本文主要圍繞 “模塊化” 區塊鏈，介紹了 “模塊化” 的組成、作用、運作和數據可用性等基礎知識，並展望模塊化區塊鏈在未來的發展。
原文：Modular Blockchains: A Deep Dive（Volt Capital）
作者：Alec Chen
原用標題（譯後）： “模塊化” 區塊鏈簡介
1/ “模塊化區塊鏈” 的概念正在成為圍繞可擴展性和區塊基礎設施所做的一種類別定義敘述。
2/ 這個論點很簡單：我們可以通過分解 L1 區塊鏈的核心部分，將單個層改進 100 倍，使區塊鏈變成一個更加可擴展、可組合以及去中心化的系統。
3/ 一起簡單回顧下區塊鏈基礎知識，區塊鏈中的區塊由兩個部分組成：區塊頭和與區塊頭相關的交易數據。
4/ 簡要概述一下組成一條區塊鏈的功能 “層”。
- 執行層：交易和狀態的改變首先會在這裡進行處理。通常用戶也會通過執行層與區塊鏈進行交互，包括簽名交易、部署智能合約以及轉移資產。
- 結算層：結算層用於驗證 rollup 的執行結果以及解決爭議。它不存在於單一型鏈中，是模塊化堆棧的可選部分。類比一下，對於美國法院系統來說，結算層就好比它的最高法院，在爭議問題上提供最終裁決結果。
- 共識層：區塊鏈的共識層通過全節點網絡下載和執行區塊的內容，就狀態轉換的有效性達成共識，從而提供排序和最終確定性。
- 數據可用性層：應該將驗證狀態遷移有效性所需的數據發布並儲存在這一層。在惡意區塊提議者扣留交易數據的攻擊事件中，這些數據可以被輕鬆驗證。數據可用性層是區塊鏈可擴展性不可能三角中的主要瓶頸，我們將在後面探討。
5/ 為了讓區塊鏈變得去中心化，硬件要求一定不能成為參與的限制，驗證網絡的資源要求也要放低。
6/ 可擴展性指的是區塊鏈的吞吐量除以它的驗證成本：區塊鏈處理不斷增多的交易量，同時保持較低的驗證資源要求的能力。
7/ 有了模塊化的執行層和數據可用性層，區塊鏈可以擴大計算規模，同時通過打破吞吐量和驗證成本之間的相關性，保持讓網絡變得去信任、去中心化的特質。
8/ @ Vitalik Buterin 在文章 Endgame 中指出，儘管區塊驗證（保持區塊生產者的誠實）應當保持去中心化，但未來的區塊生產可能會集中在池和服務於可擴展性目的的專門生產者身上。
9/ 可以通過將區塊鏈節點拆分為全節點和輕客戶端做到這一點。但這種模式會涉及兩個問題：區塊驗證（驗證計算結果的準確性）和區塊可用性（驗證所有發布的數據）。
10/ 全節點會在區塊中下載、計算和驗證每一筆交易，而輕客戶端只需要下載區塊頭，並假設狀態轉換是有效的。
11/ 輕客戶端有賴於全節點生成的欺詐證明來驗證交易。反過來，它允許輕客戶端自動識別無效的交易，使它們能夠在與全節點幾乎相同的安全保證下運行。
12/ 這就是我們最小化信任同時擴大吞吐量規模的方式：讓計算變得集中，同時保持對這種計算的驗證是去中心化的。
13/ 數據可用性問題
雖然欺詐證明是解決去中心化區塊驗證的有效工具，但是全節點依賴於區塊可用性來生成欺詐證明。
14/ 作惡的區塊生產者可能會選擇只發佈區塊頭，並且扣留部分或全部的相應數據，讓全節點無法驗證或識別無效交易，從而通過生成欺詐證明來警告輕客戶端。
15/ 在這種情況下，輕客戶端將繼續追踪潛在無效鏈的鏈頭，從全節點中分叉出來。（要記住輕客戶端不會下載整個區塊，只會默認假設狀態轉換是有效的。）
16/ 我們的探討好像回到了原點，輕客戶端如何保證在無需下載整個區塊的情況下發佈區塊中所有的交易數據——集中硬件需求從而違背輕客戶端的目的？
17/ 我們利用叫作糾刪碼的數學原語來進行數據可用性採樣，讓輕客戶端通過隨機採樣區塊的一小部分，有概率性地確定已經發布的整個區塊內容。
18/ 儘管我們通過區塊生產者硬件的升級讓 rollup 的吞吐量有了指數級的增長，但是真正的可擴展性瓶頸在於區塊可用性而不是區塊驗證。要點：吞吐量最終會被數據可用性所限制。
19/ rollup 的架構也為我們帶來了一種獨特見解，即區塊鏈本身不需要提供執行和計算功能，而只需要提供排序區塊的功能並保證那些區塊的數據可用性。
20/ 這是第一個模塊化區塊鍊網絡 @CelestialOrg 背後主要的設計理念。Celestia 僅關注於通過數據可用性採樣，為交易排序和數據可用性保證提供數據可用性層。
21/ 同時，區塊鏈堆棧的所有前端所取得了進步：@fuellabs_ 正在執行層開發一個並行 VM，而 @optimismPBC 團隊則正在開發分片、激勵驗證和去中心化定序者。
22/ 合併後的以太坊開發路線圖包括統一結算層和數據可用性層的計劃。Danksharding 會將以太坊 L1 的數據分片轉變為 “數據可用性引擎”，從而讓 L2 的 Rollup 實現低成本、高吞吐量的交易。
23/ 除此之外，對 L2 方案的使用逐漸增加以及它的流行解鎖了 L3：分形式擴容。它讓應用專用型 Rollup 得以部署在 L2 上，為開發者解鎖定制性和互操作性。
關於分佈式擴容的文章：https://t.co/gNq6rYUAtC
24/ 類似於網絡架構從本地服務器發展為雲端服務器，去中心化網頁也正在從單一型區塊鏈與孤立式的共識層，發展為具有共享共識層的模塊化、應用專用型區塊鏈。
25/ 不管最終流行的解決方案和實現是什麼，明確的是：在模塊化的未來，用戶才是最後的贏家。
完整的文章：https://t.co/4qayl99MnR
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