萬字長文：全面解讀新公鏈新生態_區塊鏈:MOV

目錄：

綜合概述

1.基于MOVE語言的新生態調研

Aptos

Sui

Linera

2.模塊化區塊鏈與Celestia

什么是「模塊化」？

區塊鏈的架構分層

數據可用性問題

Celestia的區塊鏈擴展方案

全模塊化堆棧---Cevmos和遞歸Rollups

3.新一代隱私公鏈

Aztec

Aleo

4.區塊鏈擴展解決方案

AltLayer

綜合概述

近日，明星公鏈Aptos主網剛上線流通市值即超10億美元，本篇我們將從基于MOVE語言的公鏈生態、模塊化區塊鏈生態、新一代隱私公鏈與區塊鏈擴展解決方案來探索新公鏈中潛在的新機遇。

在「基于Move語言的公鏈生態」中，我們首先圍繞Move語言特點、與solidity對比、應用進行分析，其次分別對Aptos、Sui、Linera各公鏈的介紹、特點、生態展開論述。

在「模塊化區塊鏈與Celestia」中，我們介紹了什么是“模塊化”、區塊鏈的架構分層以及數據可用性問題，其次針對Celestia公鏈討論區塊鏈擴展方案與全模塊化堆棧，得出可共享性、簡單性、共享安全、主權等方面相對于傳統解決方案更有優勢的結論。

在「新一代隱私公鏈」中，首先圍繞Aztec協議的動機、票據、交互、匿名性、效率分析以及未來，表明AZTEC協議能為開發者需要的工具來創建下一代私密化去中心化金融服務設施，構建具有絕對隱私且私密化治理的數字資產，其次針對高額融資的Web3隱私賽道的龍頭項目之一Aleo公鏈的簡介、核心技術、共識機制、代幣經濟學以及未來闡述能為用戶帶來隱私保護以及數據的私有化。

在「區塊鏈擴展解決方案」中，圍繞專注于擴容的熱度較高的公鏈之一AltLayer介紹其功能與特點，引入NFTmint場景痛點來提出解決方案與實現路徑進而闡述我們為什么需要AltLayer。

1.基于Move語言的新生態調研

Move語言的特點

Move?語言是Diem項目專為表達數字資產發明的一種安全可靠的智能合約編程語言，專為數字資產設計，用于發行數字貨幣，處理區塊鏈上交易及管理驗證節點。

目前，Move?語言僅能在內置的智能合約使用。最早出現在Facebook的區塊鏈項目Libra中，最大的特點是資源Resource作為Move的一等公民。不同于以太坊的開發語言Solidity，Move?的資源永遠不能被復制或隱式丟棄，只能在程序之間移動。

Move?vssolidity

目前，區塊鏈語言領域的主要參與者是Solidity。作為最早的區塊鏈語言之一，Solidity旨在使用眾所周知的數據類型和數據結構來實現基本的編程語言概念。但是，隨著區塊鏈技術的發展，可以看出區塊鏈語言的主要目的是對數字資產進行操作，而這種語言的主要質量是安全性和可驗證性。

Move專為解決這兩個問題而設計：數字資產的表示及其安全操作。EVM和Move之間的一個根本區別是資產的數據模型，EVM資產不能作為參數傳遞、從函數返回或存儲在另一個資產中。而?Move?資產是任意用戶定義的類型，資產可以作為參數傳遞，從函數返回，并存儲在其他資產中。

MOVE的主要優勢之一是數據可組合性。始終可以創建一個新的資產Y，其中包含初始資產X。更重要的是，通過添加泛型，可以定義能夠包裝任何資產的通用包裝器Z(T)，為包裝的資產提供額外的屬性或將其與其他資產組合。

Move語言的應用

Aptos，Sui兩個公鏈均是基于Move語言開發，但它們的共同點不至于此：

聯合創始人都是來自meta的Diem和Novi團隊；

兩者均是Layer1公鏈；

都試圖用一條鏈解決去中心化、安全、高性能這組「不可能三角」。

雖然linera沒有明確表示用Move開發，僅闡明基于rust進行開發，但是邏輯上兩者相差不大，且跟Aptos，Sui同源，創始人曾也是Diem和Novi的基礎架構工程師。所以這三個公鏈也被稱之為meta系公鏈。

為什么公鏈賽道已經百花齊放，meta系公鏈還是要逆流而上闖入這條擁擠的賽道？其本質在于目前的公鏈都沒有完美的解決「不可能三角」-用一條鏈同時解決去中心化、安全、高性能。而這三個meta系公鏈正在以區別于傳統區塊鏈的技術來解決「不可能三角」，試圖創建一個能讓Web3落地的強大基礎設施。

Aptos

介紹

Aptos是三個meta系公鏈中開發最早也是發展最好的一個項目。Aptos區塊鏈旨在創建一個高吞吐量，低延遲的底層區塊鏈網絡，為生態中的所有參與者提供底層網絡支持。

Aptos的創始人均都是來自meta的Diem和Novi團隊，Aptos也是基于在Diem項目中積累的開源技術和開發經驗來搭建的。其中MoShaikh和AveryChing的兩個Aptos創始人，曾深度參與Meta加密錢包Novi的開發。

截止2022年7月27日，Aptos總共完成3.5億美元融資，其中a16z、FTXVentures、MulticoinCapital三家機構均參與了目前為止的兩輪融資。

特點

MOVE語言開發

AptosMove遵循?Move?語言的最初設計原則：

資源優先

在區塊鏈中，我們需要通過程序來存取數字資產，Move語言的resource就是特別為數字資產定義的，resource是不能被拷貝和隱式銷毀的，它只能在不同的用戶之間移動。Move語言的module類似于以太坊中的智能合約，module聲明了resource類型和過程。module中的定義的type和過程可以被其他的module調用。

Aptos團隊已經進一步增加了Move的特性，支持更廣泛的Web3用例，實現了細粒度的資源控制。這個特性不僅有效支持了并行執行，而且幾乎固定了訪問與更改數據的成本。此外，Aptos區塊鏈提供了建立在細粒度存儲之上的表支持，這使得大規模的數據集可以在一個賬戶中實現。

