扩容新设想,读懂近期走热的模块化公链

本文只是站在确保宏观逻辑准确的前提下,以最浅显易懂的语言介绍其核心原理。

原文标题:《一文读懂近期走热的模块化公链》

最近,模块化公链逐渐成为圈内讨论的热点。字面意思理解,模块化公链就是将公链的技术、应用、规则和标准进行模块化,便于不同的项目开发者根据个性化需求匹配处理方案。

当然,模块化公链本质上是一种围绕扩容解决方案所提出的设想,在目前的技术环境下并未产生完全成功的实验者。因此,对于目前主打这一概念的项目,无论是投资者还是开发者,都应当审慎甄别、理性选择。

另外,鉴于这一概念目前并未成熟,且业内解读不一,故本文只是站在确保宏观逻辑准确的前提下,以最浅显易懂的语言介绍其核心原理,若某项细节存在一定偏差,敬请谅解。

基于Layer2的概念合集

具体来看,模块化公链旨在将系统拆分成多个模块组件,让其具备区块链的属性,它们甚至可以拥有DEX应用链、稳定币应用链、NFT应用链和衍生品应用链等细分功能。开发者可以将这些新模块抽离出来,任意排序组合,用以实现更为高阶的功能。另外,模块化公链自有其一套独特的逻辑,力图弱化“不可能三角”的难题,践行区块链技术的核心精神。这其间的细节,我们会在下文谈到。

其实早在几年前,模块化公链的概念就已被提及,但很快被其他热点冲淡。从去年下半年开始,模块化公链才反复被大V提及,因为以太坊Layer2方案在那时开始兴起,而Layer2正是实现公链模块化的重要基础和前提。需要注意的是,模块化公链主要是针对以太坊升级提出的解决方案,其叙事逻辑围绕以太坊展开。但是,目前也有其他链上的项目也以此为参考进行性能改进。

众所周知,区块链技术的“不可能三角”始终是开发者和用户的一块心病,Layer2等解决方案专为解决这一核心痛点而生。Layer2的具体路径是将数据的计算和处理放到以太坊的第二层网络,第一层网络主打安全性也即共识。模块化公链则更进一步,将区块链细分为三层:执行层、结算层和数据可用层。

扩容新设想,读懂近期走热的模块化公链

通常来看,上述三层其实早已存在,但是他们被耦合在以太坊网络之中,并无十分明确的界限和分工。模块化公链要做的就是解耦,首先以Layer2应用为技术环境,将隐私安全、节点验证、交易确认、数据存储、欺诈证明等功能分门别类细化处理,整体上实现链上的扩容。下面围绕这三层做具体解读。

3层网络深度协同,次序化处理交易数据

首先看执行层,这主要面向用户端,也就是各类Layer2的Rollup应用,如Arbitrum和Optimism等,核心职能是将用户的交易快速打包处理。这一层比较好理解,也是链上应用的首要功能。但是,关于各类Rollup方案牺牲去中心化以追求性能的质疑从未间断。在极端环境下,模块化公链执行层高速率的另一面会不会是大节点联合作恶?而这一疑问,将由结算层解决。

结算层主要负责验证交易信息的安全性,也称共识层。比特币和以太坊的运行速率广为大众所诟病,但这是POW共识机制下,全节点验证模式所带来的。因此,比特币和以太坊被公认为是全网最安全的公链。时下多条TVL排名前列的高性能公链,均是部分舍弃去中心化以求得性能上的突破。

在模块化公链的设计中,执行层的打包后的交易数据,均提交给以太坊结算层成千上万个节点共同处理和验证,而防欺诈证明技术将在其中发挥作用,这本身就能较大弱化部分节点作恶风险,对冲Rollup端涉嫌中心化的隐患。当然,Rollup自身也在技术端不断迭代,以进一步拥抱去中心化。

然而,随着交易数据的激增,全节点验证模式下的以太坊,一定会更加拥堵,这会进一步透支用户的耐心。对此,模块化公链给出的思路是,按照重要性对验证数据进行优先级排序,越重要的数据优先级越高,可以更早地被更多的节点验证。单个用户之间小额点对点转账数据,则无需劳师动众让多数节点参与处理。这样,就能极大地减缓以太坊的链上负荷,提高运行速率。

