不可忽視的底層基礎建設變革
作者：岳小魚
“請給我以我所要的東西吧，同時，你也可以獲得你所要的東西。”
亞當斯密在《國富論》中第一次提出了分工合作的觀點，並系統全面地闡述了分工合作對市場整體效率的提升。
模組化的本質是就是分工合作，一個完整系統可以拆分為可替換的不同模組，不同的模組是獨立的、安全的和可擴展的，同時不同的模組可以組合在一起，實現整個系統的運作。
一個自由市場終將走向分工合作，從而帶動整體效率的巨大提升。
目前，模組化是區塊鏈產業的核心敘事之一，雖然現在市場的注意力不在這類底層基建項目，但底層基礎建設的完善是推動產業發展的重要力量。
本文將對模組化區塊鏈進行深度剖析，全面了解模組化的發展歷程、當前市場格局以及未來的發展方向。
什麼是模組化
其實，區塊鏈產業中的模組化發展由來已久，我們可以站在模組化的視角再回顧下整個產業的發展。
最早的比特幣鏈就是一個完整的系統，各個模組緊密結合，實現「比特幣」的轉帳、記帳等貨幣能力。
但是比特幣鏈的問題主要是擴展性不足，無法承載更多的使用場景，因此出現了被稱為世界電腦的以太坊。
可以說以太坊就是比特幣的模組化，為比特幣鏈增加了執行模組，即 EVM（Ethereum Virtual Machine，以太坊虛擬機器）。
虛擬機器就是程式碼的執行環境。比特幣只能執行較簡單的轉帳等操作，如果要執行複雜的程式碼，需要引入虛擬機器。
因此，在以太坊鏈上，出現了各類區塊鏈應用，例如 DeFi（去中心化金融）、NFT（可以理解為數位收藏）、SocialFi（去中心化社交）、GameFi（區塊鏈遊戲）等。
後來，以太坊的性能也無法滿足日益增長的各類應用場景的需求了，又出現了各種 Layer2 網絡，也就是以太坊的模組化，將以太坊的執行模組轉移到鏈外，從而變相實現了擴容。
所謂 Layer2，中文叫第二層，就是在以太坊鏈這個一層網絡基礎上，再架設一層網絡，將大量的計算轉移到這個網絡上，然後再將計算結果回傳到以太坊上，從而減少以太坊的運算量，提升了以太坊的速度。
以太坊的執行層被模組化後，隨著各類 Layer2 的湧現，以太坊進一步被模組化，整體被拆分為了四層：
- 執行層：主要負責處理交易和執行智慧合約；（類比一場球賽，根據球賽規則打球）
- 結算層：驗證執行層狀態並解決爭議，完成交易的最終結算，確保資產的轉移和記錄永久保存在區塊鏈上，決定區塊鏈的最終狀態；（解決球賽中出現的問題）
- 資料層：通常包括資料儲存、傳輸和驗證等功能，保證區塊鏈網路的透明度和信任；（直播或記錄球賽的情況）
- 共識層：透過特定的共識演算法驗證交易並創建新區塊，實現網路中數據和交易的一致性；（確保大家對同一場球賽的結果認知相同）
每一層都出現了各類項目，每一層的效率都在提升，將各類項目拼裝之後很容易就可以建立一個新區塊鏈。
這裡可以類比電腦產業的發展。
最早是蘋果的一體機，微軟的 Windows 系統出現後，市場上出現了許多組裝機，每部分組件你都可以購買很高的配置，最後組裝成一台高效能的電腦。
在區塊鏈世界裡，如果一個鏈想要便宜的存儲，就可以使用獨立的資料可用性層，類似外接硬碟，儲存空間大，便宜好用。除了資料層，每個模組都是可插拔的，靈活組裝。
但是組裝機出現後，並沒有完全取代蘋果這樣的一體機。
因為有很多使用者並不關心或說沒有精力去研究各類配置，他們只想要一台好用的計算機。一體機可以使得各部分組件的協作配合最好，也就使得每部分的效率發揮到最大，反而比配置更高的組裝機的體驗更好。
例如 Layer1 主流公鏈之一的 Solana，就是一個典型的 “一體機”，沒有模組化，但是性能也極高，上面誕生了很多熱門項目。
所以我們可以看到模組化的顯著優勢以及隱含劣勢，
優勢：
- 去中心化：透過將資料層分離，降低對節點的硬體需求從而提高節點數量，提高網路去中心化程度的同時不比引入額外的信任假設；
