Informe de investigación sobre blockchain modular: solución enchufable para superar los cuellos de botella de rendimiento de blockchain

1、Qué es blockchain modular

Cuando hablamos de la cadena de bloques modular, primero debemos entender el concepto de la cadena monolítica (Monolithic Blockchain). Las cadenas monolíticas, como Bitcoin, Ethereum, etc., son conocidas por su exhaustividad, y asumen de forma independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la verificación de transacciones y la ejecución de contratos inteligentes. En este proceso, las cadenas monolíticas desempeñan un papel de todo terreno (generalista), involucrándose en todos los aspectos.

Tomando Ethereum como ejemplo, una cadena de bloques madura generalmente se puede dividir en cuatro arquitecturas principales. La siguiente imagen utiliza una metáfora de un juego de fútbol para explicar detalladamente la función de cada capa de la arquitectura:

模块化区块链研究报告:可插拔式解决区块链性能瓶颈

A través de esta analogía, podemos entender más claramente cómo trabajan juntos los diferentes componentes de la cadena de bloques. Una cadena de bloques monolítica ejecuta todas las funciones en una sola cadena, mientras que la cadena de bloques modular es una nueva arquitectura de cadena de bloques que descompone el sistema de cadena de bloques en varios componentes o capas especializadas, cada uno responsable de tareas específicas, como consenso, disponibilidad de datos, ejecución y liquidación.

La blockchain modular es como un grupo de especialistas, enfocados en la exploración profunda y la innovación tecnológica en sus respectivos campos. Este enfoque permite que la blockchain modular ofrezca un rendimiento y una experiencia de usuario excepcionales en funciones específicas, por ejemplo, pueden ofrecer una velocidad de procesamiento de transacciones más rápida a un costo menor.

En cuanto a la arquitectura de nodos, la cadena monolítica depende de los nodos completos, que deben descargar y procesar una copia de los datos de la cadena completa. Esto no solo requiere una gran cantidad de recursos de almacenamiento y computación, sino que también limita la velocidad de expansión de la red. En contraste, la blockchain modular adopta un diseño de nodo ligero que solo necesita procesar la información de la cabecera del bloque, lo que mejora significativamente la velocidad de transacción y la eficiencia de la red.

blockchain modular de una de las ventajas significativas es su flexibilidad y capacidad de colaboración. Pueden subcontratar funciones no esenciales a otros expertos, formando un efecto sinérgico que mejora significativamente el rendimiento general. Esta filosofía de diseño es similar a los bloques de construcción de Lego, permitiendo a los desarrolladores combinar libremente diferentes módulos para crear soluciones diversas según las necesidades del proyecto.

Aunque las cadenas de bloques individuales tienen ventajas en el control global, la seguridad y la estabilidad, también enfrentan desafíos de escalabilidad, dificultades de actualización y adaptación a nuevas demandas. Los bloques modulares de la cadena de bloques se destacan por su alta flexibilidad y capacidad de personalización, lo que simplifica el proceso de creación y optimización de nuevas cadenas de bloques.

Sin embargo, la blockchain modular también enfrenta sus propios desafíos. Su arquitectura compleja aumenta la carga de trabajo de los desarrolladores en términos de diseño, desarrollo y mantenimiento. Como una tecnología emergente, la blockchain modular aún no ha pasado por pruebas exhaustivas de seguridad y pruebas de fluctuación en el mercado, por lo que su estabilidad y seguridad a largo plazo aún deben ser verificadas.

2. ¿Por qué se necesita una cadena de bloques modular

¿Por qué la tecnología blockchain modular recibe tanta atención y se predice como una "tendencia futura"? Esto está estrechamente relacionado con la famosa teoría del "triángulo imposible" en el campo de la cadena de bloques. El "triángulo imposible" de la cadena de bloques se refiere a la dificultad de que una red de blockchain alcance óptimos niveles de seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo.

