为什么说模块化区块链是未来

图片来历:由 Maze AI 生成

曩昔十年是智能手机不断开展的十年。彼时,一些大型公司以为他们能够经过引入模块化架构来变革智能手机的开展。2013年谷歌宣告项目Ara,这是运用模块化规划的智能手机。Ara不同于现在运用一式铝与玻璃材质的单体式手机,用户能够对其进行多样化定制,由于要害组件都是模块化的。这样以来,用户不需求定期更新手机,只需根据喜好将最新的部件添加到旧手机上。

在手机生态体系中,模块化并未成功,这一概念已几乎在科技史上被淡忘。但模块化这一概念在区块链领域中再次兴起,这一次它的命运或许会不同,给区块链开展史带来浓墨重彩的一笔。

单体式与模块化

手机有核心部件,如摄像头、电池和触摸屏,相同,区块链也有核心部件。手机是单体机的一个很好比如。它配备了运用手机所需的一切部件,没有供给太多的定制选项。但跟着时间的推移,假如你想要体会更好的相机,就不得不购入新出的手机。有了模块化架构,你就不用再多花冤枉钱。相反,你只需求替换你的手机部件。

像智能手机相同,区块链由多个根本组件组成:

一致:区块链的一致层经过核算机网络对链的状况达到一致,供给排序和终究成果。

履行:这一层经过运转指定代码对实践买卖进行处理,也是用户一般与区块链互动的当地,例如经过签署买卖、布置智能合约和搬运财物。

结算:结算层验证L2上的活动,这些L2包含rollup与结算层。它是记录实践区块链的终究状况的当地。

数据可用性:对验证状况转化有效性所需的数据进行公布并存储。在发生进犯或操作失误,区块生产者不能供给买卖数据时,它应该是最简略进行康复和验证的。

单体式的缺点

简略地说,单体区块链在一个软件中单独履行一切这些任务,而模块化区块链则将它们别离成多个软件。

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安全和可扩展性。比特币和以太坊更着重尽或许的去中心化和提高安全性。但随之而来的是买卖处理的性能缺少。去中心化的链一般没有高带宽来履行买卖。以太坊的上限是每秒20笔买卖,而比特币的上限则更低。假如咱们想在全球范围内运用这些协议,每秒20笔买卖是远远不够的。一些单体链,至少在理论上,能够让咱们更接近全球规划,由于它们的TPS和全体吞吐量是足够的,但他们往往缺少去中心化。因而模块化架构的意图是将区块链的一些作业外包出去,在保持去中心化的一起做出更多性能良好的链。

以以太坊为中心的生态体系

以太坊现在是单体区块链。大多数其他L1区块链也被归类为单体区块链。就像手机的比如相同,单体区块链的某些功用有时会开端落后于较新发布的链。为了处理以太坊现在在吞吐量方面的瓶颈,开发人员正在树立rollup履行层以添加买卖带宽。

rollup履行层是现在以太坊上最广泛运用的扩容方式。它是独立的区块链,具有更强的买卖履行才能,其净成果在以太坊上结算,有效地继承了以太发(更好的)安全性和去中心化。

从高层次来说,rollup是区块链,将其区块净成果发布到另一区块链上。除此之外,rollup还需求有诈骗和有效性证明,以及无需权限插入买卖的办法。要完成这些,rollup在布置在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的安全十分必要,没有这些组件,rollup能够被关停或审查。

现在,大多数rollup具有EVM兼容性,以协助以太坊开发人员完成方便的搬迁,但就核算效率和开发便利性而言,其他履行层或许体现更好。用户想要的功用或许不存在于EVM兼容链上,比如账户抽象。考虑到开发者的偏好广泛,这种趋势或许会继续下去,咱们将看到更多新的处理计划进入市场,如SolanaVM和MoveVM履行层。

Fuel

Fuel是与EVM不兼容的履行层,能够履行其他rollup上无法完成的核算。Fuel也是第一个 “模块化履行层”,它能够成为主权rollup、结算链,甚至是单体链。Rollup只是履行层,但Fuel用处更多。Fuel表明履行层能够具有创造性,能够优先考虑核算速度而非EVM兼容。

