Messari 报告导读:模块化区块链生态系统与功能层详解
2023-09-07 13:14
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2023-09-07 13:14
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随着区块链技术的发展,模块化区块链成为新的焦点。Messari 的加密研究员 Stephy 深入研究了这一概念,特别关注其“生态系统和功能层”。在传统架构中遇到的问题,如创新缓慢和可扩展性受限,都可以通过模块化来解决。Stephy 的报告探讨了区块链的关键组件,揭示了其工作机制。我们邀请您继续深入了解这一技术趋势。


本文由“Web3 地图”编译自互联网公开信息,文中观点为原作者所有,不作为任何财务建议,仅作参考、研究之用。


模块化区块链探索:Messari 研究员 Stephy 关于生态系统和功能层的深入解读

你需要知道的关于模块化区块链的一切🤘

第一部分 - 生态系统 & 功能层

传统的整体式架构受到众多限制,包括创新缓慢、可扩展性受限和在应用层缺乏开发灵活性。因此,模块化设计成为了一种方法,它将区块链分解为不同的、可互换的组件。

模块化区块链格局

分离组件允许在每个层级进行定制优化。有了这些独立组件,每个功能区域都会出现专门的提供者。

Rollups 的层级:执行层、排序层、证明验证层、共识&DA 层

目前,在以太坊生态系统和即将上线的Celestia中都有着杰出的模块化生态系统。

Rollups

Rollups 是模块化区块链中最安全的形式。不论它们属于哪个生态系统,Rollups 从通用执行环境(例如,OP Mainnetzksync Era)变化到只托管单一应用的特定应用 Rollups。

Rollup 高层次架构图

大多数以以太坊为中心的 Rollups 是通用的 L2s,而在 Celestia 生态系统中强调的是应用特定性。

Rollups 可以被堆叠来满足需求,为特定应用定制,同时成为一个可组合的 Rollup 桥接生态系统的一部分。

Rollup 生态的堆叠:从基础层到 L2、L3、L4

开发者可以加入他们认同的生态系统,或选择、构建最适合他们需求的执行环境、排序解决方案、验证系统、共识和 DA 层,甚至可以在不同生态系统之间混合匹配。

任何 Rollup 生态系统或应用的成功都将由这些层配置的竞争优势决定。

执行层

执行 - 这个层级是处理新交易的地方。它采用区块链的当前状态,应用这些新交易,并计算结果状态。规定状态如何变化的规则被称为 状态转换函数(STF)。

模块化堆栈之:执行层

在执行层构建的大多数项目都是通用的以太坊中心化的 Rollups,如 Scroll📜, Taiko🥁, Linea。

他们的目标是与 EVM 保持兼容,为终端用户提供熟悉的加密体验,并为开发者重用工具。

alt-VMs为特定用例进行优化(例如 Fuel 的并行交易处理和 Aztec 的私有应用)。

Arbitrum & Fluent 将传统编程语言使用 Wasm 引入到智能合约中,Cartesi 使得支持 Linux 的 Rollups 成为可能。

结算层

结算 - 模块化堆栈的可选层 - 作为一个额外的执行点,可以部署 Rollups。

模块化堆栈之:结算层

共享的结算层用于验证和解决各种 Rollups 的争议,也可以作为流动性中心,填补它们之间的鸿沟。

排序层

排序 - 用户向网络提交交易,排序器层是接受这些交易的组件,决定它们的顺序(在大多数情况下),并将交易数据发布到共识和 DA 层。

模块化堆栈之:排序层

目前,所有活跃的 Rollups 都使用集中化的排序器,因为这项技术正逐渐成熟。

排序器的三种类型:中心化、去中心化、去中心化&共享

排序器去中心化支持活跃性和抗审查性。像 EspressoAstria 这样的共享排序器网络为多个 Rollups 提供了几乎原子级的组合性好处。

证明验证层

证明验证 - 这一层确保在执行和状态转换中的正确性。

模块化堆栈之:证明验证层

有 2 个主要的系统正在开发中:

  • Optimistic - 欺诈证明防止欺诈活动。
  • Zk - 有效性证明通过加密方法确认所有交易的正确性。

Arbitrum & Optimism 是乐观 Rollups 的领导者。

Proof 网络与 Proof 市场

通过 @RiscZero 和 @nil_foundation 的有效性证明市场进行外包证明。

像共享排序一样,外包证明也可能带来像桥接的聚合证明那样的互操作性好处。

共识 & DA 层

共识层,节点就交易的最终顺序达成协议,为 Rollup 的历史提供统一的视图。

模块化堆栈之:共识&DA 层

DA 层进一步保证了重构 Rollup 状态所需的所有数据的可用性。

DA 层充当一个不可变的公告板,上面发布交易数据和证明。

没有这个服务,Rollup 无法保证活跃性。有了 DA 层的交易数据,任何人都可以接着上一个操作员的工作计算下一个块。

# 拓展阅读: "Blockchain as a Database"
+ https://www.cryptofrens.info/p/blockchain-as-a-database-part-1

DA 层还是 Rollup 吞吐量的最终决定因素。

以太坊正在为 Rollups 开发专门的费用市场和"blob"空间,像 Celestia 和 Avail 这样的项目正在专注于轻量级性能和专门的 DA 层。

那些分开共识和 DA 的 DACs,如 EigenDA,可以提供低廉、可预测的费用和保留 DA 带宽的能力。

数据可用性解决方案

尽管这些功能可以分开,但只有当它们一起运作时,才能提供区块链网络的完全安全保证。

共识 & DA 层采纳的最关键的方面是它们所提供的最小信任组合性好处。

改变共识和 DA 层的切换成本会很高,因为一个 Rollup 会失去与之前共享的其他 Rollups 的组合性水平。

结语

下周我将详细介绍第二部分 - 互操作性、基础设施提供者、挑战以及价值在模块化堆栈中如何流动。

完整报告:

https://messari.io/report/the-modular-blockchain-landscape?referrer=author:stephanie-dunbar


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