联博统计（www.326681.com）_单体区块链瑕玷日益突出 模块化才是未来？

原文：《Is modular design the future?》by Robert McTague

编译：倩雯，ChainCatcher

我们需要扩容方案为现有的区块链提供流动性和用户服务，从久远来看，模块化区块链架构可能是最好的方式。

已往十年是智能手机不停生长的十年。彼时，一些大型公司以为他们能够通过引进模块化架构来转变智能手机的生长。2013年谷歌宣布项目Ara，这是使用模块化设计的智能手机。Ara差异于现在使用一式铝与玻璃材质的单体式手机，用户可以对其举行多样化定制，由于要害组件都是模块化的。这样以来，用户不需要定期更新手机，只需凭证喜欢将最新的部件添加到旧手机上。

在手机生态系统中，模块化并未乐成，这一观点已险些在科技史上被淡忘。但模块化这一观点在区块链领域中再次兴起，这一次它的运气也许会差异，给区块链生长史带来浓墨重彩的一笔。

单体式与模块化

手机有焦点部件，如摄像头、电池和触摸屏，同样，区块链也有焦点部件。手机是单体机的一个很好例子。它配备了使用手机所需的所有部件，没有提供太多的定制选项。但随着时间的推移，若是你想要体验更好的相机，就不得不购入新出的手机。有了模块化架构，你就不必再多花冤枉钱。相反，你只需要替换你的手机部件。

像智能手机一样，区块链由多个基本组件组成：

数据可用性：对验证状态转换有用性所需的数据举行宣布并存储。在发生攻击或操作失误，区块生产者不能提供生意数据时，它应该是最容易举行恢复和验证的。

单体式的瑕玷

简朴地说，单体区块链在一个软件中独自执行所有这些义务，而模块化区块链则将它们星散成多个软件。

这又回到了一个古老的问题，即可扩展性三难问题。

现有的单体区块链倾向于优化三角形中的平安和可扩展性。比特币和以太坊更强调尽可能的去中央化和提高平安性。但随之而来的是生意处置的性能不足。去中央化的链通常没有高带宽来执行生意。以太坊的上限是每秒20笔生意，而比特币的上限则更低。若是我们想在全球局限内使用这些协议，每秒20笔生意是远远不够的。一些单体链，至少在理论上，可以让我们更靠近全球规模，由于它们的TPS和整体吞吐量是足够的，但他们往往缺乏去中央化。因此模块化架构的目的是将区块链的一些事情外包出去，在保持去中央化的同时做出更多性能优越的链。

以以太坊为中央的生态系统

以太坊现在是单片区块链。大多数其他L1区块链也被归类为单片区块链。就像手机的例子一样，单片区块链的某些功效有时会最先落伍于较新公布的链。为领会决以太坊现在在吞吐量方面的瓶颈，开发职员正在确立rollup执行层以增添生意带宽。

rollup执行层是现在以太坊上最普遍使用的扩容方式。它是自力的区块链，具有更强的生意执行能力，其净效果在以太坊上结算，有用地继续了以太发（更好的）平安性和去中央化。

从高条理来说，rollup是区块链，将其区块净效果公布到另一区块链上。除此之外，rollup还需要有敲诈和有用性证实，以及无需权限插入生意的方式。要实现这些，rollup在部署在L1与L2的两个智能合约之间同步数据，这也是rollup与侧链的区别。这些要害组件对rollup的平安十分需要，没有这些组件，rollup可以被关停或审查。

示例：Optimism, Arbitrum, Fuel, Scroll, ZkSync

现在，大多数rollup具备EVM兼容性，以辅助以太坊开发职员实现利便的迁徙，但就盘算效率和开发便利性而言，其他执行层也许显示更好。用户想要的功效可能不存在于EVM兼容链上，好比账户抽象。思量到开发者的偏好普遍，这种趋势可能会继续下去，我们将看到更多新的解决方案进入市场，如SolanaVM和MoveVM执行层。