非托管數字錢包Elli Wallet已集成到Cetus中:金色財經報道，據官方消息，非托管數字錢包Elli Wallet已集成到 Cetus 中，使用 Elli 錢包的用戶現在可以與Cetus進行流動性交互。[2023/6/10 21:27:23]

靈活性

Move語言可以通過transaction腳本，自由組合各種transaction來實現不同的功能，一個Move腳本可以調用多個transaction。

Move語言中的module/resource/procedure的關系，類似于面向對象程序語言中classe/object/method的關系。

Move字節碼可以直接執行，也可以調用其他已發布的Modules代碼，可以在一個交易中調用多個程序，能夠靈活的實現在一筆交易中給多人轉賬。

安全性

Move編譯的字節碼提交到鏈上后，會被字節碼驗證器校驗，然后經由字節碼解釋器執行。

為有助于編寫更可信的代碼，Move包括了一個類型驗證器，MoveProver，能夠根據給定的規范，驗證Move程序的功能正確性，該類型驗證功能已經集成到了Move語言中。

Move編碼系統為資源提供了針對性的安全保護。Move資源不可復制，重復使用或銷毀。一個資源類型僅能被定義其類型的模塊創建或銷毀。Move虛擬機將通過靜態字節碼驗證，并拒絕未通過字節碼驗證的的程序運行，以此確保其安全性。

可驗證性

Move語言具有多種驗證方式。通常，最好的驗證方式就是將字節碼提交到鏈上進行真實驗證，但這樣很明顯會加重鏈的負擔，影響交易的速度。所以，我們在Move中盡可能多在鏈上做輕量級的驗證，而在語言級別做線下的靜態驗證。

Aptos狀態同步

狀態同步是允許非驗證節點分發、驗證和持久化區塊鏈數據并確保生態系統中所有節點同步的協議。Aptos網絡中的節點，包括驗證節點和全節點，必須始終同步到最新的Aptos區塊鏈狀態。運行在每個節點上的狀態同步組件負責這個同步。為了實現這種同步，狀態同步從對等點識別并獲取新的區塊鏈數據，驗證數據并將其持久化到本地存儲。

Aptos狀態同步模式

Aptos狀態同步以兩種模式運行。所有節點將在啟動時引導，然后持續同步。

其中引導模式有三種：

執行自創世以來的所有交易

應用自創世以來的交易輸出

直接下載最新狀態

連續同步模式有兩種：

執行交易

應用交易輸出

Aptos狀態同步架構

Aptos狀態同步組件由四個子組件組成，每個子組件都有特定的用途：

Driver：同步進度。它負責驗證節點從對等點接收到的所有數據。數據通過數據流服務從對等方轉發。數據驗證后，Driver將數據持久化到本地存儲中。

數據流服務：為客戶端創建數據流，使客戶端從對等點流式傳輸新的數據塊，無需擔心哪些對等點擁有數據，也不關心數據請求如何管理。

Aptos數據客戶端：數據客戶端負責處理來自數據流服務的數據請求。對于流式傳輸所有事務的數據流服務，發出多個請求并將這些請求發送到對等點。數據客戶端接受請求，確定哪個對等方可以處理請求并將請求發送給它們。

存儲服務：存儲服務是每個節點提供的一個簡單的存儲API，對等點通過API調用獲取數據。

Aptos并行執行引擎

為了實現高吞吐量和低延遲，Aptos區塊鏈在交易處理的關鍵階段采用了流水線和模塊化方法。具體來說，交易傳播、區塊元數據排序、并行交易執行、批量存儲和賬本認證都同時運行。這種方法充分利用了所有可用的物理資源，提高了硬件效率，并實現了高度并行的執行。

Aptos區塊鏈從數據模型和執行引擎兩方面著手實現并行處理。由于Move語言數據模型本身支持數據和模塊的全局尋址，Aptos使用Move語言實現交易的并行執行。同時設計并實現了一個高效、多線程、內存中的并行執行引擎Block-STM，依靠Rayon、Dashmap和ArcSwapcrates實現并發。

并行數據模型

Aptos區塊鏈引入了一個新概念，deltawrites，它描述了對賬戶狀態的修改，而不是修改后的賬戶狀態。所有交易處理都可以并行完成，然后以正確的順序對沖突值進行deltawrites操作，以確保確定性結果。

隨著時間的推移，Aptos區塊鏈將繼續通過提高并發性以及改善開發體驗的方式來增強數據模型，讓開發人員更自然地創建、修改和組合鏈上值。Move為語言級別和平臺特定功能上的改進提供了靈活性。

并行執行引擎

Block-STM并行執行引擎檢測和管理有序交易的沖突，同時進行樂觀并發控制，以實現在特定順序下最大并行度。

批量交易采用樂觀鎖并行，并在執行后得到驗證。驗證失敗會導致重新執行。Block-STM使用多版本數據結構來避免寫-寫沖突。所有對同一位置的寫入都與它們的版本一起存儲，其中包含它們的ID和被樂觀重試的次數。當事務tx讀取內存數據時，它會按預設順序，從多版本數據結構中獲取出現在tx之前的區塊高度最高的交易，寫入該交易的值及其相關版本。

Block-STM已經集成到Aptos區塊鏈中。為了解Block-STM的性能潛力，我們使用內存數據庫，將有意義的點對點Move交易作為獨立的，僅執行的基準進行測試。

Aptos共識協議

Aptos通過AptosBFT共識算法來實現共識機制。AptosBFT沿用了DiemBFT，并在其基礎上已經進行了第四次迭代。

迭代功能之一為：添加一個主動起搏器。它使用超時來同步驗證器，遠快于等待增加的超時，區塊只需兩次網絡往返即可提交，從而使亞秒級的最終確定性成為常見情況。其二是Aptos添加了一個信譽系統。通過檢查鏈上數據并自動更改領導者輪換以解決無響應的驗證者。

