被忽視的模塊化領域聚合結算與執行層

2024-05-30 00:05:40

原文標題：《Aggregation, settlement, execution》撰文：Bridget Harris 編譯：Chris，Techub News

在關注度和創新方面，模塊化堆棧的各個部分並不一樣，雖然之前有許多項目在數據可用性（DA）和排序層上進行了創新，但直到最近，執行層和結算層才作為模塊化堆棧的一部分被重視起來。

共享排序器領域競爭激勵，Espresso 、Astria 、Radius 、Rome 和 Madara 等許多項目在爭奪市場份額，此外還有包括像 Caldera 和 Conduit 這樣的 RaaS 提供商，它們為在其基礎上構建的 Rollup 开發共享排序器。這些 RaaS 提供商能夠為 Rollup 提供更優惠的費用，因為它們的底層商業模式並不完全依賴於排序收入。還有許多 Rollup 選擇運行自己的排序器以獲取它產生的費用。

與數據可用性（DA）領域相比，排序器市場是獨一無二的。數據可用性（DA）領域基本上由 Celestia 、Avail 和 EigenDA 組成的寡頭壟斷。這使得除了三大巨頭之外的較小新進入者很難成功顛覆該領域。項目要么利用「現有」選擇（以太坊）；要么根據自身的技術堆棧類型和一致性選擇其中一個成熟的 DA 層。雖然使用 DA 層可以節省大量成本，但外包排序器部分並不是一個明顯的選擇（從費用角度來看，而不是安全性），主要是因為放棄排序器收入的機會成本。許多人還認為 DA 將成為一種商品，但我們在加密貨幣中看到，超強的流動性護城河與獨特（難以復制）的底層技術相結合，使得將堆棧中的某一層商品化變得極其困難。無論這些爭論如何，都有許多 DA 和排序器產品推出。簡而言之，對於一些模塊化堆棧，「每項服務都有幾個競爭對手。」

我認為，執行和結算（以及聚合）層相對而言尚未得到充分探索，但它們正开始以新的方式進行迭代，以便與模塊化堆棧的其余部分更好地保持一致。

執行與結算層關系

執行層和結算層密切相連，結算層作為定義狀態和執行最終結果的地方。結算層還能夠為執行層的結果提供增強功能，從而增強執行層的功能和安全性。實際應用中，這意味着結算層可以擔當多種角色，例如解決執行層中的欺詐糾紛、驗證證據以及連接其他執行層環境。

值得注意的是，一些團隊選擇在自己協議的原生環境中直接支持开發自定義的執行環境，比如 Repyh Labs，他們正在構建一個名為 Delta 的 L1。這本質上是對模塊化堆棧的反向設計，但仍然提供了靈活性，並且具有技術兼容性的優勢，因為團隊不需要花時間手動集成模塊化堆棧的每個部分。當然，缺點是從流動性角度來看是孤立的，無法選擇最適合你的設計的模塊化層，而且成本太高。

其他團隊則選擇針對特定核心功能或應用構建 L1。Hyperliquid 就是一個例子，他們為其旗艦原生應用（永續合約交易平臺）構建了一個專用 L1。雖然他們的用戶需要通過 Arbitrum 進行跨鏈操作，但他們的核心架構並不依賴於 Cosmos SDK 或其他框架，因此可以針對其主要用例進行迭代定制和優化。

執行層進展

在上一個周期中，通用型的另類 Layer1（alt-L1）唯一勝過以太坊的功能是更高的吞吐量。這意味着，如果項目希望顯著提升性能，基本上必須選擇從頭开始構建自己的 Layer1，主要是因為以太坊本身尚未具備這項技術。從歷史上看，這僅僅意味着將效率機制直接嵌入通用協議中。在當前周期中，這些性能改進是通過模塊化設計實現的，並且是在主要智能合約平臺以太坊上實現的。這樣一來，現有項目和新項目都可以利用新的執行層基礎設施，同時又不會犧牲以太坊的流動性、安全性和社區護城河。