La escalabilidad se refiere a la capacidad de una red para manejar una gran cantidad de transacciones y mantener una operación eficiente y de bajo costo a medida que aumenta el número de usuarios y el volumen de transacciones. Por lo general, se mide por TPS (transacciones por segundo) y latencia (tiempo necesario para confirmar una transacción).

La seguridad se refiere al costo y la dificultad de proteger la red de blockchain contra ataques. Por ejemplo, el mecanismo de POW de Bitcoin requiere que un atacante tenga más del 51% del poder de cómputo de toda la red, mientras que el mecanismo POS de Ethereum requiere una conspiración de más del ⅓ de los nodos.

La descripción de la descentralización describe cómo la operación de la red no depende de un solo nodo central, sino que está distribuida en muchos nodos. Cuantos más nodos y más amplia sea la distribución geográfica, mayor será el grado de descentralización de la red.

El punto central del 'Unholy Trinity' es que es difícil para un sistema de blockchain optimizar estos tres aspectos al mismo tiempo. Por ejemplo, entre muchas cadenas públicas, Bitcoin y Ethereum se destacan en descentralización y seguridad debido a su amplia distribución y cantidad adecuada de nodos.

Sin embargo, sacrificaron cierta escalabilidad, lo que resulta en velocidades de transacción más lentas y costos de transacción más altos: el tiempo de bloqueo de Bitcoin es de aproximadamente 10 minutos, la TPS de Ethereum es de aproximadamente 13, y en momentos de aumento en el volumen de transacciones, los costos de transacción de Ethereum pueden llegar a varios cientos de dólares.

Es precisamente en este contexto que surge la tecnología de blockchain modular, que resuelve los desafíos de escalabilidad y costos de transacción de las cadenas públicas tradicionales mediante la asignación de funciones diferentes a módulos especializados. Por ejemplo, la red Lightning de Bitcoin y la tecnología Rollup de Ethereum son ejemplos de la filosofía modular.

La ventaja de la cadena de bloques modular radica en su arquitectura en capas, lo que permite optimizar cada capa para necesidades específicas. La capa de datos puede centrarse en el almacenamiento y la verificación de datos, mientras que la capa de ejecución puede manejar la lógica de los contratos inteligentes. Esta separación no solo mejora el rendimiento y la eficiencia, sino que también promueve la interoperabilidad entre diferentes cadenas de bloques, lo que proporciona una base para construir un ecosistema abierto e interconectado.

En resumen, la tecnología de blockchain modular proporciona un nuevo enfoque para resolver las limitaciones de las cadenas públicas tradicionales. Permite una mayor escalabilidad y menores costos de transacción, manteniendo la descentralización y la seguridad, lo que tiene un significado profundo para la amplia aplicación y el desarrollo a largo plazo de la tecnología blockchain.

3. Análisis de proyectos de blockchain modular

3.1 Capa de Ejecución

La cadena de bloques modular se puede dividir en diferentes tipos según sus características de arquitectura. En estos tipos, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso a menudo se diseñan como una entidad unificada debido a su estrecha interdependencia. Esto se debe a que cuando un nodo recibe datos de transacción, generalmente también determina el orden de las transacciones, lo que es esencial para la seguridad y la inmutabilidad de la cadena de bloques.

Basándonos en estos principios de diseño, podemos conocer los diferentes proyectos de blockchain modular desde tres aspectos: la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos y consenso, y la capa de liquidación.

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La tecnología de Capa 2, como una extensión de la capa de ejecución en la arquitectura de blockchain, es una manifestación del concepto de blockchain modular. Se dedica a mejorar la escalabilidad de la cadena principal mediante la construcción de redes, sistemas o tecnologías fuera de la cadena construidos sobre la blockchain subyacente.

La solución de Capa 2 permite un procesamiento de transacciones más rápido y rentable, al tiempo que mantiene la seguridad y la naturaleza descentralizada de la cadena de bloques subyacente. Según el tablero dune creado por @0x ning, en el ecosistema de Ethereum, el porcentaje promedio de gas consumido para la verificación y liquidación de Capa 2 es inferior al 10%, lo que ahorra considerablemente los costos de transacción para los usuarios.

