模块化区块链及其在以太坊终局中的作用

作者：Chris Powers，Does of DeFi创始人；翻译：金色财经xiaozou

1、单体时代？

Solana最近大受欢迎，这是理所应当的。它已度过Alameda危机带来的黑暗时期，迎来强劲的价格走势，不再频繁停机，甚至还成功处理了可谓有史以来最繁忙的空投申领，同时保持着令人难以置信的低费用。从吸引新用户的角度来看，Solana是一个不错的选择：以太坊L2的每笔交易收费高达1美元（我们真的不赞成从BSC或Tron开始）。

Solana的另一大优势就是其单一的全局状态可以立即反映所有市场信号，而无需在rollup或shard分片之间进行套利和桥接。这就好比所有全球交易所的交易都是24小时不间断的，与地理位置或时区无关，所有事件都会立即反映在所有交易所的价格变化中。

这些都是单体区块链最大的好处，但这种设计选择仍然存在缺陷。最值得注意的一个就是，硬件要求非常高，因此Solana的验证器集也变得越来越集中化。这是因为Solana统一处理区块链的所有三个层：执行层、共识层和数据可用性层。

与该设计选择相对的模块化架构——特别是外包数据可用性层——正越来越受欢迎。模块化方法在降低交易成本的同时维持了较低的硬件要求（尽管MEV对这一点构成了威胁）。模块化设计还允许为特定应用提供更有针对性的链和硬件，dYdX就是最好的例子。

Celestia处在模块化运动的前沿，是针对rollup数据效率进行优化的链。另一方面，以太坊已经一点点地实现了模块化方式，一边飞一边建造飞机。我们相信，随着面向数据可用性层（以及其余的模块化堆栈）的竞争愈演愈烈，rollup是实现扩展和降低交易成本的关键。

2、扩展和数据障碍

数据可用性问题最初是在早期的区块链扩展竞争中被发现的。重点是将需要存储的数据量最小化，以便最大化网络节点数量。比特币网络的区块规模之争也是如此。数据可用性是指一个区块链让所有网络参与者都可以访问其数据的能力。攻克这个问题的关键性突破是引入了数据可用性抽样（DAS），正如Bridget Harris描述的那样：

“有了DAS，轻节点就可以通过参与区块数据的随机抽样来确认数据可用，而不必完整下载每个区块。一旦多轮抽样完成—并且达到了确认数据可用的一定置信度阈值—其余交易过程就可以安全进行了。通过这种方式，区块链可以扩展其区块大小，同时保持简单的数据可用性验证。而且，还可以节省大量成本：这些新兴层可以将数据可用性成本最多降低99%。”

Celestia、Avail、NearDA和EigenDA是最重要的DA（数据可用性）项目。它们不需要验证交易，只需检查各区块是否是通过共识添加的，并且网络是否有新区块可用。它们依赖于第三方排序器来执行验证交易。Celestia于2023年10月推出，Avail和EigenDA将在未来几个月上线主网，Near最近宣布了自己的DA解决方案。让我们来看一下它们各自有何独特之处：

• Celestia选择了通过欺诈证明进入市场这一最快途径（optimistic rollup也采用了这种方法）。相应的利弊权衡就是，在当前的配置中，Celestia无法对ZK rollup提供支持。Celestia团队声称，大约70%的新Arbitrum Orbit链都在使用Celestia来实现数据可用性。

• Avail（前Polygon Avail）作为独立于Polygon的区块链，具有快速安全的数据和共识层，为开发人员启动rollup（无论是ZK rollup还是optimistic rollup）提供帮助。

• EigenDA可能是与以太坊对齐程度最高的，因为它是一个DA模块，而非区块链。此外，EigenLayer中再质押的ETH将可用于通过EigenDA实现rollup安全保障。缺点是没有使用数据抽样或数据可用性证明。

• NearDA通过将数据存储在Near的分片链上，可以节省rollup的数据可用性费用。NearDA利用了Near共识机制的重要部分，该部分机制将网络并行化为多个shard分片。

3、启动海量rollup

然后我们来看rollup本身。在基于这些DA供应商构建的rollup中，有许多工具可以使rollup的启动更加容易：

• 通过利用Celestia的模块化数据可用性，Manta Pacific的成本显著低于单体L2解决方案，已经节省的以太坊gas费达100万美元。Manta还使用自定义操作码来验证ZK（零知识）技术，这使得他们拥有协议隐私和本地随机性的成本非常低。

