模塊化區塊鏈:推動Web3生態進化的基礎設施

模塊化區塊鏈將成爲下一輪週期的關鍵基礎設施,但這並不意味着單體區塊鏈會被取代。相反,模塊化區塊鏈的發展將推動單體區塊鏈繼續進化,兩者將優勢互補,共同支撐下一個10億用戶級的Web3生態。

相比於準確定義模塊化區塊鏈,通過分析交易和區塊數據來理解其執行層、數據可用層、共識層和結算層,可以形成更直觀的認識。

執行層作爲單體區塊鏈交易擴容和計算外包的先行者,正在不斷發展。數據可用層不僅降低了區塊鏈數據存儲成本,還在共識層保障下實現了數據驗證後的可用性。共識層致力於復用去中心化的力量,打造全新的去中心化構建框架。結算層則專注於優化帳戶資產與交易流水的匹配和關聯。

單體區塊鏈的定義、發展歷程及局限性

比特幣的誕生標志着去中心化電子現金系統的到來,讓人們認識到了區塊鏈技術和工作量證明共識機制。隨後以太坊作爲智能合約平台的出現,展現了區塊鏈在金融、社交、遊戲等領域的廣闊前景。盡管區塊鏈仍處於發展初期,但其潛力巨大。

目前主流的公鏈都可稱爲單體區塊鏈。它們以交易爲載體,通過區塊存儲合法交易記錄,並通過特定共識機制實現去中心化、無需信任、不可篡改的分布式帳本網路。

單體區塊鏈的特點是可以獨立構建完整生態,但隨着發展也出現了交易擁堵、成本上升、參與門檻高等問題。爲解決這些問題,業內進行了廣泛探索,包括狀態通道、側鏈、Rollup、輕節點、分片、模塊化等技術方案。

模塊化區塊鏈的定義及產品

模塊化區塊鏈通過重新定義區塊鏈的分層架構,將其劃分爲獨立且可組合的模塊。這種模塊化設計可以提升各方面性能,滿足多樣化應用場景。

從用戶視角分析,可以直觀理解模塊化區塊鏈的各層功能:

• 執行層負責交易的批量處理和狀態計算
• 數據可用層存儲和維護壓縮後的交易數據
• 共識層保障執行層在數據可用層和結算層的安全性
• 結算層確認狀態轉變的最終性

執行層產品及發展

執行層產品最早源於解決以太坊性能問題的需求。目前主流方案包括:

• Rollup技術:如Optimism、Arbitrum等
• ZKRollup:如Starknet、zkSync等
• 並行交易:如Fuel

隨着執行層產品的發展,出現了Rollup即服務的方案,如Sovereign Labs、Stackr Labs等,構建了單Hub多Rollup的樹狀執行層架構。

未來執行層仍有許多待解決的問題,如去中心化定序器、zkEVM、並行交易等。

數據可用層產品及發展

隨着鏈上數據規模的爆發式增長,如何高效、低成本地存儲和處理區塊鏈數據成爲重要研究方向。

以太坊通過EIP-4844等方案提出自身的數據分片和狀態擴容方案。專門的DA產品如Polygon Avail、Celestia等也在技術方案上不斷創新。

此外,在數據存儲層面也出現了BNB Greenfield、Kvye、Arweave等新產品。

共識層產品及發展

共識機制是保障區塊鏈網路安全的關鍵。目前主流共識機制包括PoW和PoS。

PoW面臨冷啓動困難等問題,新公鏈常通過聯合挖礦等方式解決。PoS則需要足夠高價值的權益才能保障網路安全。

以太坊合並後的PoS共識成爲新一代共識層產品的基礎。EigenLayer等項目提出Restaking概念,復用質押的ETH來保護其他網路。

結語

模塊化區塊鏈與微服務架構類似,將區塊鏈拆分爲獨立可組合的模塊,有望帶來更高的擴展性和靈活性。各層產品不斷發展,未來將爲區塊鏈技術的創新和應用帶來更多機遇。