深度解讀模塊化和以太坊的終局之战

原文標題：《Modular architecture and its role in Ethereum's Endgame》

原文作者：Chris Powers、Denis Suslov

原文編譯：Ladyfinger，Blockbeats

編者按：隨着區塊鏈技術的不斷發展，兩種不同的設計哲學，單一架構與模塊化架構都展現了各自的優勢和應用場景。Solana 的單一架構提供了快速、低成本的交易體驗，但其對硬件的高要求可能導致中心化趨勢，而模塊化設計如 Celestia 和以太坊的最新動向，通過分離數據可用性層等方式來降低成本、提高安全性和靈活性，支持更廣泛的應用和創新。

這些發展反映了區塊鏈技術不斷演進的本質，以及社區對於安全、去中心化和可擴展性之間平衡的持續探索。隨着模塊化架構的進一步發展，我們可能會見證更加豐富和多樣化的區塊鏈生態系統，為用戶和开發者提供更多的選擇和可能性。盡管存在不同的觀點和方法，但這些進步共同推動了區塊鏈技術的前進，標志着其向更成熟、更靈活的架構演進。

單一 時代

近期，Solana 大受歡迎，這是有充分理由的。它從 Alameda 危機的黑暗時期走來，漲勢強勁，從頻繁的暫停到成功處理歷史上 最繁忙的空投申領 ，同時保持了極低的費用。從吸引新用戶的角度來看，Solana 是一個好選擇：以太坊的 L2 仍然 每筆交易收費高達 1 美元 （我們真的不認為從 BSC 或 Tron 开始是個好主意）。

Solana 的另一個優勢是其單一的全局狀態，可以即時反映所有市場信號，沒有在 rollup 或分片之間進行套利和橋接的跳轉。這就好像在全球所有交易平臺上的交易是 24 小時無縫的，事件在所有交易所的價格變化中即刻反映，無論地理位置或時區。這些是單一鏈最佳狀態下的好處，但這種設計選擇仍然存在缺點。最值得注意的是，由於硬件要求非常高，Solana 驗證者集趨向於中心化。這是因為 Solana 以單一方式處理區塊鏈的所有三層：執行、共識和數據可用性。

在設計光譜的另一端，模塊化架構——特別是外包數據可用性層——正在變得越來越受歡迎。這種方法降低了交易成本，同時保持了低硬件要求（ 盡管 MEV 對此構成威脅 ）。模塊化設計還允許更專業的鏈和硬件用於特定應用，dYdX 就是最好的例子。

在模塊化運動的前沿是 Celestia，一個針對 rollup 數據效率優化的鏈。另一方面，以太坊已經以一種更加分步的方式達到了模塊化，邊飛邊建飛機。我們相信，rollup 是實現擴容和降低交易費用的關鍵，現在數據可用性層（以及模塊化堆棧的其余部分）的战鬥已經开始。

擴展和數據障礙

數據可用性問題 最初在區塊鏈擴容的早期競賽中被識別出來。當時的焦點是最小化存儲數據的數量，以最大化網絡中的節點數量。這種動態也是比特幣區塊大小战爭的基礎。數據可用性指的是一條區塊鏈使其數據對所有網絡參與者可訪問的能力。解決這個問題的關鍵突破是數據可用性抽樣（DAS）的引入， 正如 Bridget Harris 所解釋的 ：

「通過 DAS，輕節點可以通過參與區塊數據的隨機抽樣輪次來確認數據的可用性，而不必下載每一個完整的區塊。一旦完成多輪抽樣，並達到一定的信心閾值，確認數據可用，交易過程的其余部分就安全進行了。這樣，一條鏈可以擴大其區塊大小，同時保持易於驗證的數據可用性。而且還實現了相當的成本節省：這些新興層可以將 DA 成本降低高達 99% 。」

Celestia、Avail、NearDA 和 EigenDA 是最重要的 DA 項目。它們不需要驗證交易，只需檢查每個區塊是否通過共識加入，並且新區塊是否對網絡可用。它們依賴第三方序列器來執行和驗證交易。Celestia 於 2023 年 10 月啓動，Avail 和 EigenDA 將在未來幾個月推出主網，Near 最近宣布了其 DA 解決方案 。讓我們來回顧每個項目的獨特特點：

1. Celestia 選擇了最快的上市路徑，採用 欺詐證明 （這也是 Optimism rollups 使用的）。其權衡是，在當前配置下，Celestia 將無法支持 ZK rollups。Celestia 團隊聲稱 1.，大約 70% 的所有新 Arbitrum Orbit 鏈都在使用 Celestia 進行數據可用性。

2. Avail（前 Polygon Avail）作為一個獨立的區塊鏈，提供了一個快速和安全的數據和共識層，給开發者提供了他們需要的東西來啓動 rollup（無論是 ZK 還是樂觀的）。

3. EigenDA 可能是最符合以太坊的，因為它是一個 DA 模塊，而不是一個區塊鏈。此外，在 EigenLayer 中再質押的 ETH 將可用於保護使用 EigenDA 的 rollups。它的弱點是 它不使用 數據抽樣或數據可用性證明。

4. NearDA 通過在 Near 的分片區塊鏈上存儲數據，幫助 rollups 節省數據可用性費用。NearDA 利用了 Near 共識機制的一個重要部分，該機制將網絡並行化為多個分片。

海量的 Rollups 啓動

然後我們來談談 rollup 本身。在這些數據可用性（DA）提供商之上構建的 rollup 中，有許多工具可以使啓動 rollup 變得更加容易：

1. 通過利用 Celestia 的模塊化數據可用性， Manta Pacific 提供了與單體 L2 解決方案相比顯著降低的成本，並且已經節省了 100 萬美元 的以太坊燃氣費用。Manta 還使用自定義 操作碼 來驗證 ZK 技術，這使得它們在協議中實現隱私保護和原生隨機性變得非常廉價。