为什么说模块化区块链是未来

Kindelia

除了是最快的核算层之一,Kindelia具有一个运用其虚拟机的独特证明体系。Kindelia的HVM供给了近乎瞬时的证明查看器,内置于名为Kind的智能合约语言中。Kind必不可少,由于智能合约能够在他们的代码中证明代码是安全的、没有被运用,且操作正确。这种类型的规划能够处理智能合约编码不当的问题。

Validium

Validium是数据移到链外而非存储在链上的rollup体系。Rollup体系的全体效率在很大程度上取决于其数据可用性层的才能。当该层无法处理由rollup买卖排序器发生的数据时,就会导致处理买卖的瓶颈。因而,rollup体系不能处理多余的买卖,这就导致手续费用添加和/或履行时间缓慢。

Validium运用链下计划,这引入了更多关于信赖的假定。假如想要链上处理计划,以改进以太坊的数据可用性层,能够考虑Danksharding。

为什么说模块化区块链是未来

Danksharding

Danksharding能够与以太坊整合使其成为用于结算和数据拜访的精简平台。其立异之处在于它能够将多重概念进行聚合。Rollup证明和数据验证在同一个区块内被进行,使体系无缝且高效。为了维持正常运转,rollup需求存储很多紧缩数据。Danksharding为这一要求供给了一个处理计划,为多个rollup供给了数百万TPS的或许性。

Danksharding是一种将网络活动进行分片的技能,用于添加数据块的空间。数据块是以太坊中更有效和规范化的数据格式,能够承载很多的数据,并被rollup运用以减少手续费。Danksharding运用“数据可用性抽样”,使节点能够只查看一小部分来验证很多数据,为未来更便宜和更快L2网络的出现供给动能,一起完成以太坊的直接买卖。

Danksharding将继承以太坊自身的一切安全性和去中心化。但是,这一技能也存在弊端。由于以太坊的开展速度相对较慢,咱们或许还需求几年的时间才能将Danksharding正确地落实到以太坊中。EIP-4844计划引入Proto-Danksharding,这是完成Danksharding的第一步。EIP-4844引入了一个能承载数据块的新买卖来增强以太坊的体现。这种专门的rollup数据存储为更具本钱效益的收费市场铺平了路途。

假如你想要一个快速的数据可用性层,但又不想坐等Danksharding的发布,该怎么办?Celestia或许是答案。

以Celestia为中心的生态体系

关于那些不能等候Danksharding的项目,一个或许的选项是运用链外数据可用性处理计划。如Validium运用“数据可用性委员会”(DAC)来证明数据的可用性。但是,这种办法并不去中心化,也不安全,由于它依赖于多重签名,并且没有办法验证DAC现在是否诚实或他们曩昔是否诚实。

Celestium供给了一个比DAC更安全的挑选。运用Celestium的情况下,对数据的证明受整个Celestia验证器组押注的,这意味着假如⅔的验证器供给了不正确的信息,他们就会被赏罚,或许损失一大笔钱。这种即时机制十分严格,与DAC中不存在赏罚的情况天壤之别。

此外,用户能够经过在区块上运转数据可用性采样和查看量子引力桥,以验证Celestia的诚实性。量子引力桥是Celestia与以太坊之间的无信赖单向消息传递桥。

Celestium与Danksharding都是运用数据可用性采样(DAS)来验证一切数据的非歹意性质。DAS答应节点下载随机片段来保证区块的可用性,并在任何部分丢失时发出警报。该警报体系只是选用诈骗证明的DAS机制的一个方面(如Celestia)。在Danksharding这样的有效性证明DAS机制下,不需求警报体系,由于有效性证明保证了抹除码和承诺的正确性。这些机制降低了躲藏区块数据的或许性,并保证众多节点随机查看区块。