- 簡化鏈部署：透過利用模組化設計, 新區塊鏈的啟動成本和設計架構的開發成本降低；
- 提高鏈的性能：各個模組的性能都得到了巨大的提升，對以太坊來說，就是實現了以太坊的擴容；
- 促進生態繁榮：各模組承擔不同功能，並確保整體的安全性；
- 提高使用者體驗：例如降低使用難度、降低交易費用
劣勢：
- 安全性：與一體化區塊鏈不同, 將資料層委託給第三方可能帶來風險，無法像一體鏈那樣去信任的確保安全。因此模組化架構並不安全，尤其是在需要大量跨鏈通訊的情況下，駭客的攻擊面更廣。
- 複雜性：複雜的設計帶來了更高的風險。由於模組化建造中有眾多模組可供選擇，而不同模組之間存在潛在的盲盒風險，如何建構更穩定的模組化系統便成為了一個需要關注的問題。
關鍵項目分析
從全局的視角來看，整體可以分為三大層次，
- 應用層：
- 各類 DApp 應用（去中心化應用），建構在區塊鏈之上
- 目前包含了幾大類別，包括 Wallet（錢包，Web3 世界的門戶）、DeFi（去中心化金融）、NFT（可以理解為數位收藏）、SocialFi（去中心化社交）、GameFi（區塊鏈遊戲）等。
- 中間層：
- 如果應用層直接與區塊鏈交互，效能、使用者體驗都會受到區塊鏈技術特性的很大限制，尤其是現在是多鏈格局，市場上有非常多的區塊鏈，各自的技術架構、系統特性等各不相同，應用的開發難度以及使用者體驗都受到了很大影響。
- 為了提升使用者體驗以及應用的開發難度，出現了這樣的中間層，橫向拉通各類區塊鏈，並把區塊鏈的特性封裝起來，為應用開發提供各類技術中間件，包括帳戶抽象（即使用者的帳戶可以被編程，擴展出各種複雜功能）、鏈抽象（即把鏈抽象之後，用戶側無需感知各個鏈的差異，基於自己的意圖直接使用各個鏈）等等。
- 公鏈層：
- 執行層：分為 EVM（以太坊虛擬機器）、等效 EVM（與 EVM 相容的虛擬機器）、平行 EVM（支援平行交易的 EVM）、模組化 VM（非 EVM 類型的虛擬機器）
- 結算層：除了可以結算到以太坊上，目前主要的結算模組化項目是 Dymension；
- 資料層：也稱為資料可用性層，這一層的專案是最多的，因為資料儲存的成本佔據了交易費用的大頭，因此市場上有很強的需求來獲取便宜好用的儲存模組，以太坊本身的儲存太貴，模組化專案中龍頭是 Celestia，比特幣生態的頭部專案主要是 Nubit；
- 共識層：Celestia 也做了共識層，但這動搖了以太坊的根基，以太坊社區不承認採用 Celestia 作為共識層的公鍊是以太坊的 Layer2，而且 Celestia 的安全性並未像以太坊那樣已經得到了時間的驗證，安全度不足；
接下來，我們具體分析三個關鍵的項目，Celestia、Dymension、AltLayer。
2.1 Celestia
- 基礎介紹
- 作為第一個提出模組化區塊鏈概念的項目，Celestia 可以說是模組化賽道的先驅，尤其是其幣價爆拉之後，吸引了市場的注意，從而打開了整個賽道的天花板。
- 建立一個可擴展的資料可用性層，從而實現下一代可擴展的區塊鏈架構—— 模組化區塊鏈，旨在使任何人都能以最小的開銷輕鬆部署自己的區塊鏈。
- 運作機制
- 數據可用性採樣
- Celestia 不處理交易的有效性，也不執行交易。它只對交易進行打包排序和廣播，所有交易有效性規則均由客戶端的 Rollup 節點強制執行（即實現共識層和執行層的解耦）
- 資料驗證方式：抽像地說，可以將區塊資料劃分為方陣（例如 8x8），透過編碼，在原始資料上添加額外的「校驗」行和列，形成更大的方陣（例如 16x16）。透過對這個大方陣內的部分數據進行隨機採樣並驗證其準確性，就可以確保整體數據的完整性和可用性，即使部分數據丟失或損壞，仍然可以使用校驗和數據恢復整個數據
- 主權 Rollup