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fuente: ning/ethereum-gas-war

La tecnología Rollup es la solución más popular en Layer 2 actualmente, su idea principal es 'ejecutar fuera de la cadena, verificar en la cadena', realiza cálculos y otras tareas fuera de la cadena, y luego carga los datos calldata en la mainnet.

Ejecución fuera de la cadena: En el modelo rollup, las transacciones se ejecutan fuera de la cadena, mientras que la cadena de bloques subyacente solo es responsable de verificar la prueba de la transacción en el contrato inteligente y almacenar los datos de la transacción original. Este diseño reduce significativamente la carga computacional en la cadena principal y reduce los requisitos de almacenamiento, lo que permite un procesamiento de transacciones más eficiente. Para reducir aún más los costos, Rollup emplea tecnología de empaquetado de transacciones. Se puede comparar con la consolidación de mercancías en logística, donde el envío de cada envío individualmente incurre en altos costos de envío. La tecnología Rollup, por otro lado, reduce drásticamente el costo por transacción al empaquetar múltiples transacciones juntas para un solo "envío".

Verificación on-chain: La verificación on-chain es clave para la seguridad de la Capa 2 de la red. La red de Capa 2 debe proporcionar pruebas de encriptación para resolver posibles discrepancias en la cadena de bloques subyacente. Actualmente, hay dos mecanismos de prueba principales: prueba de error y prueba de validez, que respaldan Optimistic Rollups y ZK Rollups, respectivamente.

Prueba de error de Optimistic Rollups: Optimistic Rollups adopta una suposición optimista, es decir, que todas las transacciones se consideran válidas a menos que haya evidencia clara de un error. Este modelo depende de pruebas de error (prueba de fraude) durante el período de desafío, donde cualquier participante de la red puede presentar pruebas para desafiar el estado del contrato inteligente, asegurando la equidad y transparencia de la red.

Según los datos de L2 BEAT, actualmente hay 16 capas 2 que utilizan el mecanismo de Optimistic Rollups, como Arbitrum, OP, Base, Blast, etc.

  • Prueba de validez de ZK Rollups

A diferencia de los Optimistic Rollups, ZK Rollups adopta un enfoque más cauteloso al requerir que todas las transacciones sean validadas antes de ser aceptadas. Este mecanismo de validación es similar a un proceso de verificación que garantiza que cada transacción y cálculo en la red de Capa 2 sea preciso y correcto.

En pocas palabras, la prueba de validez es la piedra angular de ZK-Rollups, que requiere que cada lote de transacciones esté acompañado de una prueba correspondiente para garantizar que los contratos inteligentes en la cadena de bloques subyacente puedan verificar y aprobar cambios de estado. Para los nodos validadores, ZK Rollups proporciona un mecanismo de liquidación sin errores, ya que cada transacción debe pasar por una estricta validación de validez.

Según los datos de L2 BEAT, actualmente hay un total de 11 capas 2 que utilizan el mecanismo ZK Rollups, como por ejemplo: Linea, Starknet, zkSync, etc.

3.2 Celestia

Celestia, como pionero en el campo de la blockchain modular, es esencialmente una capa de disponibilidad de datos que proporciona una base sólida para el desarrollo de dApps y Rollup. Al implementar en la capa de disponibilidad de datos y consenso de Celestia, los desarrolladores de aplicaciones pueden centrarse en optimizar la lógica de ejecución y dejar que Celestia se encargue de la disponibilidad de datos y la complejidad del mecanismo de consenso. La arquitectura de Celestia está diseñada para ofrecer soluciones de extensibilidad modular diversificadas, que se dividen principalmente en tres tipos:

Rollup de soberanía: Celestia proporciona una capa de disponibilidad de datos y una capa de consenso, mientras que la capa de liquidación y la capa de ejecución son implementadas de forma independiente por sus respectivas cadenas de soberanía.