目前，我們還看到作為共享網絡的一部分，不同的虛擬機（VM）的混合和匹配越來越多，這為开發人員提供了靈活性和在執行層上更好的定制性。例如，Layer N 允許开發人員在其共享狀態機之上運行通用 Rollup 節點（例如 SolanaVM、MoveVM 等作為執行環境）和特定於應用程序的 Rollup 節點（例如永續 DEX、訂單薄 DEX）。他們還致力於實現這些不同 VM 架構之間的完全可組合性和共享流動性，這是一個歷史上難以大規模完成的鏈上工程問題。Layer N 上的每個應用程序都可以在共識方面無延遲地異步傳遞消息，這通常是加密貨幣的「通信开銷」問題。每個 xVM 還可以使用不同的數據庫架構，無論是 RocksDB、LevelDB 還是從頭开始創建的自定義同步 / 異步數據庫。互操作性部分通過「快照系統」（一種類似於 Chandy-Lamport 算法的算法）工作，其中鏈可以異步轉換到新區塊而無需系統暫停。在安全方面，如果狀態轉換不正確，可以提交欺詐證明。通過這種設計，他們的目標是最大限度地縮短執行時間，同時最大限度地提高整體網絡吞吐量。

Layer N

為了推動定制化的進步，Movement Labs 利用 Move 語言進行 VM / 執行，該語言最初由 Facebook 設計並用於 Aptos 和 Sui 等網絡。與其他框架相比，Move 具有結構性優勢，主要體現在安全性和开發人員靈活性方面。從歷史上看，使用現有技術構建鏈上應用的兩個主要問題是安全性和开發靈活性。重要的是，开發人員也可以只編寫 Solidity 並在 Movement 上部署。為了實現這一點，Movement 創建了一個完全兼容字節碼的 EVM 運行時，該運行時也可以與 Move 堆棧一起使用。他們的 Rollup M2 利用 BlockSTM 並行化，這允許更高的吞吐量，同時仍然能夠訪問以太坊的流動性護城河（歷史上，BlockSTM 僅用於 Aptos 等 alt L1，而 Aptos 顯然缺乏 EVM 兼容性）。

MegaETH 也在推動執行層領域的進步，特別是通過其並行化引擎和內存數據庫，其中排序器可以將整個狀態存儲在內存中。在架構方面，他們利用了：

本機代碼編譯，使 L2 的性能更加出色（如果合約的計算密集程度更高，則程序可以獲得大幅加速，如果計算密集程度不是很高，則仍然可以獲得約 2 倍以上的加速）。

相對中心化的區塊生產，但去中心化的區塊驗證和確認。

高效的狀態同步，其中完整節點不需要重新執行交易，但它們需要了解狀態增量，以便可以應用於其本地數據庫。

Merkle 樹更新結構，而他們的方法是一種內存和磁盤效率高的新 trie 數據結構。內存計算允許他們將鏈狀態壓縮到內存中，因此在執行交易時，它們不必進入磁盤，只需進入內存即可。

作為模塊化堆棧的一部分，最近探索和迭代的另一個設計是證明聚合：定義為一個證明器，它創建多個簡潔證明的單一簡潔證明。首先，讓我們整體地研究一下聚合層及其在加密領域的歷史和當前趨勢。

聚合層的價值

從歷史上看，在非加密貨幣市場中，聚合器的市場份額小於平臺：

雖然我不確定這是否適用於加密貨幣的所有情況，但對於去中心化交易所、跨鏈橋和借貸協議來說，這個結論依然適用。

例如，1inch 和 0x（兩家主要的 DEX 聚合器）的總市值約為 10 億美元，僅為 Uniswap 約 76 億美元市值的一小部分。跨鏈橋也是如此：與 Across 等平臺相比，Li.Fi 和 Socket/Bungee 等跨鏈橋聚合器的市場份額更小。雖然 Socket 支持 15 種不同的跨鏈橋，但它們的總跨鏈交易量實際上與 Across 相似（Socket — 22 億美元，Across — 17 億美元），而 Across 僅佔 Socket/Bungee 最近交易量的一小部分。