Sui

介紹

Sui是Meta系公鏈中起步最早的一個項目，由MystenLabs團隊開發，MystenLabs團隊創始人EvanCheng等也是從Diem和Novi項目離開的。

美國4月ADP就業人數為29.6萬人 為2022年7月以來最大增幅:金色財經報道，美國4月ADP就業人數為29.6萬人，為2022年7月以來最大增幅；預期14.8萬人，前值14.5萬人。[2023/5/3 14:40:26]

Sui旨在創建一款環保、低成本、高吞吐量、低延遲的無權限區塊鏈。相比傳統區塊鏈，Sui最關鍵的創新在于Sui的數據模型及交易處理通道。

2021年12月，Sui公布了3600W美金的A輪融資，2022年7月，Sui爆出正在尋求2億美元B輪融資，估值已經達到20億美元。其中A輪融資資方包括a16z與NFX、ScribbleVentures、Redpoint、Lightspeed、ElectricCapital、SamsungNEXT、SlowVentures、StandardCrypto、CoinbaseVentures等。

特點

1.基于CoreMove改造的SuiMove

以Sui對象為中心的全局存儲：在CoreMove中，全局存儲是編程模型的一部分，可以通過特殊操作訪問，例如move_to、move_from和更多全局存儲操作符。SuiMove中沒有與全局存儲相關的操作，存儲只發生在Sui內，Sui顯式地將所有需要訪問的對象傳遞給Move。

地址代表對象ID：在Move中，有一種特殊的地址類型。此類型用于表示CoreMove中的地址，因為CoreMove在處理全局存儲時需要知道賬戶地址。在SuiMove中是使用地址類型來表示對象ID。

Sui對象具有全局唯一ID：在CoreMove中，key可以用作全局存儲的key。Sui要求任何具有鍵能力的結構都必須以具有ID類型的id字段開頭，Sui通過字節碼驗證器來確保ID字段是不可變的并且不能轉移到其他對象。

Sui的模塊初始化：初始化函數在模塊發布時由Sui運行時執行，目的是預初始化特定于模塊的數據。初始化函數必須具有以下屬性才能在發布時執行：函數名是init；函數必須是單參數類型；沒有返回值；私有函數。

Sui將對象引用作為輸入：Sui提供了可以直接從Sui調用的入口函數，以及可從其他函數調用的函數。

2.Sui的數據模型及交易處理通道

Sui創始人指出：Sui的做法是通過「對象」來區分、組織數據。某款NFT、某個代幣的余額、某項智能合約，這些都是不同的對象，意味著Sui鏈上的交易可以根據對象的不同來分組處理。

常規區塊鏈所有交易都需要集體排序，然后執行。對于Sui來說，所有交易都會根據一定的邏輯區分、整理后再排序，然后執行。數據模型可以使不同交易之間的依賴關系更清晰，只有共享對象的交易才需要集體排序，特定對象的交易則不需要這一共識協商過程。

總結來說即Sui對于特定對象類交易可以并行執行，共享對象型交易彼此間也可并行執行，但在各個共享的對象是需要順序執行的。這一架構可以同時解決如下產品問題：

水平擴容能力：在Sui之上，每組交易都是并行處理的。

可組合性：將資產作為參數傳遞給函數，從函數中返還某種資產，再將資產存儲在一個數據結構內，或是直接存儲在另一個資產內。

鏈上存儲：類資產數據，比如游戲的種族、等級、經驗等等，都可以存儲在Sui的對象中。

部分重播能力：區塊鏈提供了所有交易的歷史記錄，Sui的構架允許這些項目只關注它們所關心的對象的演化，即部分重播。

3.Sui的兩種交易共識機制

Sui的共識機制分成了兩部分：Narwhal和Tusk，但在2022年8月，Bullshark取代了共識協議的Tusk組件作為默認設置，以減少延遲并支持公平性。所以可以理解為Narwhal和Bullshark或Tusk構成了Sui共識引擎。

Sui共識引擎的特點

一個高吞吐量的數據可用性引擎，在一個主節點上有數據可用性的加密證明

一個結構化的圖形數據結構，用于遍歷這些信息

一個可擴展的架構，將磁盤I/O和網絡要求分給幾個工作者

共識組件提供一個零信息開銷的共識算法，利用圖的遍歷

Sui共識引擎架構

一個Narwhal實例設置了一個消息傳遞系統，該系統由一組節點之間分配的利益單位組成，并假設有一個計算上受限的對手控制著網絡，可以破壞持有f個利益單位的各方。驗證者合作形成一個無領導的交易批次圖--文獻將其指定為區塊，我們將其標記為集合--以強調我們處于mempool數據被未指定的共識算法使用的環境中。

該圖的頂點由認證集合組成。每一個由其驗證者-作者簽名的有效集合必須包含一個整數，并且本身必須由法定的驗證者樁簽名。我們把這2f+1個簽名稱為可用性證書。此外，該集合必須包含指向上一輪有效證書的哈希指針，這構成了圖的邊。

每個集合是以下列方式形成的：每個驗證人可靠地廣播每一輪的集合。在規定的有效性條件下，如果擁有2f+1股權的驗證者收到一個集合，他們會用各自的簽名來確認它。來自2f+1個驗證者的簽名形成了一個可用性證書，然后在r+1輪共享并可能包括在集合中。

下圖表示這樣一個DAG的五輪構建，當局A、B、C和D參與其中。為簡單起見，每個驗證者持有1個單位的股權。在A5中，由A的最新一輪確認的集合在圖中以全線表示。

圖片來源Sui官網

Sui共識引擎工作機制

圖形結構允許在每個機構和每一輪的系統中插入更多的交易

證書證明了每個集合或塊在每一輪的數據可用性

它們的內容構成了一個DAG，可以在每個誠實節點上進行相同的遍歷

雖然Bullshark或Tusk共識在幾個后驗中選擇了一個特定的DAG遍歷，但它們和外部共識算法都可以在選擇區塊/集合時增加更多的復雜性，以反映優先級問題。

Sui共識引擎小結

Sui將交易分為兩種，一種是簡單交易，即交易與區塊鏈狀態的其他任意部分沒有復雜的相互依賴性，一種是復雜合約，即在這種交易下，合約可能會受益于共享對象，其中多個用戶可以改變這些對象。

