鏈的解構主義：一覽 9 大模塊化公鏈_STI:elementium

原文標題：《鏈的解構主義：9 大模塊化鏈解讀》

撰文：Breeze

TL;DR

相比于以太坊背負著沉重的歷史數據包袱，模塊化鏈代表著更合理的多鏈結構趨勢。

模塊化鏈目前以 DA 和執行層為主，執行層易于部署，DA 強調對性能的優化。

Celestia 這樣的通用型模塊化鏈值得關注。

越來越多的人提到模塊化概念。所謂模塊化，就是把區塊鏈的共識層、數據可用性層（DA）、結算層、交易執行層等分工給不同的鏈，而不是一條鏈處理所有模塊。

以太坊 Rollup 就是交易執行層模塊化的表現。但是以太坊只能算「半路」采用模塊化方案，長期積累的歷史數據對它造成了沉重的包袱，擴容效果受到限制。

由于 Rollup 要把必要的數據上傳到 L1，作為 L1 驗證 Rollup 交易有效性的 DA，這些 DA 面臨著和 L1 上的歷史數據、DAPP 競爭區塊空間的處境。

當 L1 上的 DAPP 有較大交互量的時候，Rollup 的交易成本會劇增。此外，不斷膨脹的以太坊數據狀態也在不斷「蠶食」著有限的區塊空間資源。以太坊 Rollup 的擴容天花板其實挺低的。

相比之下，模塊化區塊鏈從誕生的那天起就決定只負責區塊鏈的其中一個模塊，可以是 DA，可以是交易結算，可以是交易執行，也可以只負責歷史數據。這種模塊的解耦盡管面臨著組合時的安全、兼容、去中心化、性能等考量，但它們代表著更合理的多鏈結構趨勢。

模塊化鏈本身也是一條區塊鏈，有網絡節點。和單體鏈不同的是，這些節點只專注于處理一類任務，比如只專注于 DA，只專注于做交易執行，或者只專注于網絡共識。

以 Celestia 為例，這是一條專注于數據可用性的鏈。它通過對節點行為進行代幣獎勵和罰沒來鼓勵節點為其他鏈 /Rollup 提供 DA。

Celestia 平等對待所有交易，只要交易支付了必要的費用，Celestia 就會接受、order、復制它們。Celestia 不會去驗證這些交易的有效性，也不會去執行它們。

肖風：未來3至5年將出現基于區塊鏈的分布式商業:8月20日下午，萬向控股副董事長肖風、螞蟻集團副總裁蔣國飛作客《尋找區塊鏈力量》系列節目。肖風表示，相信未來3至5年會有基于分布式商業，新的物種我們稱之為分布式商業，在3—5年可能真的會長出來。區塊鏈不是萬能的，有很多中心化的方法可以做得很好的，如支付寶每秒幾十萬筆的支付，這是區塊鏈永遠無法做到的，中心化有中心化的高效率的地方。但有些東西用中心化的方式無法做到，如陌生的兩個人要建立一個信任關系，它需要別的技術手段來輔助，否則的話這個信任關系的建立非常昂貴，所謂的交易成本高到你最后不稱其為商業，這時區塊鏈可以將交易成本中的一項信任成本大幅下降，下降到商業上可行，因此就出現了分布式商業。（新浪財經）[2020/8/20]

來源：Delphi Digital

交易的驗證和執行交給基于 Celestia DA 的 Rollup。對于無效交易，Rollup 會忽略它們，Celestia 不會去「處置」這些無效交易。

當交易出現爭議時，仲裁的任務會交給模塊化的結算層。最終的狀態確定也是由結算層處理。

可見模塊化鏈就像是流水線上的不同道工序，相互銜接，各司其職，使得整體的效率得到提升。

以基于 Celestia DA 的模塊化執行層為例，它們可以共享 Celestia 的安全性。只要能獲得完整數據，在運行相同有效性規則的情況下，Rollup 會計算出相同的狀態。這意味著，即使這些模塊化執行層被攻擊了，分叉過后，這些執行層還能計算出相同的最終狀態。

