区块链: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。

zkSync推出用于构建定制zkRollup的模块化开源框架ZK Stack:6月26日消息，zkSync 宣布推出用于构建定制 zkRollup 的模块化开源框架 ZK Stack。ZK Stack 将赋予开发人员完全的自主权，从选择数据可用性模式到使用项目自己的 Token 去中心化排序器。[2023/6/26 22:01:16]

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：

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。

Polygon的模块化区块链项目Avail开启Kate测试网第二阶段:金色财经报道，Polygon 的模块化区块链项目 Avail 开启Kate测试网的第二阶段，第一个测试网阶段允许 Avail 试验基本操作、执行链上功能和运行协议治理。第二阶段将包括一个更全面的测试环境，以鼓励验证者参与。开发人员表示，Avail 还打算解决扩展应用程序所面临的数据可用性问题，计划招募数百名新验证者加入、参与和参与其社区。[2023/6/8 21:24:26]

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。

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。

Celestia宣布旗下模块化rollup框架产品Rollkit已独立运营:金色财经报道，据Celestia官方博客介绍，Celestia旗下模块化rollup框架产品Rollkit（曾称作Rollmint）已独立运营，成为由社区主导的公共项目。据介绍，Rollkit提供了一个模块化节点，用于在数据可用性层之上运行rollup。同时它公开了一个兼容ABCI的客户端接口，可以用作任何兼容ABCI的区块链应用程序的Tendermint的替代品。

通过使用Rollkit的模块化框架，开发者可以定制rollup并插入任意数据可用性和执行层。目前，在Celestia的Mocha测试网上可使用Rollkit构建。[2023/2/22 12:21:14]

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。

SKALE已升级为模块化L1/L2混合网络并推出新的Hub架构:4月20日消息，据官方博客文章，以太坊扩容协议SKALE的V2升级把SKALE从独立的L2网络发展为了可扩展互连区块链的高性能模块化L1/L2混合网络，以及推出了新的Hub架构，SKALE链将被归类为Hub链或Dapp链。SKALE Hubs为Dapp链提供流动性、交换和市场服务。任何人都可以创建一个Hub，目前两个社区中的Hub提案将在SKALE V2上启动，一个是流动性和ETH 主网桥聚合Hub，一个是NFT市场Hub。此外SKALE表示，SKALE V2可以让用户使用以太坊生成的代币，还可以让Dapps直接在SKALE上以零成本铸造ERC代币或NFT。此前消息，以太坊扩容协议SKALE于4月14日左右进行V2主网更新。[2022/4/20 14:35:22]

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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