Flex Yang：穩定幣HOPE穩定儲備資產將約為發行量的110%:3月22日消息，前貝寶金融（Babel Finance）創始人 Flex Yang 在 AMA 直播活動中表示，出于信任度方面考慮，穩定幣 HOPE 穩定儲備資產將約為發行量的 110%。

Flex Yang 還提到，DeFi 是一種手段，而非最終目的，HOPE 的最終目的是為每個人提供無阻礙且公開透明的下一代金融基礎設施及服務，HOPE 將努力把 DeFi 變得更好用、更易用、更通用，HOPE 目標在未來成為全球最重要的支付型加密貨幣。[2023/3/22 13:20:09]

在簡單交易中，Sui使用基于拜占庭一致廣播的更簡單算法，采取了只為相關數據而不是整個鏈鎖定的方法。在這種情況下，唯一需要的信息是發件人地址，然后一次只能發送一筆交易。

在復雜合約中，Sui使用共識協議對所有涉及共享對象的交易進行完全排序。Narwhal提供了一個高吞吐量的數據可用性引擎和一個可擴展的架構，將磁盤I/O和網絡需求分配給多個對象。Bullshark利用圖遍歷提供了一種零消息開銷共識算法。兩者結合可以提升復雜合約的處理性能。

4.Sui的可擴展性

Sui采用最先進的Narwhal共識協議對涉及共享對象的交易進行完全排序。共識子系統還可以擴展，因為Sui計劃有效地對數據存儲進行分片，并橫向擴展其資源。

生態

Linera

介紹

Linera的創始人兼CEO是MathieuBaudet，也曾作為基礎架構工程師，深度參與Diem和Novi的開發。

目前Linera官方公布的信息非常少，且較Aptos，Sui來講起步最晚，目前處于非常早期的開發中，公開資料僅有開發理念與創新思路。

特點

支付系統。linera公開信息中指出：“Linera區塊鏈旨在推廣這種方法并將其投入生產，使大多數基于帳戶的操作能夠在幾分之一秒內得到確認”。可以看出linera的定位其實是支付系統，而不是通用型公鏈。

低延遲。linera致力于讓web3應用像web2應用一樣擁有極致絲滑的體驗，不再被網絡延遲的問題所困擾。

線性擴展。Linera項目將開發和推廣適用于線性擴展的新執行模型，那么不通用戶賬戶的操作可以并行執行在不同的線程中。

基于Rust語言開發。linera公開資料中并未明確表示是用move語言開發，僅指出是基于Rust語言進行開發。

總結

規模化的項目往往對處理時間與穩定性的要求更高。基于web3各賽道近幾年涌入大量的開發者和用戶，鏈上交易的用戶也越來越多，那么對速度的追求也愈發嚴格，所以就個人而言對linera還是有較大的期待，不僅僅是因為同源的Aptos和Sui的關注度。希望linera能夠破局，解決當前鏈上排隊支付的困境。

2.模塊化區塊鏈與Celestia

什么是「模塊化」？

模塊化區塊鏈是區塊鏈架構的革新，是解決區塊鏈擴容問題的一種創新型方案。在理解模塊化區塊鏈之前，我們需要先理解：什么是「模塊化」？

在軟件工程開發中，「模塊化」是指將程序中的代碼進行解耦，使每個模塊的功能獨立，模塊之間的耦合程度低，達到模塊復用的目的。「模塊化」的本質是一種「勞動分工」，而程序就是一個「組織」；不同的模塊相互組合能形成不同的程序。

對于區塊鏈，「模塊化」是對于「單體化」區塊鏈架構的一種替代，根據區塊鏈各部分的功能對于架構進行分層；新興的區塊鏈只需要實現某一層的功能，為其他層的區塊鏈提供服務，而無需像「單體化」區塊鏈那樣，包含所有層的功能。實現「模塊化」的好處在于，增加區塊鏈的去中心化程度，提升區塊鏈的吞吐量和容量。

區塊鏈的架構分層

關于模塊化區塊鏈的分層，我們可以從以下方面進行定義：

安全模塊:保證區塊鏈的安全性.

執行層：在執行層中，單筆交易被執行并發生狀態更改；對于同批次的交易，計算該批次的狀態根。目前主流的執行層解決方案是Rollup，即我們熟知的StarkNet、zkSync、Arbitrum和Optimism等。

結算層：結算出狀態承諾，例如主鏈上的Rollup合約驗證狀態根的有效性或欺詐證明的過程。

執行環境層:提供區塊鏈的執行環境.

共識層：共識層是為了在分布式系統中對某件事達成一致，即對狀態轉換的有效性達成共識。在共識層上，驗證者會對交易發生的順序達成共識，但驗證者并不關注交易本身是否有效。

數據可用性層：這一層需要解決的是「數據可用」的問題，即保證在一個新區塊產生之后，新區塊的所有數據發布在區塊鏈上。如果無法證明區塊的數據都發布在了區塊鏈上，則隱藏在區塊中惡意交易無法被檢測出，區塊鏈也就不具有安全性。

模塊化區塊鏈中的最具有代表性的產品是Celestia，一個提供「可插拔的」共識層和數據可用層的POS(ProofofStake)區塊鏈。在深入理解Celestia之前，我們先了解一下「數據可用性」可能存在的問題。

數據可用性問題

在區塊鏈中，每個區塊由兩部分組成。

區塊頭：這是區塊的元數據，包括關于區塊的一些基本信息，包括交易的Merkle根。

交易數據：這構成了區塊的大部分，由實際交易組成。

區塊鏈網絡中一般也有兩種類型的節點。

完整節點：這些是下載并檢查區塊鏈中每筆交易是否有效的節點。建立這種節點需要大量的資源和數百GB的磁盤空間，但這些是最安全的節點，因為它們不能被欺騙接受含有無效交易的區塊。