這些執行層不再需要為了自身的安全性設計、權衡復雜的底層共識和代幣經濟模型，不再需要絞盡腦汁地說服節點加入以維持網絡運行和提升去中心化。它們甚至可以設計得稍微中心化一些。它們可以變得更加輕便，也更易快速部署。

不同的模塊化鏈之間，甚至模塊化鏈和單體鏈間也可以相互組合，比如 DA 和執行層組合，Celestia 和以太坊組合。當然，在組合的過程中，也一定會有安全性、兼容性、性能等方面的考量甚至權衡。

如果你去查一下項目治理提案，就會發現很大一部分提案和執行有關，如代幣凍結銷毀。這類提案如果征求廣泛的社區投票將無法做出快速的決策，在黑天鵝事件中很可能導致協議損失。

觀點：區塊鏈在性能和成本上已達到每筆收入都上鏈的技術要求:4月23日，中國經濟新聞網發文《后瑞幸時代，區塊鏈能否破局“做空”重建中概股信任？》，文中提到，記者采訪區塊鏈圈多位專家，他們一致認為區塊鏈技術在2020年實現了零門檻使用，這才讓非區塊鏈企業具備了使用的前提條件。區塊鏈技術在性能上和成本上也達到了可以每筆收入都上鏈的技術要求。[2020/4/23]

而一些比較底層的治理提案，出于安全性的考慮，協議的改進往往需要長時間的社區協調、嘗試、調整才能敲定并最終實施。

在模塊化區塊鏈的場景下，共識層、執行層、DA 層、結算層等本就彼此分離，因此治理也可以各自為政。所以執行層可以對環境做出快速反應，共識層的治理也不用趕時間。

治理解耦本質上也反映出各模塊化鏈差異化發展的重要趨勢。接近共識、狀態的核心層可以固守去中心化、安全性的堡壘。而執行層則可以強化可擴展性，把性能做到極致。

區塊鏈之間由橋連接。橋根據安全性不同可以分為 2 種：需要信任的橋、信任最小化的橋。由信任最小化的橋連接的 2 條鏈需要滿足 2 個條件：1）有相同的 DA 作為保證；2）能提供交易有效性 / 欺詐證明。

以太坊和 Rollup 間形成的就是「信任最小化橋」，因為 Rollup 為 L1 提供必要的數據作為 DA，L1 也可以通過 zk-Rollup、Optimistic-Rollup 等對 Rollup 交易進行有效性、欺詐證明。

在模塊化區塊鏈的場景下，都采用 Celestia 作為 DA 的 Rollup 之間（并且各自交易排序規則一致）可以形成「信任最小化橋」，它們之間預計可以進行比較安全的資金、消息傳遞。

市場對模塊化公鏈的關注度越來越高。但是目前來看，相關的嘗試，尤其是一些通用型的方案還不多。

如果不考慮 Cosmos、Polkadot 這種整個生態的模塊化結構以及以太坊執行層 Rollup，嗶嗶 News 收集到的相關方案只有 9 個，分別是 Celestia（包括 Cevmos、Celestium）、Polygon Avail、EigenDA、Fuel、Assembly、zk Porter、StarkEx DAC、Arbitrum Anytrust、Adamantium。

動態 | 央視新聞公眾號發文介紹區塊鏈的未來發展和應用場景:今日上午，央視新聞微信公眾號發文《最近頻頻被點名的“區塊鏈”，到底是個啥》。文章從學術角度介紹了區塊鏈的定義、新型應用模式和特點，并闡述了區塊鏈的未來發展和應用場景。具體應用場景有數字身份、衛生保健、旅行消費、更便捷的交易、嚴把產品質量關和產權保護等。[2019/10/27]

通過觀察可以發現，現在的模塊化嘗試主要以執行層、DA 為主。

尤其執行層的模塊化會比較容易部署。因為執行層模塊化一般情況下可以不用對去中心化做太多考慮，并且執行層和主鏈之間的連接已經有有效性證明 / 欺詐證明這樣的安全性解決方案。

DA 的模塊化也比較容易部署。Celestia 原名叫 LazyLedger（懶惰分類賬），因為它不用處理交易執行和交易有效性，只需要存儲和提供數據。DA 們本身也會強調 TPS，即如何存儲更多的 DA。