Rollup de liquidación (por ejemplo, el proyecto Cevmos): sobre la base de la capa de datos y consenso proporcionada por Celestia, Cevmos ofrece servicios de liquidación, mientras que la cadena de aplicaciones asume el papel de la capa de ejecución.

Celestium: La capa de disponibilidad de datos es responsabilidad de Celestia, mientras que las capas de consenso y liquidación se basan en la poderosa red de Ethereum, y la AppChain se centra en la capa de ejecución.

Celestia utiliza varias tecnologías innovadoras que reducen significativamente los costos de almacenamiento de datos y optimizan la eficiencia de almacenamiento.

La tecnología de codificación por borrado: una de las innovaciones de Celestia es la aplicación de códigos de borrado (Erasure Codes). En el artículo "Muestreo de disponibilidad de datos y pruebas de fraude" escrito por Mustafa Albasan (uno de los fundadores de Celestia) y Vitalik Buterin, se propone un nuevo enfoque arquitectónico, en el cual los nodos completos son responsables de la producción de bloques, mientras que los nodos ligeros se encargan de la verificación de bloques. La tecnología de codificación por borrado introduce redundancia en el proceso de transferencia de datos, asegurando que, incluso en casos de pérdida de datos de hasta el 50%, los bloques de datos originales se puedan recuperar por completo.

Este mecanismo significa que, para garantizar el 100% de disponibilidad de los datos del bloque, los productores de bloques solo necesitan publicar el 50% de los datos del bloque a la red. Si hay productores maliciosos que intentan alterar el 1% de los datos del bloque, en realidad necesitarían alterar el 50% completo de los datos, lo que aumenta en gran medida el costo de hacer el mal.

Muestreo de disponibilidad de datos: Celestia aborda el problema de escalabilidad de blockchain mediante la introducción de la tecnología de Muestreo de Disponibilidad de Datos (DAS). El flujo de trabajo de DAS incluye varios pasos clave:

Muestreo aleatorio: los nodos ligeros realizan múltiples rondas de muestreo aleatorio de los datos del bloque, solicitando solo una pequeña parte de los datos del bloque en cada solicitud.

A medida que los nodos ligeros completan más rondas de muestreo, su confianza en la disponibilidad de datos aumenta gradualmente.

Alcanzar el umbral de confianza: una vez que el nodo ligero alcanza el nivel de confianza preestablecido a través de muestreo (como el 99%), considera que los datos de este bloque son válidos.

Este mecanismo permite que los nodos ligeros verifiquen la disponibilidad de los datos del bloque sin tener que descargar todo el bloque de datos, lo que garantiza la integridad y disponibilidad de los datos de la cadena de bloques. Celestia se centra en proporcionar disponibilidad de datos en lugar de ejecutar estados, lo que aumenta la productividad de los bloques y permite que cada bloque tenga más espacio para albergar más datos de muestreo, lo que mejora significativamente el TPS (transacciones por segundo).

3.3 EigenDA

EigenDA es un servicio de disponibilidad de datos seguro, de alta capacidad y descentralizado, que es el primer servicio de validación activa (AVS) lanzado en EigenLayer. AVS se puede entender como operadores de nodos, una parte seleccionada de los miles de operadores de nodos en Ethereum, que realizan trabajos adicionales (servicios de validación de consenso) además de sus responsabilidades principales (verificación de consenso en Ethereum), para obtener ingresos adicionales.

Con el aumento de la cantidad de Ethereum reestacado, y con más AVS uniéndose al ecosistema de EigenLayer en el futuro, los Rollups pueden obtener costos de transacción más bajos y una mayor composabilidad segura en el ecosistema de EigenLayer.

