作者：Breeze
TL;DR
1，相比於以太坊背負著沉重的歷史數據包袱，模塊化鏈代表著更合理的多鏈結構趨勢。
2，模塊化鏈目前以DA和執行層為主，執行層易於部署，DA強調對性能的優化。
3，Celestia這樣的通用型模塊化鏈值得關注。
越來越多的人提到模塊化概念。所謂模塊化，就是把區塊鏈的共識層、數據可用性層（DA）、結算層、交易執行層等分工給不同的鏈，而不是一條鏈處理所有模塊。
以太坊Rollup就是交易執行層模塊化的表現。但是以太坊只能算“半路”採用模塊化方案，長期積累的歷史數據對它造成了沉重的包袱，擴容效果受到限制。
由於Rollup要把必要的數據上傳到L1，作為L1驗證Rollup交易有效性的DA，這些DA面臨著和L1上的歷史數據、DAPP競爭區塊空間的處境。
當L1上的DAPP有較大交互量的時候，Rollup的交易成本會劇增。此外，不斷膨脹的以太坊數據狀態也在不斷“蠶食”著有限的區塊空間資源。以太坊Rollup的擴容天花板其實挺低的。
相比之下，模塊化區塊鏈從誕生的那天起就決定只負責區塊鏈的其中一個模塊，可以是DA，可以是交易結算，可以是交易執行，也可以只負責歷史數據。這種模塊的解耦儘管面臨著組合時的安全、兼容、去中心化、性能等考量，但它們代表著更合理的多鏈結構趨勢。
模塊化鏈有何不同？
模塊化鏈本身也是一條區塊鏈，有網絡節點。和單體鏈不同的是，這些節點只專注於處理一類任務，比如只專注於DA，只專注於做交易執行，或者只專注於網絡共識。
以Celestia為例，這是一條專注於數據可用性的鏈。它通過對節點行為進行代幣獎勵和罰沒來鼓勵節點為其他鏈/Rollup提供DA。
Celestia平等對待所有交易，只要交易支付了必要的費用，Celestia就會接受、order、複製它們。 Celestia不會去驗證這些交易的有效性，也不會去執行它們。
來源：Delphi Digital
交易的驗證和執行交給基於Celestia DA的Rollup。對於無效交易，Rollup會忽略它們，Celestia不會去“處置”這些無效交易。
當交易出現爭議時，仲裁的任務會交給模塊化的結算層。最終的狀態確定也是由結算層處理。
可見模塊化鏈就像是流水線上的不同道工序，相互銜接，各司其職，使得整體的效率得到提升。
模塊化鏈的優勢
1）更輕便，相互間可組合
以基於Celestia DA的模塊化執行層為例，它們可以共享Celestia的安全性。只要能獲得完整數據，在運行相同有效性規則的情況下，Rollup會計算出相同的狀態。這意味著，即使這些模塊化執行層被攻擊了，分叉過後，這些執行層還能計算出相同的最終狀態。
這些執行層不再需要為了自身的安全性設計、權衡複雜的底層共識和代幣經濟模型，不再需要絞盡腦汁地說服節點加入以維持網絡運行和提升去中心化。它們甚至可以設計得稍微中心化一些。它們可以變得更加輕便，也更易快速部署。
不同的模塊化鏈之間，甚至模塊化鍊和單體鏈間也可以相互組合，比如DA和執行層組合，Celestia和以太坊組合。當然，在組合的過程中，也一定會有安全性、兼容性、性能等方面的考量甚至權衡。
2）治理解耦，執行層可以快速反應，共識層實現穩健改進
如果你去查一下項目治理提案，就會發現很大一部分提案和執行有關，如代幣凍結銷毀。這類提案如果徵求廣泛的社區投票將無法做出快速的決策，在黑天鵝事件中很可能導致協議損失。
而一些比較底層的治理提案，出於安全性的考慮，協議的改進往往需要長時間的社區協調、嘗試、調整才能敲定並最終實施。
在模塊化區塊鏈的場景下，共識層、執行層、DA層、結算層等本就彼此分離，因此治理也可以各自為政。所以執行層可以對環境做出快速反應，共識層的治理也不用趕時間。
治理解耦本質上也反映出各模塊化鏈差異化發展的重要趨勢。接近共識、狀態的核心層可以固守去中心化、安全性的堡壘。而執行層則可以強化可擴展性，把性能做到極致。
3）形成“信任最小化”的集群
區塊鏈之間由橋連接。橋根據安全性不同可以分為2種：需要信任的橋、信任最小化的橋。由信任最小化的橋連接的2條鏈需要滿足2個條件：1）有相同的DA作為保證；2）能提供交易有效性/欺詐證明。
