以太坊: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?)

Matter Labs团队推出模块化工具包ZK Stack:金色财经报道，Matter Labs团队宣布推出ZK Stack，这是一个模块化工具包，用于在以太坊Layer 2解决方案zkSync Era之上构建超链网络。开发人员表示，ZK Stack将给予开发者完全的主权。从选择数据可用性模式开始，到使用您自己的实用代币来分散排序器结束。该开源框架与EVM兼容、经过实战测试且面向未来。[2023/6/27 22:03:06]

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：

模块化区块链项目Avail脱离Polygon，将由联创Anurag Arjun接管:3月16日消息，模块化区块链项目Avail将完全从Polygon脱离，此外，Polygon联合创始人Anurag Arjun将离职不并接管Avail。Polygon于2020年底启动了Avail项目，并于2021年年中公开推出。Avail发言人表示，Arjun参与开发了该项目，作为分拆的一部分，它现在由Arjun全资拥有的一家公司实体收购。

据悉，Avail是一个模块化的区块链，允许开发人员构建可定制和可扩展的应用程序。Avail解耦了数据可用性层，使链开发人员更容易专注于执行和结算。Avail 目前在测试网上运行，主网将在不久的将来跟进。作为分拆的一部分，Avail将创建一个新的非营利基金会Avail基金会，并最终将治理权移交给社区。[2023/3/17 13:09:03]

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。

模块化DeFi协议Encentive的Web3操作系统已集成Alchemy Pay支付功能:6月14日消息，模块化DeFi协议Encentive的Web3操作系统已集成Alchemy Pay支付功能，支持用户通过法定货币和加密货币进入Web3领域，同时，用户可以将他们的加密资金转换为100多种当地法定货币，并直接存入银行账户。据悉，Encentive是一个用于构建DeFi系统的平台，允许企业或者社区使用模块化的组件部署去中心化交易所、高产农业、借贷市场等DeFi项目。[2022/6/14 4:25:41]

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。

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。

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]

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.

Zilliqa将致力于模块化网络 计划于2020年推出DEX:位于新加坡的区块链项目Zilliqa（ZIL）将于2020年开始其模块化网络的工作，到今年年底，他们计划在新的Zilliqa DEX交易所开放交易。Zilliqa总裁兼首席科学官Amrit Kumar表示：“2020年，我们的计划是开始创建一个模块化网络和金融产品的开源平台，以帮助改善支付和资产管理应用程序的互操作性。（Cryptonews）[2020/4/26]

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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