Fuel

Fuel是与EVM不兼容的执行层，可以执行其他rollup上无法完成的盘算。Fuel也是第一个 “模块化执行层”，它可以成为主权rollup、结算链，甚至是单体链。Rollup只是执行层，但Fuel用途更多。Fuel注释执行层可以具有缔造性，可以优先思量盘算速率而非EVM兼容。

Kindelia

除了是最快的盘算层之一，Kindelia具备一个行使其虚拟机的怪异证实系统。Kindelia的HVM提供了近乎瞬时的证实检查器，内置于名为Kind的智能合约语言中。Kind必不能少，由于智能合约可以在他们的代码中证实代码是平安的、没有被行使，且操作准确。这种类型的设计可以解决智能合约编码欠妥的问题。

Validium

Validium是数据移到链外而非存储在链上的rollup系统。Rollup系统的整体效率在很洪水平上取决于其数据可用性层的能力。当该层无法处置由rollup生意排序器发生的数据时，就会导致处置生意的瓶颈。因此，rollup系统不能处置多余的生意，这就导致手续用度增添和/或执行时间缓慢。

Validium使用链下方案，这引入了更多关于信托的假设。若是想要链上解决方案，以改善以太坊的数据可用性层，可以思量Danksharding。

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联博统计

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Danksharding

Danksharding可以与以太坊整合使其成为用于结算和数据接见的精简平台。其创新之处在于它能够将多重观点举行聚合。Rollup证实和数据验证在统一个区块内被举行，使系统无缝且高效。为了维持正常运行，rollup需要存储大量压缩数据。Danksharding为这一要求提供了一个解决方案，为多个rollup提供了数百万TPS的可能性。

Danksharding是一种将网络流动举行分片的手艺，用于增添数据块的空间。数据块是以太坊中更有用和尺度化的数据名堂，可以承载大量的数据，并被rollup使用以削减手续费。Danksharding行使“数据可用性抽样”，使节点能够只检查一小部门来验证大量数据，为未来更廉价和更快L2网络的泛起提供动能，同时实现以太坊的直接生意。

Danksharding将继续以太坊自己的所有平安性和去中央化。然而，这一手艺也存在坏处。由于以太坊的生长速率相对较慢，我们可能还需要几年的时间才气将Danksharding准确地落实到以太坊中。EIP-4844设计引入Proto-Danksharding，这是实现Danksharding的第一步。EIP-4844引入了一个能承载数据块的新生意来增强以太坊的显示。这种专门的rollup数据存储为更具成本效益的收费市场铺平了蹊径。

若是你想要一个快速的数据可用性层，但又不想坐等Danksharding的公布，该怎么办？Celestia也许是谜底。

以Celestia为中央的生态系统

对于那些不能守候Danksharding的项目，一个可能的选项是行使链外数据可用性解决方案。如Validium行使“数据可用性委员会”（DAC）来证实数据的可用性。然而，这种方式并不去中央化，也不平安，由于它依赖于多重署名，而且没有设施验证DAC现在是否老实或他们已往是否老实。

Celestium提供了一个比DAC更平安的选择。使用Celestium的情形下，对数据的证实受整个Celestia验证器组押注的，这意味着若是⅔的验证器提供了不准确的信息，他们就会被责罚，可能损失一大笔钱。这种即时机制十分严酷，与DAC中不存在责罚的情形截然差异。

此外，用户可以通过在区块上运行数据可用性采样和检查量子引力桥，以验证Celestia的老实性。量子引力桥是Celestia与以太坊之间的无信托单向新闻通报桥。

Celestium与Danksharding都是行使数据可用性采样（DAS）来验证所有数据的非恶意性子。DAS允许节点下载随机片断来确保区块的可用性，并在任何部门丢失时发出警报。该警报系统只是接纳敲诈证实的DAS机制的一个方面（如Celestia）。在Danksharding这样的有用性证实DAS机制下，不需要警报系统，由于有用性证实保证了抹除码和准许的准确性。这些机制降低了隐藏区块数据的可能性，并确保众多节点随机检查区块。

