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模块化Blockchain深度剖析：一个自由市场终将走向分工合作

  • 2024年8月11日 18:51

“请给我以我所要的东西吧，同时，你也可以获得你所要的东西。”

亚当斯密在《国富论》中第一次提出了分工合作的观点，并系统全面地阐述了分工合作对市场整体效率的提升。

模块化的本质是就是分工合作，一个完整系统可以拆分为可替换的不同模块，不同的模块是独立的、安全的和可扩展的，同时不同的模块可以组合在一起，实现整个系统的运作。

一个自由市场终将走向分工合作，从而带动整体效率的巨大提升。

目前，模块化是Blockchain行业的核心叙事之一，虽然现在市场的注意力不在这类底层基建项目，但是底层基建的完善是推动行业发展的重要力量。

本文将对模块化Blockchain进行深度剖析，全面了解模块化的发展历程、当前市场格局以及未来的发展方向。1.什么是模块化

其实，Blockchain行业中的模块化发展由来已久，我们可以站在模块化的视角再回顾下整个行业的发展。

最早的Bitcoin链就是一个完整的系统，各个模块紧密结合，实现“Bitcoin”的转账、记账等货币能力。

但是Bitcoin链的问题主要是扩展性不足，无法承载更多的使用场景，因此出现了被称为世界计算机的Ethereum。

可以说Ethereum就是Bitcoin的模块化，为Bitcoin链增加了执行模块，即EVM（EthereumVirtualMachine，Ethereum虚拟机）。

虚拟机就是程序代码的执行环境。Bitcoin只能执行较简单的转账等操作，如果要运行复杂的代码，需要引入虚拟机。

因此，在Ethereum链上，出现了各类Blockchain应用，比如DeFi（Decentralization金融）、NFT（可以理解为数字藏品）、SocialFi（Decentralization社交）、GameFi（Blockchain游戏）等。

后来，Ethereum的性能也无法满足日益增长的各类应用场景的需求了，又出现了各种Layer2网络，也就是Ethereum的模块化，将Ethereum的执行模块转移到链外，从而变相实现了扩容。

所谓Layer2，中文叫第二层，就是在Ethereum链这个一层网络基础上，再架设一层网络，将大量的计算转移到这个网络上，然后再将计算结果回传到Ethereum上，从而减少Ethereum的计算量，提升了Ethereum的速度。

Ethereum的执行层被模块化后，随着各类Layer2的涌现，Ethereum进一步被模块化，整体被拆分为了四层：

执行层：主要负责处理交易和执行智能合约；（类比一场球赛，根据球赛规则打球）

结算层：验证执行层状态并解决争议，完成交易的最终结算，确保资产的转移和记录永久保存在Blockchain上，决定Blockchain的最终状态；（解决球赛中出现的问题）

数据层：通常包括数据存储、传输和验证等功能，保证Blockchain网络的透明度和信任；（直播或记录球赛的情况）

共识层：通过特定的共识算法验证交易并创建新块，实现网络中数据和交易的一致性；（确保大家对同一场球赛的结果认知相同）

每一层都出现了各类项目，每一层的效率都在提升，将各类项目拼装之后很容易就可以构建一个新Blockchain。

这里可以类比计算机行业的发展。

最早是苹果的一体机，微软的Windows系统出现后，市场上出现了很多组装机，每部分组件你都可以购买很高的配置，最终组装成一个高性能的计算机。

在Blockchain世界里，如果一个链想要便宜的存储，就可以使用独立的数据可用性层，类似外接硬盘，存储空间大，便宜好用。除了数据层，每一模块都是可插拔的，灵活组装。

但是组装机出现后，并没有完全替代苹果这样的一体机。

因为有很多用户并不关心或者说没有精力去研究各类配置，他们只想要一台好用的计算机。一体机可以使得各部分组件的协作配合最好，也就使得每部分的效率发挥到最大，反而比配置更高的组装机的体验更好。

比如Layer1主流公链之一的Solana，就是一个典型的“一体机”，没有模块化，但是性能也极高，上面诞生了很多热门项目。

所以我们可以看到模块化的显著优势以及隐含劣势，

优势：

Decentralization：通过将数据层分离，降低对Node的硬件要求从而提高Node数量，提高网络Decentralization程度的同时不比引入额外的信任假设；

