模塊化區塊鏈:解決區塊鏈擴展性問題的新思路

區塊鏈技術自誕生以來一直面臨着可擴展性的挑戰。隨着用戶和交易量的增長,單體區塊鏈架構難以滿足日益增長的需求。模塊化區塊鏈作爲一種新興的解決方案,正逐漸成爲行業關注的焦點。

單體區塊鏈VS模塊化區塊鏈

單體區塊鏈如比特幣、以太坊等,獨立承擔着網路的各個層面,從數據存儲到交易驗證,再到智能合約執行。這種設計雖然簡單直接,但也限制了網路的擴展性。

相比之下,模塊化區塊鏈將區塊鏈系統分解爲多個專門的組件或層次,每個組件負責處理特定的任務,如共識、數據可用性、執行和結算。這種模塊化設計帶來了更高的靈活性和可擴展性。

以以太坊爲例,一條成熟的單體區塊鏈一般可以分爲四個架構層:

• 執行層:處理交易和智能合約的執行
• 結算層:確認交易的最終狀態
• 數據可用性層:確保區塊數據可獲取
• 共識層:就區塊的順序達成一致

模塊化區塊鏈則將這些功能分離,允許每一層針對特定需求進行優化。這種分離不僅提升了性能和效率,還促進了不同區塊鏈間的互操作性。

模塊化如何解決"不可能三角"

區塊鏈的"不可能三角"指的是一個區塊鏈網路難以在安全性、去中心化性和可擴展性這三個核心屬性上同時達到最優狀態。模塊化設計爲解決這一難題提供了新的思路。

通過將不同的功能分配給專門的模塊,模塊化區塊鏈能夠在維持去中心化和安全性的基礎上,實現更高的可擴展性和更低的交易成本。例如,比特幣的閃電網絡和以太坊的Rollup技術,都是模塊化思想的體現。

模塊化區塊鏈的主要類型

執行層:Layer解決方案

Layer是區塊鏈架構中執行層的延伸,通過構建在底層區塊鏈之上的鏈下網路來提升主鏈的可擴展性。目前最主流的Layer解決方案是Rollup技術,包括Optimistic Rollups和ZK Rollups。

Optimistic Rollups採用"樂觀"假設,默認所有交易有效,只在出現爭議時進行鏈上驗證。目前採用這種機制的Layer有Arbitrum、OP、Base等。

ZK Rollups則使用零知識證明技術,要求所有交易在被接受前必須經過有效性證明。採用ZK Rollups的Layer包括Linea、Starknet、zkSync等。

數據可用性層和共識層

Celestia作爲模塊化區塊鏈領域的先驅,專注於提供數據可用性層和共識層服務。它採用了創新性的技術如糾刪碼和數據可用性抽樣,顯著降低了數據存儲成本並優化了存儲效率。

EigenDA則是一個基於以太坊的數據可用性服務,利用再質押機制來增強安全性和去中心化程度。

結算層

Dymension是一個基於Cosmos的模塊化區塊鏈平台,爲RollApp的開發提供了簡潔的框架。它由RollApp和Dymension Hub兩部分組成,前者負責應用程序的執行,後者承擔共識和結算功能。

Cevmos則專注於爲EVM兼容的rollups提供結算層服務,旨在簡化以太坊生態中現有應用的遷移過程。

比特幣生態的模塊化探索

隨着Ordinals協議和比特幣ETF的推動,比特幣生態也開始探索模塊化的可能性。由於比特幣網路本身的局限性,對模塊化擴展的需求可能比以太坊更爲迫切。

Merlin和B² Network是比特幣Layer領域的代表性項目。Merlin採用ZK-Rollup技術並引入去中心化預言機網路,而B² Network則通過模塊化設計,將執行、數據可用性和驗證等功能分離。

結語

模塊化區塊鏈技術代表了一種更加"靈魂化"的可插拔產品思路。它不僅爲構建下一代去中心化應用提供了堅實的基礎,還爲解決區塊鏈擴展性問題開闢了新的道路。隨着技術的不斷成熟和應用領域的拓展,模塊化區塊鏈有望推動整個行業向着更加開放、靈活和安全的方向發展。