輕型客戶端：如果你的電腦沒有資源來運行一個完整的節點，那么你可以運行一個輕型客戶端。輕型客戶端不下載或驗證任何交易。相反，他們只下載區塊頭，并假設區塊只包含有效的交易，所以輕型客戶端的安全性比完整節點要低。

國際清算銀行正開發穩定幣監控系統:金色財經報道，國際清算銀行 (BIS) 正在開發穩定幣監控系統，以確保發行人保持足夠的儲備。BIS在周二公布其2023年工作計劃時表示，該計劃名為Project Pyxtrial，還將研究技術工具，以幫助監管機構形成基于數據的政策框架。該計劃將于今年在BIS位于倫敦的創新中心啟動。BIS還致力于通過Project Atlas開發加密貨幣和DeFi的監控系統。[2023/2/7 11:52:53]

這就提出了一個重要的問題：我們如何讓輕客戶端拒絕無效區塊，讓他們不必信任礦工？答案就在于欺詐證明，即證明特定交易無效的證明。

欺詐證明

欺詐和數據可用性證明通過模塊化區塊鏈堆棧中的一些關鍵組件，使輕客戶端可以依靠完整的節點來尋找無效的交易，并在檢測到任何交易時向他們發送簡潔的欺詐證明。欺詐證明基本上只包括有問題的交易本身，前狀態根，后狀態根，以及該交易的見證者。可以將此發送給輕客戶端，輕客戶端可以輕松地重新計算該特定交易，并檢測到它是無效的，而不需要知道整個區塊鏈的狀態。

數據可用性取樣

這是數據可用性問題發揮作用的地方，為了讓全節點生成欺詐證明，所有的基礎數據都需要已經發布。如果數據不可用，那么就沒有人能夠重新計算狀態或證明惡意活動。所以，我們真正需要的是一種方法，讓輕客戶端在檢查區塊頭信息時，檢查礦工是否已經將交易數據發布到鏈上。只要這些數據被公布，并且對全節點可用，那么他們就能產生欺詐證明。這就是為什么需要數據可用性證明。

DAS的關鍵是，輕客戶端可以通過擦除編碼將一個區塊分割成幾塊，只對該數據的一個子集進行隨機采樣，并在這個過程中以統計學上的確定性驗證整個區塊已經發布。

安全假設

使用DAS允許輕客戶端驗證一個區塊中的所有數據實際上是可以下載的，因此完全驗證節點將能夠在任何無效交易的情況下產生欺詐證明。結合這些技術，我們能夠依賴更弱的安全假設，進而存在以下三種情況：

完整節點：仍然是最安全的方案，完整節點不能被欺騙接受無效的區塊。

標準輕客戶端：因為他們不驗證區塊，所以他們假設多數人的共識是誠實的。

輕客戶端+欺詐證明：我們現在可以用一個更弱的誠實少數人假設來取代狀態有效性的誠實多數人假設。你現在只需要最低數量的輕型客戶端發出足夠多的樣本請求，這樣他們就能一起重建整個區塊。

欺詐證明和數據可用性采樣的結合是實現鏈上區塊鏈擴展的核心，同時保持數據可用性和有效性的有力保證。

Celestia的區塊鏈擴展方案

區塊鏈通常有一個有限的容量，基于終端用戶全節點的資源需求。例如，比特幣的理論最大容量為4兆字節，這被設定得非常低，以便任何普通用戶可以在普通硬件上啟動一個節點并驗證該區塊鏈。以太坊也有類似的目標，讓普通用戶驗證鏈，盡管對資源的要求比比特幣略高。這種任何人都可以自己檢查區塊鏈的能力對于自我主權的概念至關重要，即你不必信任任何第三方來驗證網絡。對于一組給定的硬件要求和運行一個完整節點的成本，基本上限制了網絡的TPS。

Celestia的路線圖非常符合這樣的理念：使用最小硬件的普通用戶應該能夠自己驗證鏈，Celestia打算通過使驗證更容易來擴大規模。因此，它并不保證容量將總是超過需求，會有一些限制，而且會出現一個收費市場。Celestia提供了比其他當代區塊鏈設計更多的容量，這反過來將帶來難以置信的可擴展性和更低的費用。它能做到這一點，是因為它的設計使驗證鏈的計算變得容易。

Celestia擴展的關鍵在于，在驗證鏈的過程中，工作量與區塊大小呈亞線性。更具體地說，客戶只需要下載他們要檢查的數據量的平方根。例如，假設你在一個有10,000個塊的區塊上做DAS。你只需要下載和檢查其中的100個。你現在從一個節點需要下載和執行區塊中的每一個交易的模式變成了一個你只需要下載和檢查區塊中數據的平方根量的可用性的模式。讓這種驗證如此簡單是擴展的關鍵，因為你需要采樣的塊的數量與區塊大小基本無關，所以無論區塊大小如何，檢查區塊的成本都是大致不變的。這允許你增加區塊的大小，從而增加TPS，而不增加終端用戶驗證鏈的成本。然而，區塊越大，你需要在網絡中下載隨機樣本的用戶越多，以確保用戶已經集體采樣了區塊中的所有內容。因此，安全地托管更多數據的限制只是擁有更多的節點。

總結一下，Celestia創建了一個區塊鏈，它的規模與它的用戶的數量呈線性關系，而且做到這一點非常容易。隨著更多的節點加入網絡，你可以安全地增加區塊大小而不犧牲安全或去中心化。在傳統區塊鏈上增加區塊大小會增加驗證的硬件要求，反過來犧牲了去中心化和安全性。在Celestia之上的Rollups依賴于它的數據可用性，所以通過增加基礎層的數據可用性，這將轉化為他們自己執行環境中的擴展性；這就是Celestia提供大規模可擴展性的方式。