简化链部署：通过利用模块化设计,新Blockchain的启动成本和设计架构的开发成本降低；

提高链的性能：各个模块的性能都得到了巨大的提升，对Ethereum来说，就是实现了Ethereum的扩容；

促进生态繁荣：各模块承担不同功能，又保证整体的安全性；

提高用户体验：比如降低使用难度、降低交易费用

劣势：

安全性：与一体化Blockchain不同,将数据层委托给第三方可能带来风险，无法像一体链那样去信任的确保安全。因此模块化架构并不安全，尤其是在需要大量跨链通信的情况下，黑客的攻击面更广。

复杂性：复杂的设计带来了更高的风险。由于模块化建设中有众多模块可供选择，而不同模块之间存在潜在的盲盒风险，如何构建更加稳定的模块化系统便成为了一个需要关注的问题。2.关键项目分析

作为首个提出模块化Blockchain概念的项目，Celestia可以说是模块化赛道的先驱，尤其是其币价爆拉之后，吸引了市场的注意，从而打开了整个赛道的天花板。

构建一个可扩展的数据可用性层，从而实现下一代可扩展的Blockchain架构—— 模块化Blockchain，旨在使任何人都能以最小的开销轻松部署自己的Blockchain。

运作机制

数据可用性采样

Celestia不处理交易的有效性，也不执行交易。它仅对交易进行打包排序和广播，所有交易有效性规则均由客户端的RollupNode强制执行（即实现共识层和执行层的解耦）

数据验证方式：抽象地说，可以将区块数据划分为方阵（例如8x8），通过编码，在原始数据上添加额外的「校验」行和列，形成更大的方阵（例如16x16）。通过对这个大方阵内的部分数据进行随机采样并验证其准确性，就可以确保整体数据的完整性和可用性，即使部分数据丢失或损坏，仍然可以使用校验和数据恢复整个数据

主权 Rollup

交易验证方式：主权Rollup与智能合约Rollup（如Optimism、Arbitrum、zkSync等）之间的主要区别在于交易验证方式。在智能合约Rollup中，交易由部署在Ethereum上的智能合约进行验证。而在主权Rollup中，RollupNode本身负责验证交易

升级方式：

对于智能合约Rollup，升级取决于结算层的智能合约。要升级Rollup，需要修改智能合约。这可能需要多个签名来控制谁可以发起智能合约的更新。尽管团队控制升级多重签名的情况很常见，但通过治理来控制多重签名也是可行的。由于智能合约位于结算层，因此受到结算层社会共识的限制。

主权Rollup通过类似于Layer1Blockchain的分叉进行升级。发布新的软件版本后，Node可以选择将其软件更新为最新版本，如果Node不同意升级，它们可以继续使用旧软件。这样的选项使得社区中运行Node的人可以决定是否接受新的更改，即使大部分Node进行了升级，也无法强制它们接受升级。这种特性使主权Rollup成为真正的「主权」Rollup。

量子引力桥（QGB）

充当了 Celestia 和Ethereum（或其他 EVM L1 链）之间的桥梁，实现了两个网络之间的数据和资产传输

通过引入Celestium（EVML2Rollup）的概念，利用Celestia实现数据可用性，同时选择Ethereum作为结算层。这样就实现了充分利用两个网络优势，即Celestia的可扩展性和数据可用性，以及Ethereum的安全性和Decentralization特性2.2Dymension

一个乐高积木式的模块化RaaS（RollupasaService）发链平台：横跨模块化和Restaking这两大概念

可以快速搭建一个由Layer1保护的快速且可扩展的、为应用程序量身定制的Rollup，不仅允许开发人员使用，而且允许几乎没有编码经验的人只需单击几下即可在2分钟内完成自定义的Rollup