在模塊化結算層方面，由 Celestia 和 Evmos 為 EVM Rollup 推出的專用結算層 Cevmos 目前是獨苗。

此外，現有的模塊化方案很大一部分服務于特定生態，比如 ZK Porter、StarkEx DAC、Arbitrum Anytrust、EigenDA 都是專門為以太坊推出的 DA 方案，Assembly 則服務于 IOTA 生態。

通用的模塊化方案還比較少，目前主要是 Celestia 和 Polygon Avail。下面將對 9 個模塊化方案的特點、融資情況、現狀進行介紹。

進展：模塊化鏈的代表，是通用型的模塊化解決方案。今年 5 月份推出了首個測試網 Mamaki。激勵測試網將在 Q4 推出。主網將在 2023 年上線，屆時會有代幣。

融資：2021 年 3 月獲得 150 萬美元種子輪融資，投資方包括 Interchain Foundation、Binance Labs、KR1 等。

特點：為了提高 TPS，Celestia 引入了和以太坊 Danksharding 一樣的數據可用性采樣 (DAS）技術。

我們知道，隨著區塊鏈被使用，鏈上數據會積累。這對要下載所有數據，對所有交易進行驗證的全節點提出了不斷增加的硬件要求。

動態 | 軟銀參與的CBSG組織計劃在2020年初推出利用區塊鏈的結算系統商用案例:軟銀等大型通信運營商參與的電信運營商區塊鏈研究組（CBSG）計劃在2020年初推出利用區塊鏈的結算系統商用案例。該組織已開發了利用區塊鏈的移動錢包，旨在構筑通信運營商之間的交叉結算系統。軟銀已于今年1月與臺灣遠傳電信共同進行了這項技術的現場試驗。（Cointelegraph日本站）[2019/9/25]

而輕節點只需下載和驗證區塊頭。所以網絡中輕節點往往占到很大的比例，而且有比例不斷提高的趨勢。但是輕節點會帶來一個問題，就是在作惡節點發布區塊并隱藏無效交易時，輕節點無法做出判斷。

數據可用性采樣（DAS）用到了糾刪碼。基本原理是把數據分段，加入一定的校驗使各個數據段之間產生關聯。在這種情況下，即使數據丟失，只要所有輕節點采樣到的數據達到一定比例，就能把完整數據計算出來，從而使輕節點獲得 DA。

這樣做的好處是輕節點本身降低了硬件要求，手機、筆記本都可以成為輕節點，這有利于網絡的去中心化。其次，DAS 允許網絡中存在較高比例的輕節點。再者，參與數據采樣的輕節點越多，網絡越安全，也支持區塊空間的適當增加，整體達到擴容的效果。

不可否認的是區塊空間是一種真正的消耗品，目前似乎沒有好的方案來確保任何一條區塊鏈一直可用。

即使是以太坊目前的擴容方案，也只是通過交易打包壓縮，適當擴大區塊空間，數據采樣的方式來減少存儲和驗證的冗余，從而提高區塊空間的利用率，但可用的區塊空間其實越來越少。這一點在任何一條新公鏈上同樣成立。

Cevmos：Celestia 還提出了 Cevmos 和 Celestium 模塊化解決方案。其中 Cevmos 由 Celestia 和 Cosmos 上的 EVM 中心 Evmos 共同推出，作為 EVM 兼容 Rollup 的模塊化結算層。

Celestium：Celestium 則為以太坊提供 DA。Celestium 是以太坊 L2，以太坊作為共識和結算層，基于 Celestia 的 Celestium 提供 DA。在以太坊 L2 采用 Validium（DA 存儲在鏈下）的情況下，基于 Celestia 的 DA 會比基于數據可用性委員會（DAC）的 DA 更安全一些。