全模塊化堆棧---Cevmos和遞歸Rollups

Celestia目前正與Evmos團隊合作，建立Cevmos，這是一個令人難以置信的全模塊化堆棧，用于托管基于EVM的Rollups。

就背景而言，Evmos是一個與應用無關的鏈，將與以太坊主網、EVM兼容環境和其他BFT鏈通過IBC進行互操作。Evmos旨在成為Cosmos的EVM中心，使其能夠輕松地部署智能合約并在Cosmos生態系統內進行交流。

在這個新的堆棧中，Cevmos將作為一個優化的結算層，建立在CosmosSDK上，運行一個受限的EVM。它將以Evmos為基礎，并在其之上承載EVM的遞歸Rollup。這個結算層本身將是一個Rollup，因此我們可以把它稱為"結算Rollup"。Cevmos結算Rollup將使用Optimint而不是現有Cosmos鏈上使用的Tendermint核心共識引擎來構建。Optimint是TendermintBFT的替代品，使開發者能夠使用現有的共識和數據可用性層部署新鏈。

在它的核心，任何為Rollup構建的結算層都是一個與Rollup有信任最小化的雙向橋梁的區塊鏈，在結算層上使用某種爭端解決合約。這允許代幣在兩者之間轉移，或通過結算層從一個Rollup轉移到另一個Rollup，以信任最小化的方式在任何方向轉移。

以太坊網絡Gas費已降至4 gwei:8月6日消息，據Etherscan數據顯示，當前以太坊網絡Gas費已降至4 gwei。[2022/8/6 12:06:32]

目前的問題是，以太坊主鏈并沒有只為Rollup結算而優化，因此Rollup結算必須始終與其他應用程序競爭，這變得昂貴且不可擴展。Cevmos的結算Rollup將反而受到更大的限制，只允許：

Rollup智能合約：它必須處理有效性證明的驗證和必要的爭端，以便在其之上托管ZK和樂觀Rollups合約

Rollups之間的簡單轉移

因為Cevmos結算Rollup將完全等同于EVM，你將能夠很容易地移植并在它上面運行你最喜歡的EVMRollups。

簡而言之，完整的Cevmos堆棧可以包括:

Celestia-在底部提供數據可用性。

Cevmos結算Rollup-這個基于Evmos的鏈將位于Celestia的頂部。它將被完全優化為基于EVM的Rollup的結算層，并置于其上。

基于EVM的Rollup-處理執行，潛在的大量的執行Rollups將位于堆棧的頂部。

總結

Celestia與傳統的解決方案相比具有多種優勢：

可擴展性：通過將執行與共識和數據可用性解耦，Celestia能夠隨著網絡上節點數量的增加而實現專業化和線性擴展，執行環境可以自由地在上面進行優化。

簡單性：Celestia是一個可插拔的解決方案，目標是能像點擊按鈕一樣輕松部署特定應用的區塊鏈。潛在的許多區塊鏈將在Celestia的頂部有一個自然的家。

共享安全：不再需要作為一個單獨的鏈來啟動自己的安全和驗證器集。無論這是為原本獨立的鏈，還是為需要啟動數據可用性委員會的Validium，這些選擇都要困難得多，而且安全問題也很分散。

主權：Celestia簡單的設計之美在于它為那些建立在它之上的應用程序提供了極大的自由。不再受執行環境和你所處的鏈的管理決定的嚴格約束。

3.新一代隱私公鏈

Aztec

AZTEC協議描述了一組定義交易機密處理的零知識證明算法，設計用于支持圖靈完備通用計算的區塊鏈協議中。

該協議與Sigma零知識證明協議相結合，創建的新型的通用零知識證明方案——Plonk可以有效地驗證加密交易。AZTEC協議在以太坊公鏈上應用于創建現有數字資產交易的加密顯示。目前AZTEC協議在以太坊主網上驗證成本約為840,000wei。

AZTEC協議的動機

以比特幣網絡為代表的公鏈將隱私性為代價，將任何一筆交易的雙方地址，驗證算法以及交易資產均進行公開。為抓住市場參與者對隱私性的要求，AZTEC開發團隊旨在強調交易的機密性，即通過AZTEC協議外界可以看到交易對手，但不能看到具體的交易額。

隱私：交易雙方及交易價值均被隱藏

機密：交易價值被隱藏，但外界知曉交易雙方

匿名：交易雙方被隱藏，但外界知曉交易價值

AZTEC票據

AZTEC放棄了賬戶余額的記賬方法，采用票據所有權轉換的形式來保證交易的機密性，其中AZTEC票據包含的交易價值經過了加密表示。一個AZTEC的票據由一組橢圓曲線系數和三個標量組成：一個查看鍵，一個消耗鍵以及票據價值。查看鍵能夠對票據進行解密，從而顯示交易信息，其顯示結果可以用來創建有效的基于離散聚合的零知識證明。然后這些證明由消耗鍵進行簽名，由此實現價值轉移。

離散聚合處理算法被AZTEC協議用于實現交易機密處理

該算法將一系列交易利用票據的銷毀與重建，產生與原始交易價值大不相同的新一組交易，并置入離散聚合交易池以混淆各個交易的真實價值。例如將10E拆分為10次AZTEC網絡內1E的交\100次AZTEC網絡內0.1E的交易\1,000次AZTEC網絡內0.01E的交易等以上的一些組合。

當然，為實現這一匿名化過程，在AZTEC網絡中需要有足夠的資產數量，以支持假設的交易場景。AZTEC協議需要產生一組遠遠大于原始需求交易場景的總交易數。AZTEC協議描述了如何在零知識證明中構建和驗證離散聚合處理的有效性，并保證解密票據價值的地址沒有暴露，證明票據“所有權”的地址不會被曝光。

AztecConnect

前述AZTEC的隱私交易處理模式僅能支持基于Layer2的交易轉賬，為實現Layer1上的DeFi隱私交互，AZTEC開發了AztecConnect以通過網關的方式，將Layer2上的交易聚合至Layer1。當Aztec用戶想用協議進行交易時，該交易將在完全匿名的情況下通過AztecConnect在以太坊主網上與第一層協議進行交互。