数据抽样是使Celestia和Danksharding云云平安的缘故原由。至少用户可以很快发现问题，而在DAC这样的黑匣里，问题可能会被遮盖。

主权rollup：以 Fuel 为例

主权rollup与以太坊上传统rollup的功效差异，不依赖L1的智能合约来验证和追加区块到链上。相反，区块被作为原始数据直接公布到链上，而rollup上的节点卖力验证内陆分叉选择规则，以找到准确的链。这样结算的责任从L1转移到了rollup上。

与传统的rollup差异，主权rollup和Celestia之间没有确立信托最小化的桥梁。这可以被看作是一个负面因素，由于用户会希望桥梁尽可能的信托最小化，但这确实使主权rollup在通太过叉自力升级的路径上具备优势。这使协调更容易实现，比非主权rollup提供的升级加倍平安。从手艺上讲，这不算是rollup，由于rollup通常意味着有统一的结算和数据可用性层。正由于云云，主权rollup也被简朴地称为主权区块链。

为了闪开发者在Celestia上更利便地确立主权rollup，Celestia已确立Rollmint取代Tendermint作为共识机制。这使rollup可以直接向Celestia公布区块，而不通过Tendermint程序。通过这种设计，链背后的社区拥有完全的主权，不受任何其他的权威约束。这与以太坊上的智能合约或rollup背后的社区差异，它们受以太坊社区的社会共识约束。

结算rollup：Fuel、Cevmos、 dYmension

结算rollup具有自力和模块化的结算组件。现在，rollup行使以太坊主链举行结算，但除此之外尚有其他解决方案。以太坊链与其他非rollup应用共享，用于智能合约生意，导致其容量缩小，缺乏专业性。

理想的rollup结算层应只允许rollup智能合约和rollup之间的简朴转账，同时制止非rollup应用举行生意结算或使其用度昂贵。

Celestia的设计为开发者提供了一个尺度的全局状态共识层，以构建执行层rollup，作为单一信托最小化集群的一部门。它还实现了统一全局状态共识层上rollup之间的信托最小化桥接，这是当前架构中不存在的新观点。开发者是否会接纳这种新的跨rollup模式，尚有待考察。

结算链的例子包罗Cevmos、Fuel和dYmension，同时Polygon正在生长模块化架构与Celestia竞争。在Polygon的模块化设计中，Polygon Avail作为数据可用性和共识的模块化组件，而Polygon区块链则是结算层。

单体区块链

许多关于模块化区块链的文章通常宣称，与较新的模块化解决方案相比，单体L1是一种过时手艺。但这一看法很难完全确立，由于以上这些扩展解决方案的一个主要问题是它们给整个系统增添了进一步的信托问题。虽然我们已经讨论了大多数DAC和validium可能并不平安，但这种问题甚至也会延伸到执行层（即rollup）。

今天一些最普遍使用的rollup仍未实现真正的去中央化，只管它们确保了数十亿美元的平安。此外，模块化组件之间的桥梁，主要是主权rollup，也会晤临跨链桥梁所面临的不平安性。最后，在模块化客栈的基础上举行开发会增添庞大性；对于一些开发者来说，这可能是一种挑战。我们希望最终rollup能解决这些问题，实现充实的去中央化。然而，单体L1也在实验不接纳链下方案举行创新，在这时代也有可能变得同样去中央化。

总结

像Kindelia和Fuel这样的执行层将尤着实现更多用户增进，由于它们关注速率和新功效的实现，这将使确立在它们之上的应用程序能够实现创新。

不外这些模块化设计中仍有许多仍未经由测试，一些模块化的区块链设计可能永远不会获得普遍的接纳。随着Celestia和Danksharding的普遍接纳，Validium可能会被完全镌汰。Celestia的主权rollup可能会晤临一些与现有L1相同的桥接问题，由于平安和庞大性问题而阻碍接纳。

去中央化、模块化的区块链在未来仍然会履历漫长的生长。在此时代，单体区块链将继续施展作用并不停创新。当我们最终到达模块化区块链被普遍接纳时，单体区块链的生长情形可能也会完全差异。总之，我们需要扩容方案为现有的区块链提供流动性和用户服务，从久远来看，模块化区块链架构可能是最好的方式。

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