進展：通用型的模塊化解決方案，提供 DA。今年 6 月份上線了測試網。目前推特等渠道顯示的進展較少。

動態 | 波士頓咨詢集團：區塊鏈的潛力被夸大:據波士頓咨詢集團（BCG）的一份報告，區塊鏈的潛力被夸大了。目前有很多公司和銀行在進行區塊鏈試點計劃，但尚未成為真正的生產規模系統，而區塊鏈技術被擴大的障礙包括協調術語以及切換到區塊鏈平臺是否在經濟上是合理的。[2018/8/16]

介紹：Polygon Avail 的解決方案和 Celestia 非常相似。事實上，Celestia 的聯合創始人 Mustafa Al-Bassam 曾表示 Avail 對 Celestia 存在抄襲嫌疑。Avail 的介紹幾乎完全復制其 2019 年寫的 Celestia 介紹。

特點：EigenDA 是 EigenLayer 提出的 DA 方案。EigenLayer 本身是以太坊的 restaking 層。

創始人 Sreeram Kannan 提出了這樣的觀點：區塊鏈之間、DAPP 間的信任是相互割裂的，各自要為了維持生態的信任支付高昂的資金成本。例如以太坊信標鏈現在有超過 1300 萬枚 ETH 質押，要維持這個質押體量，以太坊現在為質押用戶提供 5% 左右的 APR。

EigenLayer 做的就是資金的 restaking，讓質押用戶除了 PoS 質押外，也可以把資金重復質押到中間件、預言機、DAPP 等，從而提升資本效率，降低信任成本。

EigenLayer 本身基于 Danksharding 和 ETH 質押。EigenDA 是 EigenLayer 提出的 DA 方案，專為 Optimistic-Rollup、ZK-Rollup 設計。項目相關信息不多。

進展：Fuel 是模塊化執行層。6 月份推出了基于開發者網絡的演示應用 SwaySwap，是一個 AMM。

融資：2021 年 9 月獲得 150 萬美元融資，由 CoinFund 領投，Fenbushi Capital、Origin Capital 參投。

特點：Fuel 是以太坊的 Optimistic Rollup，最開始通過 UTXO（未花費交易輸出）等技術為以太坊擴容。1.0 主要適用于支付類應用。

但是主網推出后，可能由于用例較少，不支持智能合約，交互量比較少。所以 Fuel 2.0 開始轉型做模塊化執行層。項目的其中一個聯合創始人 John Adler 也是 Celestia 的聯合創始人。

Fuel 官方主推 3 個技術實現：1）通過 UTXO 實現交易的并行執行，從而提高性能；2）推出 FuelVM（Fuel 虛擬機），優化傳統虛擬機，同時應該也是為了解決 EVM 的兼容問題；3）為開發者推出了編程語言 Sway 和工具鏈 Forc。

進展：IOTA 上的模塊化智能合約層。目前處于質押期 3。通過 firefly.iota.org 質押 MIOTA，質押者每 10 秒鐘可以獲得 0.000001 個 Assembly 代幣 ASMB。錢包必須達到 1 個以上的 ASMB 才能收到空投。ASMB 總量的 20% 將分配給 IOTA 質押者。Assembly 的主網預計今年上線，屆時將開啟 ASMB 轉賬功能。

融資：總融資額達到 1.18 億美元。投資方包括 Huobi、LD Capital、HashKey Capital、Signum Capital 等。

特點：Assembly 基于 IOTA。與以太坊的賬戶模型不同，IOTA 基于 UTXO 賬本，支持高并發，但 UTXO 不像賬戶模型那樣兼容智能合約。此外，IOTA 也采用 DAG（有向無環圖）數據結構，也有利于高并發。

在 IOTA+Assembly 的組合中，IOTA 因為 UTXO 和 DAG，能夠做到高性能。因為 UTXO 不兼容智能合約，使得 IOTA 非常適合做只專注于 DA 和結算的 L1（相當于 L1 上沒有 DAPP 和執行層競爭區塊空間）。而 Assembly 則是構建在 IOTA 上的一個智能合約層，來實現對 Rollup 的智能合約的支持。

Rollup 到 IOTA 主鏈的安全性（交易有效性 / 欺詐證明）則是由 Assembly 上專門部署的智能合約鏈把關，交易的驗證由聲譽排名靠前的根鏈驗證者進行。