EigenLayer es un protocolo de stake en Ethereum que utiliza validadores de la capa de consenso de Ethereum. De esta manera, aprovecha la seguridad parcial de Ethereum y evita los riesgos de confianza en proveedores centralizados o tokens propios, lo que reduce las barreras de entrada para otros proyectos. Al mismo tiempo, fortalece la red de confianza de Ethereum, aumentando su valor e influencia.

En cuanto a la arquitectura, EigenDA utiliza la tecnología ZK para verificar los datos de estado presentados en la Capa 2, y la red EigenDA, respaldada por Restaking ETH, se encarga de la seguridad del consenso final, finalmente, los datos de estado de la Capa 2 se envían y almacenan en la red principal de Ethereum. Por lo tanto, EigenDA actúa como un subcontratista en el servicio DA de la red principal de Ethereum, encargado de la verificación y la fase de consenso final, en lugar de ser un competidor como Celestia.

3.4 Avail

Avail es un proyecto de blockchain modular anunciado por el equipo de Polygon en junio de 2023, que se separó de Polygon en marzo de este año para operar como una entidad independiente. Actualmente, Avail está en Testnet y acaba de completar una ronda de financiación de la Serie A de 43 millones de dólares, liderada por Dragonfly y Cyber Fund.

La arquitectura central de Avail se compone principalmente de tres partes: Avail DA, Avail Nexus y Avail Fusion. Avail DA es una capa modular de disponibilidad de datos que, al igual que Celestia, proporciona servicios de disponibilidad de datos a todas las cadenas de bloques. Avail Nexus es un protocolo de mensajería intercadena estandarizado, similar al protocolo IBC de Cosmos, que proporciona operaciones interactivas entre diferentes cadenas de bloques. Avail Fusion introduce el consenso POS de múltiples activos en juego y tiene como objetivo proporcionar seguridad para todo la red de Avail.

En términos técnicos, Avail DA utiliza compromisos polinómicos de Kate para evitar pruebas de fraude y no requiere asumir que la mayoría de los nodos son honestos ni depender de nodos completos para obtener datos disponibles. Esto es diferente a la arquitectura de Celestia, que se basa en pruebas de fraude, por lo que hay una diferencia fundamental entre ambas en términos técnicos.

Con la aparición de proyectos de blockchain de disponibilidad de datos modular como Celestia y Avail, la competencia en el campo de DA modular se intensificará cada vez más, y la funcionalidad de Ethereum como capa DA también se dividirá. Es muy probable que en el futuro se presente un patrón de competencia de "un líder y varios fuertes".

3.5 Dymension

Dymension es una plataforma de blockchain modular basada en Cosmos que proporciona un marco conciso para el desarrollo de RollApp a través de su tecnología de agregación de escalabilidad incorporada. En la arquitectura de Dymension, los desarrolladores pueden centrarse en la implementación de la lógica comercial, desplegando rápidamente Rollups específicos para aplicaciones particulares utilizando el paquete de herramientas de desarrollo de Rollup (RDK) y una capa de liquidación dedicada.

La arquitectura de Dymension consta de dos componentes principales: RollApp y Dymension Hub.

RollApp es una fusión de Rollup y App, es una blockchain modular de alto rendimiento en Dymension dedicada a aplicaciones específicas. RollApp puede presentarse en varias formas, incluyendo pero no limitado a plataformas DeFi, juegos Web3, mercado de intercambio de NFT y otras soluciones especializadas de Capa 2 descentralizada.

En RollApp, el secuenciador desempeña un papel clave al ser responsable de la validación, clasificación y procesamiento de transacciones locales. Una vez que los bloques se han empaquetado, estos datos se transmiten a los nodos completos pares y se publican en la red de disponibilidad de datos seleccionada por RollApp, como Celestia, en la cadena. Después de recibir una respuesta de Celestia, el secuenciador envía su raíz de estado a Dymension Hub para lograr la formación de consenso y el asentamiento.

Dymension Hub, como centro de todo el ecosistema, asume las funciones de la capa de consenso y la capa de liquidación. Recibe el estado raíz de RollApp y proporciona a RollApps confirmación y servicios de liquidación finales.