值得关注的是,今年下半年以太坊共识机制从POW转入POS,为此创造了条件。可以说,结算层对于交易数据的结构化、差异化、次序化、分类化处理,是模块化区块链的灵魂。

最后来看数据可用层,这是Rollup数据的存储层,用来存储最原始的交易数据。我们可以将其理解为备胎,因为他的功能非常单一,只有存储,不执行任何智能合约协议,完全不涉及计算。他的核心职能,就是保证交易数据正确可用,为防欺诈证明提供资料,或者在遭遇网络攻击的情况下凭借原始数据帮助用户追溯资产、降低损失。

还有一点不容忽视,如果将数据存储在L1层(结算层)会非常昂贵,单辟出一条仅供存储的链,或许是高性价比的选择。所以,数据可用层是整个公链系统的补充,可为信息安全提供双重保险。

部分玩家发起探索,期待设想最终落成

模块化公链之所以在最近走热,主要是被Celestia等一系列相关项目带火的。

2月7日,Cosmos官方宣称,其模块化区块链网络Celestia第一个公共测试网将于2022年第二季度推出,并将于年底上线主网。但是Celestia并未发布通证,也没有公布经济模型。与Celestia技术逻辑相似的Avail,则是由Polygon于去年6月底推出。二者之间的共性是从技术上,扮演着一个单独的数据可用层或共识层的角色,以辅助整个系统的运转。最关键的是,Celestia和Avail是可插入的,并且内存占用空间很小,功能仅限于交易排序,但是这也为整个系统的模块化提供了灵活性。有趣的是,Avail去年推出的同期,就被Celestia指责抄袭。

另外,已在行业消沉多年的公链项目IOTA,也开始积极尝试转型模块化。在去年底,IOTA开发了新链Assembly。Assembly具备可扩展性,可以不断部署新的合约链,并与EVM兼容。有分析认为,Assembly可以看成Layer1.5,这是一个智能合约架构层,在Assembly上搭建的各个智能合约链才是真正的Layer2。

不容忽视的是,从今年开始,以太坊社区停止使用“Eth1”与“Eth2”,转而使用“执行层”与“共识层”描述即将到来的以太坊升级。这一称谓上的变化,似乎也在无意中为模块化公链打call,至少这两大事件在被外界关注的时间上大致重合,也暗含着一种巧合。

须知,这一改变,也伴随着以太坊转POS共识机制的临近,且技术性能很可能会英因此下降。具体的技术逻辑,我们在《ETH 2.0改头换面,六月份升级影响几何?》已经进行过详解,欢迎点击查看。此时模块化公链设想的走红,暗示和所指愈发清晰。

尽管目前已有一部分实力尚可的玩家,在公链模块化上做出了尝试,但是能否成功落地应用,还需要时间来验证。尽管这些公链都是高性能公链,与以太坊的技术逻辑和机制设计有所不同,甚至受其交易量和节点数所限,至今也没有架设Layer2的必要,但毋庸置疑的是行业在发展,用户在增长,更灵活的模块化公链,或许更能适应未来多链时代的需求,这也是未雨绸缪之举。

总结来看,模块化公链的核心思路,就是在Layer2的基础上,按照功能将网络结构分为交易打包、节点验证和数据存储三层,并且自动识别交易数据的属性,以差别化地调用节点的力量,完成高效率、去中心化的运转,并在这种理想的良性循环体系下增加节点数量,实现整个链上系统的扩容。

可以说,设想很美好、逻辑很缜密,但是技术上的实现难度依然很大。所以,能否真的落地目前无法判断。但是,在“不可能三角”这个痛点中,似乎没有完美的解决方案,模块化公链的设想却展现出了一种在三点之间求得平衡的务实精神,这一点值得肯定。