IOTA+Assembly 和 Polkadot+Moonbeam，以及 Cosmos+Evmos 的結構類似。模塊化智能合約層為 Rollup、平行鏈等的智能合約提供支持。

進展：zkPorter 是 zkSync 提出的鏈下 DA 方案。今年 6 月份，zkSync 推出 2.0 測試網，其中以 zkEVM 和 zkPorter 為最大的 2 個特征。zkSync 2.0 的主網預計在 10 月底 11 月初上線。

特點：zkSync 同時支持 zk-Rollup 和 zkPorter 方案。前者的 DA 在鏈上，后者的 DA 放到鏈下。zkPorter 的鏈下 DA 由 Guardians（zkSync 代幣持有者）維護，并設有罰沒機制。基于 Guardians 來維護 DA 是比較中心化的方式。

特點：StarkEx DAC 是 StarkEx 的鏈下 DA 方案。DA 由數據可用性委員會（DAC）維護，DA 的維護方式比 zkPorter 更中心化一些。StarkEx 也有 Volition 方案，即 DA 放到鏈上或者鏈下可選。

進展：Arbitrum 在 8 月份推出了 Nova 鏈，Nova 鏈就基于 Anytrust 技術。目前 Nova 鏈已經上線主網。官方表示 Nova 適用于游戲、社交等高頻，并且對交易費比較敏感的場景。

特點：Anytrust 是 Arbitrum 的鏈下 DA 方案。Anytrust 的鏈下 DA 也由數據可用性委員會（DAC）維護，因此比較中心化。官方公布的 Nova DAC 成員包括 ConsenSys、FTX、谷歌云、Reddit、官方 Offchain Labs 等。

特點：Adamantium 也是鏈下 DA 方案。可查到的信息較少。只知道它保留了鏈下 DA 的擴展性優勢，但是不信任數據可用性委員會（DAC），用戶可以選擇托管自己的鏈下 DA。即使用戶離線，資金也不會被盜或者凍結，并且可以自動移回 L1。

整體來看，模塊化鏈目前處于發展初期。

Celestia 和 Fuel 的推特有較多更新，但主要是模塊化優勢的科普，以及團隊成員參與線上線下活動的信息。項目方合作信息幾乎沒有。可見模塊化項目主要還處于布道和啟動前期階段。

嗶嗶 News 統計到的 9 條模塊化鏈中，最多只有 2 條已經在主網上可用，分別是基于 Arbitrum Anytrust 技術的 Arbitrum Nova 鏈和 StarkEx 的 DAC 方案。其他如 Celestia、Polygon Avail、Fuel、zkPorter 等都還在測試網階段，另一些則應該還處于概念階段。

不過，我們很有可能即將迎來模塊化鏈的高光時刻。Celestia 宣布主網將在 2023 年上線，zkSync 2.0 的主網預計在 10 月底、11 月初上線。隨著新公鏈和以太坊 L2 發展的推進，這些重要進展很可能會為模塊化鏈贏得更高的關注度。

此外，我們觀察到以太坊 Rollup 在 DA 方面的模塊化嘗試比較多。它們都試圖通過比較中心化的群體，如 Guardians（代幣質押者）、DAC（數據可用性委員會）來維護鏈下 DA，從而解決文章開頭所說的鏈上 DA 高成本的問題。這對于有高頻交易需求的以太坊交易場景而言也不失為好的解決方案。

在不同的場景和需求下，我們需要對去中心化、性能等有不同的傾斜和權衡。所以在模塊化鏈生態中，我們應該也能看到不同的選擇。甚至未來，像 BNB Chain、Solana 生態或許也會進行模塊化嘗試。

不過在所有這一切發生之前，Celestia 等初期的模塊化鏈將最先面臨市場的檢驗，模塊化鏈也可能帶來一些新的問題。例如，它們在相互連接時，以及它們在和 L1 連接時是否引入新的安全性問題，例如，模塊化鏈是否也打碎了原來以太坊 DAPP 間的可組合性，這些問題需要如何解決？

我們看好模塊化公鏈賽道的發展，我們也期待這個賽道出現更多的創新。

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