• Mantle网络基于模块化架构构建，该架构将optimistic rollup协议与EigenDA的数据可用性解决方案相融合。这种融合使Mantle网络能够继承以太坊的安全性，同时还可提供更可负担且易于访问的数据可用性。

• kinto是一个KYC链，每个用户和开发人员在该网络上进行交易之前都必须完成护照KYC实名认证流程。它使用Celestia来降低成本。

在一个真正模块化的方式下，每一层模块都是根据具体需求选择的。以下是各种组合方式：

像Eclipse这样的RaaS（rollup-as-a-service：rollup即服务）项目使rollup的启动变得更加容易，开发人员可以选择三个模块中的各模块具体使用哪种技术。

同样，Conduit可以让你在15分钟内部署一个rollup，由Optimism、Arbitrum Orbit和Celestia提供支持。但需要每月向Conduit支付托管基础设施费，并向DA供应商支付单独的数据可用性费用。

模块化带来的大量可能性组合无疑是向前迈出的重要一步。比起如今Squarespace的易用性和定制性，这是否类似于早期创建网站的难度？

4、利弊权衡

尽管DA项目在增长，但许多人对外包DA持保留态度。Vitalik明确表示：“你的数据层必须是你的安全层。”以太坊基金会的另一位成员Dankrad Feist也认可：“如果不使用以太坊获取数据可用性，那么就不是（以太坊rollup），也就不是以太坊L2。”

我们赞成这种观点。但具有外包数据可用性的rollup的安全性将低于使用同一链获取数据和共识（实际上应该称之为“validiums”）的rollup，尽管对于某些应用程序来说是足够安全的。使用这类rollup的短期项目将很快浮现，也会很快消失，充其量只能成为一个不错的实验测试场。然而，对于长期持有金融资产而言，像以太坊这样的L1或使用同一条链获取数据和共识的rollup仍将是风险最低的网络。

5、以太坊正在走向模块化

虽然对外包数据可用性持怀疑态度，但以太坊在模块化架构方向越走越远。分片扩展的早期愿景被抛弃，取而代之的是模块化之路。

实现此愿景所需的三大主要更新是rollup、提议者-建设者分离（“而非区块提议者自己生成一个‘收益最大化’的区块，而是将任务委托给外部参与者（建设者）市场”）以及数据抽样。后者是轻节点仅通过下载一些随机选择的数据片段来验证区块是否已发布的一种方式。这在技术层面上比其他两个更具挑战性，需要两到三年的时间才能交付。

重要提示：EIP-4844是在数据抽样开始之前改进以太坊数据可用性层的第一步。如前所述，增强以太坊性能就好比在飞行时建造飞机；在以太坊基金会认识到对rollup的需求时，该团队选择使用blobs（专为rollup数据量身定制的专用空间）扩展区块。Blobs有望将rollup交易成本降低10倍。EIP-4844计划于3月或4月与Dencun升级一起上线。这是一个在两到三年内保持以太坊竞争力的临时解决方案，而长期解决方案将支持主网本身的有效性证明，这将使rollup的成本降低若干数量级。

虽然Solana可能会强烈捍卫其单体架构理念（并且可能在许多用例中被证明是正确的），但整个行业似乎正在向模块化汇集。就以太坊而言，只有模块化架构才能实现这样的未来：

* 多亏了rollup，对于数百万用户来说交易变得更便宜了（可扩展性）；

* 网络免受审查和51%攻击等威胁（安全性）；

* 普通PC甚至是移动设备都可以运行节点来验证交易（去中心化）。

有人可能会问，以太坊的模块化架构是否解决了原本无法解决的区块链三难困境？从技术上讲，因为以太坊不再是一个单体网络，所以它并没有解决这一难题，但作为一个模块化网络，可以说它提供了解决方案。

在上述未来的三方面中，我们认为去中心化是解决三难困境最重要的部分。创新最终会降低交易成本；优先考虑去中心化（尤其是地理位置上的）是确保网络长期安全的唯一途径。以太坊拥有最多的分布式验证器集，验证器数量超过80万，是去中心化的领袖。与此同时，采用模块化方法，它可以通过启动自定义rollup来适应新的设计创新。Celestia和其他项目当然也持同样的看法。剩下的问题就是，以太坊是否能够在这个模块化方向上快速发展，跟上竞争步伐，其竞争对手是从头开始构建的，不像以太坊那样边飞边修理飞机。