以太坊和Rollup間形成的就是“信任最小化橋”，因為Rollup為L1提供必要的數據作為DA，L1也可以通過zk-Rollup、Optimistic-Rollup等對Rollup交易進行有效性、欺詐證明。
在模塊化區塊鏈的場景下，都採用Celestia作為DA的Rollup之間（並且各自交易排序規則一致）可以形成“信任最小化橋”，它們之間預計可以進行比較安全的資金、消息傳遞。
9條模塊化鏈
市場對模塊化公鏈的關注度越來越高。但是目前來看，相關的嘗試，尤其是一些通用型的方案還不多。
如果不考慮Cosmos、Polkadot這種整個生態的模塊化結構以及以太坊執行層Rollup，嗶嗶News收集到的相關方案只有9個，分別是Celestia（包括Cevmos、Celestium）、Polygon Avail、EigenDA、Fuel、 Assembly、zk Porter、StarkEx DAC、Arbitrum Anytrust、Adamantium。
通過觀察可以發現，現在的模塊化嘗試主要以執行層、DA為主。
尤其執行層的模塊化會比較容易部署。因為執行層模塊化一般情況下可以不用對去中心化做太多考慮，並且執行層和主鏈之間的連接已經有有效性證明/欺詐證明這樣的安全性解決方案。
DA的模塊化也比較容易部署。 Celestia原名叫LazyLedger（懶惰分類賬），因為它不用處理交易執行和交易有效性，只需要存儲和提供數據。 DA們本身也會強調TPS，即如何存儲更多的DA。
在模塊化結算層方面，由Celestia和Evmos為EVM Rollup推出的專用結算層Cevmos目前是獨苗。
此外，現有的模塊化方案很大一部分服務於特定生態，比如ZK Porter、StarkEx DAC、Arbitrum Anytrust、EigenDA都是專門為以太坊推出的DA方案，Assembly則服務於IOTA生態。
通用的模塊化方案還比較少，目前主要是Celestia和Polygon Avail。下面將對9個模塊化方案的特點、融資情況、現狀進行介紹。
1）Celestia
https://celestia.org/
進展：模塊化鏈的代表，是通用型的模塊化解決方案。今年5月份推出了首個測試網Mamaki。激勵測試網將在Q4推出。主網將在2023年上線，屆時會有代幣。
融資： 2021年3月獲得150萬美元種子輪融資，投資方包括Interchain Foundation、Binance Labs、KR1等。
特點：為了提高TPS，Celestia引入了和以太坊Danksharding一樣的數據可用性採樣(DAS）技術。
我們知道，隨著區塊鏈被使用，鏈上數據會積累。這對要下載所有數據，對所有交易進行驗證的全節點提出了不斷增加的硬件要求。
而輕節點只需下載和驗證區塊頭。所以網絡中輕節點往往占到很大的比例，而且有比例不斷提高的趨勢。但是輕節點會帶來一個問題，就是在作惡節點發佈區塊並隱藏無效交易時，輕節點無法做出判斷。
數據可用性採樣（DAS）用到了糾刪碼。基本原理是把數據分段，加入一定的校驗使各個數據段之間產生關聯。在這種情況下，即使數據丟失，只要所有輕節點採樣到的數據達到一定比例，就能把完整數據計算出來，從而使輕節點獲得DA。
這樣做的好處是輕節點本身降低了硬件要求，手機、筆記本都可以成為輕節點，這有利於網絡的去中心化。其次，DAS允許網絡中存在較高比例的輕節點。再者，參與數據採樣的輕節點越多，網絡越安全，也支持區塊空間的適當增加，整體達到擴容的效果。
不可否認的是區塊空間是一種真正的消耗品，目前似乎沒有好的方案來確保任何一條區塊鏈一直可用。
即使是以太坊目前的擴容方案，也只是通過交易打包壓縮，適當擴大區塊空間，數據採樣的方式來減少存儲和驗證的冗餘，從而提高區塊空間的利用率，但可用的區塊空間其實越來越少。這一點在任何一條新公鏈上同樣成立。
Cevmos： Celestia還提出了Cevmos和Celestium模塊化解決方案。其中Cevmos由Celestia和Cosmos上的EVM中心Evmos共同推出，作為EVM兼容Rollup的模塊化結算層。