AZTEC協議與ERC20代幣標準等傳統公共數字資產的交互

AZTEC協議能夠與AZTEC協議相同的底層區塊鏈的傳統數字資產交互。該協議可用于定義兩種不同類型的數字資產:完全匿名資產和公共\私有資產。AZTEC協議可以把公開的ERC20值轉換成AZTEC票據，或是將AZTEC票據轉回ERC20。

AZTEC協議的匿名性

AZTEC協議支持機密交易，其中單個票據的信息是加密的。同時，通過將機密的零知識交易與地址匿名算法結合起來，可以提供交易的完全匿名性。

AZTEC協議的效率分析

在AZTEC當前的技術范式中，被稱為UltraPlonk的密碼系統向以太坊發布證明的成本約為550,000wei，比AZTEC原始產品zk.money首次推出時便宜約30%。當前系統的單次交易匯總量也從112個擴大到了896個，吞吐量實現了8倍的提升。

AZTEC在單次吞吐量為112項時的工作方式為：

瀏覽器客戶端生成了一個證明

然后將28個客戶端證明聚合為一個內部Rollup證明

然后將4個內部Rollup證明聚合為一個外部Rollup證明

隨后，這個“外部”的Rollup證明在根Rollup的邏輯電路中進行驗證——這個邏輯電路能夠確保所有底層工作的有效性。

對最后的證明進行上鏈。

AZTEC官方認為其AztecConnect軟件開發工具包可為以太坊DeFi服務節省高達100倍的成本，同時提供完全的隱私保護。并且，隨著驗證成本的下降以及zkRollup匯總規模的進一步擴大，數據通信成本在未來會占交易成本的近100%。

AZTEC的未來

AZTE協議為私人交易提供了良好的隱私性，并同時兼備成本低廉的特性。同時，AZTEC還通過可編程的私有系統來達到良好的可審計性和合規性。

AZTEC仍在努力探索協議的拓展功能，如嘗試提供私密的去中心化交易所、私密的加權投票以及匿名的身份共享方案。結合以上擴展功能，AZTEC協議能為開發者需要的工具來創建下一代私密化去中心化金融服務設施，構建具有絕對隱私且私密化治理的數字資產。

Aleo

Aleo是一個提供數據完全私有應用程序的平臺，其旨在基于零知識密碼學建立私密的用戶體驗。Aleo通過利用去中心化系統和零知識加密來保護網絡上的用戶數據來實現這一目標。Aleo的核心是為用戶和應用程序開發人員提供具有絕對隱私的計算服務。

具體來講，基于零知識密碼學，Aleo可以幫助用戶擁有數據私有權，而不是公司控制數據獲取利益。這不僅僅讓用戶擁有數據的所有權，它還正在定義用戶的數字身份，以便用戶決定數據的應用與共享，以獲得更加私密、個性化的服務。

Aleo核心技術

LEO語言

Aleo團隊開發了一種受Rust啟發的靜態類型編程語言Leo，其強調了語言的可讀性和易用性。Leo語言可以在零知識的情況下直觀地表達邏輯，讓開發人員直觀地在Aleo公鏈上構建具有隱私和去中心化屬性的應用。

AleoStudio

AleoStudio是Aleo開發的專門用于零知識證明的IDE，其主要為隱私賽道開發者提供開發環境支持。

zkCloude：

Aleo開發團隊構建了一個組件，它構成了Aleo應用程序更安全、私有和個性化范式的基礎。Zkcloude建立的點對點、去中心化的私有計算模型能偶保證被屏蔽的身份可以直接或以編程方式進行交互去中心化的私有計算，從而達到保護隱私的目的。研究中只需要清楚：

zkCloud是點對點、去中心化、私有計算的新模型的基石，可以在本地運行或委托給專門的證明者。

zkCloud實現了受保護身份之間的編程交互，這些身份可以是用戶、組織、DAO等等。

這些交互是通過屏蔽交易發生的，這些交易提供了保證給定程序正確執行的加密證明。

這些交易被提交到更新全球狀態的Aleo區塊鏈，并將活動錨定在zkCloud上，并提供去中心化和抗審查的數據可用性保證

其中，屏蔽交易是Zcash最先創建的一種基本式。但是Aleo中的屏蔽交易不僅僅是資產轉移。它們描述了用戶與用戶或程序的各種交互，包括流動性供應、治理投票、身份認證、去中心化通知等等。因為只有交互方知道交易的細節，第三方在做惡時無法了解該交互的細節或以任何方式利用它。

4.AleoBFT

AleoBFT是一種新的共識混合架構，在Aleo測試網3運行的過程中，Aleo將把它的共識模型轉變為一個混合架構，用于證明者和驗證者，稱為AleoBFT。首先，AleoBFT保證每個區塊的即時確定性。其次，AleoBFT確保網絡保持充分去中心化。第三，AleoBFT激勵證明會隨著時間的推移擴大Aleo生態系統的證明能力。

Aleo共識機制——PoSW

Aleo的區塊鏈網絡共識機制由基于SNARK的簡潔工作證明提供。PoSW是bitcoin基于SHA挖礦難度調整機制的變體，其主要區別在于其底層計算不是哈希函數，而是知識證明。

POSW原理：

Aleo代幣經濟學

Aleo團隊在考慮代幣經濟學時，對以下屬性有嚴格的要求：

網絡的原生代幣代表著有意義的價值

該系統激勵網絡上的參與者為其安全做出貢獻

激勵措施不鼓勵不誠實或任何作惡行為

它能夠促進有用應用程序生態系統的開發和使用

它能夠促進權力下放，從而沒有任何一方可以控制整個系統

Aleo的代幣名稱叫做Aleocredits，代幣總量：10億。下面兩張圖片展示了Aleo的代幣分配情況和挖礦產出時間表。

下圖顯示了Aleo代幣的通貨膨脹曲線，可以看出Aleo團隊在盡力尋求一個平衡使得代幣能夠維持Aleo鏈的正常運作，同時不會引起無限的通貨膨脹。

Aleo的未來

Aleo項目的融資額創造了歷史，其是唯一一條在二級市場和主網均未上線前就獲得了2.98億美元的融資的公鏈項目。并且，由于三星等投資機構的投資支持，Aleo的工作一直在平穩進行。毋庸置疑，Aleo一定是Web3隱私賽道的龍頭項目之一，只要市場一天有隱私交易及交互需要，Aleo的服務就能夠為用戶帶來隱私保護以及數據的私有化。