数据抽样是使Celestia和Danksharding如此安全的原因。至少用户能够很快发现问题,而在DAC这样的黑匣里,问题或许会被隐秘。

主权rollup

主权rollup与以太坊上传统rollup的功用不同,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发布到链上,而rollup上的节点负责验证本地分叉挑选规矩,以找到正确的链。这样结算的责任从L1搬运到了rollup上。

与传统的rollup不同,主权rollup和Celestia之间没有树立信赖最小化的桥梁。这能够被看作是一个负面要素,由于用户会期望桥梁尽或许的信赖最小化,但这确实使主权rollup在经过分叉独立晋级的途径上具有优势。这使和谐更简略完成,比非主权rollup供给的晋级愈加安全。从技能上讲,这不算是rollup,由于rollup一般意味着有统一的结算和数据可用性层。正由于如此,主权rollup也被简略地称为主权区块链。

为了让开发者在Celestia上更方便地创立主权rollup,Celestia已创立Rollmint替代Tendermint作为一致机制。这使rollup能够直接向Celestia发布区块,而不经过Tendermint程序。经过这种规划,链背后的社区具有彻底的主权,不受任何其他的威望束缚。这与以太坊上的智能合约或rollup背后的社区不同,它们受以太坊社区的社会一致束缚。

结算rollup

结算rollup具有独立和模块化的结算组件。现在,rollup运用以太坊主链进行结算,但除此之外还有其他处理计划。以太坊链与其他非rollup应用共享,用于智能合约买卖,导致其容量缩小,缺少专业性。

理想的rollup结算层应只答应rollup智能合约和rollup之间的简略转账,一起制止非rollup应用进行买卖结算或使其费用昂贵。

Celestia的规划为开发者供给了一个规范的全局状况一致层,以构建履行层rollup,作为单一信赖最小化集群的一部分。它还完成了同一全局状况一致层上rollup之间的信赖最小化桥接,这是当前架构中不存在的新概念。开发者是否会选用这种新的跨rollup形式,还有待调查。

结算链的比如包含Cevmos、Fuel和dYmension,一起Polygon正在开展模块化架构与Celestia竞赛。在Polygon的模块化规划中,Polygon Avail作为数据可用性和一致的模块化组件,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一般声称,与较新的模块化处理计划相比,单体L1是一种过期技能。但这一观点很难彻底成立,由于以上这些扩展处理计划的一个主要问题是它们给整个体系添加了进一步的信赖问题。虽然咱们已经讨论了大多数DAC和validium或许并不安全,但这种问题甚至也会延伸到履行层(即rollup)。

今天一些最广泛运用的rollup仍未完成真正的去中心化,尽管它们保证了数十亿美元的安全。此外,模块化组件之间的桥梁,主要是主权rollup,也会面对跨链桥梁所面对的不安全性。终究,在模块化堆栈的基础上进行开发会添加复杂性;关于一些开发者来说,这或许是一种应战。咱们期望终究rollup能处理这些问题,完成充分的去中心化。但是,单体L1也在测验不选用链下计划进行立异,在这期间也有或许变得相同去中心化。

总结

像Kindelia和Fuel这样的履行层将特别完成更多用户增加,由于它们重视速度和新功用的完成,这将使树立在它们之上的应用程序能够完成立异。

不过这些模块化规划中仍有许多仍未经过测验,一些模块化的区块链规划或许永久不会获得广泛的选用。跟着Celestia和Danksharding的广泛选用,Validium或许会被彻底筛选。Celestia的主权rollup或许会面对一些与现有L1相同的桥接问题,由于安全和复杂性问题而阻碍选用。

去中心化、模块化的区块链在未来仍然会经历漫长的开展。在此期间,单体区块链将继续发挥作用并不断立异。当咱们终究达到模块化区块链被广泛选用时,单体区块链的开展情形或许也会彻底不同。总归,咱们需求扩容计划为现有的区块链供给流动性和用户服务,从长远来看,模块化区块链架构或许是最好的方式。

原文标题:Is modular design the future?

原文作者:Robert McTague

编译:倩雯,ChainCatcher

来历:DeFi之道

此时快讯

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