无论成功与否,模块化公链也是一种推动行业向纵深发展的祈盼,用户也期待看到相关的技术和方案实现真正的突破。

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扩容新设想,读懂近期走热的模块化公链

星期三 2022-02-16 9:35:14

原文标题:《一文读懂近期走热的模块化公链》

最近,模块化公链逐渐成为圈内讨论的热点。字面意思理解,模块化公链就是将公链的技术、应用、规则和标准进行模块化,便于不同的项目开发者根据个性化需求匹配处理方案。

当然,模块化公链本质上是一种围绕扩容解决方案所提出的设想,在目前的技术环境下并未产生完全成功的实验者。因此,对于目前主打这一概念的项目,无论是投资者还是开发者,都应当审慎甄别、理性选择。

另外,鉴于这一概念目前并未成熟,且业内解读不一,故本文只是站在确保宏观逻辑准确的前提下,以最浅显易懂的语言介绍其核心原理,若某项细节存在一定偏差,敬请谅解。

基于Layer2的概念合集

具体来看,模块化公链旨在将系统拆分成多个模块组件,让其具备区块链的属性,它们甚至可以拥有DEX应用链、稳定币应用链、NFT应用链和衍生品应用链等细分功能。开发者可以将这些新模块抽离出来,任意排序组合,用以实现更为高阶的功能。另外,模块化公链自有其一套独特的逻辑,力图弱化“不可能三角”的难题,践行区块链技术的核心精神。这其间的细节,我们会在下文谈到。

其实早在几年前,模块化公链的概念就已被提及,但很快被其他热点冲淡。从去年下半年开始,模块化公链才反复被大V提及,因为以太坊Layer2方案在那时开始兴起,而Layer2正是实现公链模块化的重要基础和前提。需要注意的是,模块化公链主要是针对以太坊升级提出的解决方案,其叙事逻辑围绕以太坊展开。但是,目前也有其他链上的项目也以此为参考进行性能改进。

众所周知,区块链技术的“不可能三角”始终是开发者和用户的一块心病,Layer2等解决方案专为解决这一核心痛点而生。Layer2的具体路径是将数据的计算和处理放到以太坊的第二层网络,第一层网络主打安全性也即共识。模块化公链则更进一步,将区块链细分为三层:执行层、结算层和数据可用层。

扩容新设想,读懂近期走热的模块化公链

通常来看,上述三层其实早已存在,但是他们被耦合在以太坊网络之中,并无十分明确的界限和分工。模块化公链要做的就是解耦,首先以Layer2应用为技术环境,将隐私安全、节点验证、交易确认、数据存储、欺诈证明等功能分门别类细化处理,整体上实现链上的扩容。下面围绕这三层做具体解读。

3层网络深度协同,次序化处理交易数据

首先看执行层,这主要面向用户端,也就是各类Layer2的Rollup应用,如Arbitrum和Optimism等,核心职能是将用户的交易快速打包处理。这一层比较好理解,也是链上应用的首要功能。但是,关于各类Rollup方案牺牲去中心化以追求性能的质疑从未间断。在极端环境下,模块化公链执行层高速率的另一面会不会是大节点联合作恶?而这一疑问,将由结算层解决。

结算层主要负责验证交易信息的安全性,也称共识层。比特币和以太坊的运行速率广为大众所诟病,但这是POW共识机制下,全节点验证模式所带来的。因此,比特币和以太坊被公认为是全网最安全的公链。时下多条TVL排名前列的高性能公链,均是部分舍弃去中心化以求得性能上的突破。

在模块化公链的设计中,执行层的打包后的交易数据,均提交给以太坊结算层成千上万个节点共同处理和验证,而防欺诈证明技术将在其中发挥作用,这本身就能较大弱化部分节点作恶风险,对冲Rollup端涉嫌中心化的隐患。当然,Rollup自身也在技术端不断迭代,以进一步拥抱去中心化。

然而,随着交易数据的激增,全节点验证模式下的以太坊,一定会更加拥堵,这会进一步透支用户的耐心。对此,模块化公链给出的思路是,按照重要性对验证数据进行优先级排序,越重要的数据优先级越高,可以更早地被更多的节点验证。单个用户之间小额点对点转账数据,则无需劳师动众让多数节点参与处理。这样,就能极大地减缓以太坊的链上负荷,提高运行速率。