4.區塊鏈擴展解決方案

AltLayer

V神曾提出區塊鏈技術的“不可能三角”，即安全性、去中心化、可擴展性無法兼得。現在，通過不斷的技術迭代，新公鏈們正在努力實現三者兼得。運行效率和可承載的用戶量是當前區塊鏈進入更主流市場的關鍵，因此提升擴容能力自然是公鏈項目的重要努力方向，AltLayer就是專注于擴容的新公鏈中熱度較高的項目之一。

AltLayer介紹

項目及團隊介紹

Altlayer主要針對dApps階段性的高擴展性需求，是一個可插拔、按需加載，為單個應用程序定制的執行層系統。AltLayer是基于OptimisticRollups構建的臨時擴展層，可以滿足一次性使用的需求，且共享Layer1或Layer2的安全性，為工程師們帶來具有高度彈性的執行環境，做到了高度的資源優化。

AltLayer由ParityAsia前總監、Zilliqa聯合創始人兼CTODr.YaoqiJia領導。于2022年7月1號宣布已經完成了由PolychainCapital、BreyerCapital和JumpCrypto牽頭的720萬美元種子輪融資。目前AltLayer的測試網已經準備完畢，計劃在今年Q3推出一個完全支持EVM的測試網。

項目功能特點

Altlayer可以直接從Layer1或以遞歸方式間接從Layer2獲得其安全性，被看作為Layer3層協議，主要功能特點如下：

滿足dApp個性化需求

高度資源優化

模塊化設計

高彈性

低延遲

為什么需要AltLayer——NFTmint場景痛點

痛點

AltLayer其中一個適用場景就是NFTmintevent。由于NFT通常是限量供應，因此每次的NFTmintevent都會有短期暴增的高TPS需求，同時帶來了大量的交易失敗和網絡擁堵。過去，通用鏈提供的都是共享區塊空間的模型，這往往導致一個受歡迎的dApp消耗了過多的區塊空間，而其他dApp的用戶由于高昂的手續費和結算時間而導致用戶體驗不佳。

當前越來越多的項目都在試圖用發展二層網絡的方式來解決擴容問題，例如Sandbox,YugaLabs。由于所有dApp之間共享塊空間，很多Layer2公鏈已經面臨擁塞問題，即使模塊化也僅是提高了部分效率，擁塞問題仍舊未被解決。

解決方案

實際上許多NFT項目其實并不需要一個長久的專用區塊空間，只需要短時間內占用區塊空間。因此AltLayer的彈性擴容方案可以更好的滿足NFT項目Mint期間的網絡需求，且不會帶來長期持續性負擔。有效避免了使用頻率多的dApp會與大量未使用的dApp爭奪區塊空間的問題。

AltLayer滿足dAPPs更加專業化定制化的需求，幫助它們更靈活的選擇資源，而不是在一層網絡中和其他dApp爭奪有限的資源，從而提供更好的用戶體驗。

實現路徑

當dApp預期有非常大的訪問需求而Layer1無法承接時，FlashLayer就會被調用。一旦需求逐漸減少dApp就會遷移回一層網絡，這種高度彈性的方案使得整個系統的資源得到了高度優化。FlashLayer為每個NFT項目分配一個特定于Mint的執行層。由于區塊空間是為項目保留的，這意味著mintevent可以與任何其他鏈上活動完全隔離，從而不會導致網絡擁塞，也讓NFT項目在mint過程中不會產生GAS。此外，FlashLayer還帶有一個高吞吐量的執行環境，能夠提供2000TPS的專用吞吐量和1-2秒的低延遲，提供流暢的體驗。

具體路徑如下：

1）快速啟動一個由一層網絡保證安全性的Rollup解決方案；

2）合理利用Rollup解決方案，從而防止一層網絡的空間堵塞；

3）通過在一層網絡進行“end-of-life”的結算程序來結束Rollup解決方案的調用。

項目優勢

自動擴展：當NFTmintevent結束時，系統會結算Base-chain上的所有資產。與需要用戶手動橋接資產的解決方案不同，自動結算可確保所有NFT都移至Base-chain，而無需任何用戶干預，消除了任何與橋接相關的安全風險

多鏈支持：默認支持EVM和WASM

完整的流動性：所有NFT在Mint結束時都轉移到Base-chain，因此確保了二級市場參與者不必從一條鏈跳到另一條鏈來找到他們希望購買的NFT

消除GasWar:AltLayer為每個NFT項目都分配一個特定的執行層，可以與任何其他鏈上活動完全隔離

參考資料：

https://docs.aztec.network/

隱密交易的到來：深入AZTEC協議

隱私交易的實現：Aztec隱私架構介紹

AZTEC協定簡介

PrivacyforPennies:ScalingAztec’szkRollup---Aztec如何降低交易費用

UTXOVS.ACCOUNTMODEL

數字隱私與零知識證明

HowZeroKnowledgeisRebalancingtheScalesoftheInternet

WhatdoesTransparencyCostYou?

TheFutureofZeroKnowledgewithAleo

Aleo核心技術

ZeroKnowledgePrimitivesbyAleo

zkCloud:DecentralizedPrivateComputing

Aleo簡介和代幣分配

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AleoTokenEconomics

爆火地隱私公鏈Aleo介紹

Aleo——隱私賽道的未來

多方位解析——Aleo價值與未來

Celestia—TheFoundationofaModularBlockchainWorld

ForesightVentures:「合久必分」模塊化區塊鏈與數據可用性層

IOSGWeeklyBrief｜拆解數據可用性層：模塊化未來中被忽視的樂高積木#136

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