在借貸領域，Yearn Finance 是首個去中心化借貸收益聚合協議，其市值目前約為 2.5 億美元。相比之下，Aave（約 14 億美元）和 Compound（約 5.6 億美元）等平臺的估值更高。

傳統金融市場情況類似。例如，ICE （洲際交易所）US 和芝加哥商業交易所集團各自的市值約為 750 億美元，而像嘉信理財和 Robinhood 這樣的「聚合器」分別擁有約 1,320 億美元和約 150 億美元的市值。在通過 ICE 和 CME 等衆多場所進行路由的嘉信理財中，通過它們路由的交易量比例與其市值份額不成比例。Robinhood 每月大約有 1.19 億份期權合約，而 ICE 約為 3,500 萬份 —— 而且期權合約甚至不是 Robinhood 商業模式的核心部分。盡管如此，ICE 在公开市場上的估值比 Robinhood 高出約 5 倍。因此，作為應用程序級聚合接口，嘉信理財和 Robinhood 將客戶訂單流路由到各個場所，盡管它們的交易量很大，但估值並不像 ICE 和 CME 那么高。

作為消費者，我們給予聚合器的價值較低。

如果聚合層嵌入到產品 / 平臺 / 鏈中，這在加密貨幣中可能不成立。如果聚合器直接緊密集成到鏈中，顯然這是一種不同的架構，我很想知道它會如何發展。一個例子是 Polygon 的 AggLayer ，开發人員可以輕松地將他們的 L1 和 L2 連接到一個網絡中，該網絡可以聚合證明並在使用 CDK 的鏈之間實現統一的流動性層。

AggLayer

該模型的工作原理類似於 Avail 的 Nexus 互操作性層，其中包括證明聚合和排序拍賣機制，從而使其 DA 產品更加強大。與 Polygon 的 AggLayer 一樣，與 Avail 集成的每條鏈或 Rollup 都可以在 Avail 現有的生態系統內進行互操作。此外，Avail 池化了來自各種區塊鏈平臺和 Rollup 的有序交易數據，包括以太坊、所有以太坊 Rollup、Cosmos 鏈、Avail Rollup、Celestia Rollup 以及不同的混合結構，如 Validiums、Optimiums 和 Polkadot 平行鏈等。來自任何生態系統的开發人員都可以在使用 Avail Nexus 的同時在 Avail 的 DA 層之上進行無需許可的構建，Avail Nexus 可用於跨生態系統的證明聚合和消息傳遞。

Avail Nexus

Nebra 專注於證明聚合和結算，它們可以在不同的證明系統之間進行聚合。例如，聚合 xyz 系統證明和 abc 系統證明，這樣你就有了 agg_xyzabc （而不是在證明系統內聚合，這樣你就有了 agg_xyz 和 agg_abc ）。該架構使用 UniPlonK ，它標准化了電路系列的驗證者工作，使得跨不同 PlonK 電路驗證證明更加高效和可行。從本質上講，它使用零知識證明本身（遞歸 SNARK）來擴展驗證部分（通常是這些系統中的瓶頸）。對於客戶而言，「最後一英裏」結算變得更加容易，因為 Nebra 處理所有批量聚合和結算，團隊只需要更改 API 合約調用即可。

Astria 正在研究一些有趣的設計，圍繞他們的共享排序器如何與證明聚合一起工作。他們將執行部分留給 Rollup 本身，Rollup 在共享排序器的給定命名空間上運行執行層軟件，本質上只是「執行 API」，這是 Rollup 接受排序層數據的一種方式。他們還可以輕松地在此處添加對有效性證明的支持，以確保區塊沒有違反 EVM 狀態機規則。

在這裏，像 Astria 這樣的產品充當 #1 → #2 流程（無序交易 → 有序區塊），執行層 /Rollup 節點是 #2 → #3，而像 Nebra 這樣的協議充當最後一英裏 #3 → #4（執行區塊 → 簡潔證明）。Nebra 也可能是理論上的第五步，其中證明被聚合然後進行驗證。Sovereign Labs 也在研究與最後一步類似的概念，其中基於證明聚合的跨鏈橋是其架構的核心。