“請給我我所需的，你也將得到你所需的。” 亞當·斯密首次在《國富論》中提出了分工與合作的概念，系統地解釋了它是如何增強整體市場效率的。模塊化的本質是分工與合作。一個完整的系統可以分為可互換的模塊，每個模塊都是獨立的、安全的和可擴展的。不同的模塊可以組合在一起，實現整個系統的運行。自由市場必然會朝向分工與合作，從而顯著提高整體效率。目前，模塊化是區塊鏈行業的核心敘事之一。雖然市場目前的關注點不在這樣的基礎設施項目上，但基礎設施的改善是推動行業發展的重要力量。本文將深入分析模塊化區塊鏈，涵蓋其發展歷史、當前市場格局和未來發展方向。

01 什麼是模塊化

事實上，區塊鏈行業中模塊化的發展歷史悠久。我們可以從模塊化的角度重新審視整個行業的演變。最早的比特幣鏈是一個完整的系統，其緊密集成的模塊使比特幣轉帳和記賬等功能成為可能。然而，比特幣鏈的主要問題是其有限的可擴展性，無法支持更多的使用案例。這導致了以太坊的出現，常被稱為“世界電腦”。以太坊可以被看作是比特幣的模塊化擴展，增加了一個被稱為以太坊虛擬機（EVM）的執行模塊。虛擬機作為程序代碼的執行環境。比特幣只能執行轉帳等簡單操作，但複雜的代碼需要一個虛擬機。因此，以太坊實現了各種區塊鏈應用，如DeFi（去中心化金融）、NFTs（非同質化代幣）、SocialFi（去中心化社交媒體）和GameFi（區塊鏈遊戲）。

後來，以太坊的表現也未能滿足各種應用的不斷增長的需求，導致第二層網絡的發展。這些第二層解決方案通過將以太坊的執行模塊移至鏈下，有效實現了擴展。第二層或第二層構建在以太坊基礎層之上的另一個網絡，將大部分計算轉移到這個新網絡，然後將結果發送回以太坊。這減輕了以太坊的計算負載，提高了其速度。隨著以太坊執行層的模塊化和各種第二層解決方案的出現，以太坊進一步演變成為四層結構：

• 執行層：負責處理交易並執行智能合約（類似按照其規則玩遊戲）。
• 結算層：驗證執行層的狀態並解決爭議，完成交易的最終結算，確保資產轉移和記錄永久存儲在區塊鏈上，確定區塊鏈的最終狀態（解決遊戲過程中出現的問題）。
• 數據層: 通常包括數據存儲、傳輸和驗證功能，確保區塊鏈網絡的透明度和可信度（廣播或記錄遊戲）。
• 共識層：使用特定的共識算法來驗證交易並創建新區塊，確保數據和交易在網絡中的一致性（確保每個人對遊戲結果都有相同的理解）。

每个层面都见证了各种项目的出现，整体效率得到了提升。汇集不同的项目，可以轻松构建新的区块链。这可以类比于计算机行业的发展。最初，苹果提供集成的机器。随着微软的Windows系统的出现，许多定制的个人电脑出现了。你可以购买高规格的元件，将它们组装成高性能的计算机。

在區塊鏈世界中，如果一個鏈需要廉價存儲，它可以使用獨立的數據可用性層，類似於外部硬盤：容量大，價格實惠，且有效。除了數據層外，每個模塊都是即插即用，可以靈活組裝。然而，定制的個人電腦並沒有完全取代像蘋果那樣的集成機器。許多用戶不想或不能花時間研究配置，只想要一台功能良好的電腦。集成機器在組件之間提供最佳協調，使它們比高規格的定制個人電腦更有效，提供更好的使用體驗。

例如，Solana是主流的第1層區塊鏈之一，是典型的“集成機”。它不是模塊化的，但仍然提供高性能，並催生了許多受歡迎的項目。因此，我們可以觀察到模塊化的顯著優勢和固有缺點。優點包括：

• 去中心化：通過分離數據層，節點的硬件要求降低，從而增加了節點數量，增強了網絡的去中心化，而不引入額外的信任假設。
• 簡化的鏈部署: 利用模塊化設計降低了設計和部署新區塊鏈的啟動成本和開發成本。
• 鏈的性能改善：每個模塊的性能都有顯著提高，就像以太坊的擴展解決方案一樣。
• 促進生態繁榮：不同的模塊處理各種功能，同時確保整體安全。
• Enhanced User Experience: 例如，降低複雜度和交易手續費。

缺點：

• 安全性：與集成區塊鏈不同，將數據層委託給第三方可能會引入風險，無法像一體化鏈一樣保證安全性。因此，在需要進行大量跨鏈通信時，模塊化架構可能會更不安全，從而增加黑客攻擊的攻擊面。
• 複雜性：模組化設計的複雜性帶來了更高的風險。由於有許多模組可供選擇，並且不同模組之間存在潛在的“盲盒”風險，因此構建穩定的模組化系統成為一個關鍵問題。