- 交易驗證方式：主權 Rollup 與智能合約 Rollup（如 Optimism、Arbitrum、zkSync 等）之間的主要區別在於交易驗證方式。在智慧合約 Rollup 中，交易由部署在以太坊上的智慧合約進行驗證。而在主權 Rollup 中，Rollup 節點本身負責驗證交易
- 升級方式：
- 對於智慧合約 Rollup，升級取決於結算層的智慧合約。要升級 Rollup，需要修改智能合約。這可能需要多個簽章來控制誰可以發起智能合約的更新。儘管團隊控制升級多重簽章的情況很常見，但透過治理來控制多重簽章也是可行的。由於智能合約位於結算層，因此受到結算層社會共識的限制。
- 主權 Rollup 透過類似於 Layer 1 區塊鏈的分叉進行升級。發布新的軟體版本後，節點可以選擇將其軟體更新為最新版本，如果節點不同意升級，它們可以繼續使用舊軟體。這樣的選項使得社區中運行節點的人可以決定是否接受新的更改，即使大部分節點進行了升級，也無法強制它們接受升級。這種特性使主權 Rollup 成為真正的「主權」Rollup。
- 量子重力橋（QGB）
- 充當了 Celestia 和以太坊（或其他 EVM L1 鏈）之間的橋樑，實現了兩個網路之間的資料和資產傳輸
- 透過引入 Celestium（EVM L2 Rollup）的概念，利用 Celestia 實現數據可用性，同時選擇以太坊作為結算層。這樣就實現了充分利用兩個網路優勢，即 Celestia 的可擴展性和資料可用性，以及以太坊的安全性和去中心化特性
- 數據可用性採樣
2.2 Dymension
- 基礎介紹
- Dymension 是一個建立在 Cosmos 上的主權 Rollup，旨在透過 Dymension Chain（結算層）、RDK（RollApp 開發工具包）和 IRC（Rollup 間通訊）使 RollApp（以客製化應用程式為重點的區塊鏈）的開發變得簡單。
- Dymension 的核心特徵是將結算層模組化，但同時提供了 RaaS（Rollup as a service）的能力，與 AltLayer 是競爭對手。
- 運作機制
- 前端→RollApps；RollApp 是 Rollup 與 App 的結合，是 Dymension 上專用於特定應用程式的高效能模組化區塊鏈，使用 Dymension RollApp 開發工具包（稱為 RDK）建構。
- 後端→Dymension Hub；Dymension Hub 使用 Cosmos SDK 構建，作為結算層，它利用 IBC 在 Dymension RollApp 之間進行安全訊息傳輸。
- 資料庫→資料可用性網路；資料可用性網路是去中心化的，並且保存資料的時間較短。
2.3 AltLayer
- 基礎介紹
- 一個樂高積木式的模組化 RaaS（Rollup as a Service）發鏈平台：橫跨模組化與 Restaking 這兩大概念
- 可以快速建造一個由 Layer 1 保護的快速且可擴展的、為應用程式量身定制的 Rollup，不僅允許開發人員使用，而且允許幾乎沒有編碼經驗的人只需單擊幾下即可在 2 分鐘內完成自訂的 Rollup
- 運作機制
- 一鍵發鏈能力（基於 OP Stack、Arbitrum Orbit、zkSync ZK Stack、Polygon CDK）
- 再質押服務（基於 EigenLayer）
- 第三方 DA（基於 Celestia、EigenDA、Avail）
- 第三方排序器（基於 Espresso、Radius）
模組化的未來敘事
模組化的未來敘事方向主要有三：以太坊模組化的進一步深化、Cosmos 生態的擴展、比特幣生態的崛起。
模組化從以太坊開始，也在以太坊成熟，但還有兩個生態不能忽視：一個是 Cosmos、另一個是 BTC。
Cosmos 的出現是為了解決跨鏈問題，建立一個多鏈生態，基於 Cosmos 技術組件的鏈可以共享安全性以及便捷跨鏈。
