模块化区块链:推动Web3生态进化的基础设施

模块化区块链将成为下一轮周期的关键基础设施,但这并不意味着单体区块链会被取代。相反,模块化区块链的发展将推动单体区块链继续进化,两者将优势互补,共同支撑下一个10亿用户级的Web3生态。

相比于准确定义模块化区块链,通过分析交易和区块数据来理解其执行层、数据可用层、共识层和结算层,可以形成更直观的认识。

执行层作为单体区块链交易扩容和计算外包的先行者,正在不断发展。数据可用层不仅降低了区块链数据存储成本,还在共识层保障下实现了数据验证后的可用性。共识层致力于复用去中心化的力量,打造全新的去中心化构建框架。结算层则专注于优化账户资产与交易流水的匹配和关联。

单体区块链的定义、发展历程及局限性

比特币的诞生标志着去中心化电子现金系统的到来,让人们认识到了区块链技术和工作量证明共识机制。随后以太坊作为智能合约平台的出现,展现了区块链在金融、社交、游戏等领域的广阔前景。尽管区块链仍处于发展初期,但其潜力巨大。

目前主流的公链都可称为单体区块链。它们以交易为载体,通过区块存储合法交易记录,并通过特定共识机制实现去中心化、无需信任、不可篡改的分布式账本网络。

单体区块链的特点是可以独立构建完整生态,但随着发展也出现了交易拥堵、成本上升、参与门槛高等问题。为解决这些问题,业内进行了广泛探索,包括状态通道、侧链、Rollup、轻节点、分片、模块化等技术方案。

模块化区块链的定义及产品

模块化区块链通过重新定义区块链的分层架构,将其划分为独立且可组合的模块。这种模块化设计可以提升各方面性能,满足多样化应用场景。

从用户视角分析,可以直观理解模块化区块链的各层功能:

• 执行层负责交易的批量处理和状态计算
• 数据可用层存储和维护压缩后的交易数据
• 共识层保障执行层在数据可用层和结算层的安全性
• 结算层确认状态转变的最终性

执行层产品及发展

执行层产品最早源于解决以太坊性能问题的需求。目前主流方案包括:

• Rollup技术:如Optimism、Arbitrum等
• ZKRollup:如Starknet、zkSync等
• 并行交易:如Fuel

随着执行层产品的发展,出现了Rollup即服务的方案,如Sovereign Labs、Stackr Labs等,构建了单Hub多Rollup的树状执行层架构。

未来执行层仍有许多待解决的问题,如去中心化定序器、zkEVM、并行交易等。

数据可用层产品及发展

随着链上数据规模的爆发式增长,如何高效、低成本地存储和处理区块链数据成为重要研究方向。

以太坊通过EIP-4844等方案提出自身的数据分片和状态扩容方案。专门的DA产品如Polygon Avail、Celestia等也在技术方案上不断创新。

此外,在数据存储层面也出现了BNB Greenfield、Kvye、Arweave等新产品。

共识层产品及发展

共识机制是保障区块链网络安全的关键。目前主流共识机制包括PoW和PoS。

PoW面临冷启动困难等问题,新公链常通过联合挖矿等方式解决。PoS则需要足够高价值的权益才能保障网络安全。

以太坊合并后的PoS共识成为新一代共识层产品的基础。EigenLayer等项目提出Restaking概念,复用质押的ETH来保护其他网络。

结语

模块化区块链与微服务架构类似,将区块链拆分为独立可组合的模块,有望带来更高的扩展性和灵活性。各层产品不断发展,未来将为区块链技术的创新和应用带来更多机遇。