运作机制

一键发链能力（基于OPStack、ArbitrumOrbit、zkSyncZKStack、PolygonCDK）

再质押服务（基于EigenLayer）

第三方DA（基于Celestia、EigenDA、Avail）

第三方排序器（基于Espresso、Radius）3.模块化的未来叙事

模块化的未来叙事方向主要有三个：Ethereum模块化的进一步深化、Cosmos生态的扩展、Bitcoin生态的崛起。

模块化从Ethereum开始，也在Ethereum成熟，但是还有两个生态不能忽视：一个是Cosmos、另一个是BTC。

Cosmos的出现是为了解决跨链问题，构建一个多链生态，基于Cosmos技术组件的链可以共享安全性以及便捷跨链。

在实现这个目标的时候，Cosmos构建了一键发链能力，模块化的程度非常高，已经发展了多年，目前很多知名项目都出自Cosmos生态，比如上面提到的Celestia、Dymension，以及热门的BTC质押项目Babylon。

而BTC作为Blockchain行业的创始链，也是市值最大的公链，接近Ethereum市值的三倍，因此Bitcoin生态也非常具有想像空间，目前正在蓬勃发展，很多在Ethereum已经验证过的技术，直接拿到Bitcoin生态在使用。

Ethereum模块的进一步深化

数据可用性层：这一层是出现项目最多的模块，也是竞争最激烈的赛道。目前的龙头是Celestia，但是Celestia面临很多挑战，首先Ethereum主网上线EIP-4844后，Rollup数据可以以Blob形式存储，数据存储费用大幅降低，Celestia这类外部DA不再具备成本优势；再加上Celestia有很多强劲的挑战者，包括共识网络已经具备可信度的L1BlockchainNear的NearDA、再质押龙头项目EigenLayer推出的EigenDA。

中间件层：现在和未来都是多链格局，用户和流动性都被割裂了，为了在应用层给用户提供更好的体验，出现了很多中间件服务，目前热门的概念就是账户抽象（即用户的账户可以被编程，扩展出各种复杂功能）和链抽象（即把链抽象之后，用户侧无需感知各个链的差异，基于自己的意图直接使用各个链）。

RaaS：一键发Layer2，整合了各类模块化底层服务，为开发者提供快速构建Layer2的企业级服务，降低了开发门槛，这就意味着未来Layer2更多的不是拼技术，而是拼生态、拼运营，拼应用层的服务。

ZK技术：零知识证明技术在Blockchain中有两个用途，一个是用来验证计算的正确性，可以更快地验证而不需要重新计算，另一个则是用来保护隐私，仅需提供ZK证明，而无需揭示原始信息。目前在Layer2中主要用于验证计算的正确性，未来的方向主要是将虚拟机ZK化。在Ethereum路线图中，ZK是Verge阶段的核心，将SNARK引入L1EVM，各类Layer2也在融合ZK技术，Ethereum创始人Vitalik曾说：“在10年内，所有的Rollup都是ZK”。

Cosmos生态的扩展

2022年Luna暴雷后，Cosmos生态受到了重创，但是经过一轮熊市的发展，我们可以看到Cosmos生态并没有死亡，而是出现了很多先驱性的项目，包括数据可用性层的先驱Celestia、结算层的先驱Dymension。

Cosmos生态系统采用了多链架构，可以支持多个独立的Blockchain同时存在并相互交互，具有很强的互操作性。

Cosmos链采用模块化的设计，使得开发者可以选择和组合不同的模块来构建自己的应用链，为开发者提供了非常大的自主权和灵活性。

Cosmos同样面临诸多问题，包括建立和维护应用链的费用非常昂贵，CosmosHub缺少收入模式，经济模型不可持续等，这些都是未来需要解决的问题。

Bitcoin生态的崛起：

从Ordinals协议出现后，市场开始对Bitcoin生态产生了极大的关注，过去一年出现了铭文热潮、BTCL2热潮以及Bitcoin再质押热潮。

Bitcoin生态的发展方向主要有两个，一个是基于Bitcoin技术的自身特性进行扩展，另一个则是兼容EVM，打通Bitcoin和Ethereum生态的流动性。

Ethereum就是Bitcoin的模块化，甚至可以说是测试网，因此很多Ethereum中发展较成熟的技术都可以直接拿来用到Bitcoin生态，目前已经出现了诸多模块化项目，比如数据可用性项目Nubit，Layer2项目Merlin、BitLayer等，以及Bitcoin共享安全服务项目（再质押）Babylon等。

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