在實現這個目標的時候，Cosmos 構建了一鍵發鏈能力，模組化的程度非常高，已經發展了多年，目前很多知名項目都出自 Cosmos 生態，比如上面提到的 Celestia、Dymension，以及熱門的 BTC 質押項目 Babylon。
而 BTC 作為區塊鏈產業的創始鏈，也是市值最大的公鏈，接近以太坊市值的三倍，因此比特幣生態也非常具有想像空間，目前正在蓬勃發展，許多在以太坊已經驗證過的技術，直接拿到比特幣生態在使用。
- 以太坊模組的進一步深化
- 數據可用性層：這一層是出現專案最多的模組，也是競爭最激烈的賽道。目前的龍頭是 Celestia，但 Celestia 面臨許多挑戰，首先以太坊主網上線 EIP-4844 後，Rollup 資料可以以 Blob 形式存儲，資料儲存費用大幅降低，Celestia 這類外部 DA 不再具備成本優勢；再加上 Celestia 有許多強勁的挑戰者，包括共識網路已經具備可信度的 L1 區塊鏈 Near 的 NearDA、再質押龍頭專案 EigenLayer 推出的 EigenDA。
- 中間件層：現在和未來都是多鏈格局，用戶和流動性都被割裂了，為了在應用層給用戶提供更好的體驗，出現了很多中間件服務，目前熱門的概念就是帳戶抽象（即使用者的帳戶可以被編程，擴展出各種複雜功能）和鏈抽象（即把鏈抽象之後，用戶側無需感知各個鏈的差異，基於自己的意圖直接使用各個鏈）。
- RaaS：一鍵發 Layer2，整合了各類模組化底層服務，為開發者提供快速建構 Layer2 的企業級服務，降低了開發門檻，這就意味著未來 Layer2 更多的不是拼技術，而是拼生態、拼運營，拼應用層的服務。
- ZK 技術：零知識證明技術在區塊鏈中有兩個用途，一個是用來驗證計算的正確性，可以更快地驗證而不需要重新計算，另一個則是用來保護隱私，只需提供 ZK 證明，而無需揭示原始資訊。目前在 Layer2 中主要用於驗證計算的正確性，未來的方向主要是將虛擬機器 ZK 化。在以太坊路線圖中，ZK 是 Verge 階段的核心，將 SNARK 引入 L1 EVM，各類 Layer2 也在融合 ZK 技術，以太坊創辦人 Vitalik 曾說：「在 10 年內，所有的 Rollup 都是 ZK」。
- Cosmos 生態的擴展
- 2022 年 Luna 暴雷後，Cosmos 生態受到了重創，但是經過一輪熊市的發展，我們可以看到 Cosmos 生態並沒有死亡，而是出現了很多先驅性的項目，包括數據可用性層的先驅 Celestia、結算層的先驅 Dymension。
- Cosmos 生態系統採用了多鏈架構，可以支援多個獨立的區塊鏈同時存在並相互交互，具有很強的互通性。
- Cosmos 鏈採用模組化的設計，使得開發者可以選擇和組合不同的模組來建立自己的應用鏈，為開發者提供了非常大的自主權和靈活性。
- Cosmos 同樣面臨許多問題，包括建立和維護應用鏈的費用非常昂貴，Cosmos Hub 缺乏收入模式，經濟模型不可持續等，這些都是未來需要解決的問題。
- 比特幣生態的崛起：
- 從 Ordinals 協議出現後，市場開始對比特幣生態產生了極大的關注，過去一年出現了銘文熱潮、BTC L2 熱潮以及比特幣再質押熱潮。
- 比特幣生態的發展方向主要有兩個，一個是基於比特幣技術的自身特性進行擴展，另一個則是相容 EVM，打通比特幣和以太坊生態的流動性。
- 以太坊就是比特幣的模組化，甚至可以說是測試網，因此許多以太坊中發展較成熟的技術都可以直接拿來用到比特幣生態，目前已經出現了許多模組化項目，例如數據可用性項目 Nubit，Layer2 專案 Merlin、BitLayer 等，以及比特幣共享安全服務專案（再質押）Babylon 等。
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