Con este diseño, Rollup puede delegar las tareas de consenso y liquidación a Dymension Hub, mientras que las tareas de almacenamiento y verificación de datos son gestionadas por redes DA como Celestia. De esta manera, Rollup puede compartir la seguridad económica de estas dos redes y enfocarse en mejorar la eficiencia de ejecución de la aplicación y la experiencia del usuario.

3.6 Cevmos

El nombre de Cevmos combina Celestia, EVMos y CosmOS, con el objetivo de proporcionar una capa de liquidación para rollups compatibles con EVM. Dado que Cevmos es en sí mismo un rollup, todos los rollups construidos sobre él se conocen colectivamente como rollup de liquidación. Cada rollup logra la reimplantación de contratos y aplicaciones existentes en Ethereum a través de puentes de confianza bidireccionales minimizados con el rollup de Cevmos, lo que reduce la carga de trabajo de migración. Los rollups en Cevmos publicarán datos en Cevmos, que luego procesará los datos en lotes antes de publicarlos en Celestia. Al igual que Ethereum, Cevmos actuará como capa de liquidación para ejecutar pruebas de rollups.

4, La blockchain modular del ecosistema de Bitcoin

Con el efecto de enriquecimiento de la inscripción traído por el protocolo de los Ordinales, y la aprobación del ETF de Bitcoin, varios factores favorables se han reunido, inyectando nueva vitalidad al ecosistema de Bitcoin. La atención del mercado se ha centrado rápidamente en el ecosistema de Bitcoin, y los fondos de los inversores institucionales también están fluyendo hacia este campo, mostrando confianza y expectativas en el futuro desarrollo del ecosistema de Bitcoin.

En este contexto, la tecnología Layer 2 de Bitcoin presenta un panorama próspero, con numerosas soluciones técnicas compitiendo entre sí, creando un ecosistema técnico diversificado y dinámico. Se han presentado diversas soluciones innovadoras que impulsan conjuntamente la expansión y optimización de la red de Bitcoin. Aunque actualmente no se ha alcanzado un consenso unificado en la industria sobre la definición exacta de Layer 2 de Bitcoin, este artículo se basará en el concepto de blockchain modular de Ethereum, y desde una perspectiva modular, explorará la posibilidad y los métodos para construir Layer 2 de Bitcoin. La red de Ethereum es conocida por su funcionalidad de contratos inteligentes Turing completos, capaces de almacenar y verificar el estado histórico para respaldar aplicaciones descentralizadas (DApps) complejas. En contraste, la red de Bitcoin es una red no inteligente sin estado, y el diseño deficiente del sistema se debe principalmente a dos aspectos:

1. Limitaciones del sistema de cuenta UTXO

En el mundo de la cadena de bloques, existen principalmente dos formas de guardar registros: el modelo de cuenta/saldo y el modelo UTXO. El modelo UTXO utilizado por Bitcoin contrasta notablemente con el modelo de cuenta/saldo utilizado por Ethereum.

En el sistema de Bitcoin, aunque los usuarios ven el saldo de la cuenta en la billetera, de hecho, el sistema de Bitcoin diseñado por Satoshi Nakamoto no incluye el concepto de saldo. El llamado "saldo de Bitcoin" es en realidad un concepto derivado de UTXO en la aplicación de la billetera. UTXO representa la salida de transacción no gastada, que es el núcleo de generación y verificación de transacciones de Bitcoin.

Cada transacción de Bitcoin está compuesta por entradas y salidas. Cada transacción consume una o varias entradas y produce nuevas salidas. Estas nuevas salidas se convierten en nuevos UTXO, a la espera de futuras transacciones para ser consumidas.

Como una arquitectura de tecnología de transferencia y liquidación de activos extremadamente simplificada, el modelo UTXO es difícil de escalar para admitir funciones complejas como contratos inteligentes.

