约或与合约交互。FuelLabs提醒称，Beta-1不是激励测试网，参与该网络将不会获得直接奖励。

Fuel 通过并行交易执行为以太坊提供可扩展性。本周， Fuel Labs宣布完成8000万美元融资，Blockchain Capital 和 Stratos Technologies 领投，Alameda Research、CoinFund、Bain Capital Crypto、TRGC、Maven 11 Capital、Blockwall、Spartan、Dialectic 和 ZMT 等参投。[2022/9/9 13:18:44]

然而，有「拆解」往往就意味着「连接」的问题就会浮出??，当下?乎所有主流的Rollups都掌握着交易定序的中?化权?。当然，作为连接执?层和主?的重要组件，Sequencer的中?化必然是有助于提升系统效率的，但是交易定序权?的?度集中所构成的「?暗森林」让?不免陷?对于MEV攻击的担忧中。?

2.2SovereignRollups

当前以太坊上的Rollup将其区块直接发布到基于EVM的智能合约，也称为桥合约。该合约有效地实现了?个?于Rollup的链上轻客?端，该客?端接收区块头并处理欺诈或有效性证明。

在这个模型中，我们认为以太坊被奉为Rollup的耦合结算层，其中Rollup是以太坊的「婴?链」，?不是?种拥有??权利的独?链。

打个不恰当的??，仅分离出执?层的以太坊Rollups，就像是只进?「搬砖」的「打?仔」，?没有任何参与终局的权?，砖头最终以什么?式、什么顺序摞起，都还是L1说了算。

Celestia的设计显然为Rollups争取到了更多的权?，它定义了?种新的模块分割的?式：SovereignRollups，即主权Rollups.

Celestia上的主权Rollup不会将他们的区块发布到智能合约中，?是直接作为原始数据发布到链上。Celestia共识和数据可?性层不解释或对Rollup区块执?任何计算，也不为Rollup运?链上轻客?端。

2.3Danksharding

不管是Danksharding还是原先的数据分?的?案，本质上都是希望解决DA层的问题。在模块化区块链的语境下，Danksharding显然提升了以太坊主?对数据可?性层的承担能?。

Danksharding借助数据可用性采样(DataAvailabilitySampling,DAS)技术来实现「去中心化的验证者」，这一点上与Celestia的解决方案是很相似的。

尽管我们知道以太坊共识层的终极形态仍然会承担结算和数据可用性的职责。但DAS技术实现的验证工作的下放，大大降低了参与网络验证的成本，从而进一步释放了主网的性能。

在Danksharding分叉后，以太坊主?承担着部分对数据可?性审查的权?，?Rollups除了原先执?层的职责，还承担着DA层的权?。

2.4EigenLayr

我们上?提到了EigenLayr对于共识层的进?步细分，它将以太坊的信任层从整个?络中剥离出来，并试图在信任层上构建独?的?层?EigenLayer.这?层依托于以太坊信任层?络（或者说以太坊庞

?的质押资本）来提供给基础设施/中间件服务商?个可以?由构建共识、应?的平台。

?这其中，如何连接以太坊信任层和EigenLayer便是整个设计的关键之处。EigenLayr巧妙地提出了?个全新的概念?Restaking。以太坊上的质押节点们可以?愿选择加?EigenLayr。?另?边，对于性能层?有更多需求的中间件/基础设施服务商也可以选择将??的?络搭建在EigenLayr上。

EigenLayr的分离?案相当于仅「借?」了以太坊的信?基础，?在此基础之上，我们可以展开?尽的联想，?论是构建全新的主权链，还是搭建基础设施?络，都有了可能性。?在这些可能性背后，是以太坊主?庞?的信?基础在背书。

2.5Arweave

我们可以发现，以太坊模块化之路上可?的未来?，主?依旧要保持着对共识层的控制，或者说共识层作为以太坊灵魂的存在，是汇集参与者和价值的「圣杯」。

同样是模块化区块链，Arweave显然独树?帜，它跳出了以太坊的叙事逻辑，即构建了?套基于存储共识的设计范式。

在Arweave的设计中，主?作为整个图灵机的纸带，在底层记录这些状态以及各个修改状态的交易，实现了存储和计算资源的分离。

可以说Arweave重新定义了我们的模块化分割，它使?DA层来保障共识，?执?、结算都交给了链外。

当然代价就是：??为了获得最新状态数据的有效性保证，需要在本地执?链下计算前，先下载所有历史状态数据并进??遍验证计算，这显然会带来效率问题。

3.总结

纵观这些区块链模块化之路的探索，虽百花?放，但仍然有迹可循。究其根本，不同的路线选择的源动?往往还是来?于其对于市场需求的不同理解。

这轮DeFi掀起的??市，让?家对于以太坊可扩展性、不同链的可组合性产?了迫切的需求。也正是基于这些需求，致?于缓解主?压?的众多解决?案粉墨登场。如果说，未来区块链?络的叙事逻辑仍然是以?融原语构建的，那么也许以Rollups为核?的ETH2.0将是模块化之路可?的终点。

如果我们跳出去中?化?融语境的束缚，尝试想象区块链更??的应?呢？?型游戏、真实世界资产交易、去中?化社交?络等等，那我们也许就需要?个新的模块化?案来充分释放每个模块的效能。

?另???，对于公链本?的发展??，共识才是公链最核?的价值。就如同我们上?提到的那样，以太坊?论如何发展，都不会抛弃其共识层去换取性能。

?区块链模块化的道路，绝不仅是考虑性能上的?味扩张，更重要的要回到区块链本?的属性上来，从共识中获取价值，再通过价值回馈共识，从?构建更强的共识。

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