2. Mantle 網絡 基於模塊化架構構建，將樂觀 rollup 協議與 EigenDA 的數據可用性解決方案結合起來。這種整合使 Mantle 網絡繼承了以太坊的安全性，同時也提供了更加經濟和容易獲得的數據可用性。

3. Kinto 是一個需要 KYC 的鏈，網絡上的每個用戶和开發者在進行交易前必須完成護照 KYC 流程。它使用 Celestia 來降低成本。

以一種真正模塊化的方式，每一層的模塊根據特定需求進行選擇。這裏可以看到組合選項的多樣性：

像 Eclipse 這樣的 "Rollup 即服務"（Rollup As A Service）項目使得啓動 rollup 變得更加簡單，开發者可以選擇每個模塊使用哪種技術。

同樣地， Conduit 允許用戶在 15 分鐘內部署一個 rollup，支持的技術棧包括 Optimism，Arbitrum Orbit 和 Celestia。向 Conduit 支付每月的托管基礎設施費用，並且需要向提供者支付單獨的數據可用性費用。

模塊化創造的可能組合的豐富性無疑是一個重大進步。這是否類似於早期建立一個網站的難度與今天使用 Squarespace 的便捷性和定制化相比較的區別？

這句話的意思是，模塊化技術通過提供多種組合可能性，極大地簡化了技術實施的復雜性，這是技術發展中的一個重大進步。這種進步可以類比於過去創建網站的復雜過程與現在使用像 Squarespace 這樣的平臺進行便捷、高度可定制的網站建設之間的差異。Squarespace 等現代平臺使得沒有技術背景的人也能輕松創建和管理網站，而模塊化技術在區塊鏈和 rollup 的實現上也提供了類似的便利和靈活性。

權衡的考量

盡管數據可用性（DA）項目的增長，許多人對於外包 DA 持有保留意見。Vitalik 非常明確地 表達了他的觀點 ：「你的數據層必須是你的安全層。」以太坊基金會的另一位成員 Dankrad Feist 也 表示同意 ：「如果它不使用以太坊來進行數據可用性，那么它就不是一個（以太坊 rollup），因此也不是一個以太坊 L2。」

我們同意這個觀點。與使用相同鏈進行數據和共識的 rollup 相比，外包數據可用性的 rollup 將會更不安全（並且真的應該被稱為「validiums」），盡管對於某些應用來說 足夠安全 。使用這種 rollup 的短期項目將會迅速出現並消失，使其成為一個好的實驗和測試場地。然而，對於長期持有金融資產，像以太坊這樣的 L1 或者同時用於數據和共識的 rollup 將仍然是風險最低的網絡。

以太坊正在轉向模塊化

雖然對外包數據可用性持懷疑態度，但以太坊非常重視模塊化架構。最初通過 分片實現擴容 的愿景被放棄，轉而支持模塊化。

實現愿景需要的三個主要更新是 rollups（ 我們之前討論過 ）， 提案者-構建者分離 （「區塊提案者不再自己生成一個『收益最大化』的區塊，而是將任務委托給市場上的外部參與者（構建者）」），以及 數據抽樣 。後者是一種允許輕節點僅通過下載隨機選取的少量數據來驗證區塊是否已發布的方式。從技術上講，這比其他兩個更具挑战性，將需要 兩到三年 的時間來實施。

重要說明： EIP-4844 是在數據抽樣上线之前，改善以太坊數據可用性層的第一步。正如之前討論的，改善以太坊類似於飛行狀態下修飛機；一旦以太坊基金會認識到了 rollups 的需求（即 當 Vitalik 提出著名的以 rollup 為中心的未來時 ），團隊選擇了通過增加 blobs （一個專門為 rollup 數據量身定制的空間）來擴展區塊。預計 blobs 將使 rollup 交易成本降低至十分之一。EIP-4844 計劃在 Dencun 升級 中於三月/四月上线。雖然這是一個臨時解決方案，用以保持以太坊在兩到三年內的競爭力，但長期解決方案將是在主網本身支持有效性證明，這將使 rollups 的成本降低數個數量級。

雖然 Solana 可能在強烈捍衛其單體架構哲學（並且他們可能對許多用例來說是正確的），但行業似乎正在趨向於模塊化。就以太坊而言，只有模塊化架構才能實現未來：

1. 由於 rollups，數百萬用戶的交易成本低廉（可擴展性）；

2. 網絡免受審查和 51% 攻擊等威脅的保護（安全性）；

3. 一個普通 PC 甚至手機都能運行 節點 來驗證交易（去中心化）。

有人可能會問，以太坊的模塊化架構是否解決了被認為是無解的 區塊鏈三難 問題？從技術上講，它並沒有，因為以太坊不再是一個單體網絡，但作為一個模塊化網絡，它確實做到了。

在這三者中，我們認為解決去中心化是三難問題中最重要的部分。創新最終會降低交易成本；優先考慮去中心化（尤其是地理分布）是確保網絡長期安全的唯一方式。以太坊在去中心化方面處於領先地位，擁有最分散的驗證者集合，超過 800, 000 個驗證者 。同時，通過模塊化方法，它可以通過在頂部啓動的定制 rollups 適應新的設計創新。Celestia 等肯定也分享這一愿景。剩下的問題是，以太坊能否足夠快地朝這個模塊化方向發展，以跟上從頭开始構建的競爭對手，而不是邊飛邊修飛機。

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