值得关注的是,今年下半年以太坊共识机制从POW转入POS,为此创造了条件。可以说,结算层对于交易数据的结构化、差异化、次序化、分类化处理,是模块化区块链的灵魂。

最后来看数据可用层,这是Rollup数据的存储层,用来存储最原始的交易数据。我们可以将其理解为备胎,因为他的功能非常单一,只有存储,不执行任何智能合约协议,完全不涉及计算。他的核心职能,就是保证交易数据正确可用,为防欺诈证明提供资料,或者在遭遇网络攻击的情况下凭借原始数据帮助用户追溯资产、降低损失。

还有一点不容忽视,如果将数据存储在L1层(结算层)会非常昂贵,单辟出一条仅供存储的链,或许是高性价比的选择。所以,数据可用层是整个公链系统的补充,可为信息安全提供双重保险。

部分玩家发起探索,期待设想最终落成

模块化公链之所以在最近走热,主要是被Celestia等一系列相关项目带火的。

2月7日,Cosmos官方宣称,其模块化区块链网络Celestia第一个公共测试网将于2022年第二季度推出,并将于年底上线主网。但是Celestia并未发布通证,也没有公布经济模型。与Celestia技术逻辑相似的Avail,则是由Polygon于去年6月底推出。二者之间的共性是从技术上,扮演着一个单独的数据可用层或共识层的角色,以辅助整个系统的运转。最关键的是,Celestia和Avail是可插入的,并且内存占用空间很小,功能仅限于交易排序,但是这也为整个系统的模块化提供了灵活性。有趣的是,Avail去年推出的同期,就被Celestia指责抄袭。

另外,已在行业消沉多年的公链项目IOTA,也开始积极尝试转型模块化。在去年底,IOTA开发了新链Assembly。Assembly具备可扩展性,可以不断部署新的合约链,并与EVM兼容。有分析认为,Assembly可以看成Layer1.5,这是一个智能合约架构层,在Assembly上搭建的各个智能合约链才是真正的Layer2。

不容忽视的是,从今年开始,以太坊社区停止使用“Eth1”与“Eth2”,转而使用“执行层”与“共识层”描述即将到来的以太坊升级。这一称谓上的变化,似乎也在无意中为模块化公链打call,至少这两大事件在被外界关注的时间上大致重合,也暗含着一种巧合。

须知,这一改变,也伴随着以太坊转POS共识机制的临近,且技术性能很可能会英因此下降。具体的技术逻辑,我们在《ETH 2.0改头换面,六月份升级影响几何?》已经进行过详解,欢迎点击查看。此时模块化公链设想的走红,暗示和所指愈发清晰。

尽管目前已有一部分实力尚可的玩家,在公链模块化上做出了尝试,但是能否成功落地应用,还需要时间来验证。尽管这些公链都是高性能公链,与以太坊的技术逻辑和机制设计有所不同,甚至受其交易量和节点数所限,至今也没有架设Layer2的必要,但毋庸置疑的是行业在发展,用户在增长,更灵活的模块化公链,或许更能适应未来多链时代的需求,这也是未雨绸缪之举。

总结来看,模块化公链的核心思路,就是在Layer2的基础上,按照功能将网络结构分为交易打包、节点验证和数据存储三层,并且自动识别交易数据的属性,以差别化地调用节点的力量,完成高效率、去中心化的运转,并在这种理想的良性循环体系下增加节点数量,实现整个链上系统的扩容。

可以说,设想很美好、逻辑很缜密,但是技术上的实现难度依然很大。所以,能否真的落地目前无法判断。但是,在“不可能三角”这个痛点中,似乎没有完美的解决方案,模块化公链的设想却展现出了一种在三点之间求得平衡的务实精神,这一点值得肯定。

无论成功与否,模块化公链也是一种推动行业向纵深发展的祈盼,用户也期待看到相关的技术和方案实现真正的突破。