Celestium： Celestium則為以太坊提供DA。 Celestium是以太坊L2，以太坊作為共識和結算層，基於Celestia的Celestium提供DA。在以太坊L2採用Validium（DA存儲在鏈下）的情況下，基於Celestia的DA會比基於數據可用性委員會（DAC）的DA更安全一些。
2）Polygon Avail
https://polygon.technology/solutions/polygon-avail/
進展：通用型的模塊化解決方案，提供DA。今年6月份上線了測試網。目前推特等渠道顯示的進展較少。
介紹： Polygon Avail的解決方案和Celestia非常相似。事實上，Celestia的聯合創始人Mustafa Al-Bassam曾表示Avail對Celestia存在抄襲嫌疑。 Avail的介紹幾乎完全複製其2019年寫的Celestia介紹。
3）EigenDA（EigenLayer）
https://www.eigenlayer.xyz/
特點： EigenDA是EigenLayer提出的DA方案。 EigenLayer本身是以太坊的restaking層。
創始人Sreeram Kannan提出了這樣的觀點：區塊鏈之間、DAPP間的信任是相互割裂的，各自要為了維持生態的信任支付高昂的資金成本。例如以太坊信標鏈現在有超過1300萬枚ETH質押，要維持這個質押體量，以太坊現在為質押用戶提供5%左右的APR。
EigenLayer做的就是資金的restaking，讓質押用戶除了PoS質押外，也可以把資金重複質押到中間件、預言機、DAPP等，從而提升資本效率，降低信任成本。
EigenLayer本身基於Danksharding和ETH質押。 EigenDA是EigenLayer提出的DA方案，專為Optimistic-Rollup、ZK-Rollup設計。項目相關信息不多。
4）Fuel
https://fuel.network/
進展： Fuel是模塊化執行層。 6月份推出了基於開發者網絡的演示應用SwaySwap，是一個AMM。
融資：2021年9月獲得150萬美元融資，由CoinFund領投，Fenbushi Capital、Origin Capital參投。
特點： Fuel是以太坊的Optimistic Rollup，最開始通過UTXO（未花費交易輸出）等技術為以太坊擴容。 1.0主要適用於支付類應用。
但是主網推出後，可能由於用例較少，不支持智能合約，交互量比較少。所以Fuel 2.0開始轉型做模塊化執行層。項目的其中一個聯合創始人John Adler也是Celestia的聯合創始人。
Fuel官方主推3個技術實現：1）通過UTXO實現交易的並行執行，從而提高性能；2）推出FuelVM（Fuel虛擬機），優化傳統虛擬機，同時應該也是為了解決EVM的兼容問題；3）為開發者推出了編程語言Sway和工具鏈Forc。
5）Assembly
https://assembly.sc/
進展： IOTA上的模塊化智能合約層。目前處於質押期3。通過firefly.iota.org質押MIOTA，質押者每10秒鐘可以獲得0.000001個Assembly代幣ASMB。錢包必須達到1個以上的ASMB才能收到空投。 ASMB總量的20%將分配給IOTA質押者。 Assembly的主網預計今年上線，屆時將開啟ASMB轉賬功能。
融資：總融資額達到1.18億美元。投資方包括Huobi、LD Capital、HashKey Capital、Signum Capital等。
特點： Assembly基於IOTA。與以太坊的賬戶模型不同，IOTA基於UTXO賬本，支持高並發，但UTXO不像賬戶模型那樣兼容智能合約。此外，IOTA也採用DAG（有向無環圖）數據結構，也有利於高並發。
在IOTA+Assembly的組合中，IOTA因為UTXO和DAG，能夠做到高性能。因為UTXO不兼容智能合約，使得IOTA非常適合做只專注於DA和結算的L1（相當於L1上沒有DAPP和執行層競爭區塊空間）。而Assembly則是構建在IOTA上的一個智能合約層，來實現對Rollup的智能合約的支持。