2. Un lenguaje de script no completo de Turing

El lenguaje de script de Bitcoin no admite todos los tipos de cálculo debido a la falta de bucles y declaraciones de control de flujo, lo que hace que no sea Turing completo. Esta característica, aunque ayuda a reducir los ataques de hackers y mejora la seguridad de la red, también limita la capacidad de Bitcoin para ejecutar contratos inteligentes complejos.

Debido a que el sistema de Bitcoin está diseñado de manera imperfecta, para funciones más complejas, depende de la expansión modular externa. En este sentido, la necesidad de modularidad de Bitcoin es sin duda más urgente que la de Ethereum. Las funciones en su ecosistema, como la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos, la capa de consenso y la capa de interoperabilidad cross-chain, deben ser encapsuladas y expandidas de manera modular.

4.1 Cadena de Merlín

Actualmente en el espacio de la capa 2 de Bitcoin, Merlin Chain tiene el TVL más alto, que ya ha alcanzado miles de millones de dólares, lo que lo convierte en el proyecto más destacado en el ecosistema de Bitcoin. Como una red de capa 2 de Bitcoin, Merlin Chain es compatible con una variedad de activos nativos de Bitcoin y también es compatible con EVM, mostrando así su doble consideración tanto para el ecosistema de Bitcoin como para el ecosistema de Ethereum.

Las funciones de Merlin se centran en la red ZK-Rollup, el oráculo descentralizado y la prevención de fraudes en la cadena.

Red ZK-Rollup: El núcleo de ZK-Rollups radica en el uso de argumentos sucintos no interactivos del conocimiento. Los zk-SNARKs, como un método de encriptación en la criptografía, permiten a una parte (el demostrador) demostrar a otra parte (los validadores) que una declaración es correcta sin revelar ninguna información que no sea necesaria para demostrar la veracidad de esa declaración.

Merlin Chain procesa y calcula las transacciones fuera de la cadena para evitar los altos costos de transacción y la congestión de la red de Bitcoin. Al mismo tiempo, ZK-rollup comprime múltiples pruebas de transacción en lotes, lo que permite que la cadena principal de Bitcoin solo tenga que verificar una prueba única que incluye múltiples transacciones, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de la cadena principal y mejora la eficiencia de las transacciones.

Red de oráculo descentralizado: La red de oráculo descentralizado de Merlin actúa como el papel del DAC (Comité de Disponibilidad de Datos) para verificar y garantizar que los ordenadores publican datos de DA completos y precisos de manera off-chain. La descentralización de la red oráculo se debe a su forma de POS, donde cualquier persona puede ejecutar un nodo oráculo al depositar suficientes activos. Este mecanismo de stake es muy flexible y admite activos como BTC, MERL y también admite staking delegado similar a Lido.

On-chain anti-fraud: Merlin adopts the approach of BitVM and uses the "optimistic ZK-Rollup" mechanism, which can be simply understood as assuming that all ZK Proofs are trustworthy by default, and only punishing the operator when errors occur. Because the verification is carried out on the Bitcoin mainnet, on the Bitcoin chain, due to technical limitations, it is impossible to fully verify the ZK Proof, and only a specific step in the calculation process of the ZK Proof can be verified under special circumstances. Therefore, people can only point out errors in a certain calculation step of ZKP in the off-chain verification process and challenge them through the proof of fraud.

4.2 Red B²

La red B² utiliza un diseño modular, con la capa Rollup (ZK-Rollup) encargada de la ejecución, la capa de disponibilidad de datos (B² Hub) encargada de almacenar los datos, los nodos B² encargados de la verificación fuera de la cadena y la capa final de liquidación es la red principal de Bitcoin. La capa ZK-Rollup de la red B² utiliza la solución zkEVM para ejecutar las transacciones de usuario en la red de capa 2 y generar pruebas relacionadas. La capa Rollup se encarga de presentar y procesar las transacciones de usuario, mientras que la capa DA se encarga de almacenar copias de los datos de resumen y verificar las pruebas de conocimiento cero relacionadas.