Rollup到IOTA主鏈的安全性（交易有效性/欺詐證明）則是由Assembly上專門部署的智能合約鏈把關，交易的驗證由聲譽排名靠前的根鏈驗證者進行。
IOTA+Assembly和Polkadot+Moonbeam，以及Cosmos+Evmos的結構類似。模塊化智能合約層為Rollup、平行鍊等的智能合約提供支持。
6）zkPorter
https://zkporter.io/#/
進展： zkPorter是zkSync提出的鏈下DA方案。今年6月份，zkSync推出2.0測試網，其中以zkEVM和zkPorter為最大的2個特徵。 zkSync 2.0的主網預計在10月底11月初上線。
特點： zkSync同時支持zk-Rollup和zkPorter方案。前者的DA在鏈上，後者的DA放到鏈下。 zkPorter的鏈下DA由Guardians（zkSync代幣持有者）維護，並設有罰沒機制。基於Guardians來維護DA是比較中心化的方式。
7）StarkEx DAC
https://starkware.co/starkex/
特點： StarkEx DAC是StarkEx的鏈下DA方案。 DA由數據可用性委員會（DAC）維護，DA的維護方式比zkPorter更中心化一些。 StarkEx也有Volition方案，即DA放到鏈上或者鏈下可選。
8）Arbitrum Anytrust
進展： Arbitrum在8月份推出了Nova鏈，Nova鏈就基於Anytrust技術。目前Nova鏈已經上線主網。官方表示Nova適用於遊戲、社交等高頻，並且對交易費比較敏感的場景。
特點： Anytrust是Arbitrum的鏈下DA方案。 Anytrust的鏈下DA也由數據可用性委員會（DAC）維護，因此比較中心化。官方公佈的Nova DAC成員包括ConsenSys、FTX、谷歌云、Reddit、官方Offchain Labs等。
9）Adamantium
特點： Adamantium也是鏈下DA方案。可查到的信息較少。只知道它保留了鏈下DA的擴展性優勢，但是不信任數據可用性委員會（DAC），用戶可以選擇託管自己的鏈下DA。即使用戶離線，資金也不會被盜或者凍結，並且可以自動移回L1。
現狀與未來展望
整體來看，模塊化鏈目前處於發展初期。
Celestia和Fuel的推特有較多更新，但主要是模塊化優勢的科普，以及團隊成員參與線上線下活動的信息。項目方合作信息幾乎沒有。可見模塊化項目主要還處於佈道和啟動前期階段。
嗶嗶News統計到的9條模塊化鏈中，最多只有2條已經在主網上可用，分別是基於Arbitrum Anytrust技術的Arbitrum Nova鍊和StarkEx的DAC方案。其他如Celestia、Polygon Avail、Fuel、zkPorter等都還在測試網階段，另一些則應該還處於概念階段。
不過，我們很有可能即將迎來模塊化鏈的高光時刻。 Celestia宣布主網將在2023年上線，zkSync 2.0的主網預計在10月底、11月初上線。隨著新公鍊和以太坊L2發展的推進，這些重要進展很可能會為模塊化鏈贏得更高的關注度。
此外，我們觀察到以太坊Rollup在DA方面的模塊化嘗試比較多。它們都試圖通過比較中心化的群體，如Guardians（代幣質押者）、DAC（數據可用性委員會）來維護鏈下DA，從而解決文章開頭所說的鏈上DA高成本的問題。這對於有高頻交易需求的以太坊交易場景而言也不失為好的解決方案。
在不同的場景和需求下，我們需要對去中心化、性能等有不同的傾斜和權衡。所以在模塊化鏈生態中，我們應該也能看到不同的選擇。甚至未來，像BNB Chain、Solana生態或許也會進行模塊化嘗試。
不過在所有這一切發生之前，Celestia等初期的模塊化鏈將最先面臨市場的檢驗，模塊化鏈也可能帶來一些新的問題。例如，它們在相互連接時，以及它們在和L1連接時是否引入新的安全性問題，例如，模塊化鍊是否也打碎了原來以太坊DAPP間的可組合性，這些問題需要如何解決？
我們看好模塊化公鏈賽道的發展，我們也期待這個賽道出現更多的創新。
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