B² Hub es una red DA construida off-chain que admite funciones de muestreo de datos, considerada pionera en soluciones de extensión modular para Bitcoin. B² Hub se inspira en el diseño de Celestia e introduce tecnologías de muestreo de datos y codificación por borrado para garantizar una rápida distribución de nuevos datos a numerosos nodos externos y minimizar al máximo el riesgo de retención de datos. Además, el Committer de B² Hub carga el índice de almacenamiento de datos DA y el hash de datos en la cadena Bitcoin para el acceso público.

模块化区块链研究报告:可插拔式解决区块链性能瓶颈

Fuente:

Según el plan futuro de B² Network, B² Hub compatible con EVM tiene la esperanza de convertirse en una capa de validación y capa DA fuera de la cadena para varias capas 2 de Bitcoin, formando una capa de extensión funcional fuera de la cadena de Bitcoin. Dado que Bitcoin en sí no puede admitir muchos escenarios de aplicación, el método de construcción de capas de extensión funcional fuera de la cadena se convertirá en un fenómeno cada vez más común en el ecosistema Layer 2.

B² Hub, como el primer nivel de aplicación de terceros modularizado de Bitcoin, puede ayudar a otros niveles de aplicación de Bitcoin de Capa 2 a utilizar la cadena principal de Bitcoin como capa de liquidación final y heredar la seguridad de Bitcoin, lo que beneficia la expansión de la red Bitcoin y mejora la diversidad de sus aplicaciones.

5 Conclusion

"Modular es el futuro" Este eslogan está pasando gradualmente de una idea a una realidad. La tecnología blockchain modular, con su flexibilidad y escalabilidad, proporciona una base sólida para construir aplicaciones descentralizadas de próxima generación. Esta tecnología permite a los desarrolladores elegir y combinar diferentes módulos según las necesidades específicas, creando soluciones blockchain más eficientes, seguras y fáciles de mantener.

El surgimiento de la cadena de bloques modular representa un enfoque de productos más 'alma' enchufable. Bajo este enfoque, la cadena de bloques ya no se ve como un sistema cerrado, sino como una plataforma abierta y escalable, donde varios servicios y funciones pueden insertarse y retirarse fácilmente, al igual que los bloques de LEGO. Esta flexibilidad permite a los desarrolladores construir y desplegar rápidamente soluciones de cadena de bloques según las necesidades de escenarios de aplicaciones específicos. Originada en el ecosistema de Ethereum y luego en el ecosistema de Bitcoin, la tecnología modular ya ha demostrado su valía en varios ámbitos de la industria de las criptomonedas. Por ejemplo, la cadena pública modular Chromia, que utiliza la tecnología de 'base de datos relacional', ha colaborado con varios juegos como My Neighbor Alice y Chain of Alliance en el ámbito de los juegos; en el ámbito de RWA, Chromia ha establecido el Protocolo de Activos Digitales de Ledger (Ledger Digital Asset Protocol), el cual ha sido adoptado por varios proyectos.

En el campo de la IA, CARV se centra en construir capas de datos modulares para juegos de IA y Web3, asegurando la privacidad y seguridad en el proceso de procesamiento de datos mediante el uso de tecnologías como entornos de ejecución confiables (TEE) y pruebas de conocimiento cero.

Con la maduración continua de la tecnología de cadena de bloques modular y la expansión de sus aplicaciones, tenemos razones para creer que esta tecnología traerá consigo más posibilidades innovadoras para diversas industrias. Desde el nacimiento de Bitcoin hasta la amplia aplicación de la cadena de bloques modular hoy en día, hemos sido testigos de cómo la tecnología de cadena de bloques ha evolucionado de una simple aplicación de dinero digital a un ecosistema que respalda aplicaciones complejas y diversas. En el futuro, la cadena de bloques modular seguirá impulsando el progreso tecnológico y sentando las bases para la construcción de un mundo digital más abierto, flexible y seguro.

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