02 關鍵項目分析

從全球的角度來看，整個可以分為三個主要層次：

• 應用層：
  • 各種去中心化應用程式(DApps)都是建立在區塊鏈之上的。
  • 目前，它們包括幾個主要類別：錢包（通往Web3世界的入口），DeFi（去中心化金融），NFT（可理解為數字收藏品），SocialFi（去中心化社交媒體）和GameFi（區塊鏈遊戲）。
• 中間層：
  • 如果應用程序直接與區塊鏈互動，它們的性能和用戶體驗將受到區塊鏈技術特性的極大限制。這在當前的多鏈格局中尤為明顯，許多具有不同技術架構和系統特性的區塊鏈影響了應用程序開發難度和用戶體驗。
  • 為了增強用戶體驗並簡化應用程式開發，出現了中間層。該層水平連接各種區塊鏈，封裝區塊鏈特性，為應用開發提供各種技術中間件。這包括帳戶抽象（允許使用者帳戶可程式設計並支援複雜的功能）和鏈抽象（使用戶能夠根據自己的意圖與不同的區塊鏈進行交互，而無需瞭解它們的差異）。
• 公鏈層:
  • 執行層：包括以太坊虛擬機（EVM）、等效EVM（與EVM兼容的VM）、並行EVM（支持並行交易的EVM）和模塊化VM（非EVM類型虛擬機）。
  • 結算層：除了在以太坊上進行結算外，目前主要的模塊化結算項目是Dymension。
  • 數據層：也稱為數據可用性層，這一層擁有最多的項目，因為數據存儲成本是交易費用的主要組成部分。市場對價格合理且有效的存儲模塊有很高的需求。以太坊的存儲成本過高，Celestia是模塊化數據存儲領域的領先項目，Nubit是比特幣生態系統中的領先項目。
  • 共識層：Celestia也提供了一個共識層，但這挑戰了以太坊的基礎。以太坊社區不承認使用Celestia作為其共識層的公共鏈為以太坊第2層。此外，Celestia的安全性還未經過像以太坊那樣的時間驗證，這引起了對其安全性的擔憂。

接下來，我們將專門分析三個關鍵項目：Celestia、Dymension 和 AltLayer。

2.1 Celestia

• 基本介紹
  • 作為首個提出模塊化區塊鏈概念的項目，Celestia可以被認為是模塊化領域的先驅。特別是在其代幣價格飆升後，它吸引了相當大的市場關注，並開拓了整個領域的潛力。
  • Celestia旨在構建一個可擴展的數據可用性層，以實現下一代可擴展的區塊鏈架構 - 模塊化區塊鏈。其目標是允許任何人輕鬆部署自己的區塊鏈，並使開銷最小化。
• 運作機制
  • 數據可用性抽樣
    • Celestia不處理交易的有效性或執行交易。它只打包、排序和廣播交易，所有交易有效性規則由客戶的Rollup節點強制執行（即從共識層解耦執行層）。
    • 數據驗證方法：抽象地說，區塊鏈數據可以被劃分為一個矩陣（例如，8x8）。通過對原始數據進行編碼並添加額外的“檢查”行和列，形成一個更大的矩陣（例如，16x16）。通過對這個更大矩陣的部分進行隨機抽樣並驗證其準確性，可以確保整個數據的完整性和可用性。即使有些數據丟失或損壞，檢查和數據仍然可以恢復整個數據集。
  • 主權滾動
    • 交易驗證方法：主要區別在於主權Rollups和智能合約Rollups（如Optimism、Arbitrum、zkSync等）的交易驗證方法。在智能合約Rollups中，交易由部署在以太坊上的智能合約進行驗證。在主權Rollups中，Rollup節點本身負責驗證交易。
    • 升級方法：
      • 對於智能合約Rollups，升級取決於結算層上的智能合約。要升級Rollup，必須對智能合約進行更改，這可能需要多個簽名來控制誰可以啟動更新。雖然團隊通常控制多重簽名升級，但也可以通過基於治理的多簽名來進行控制。由於智能合約位於結算層上，它們受到該層社會共識的約束。
      • 相比之下，主权 Rollups 通过类似于第一层区块链的分叉进行升级。新的软件版本发布后，节点可以选择将其软件更新到最新版本。不同意升级的节点可以继续使用旧的软件。这个选项允许节点运营社区决定是否接受新的更改。即使大多数节点升级，也不能强迫其他节点接受更新。这个功能使主权 Rollups 真正成为“主权” Rollups。
  • 量子重力橋 (QGB)
    • 充當 Celestia 和 Ethereum（或其他 EVM Layer 1 鏈）之間的橋樑，促進兩個網絡之間的數據和資產轉移。
    • 通過引入Celestium（EVM L2 Rollup）的概念，它利用Celestia進行數據可用性，同時將以太坊作為結算層。這種方法充分利用了兩個網絡的優勢：Celestia的可擴展性和數據可用性，以太坊的安全性和去中心化。

2.2 Dymension

• 基本介紹
  • Dymension是基於Cosmos的主權Rollup，旨在通過Dymension Chain（結算層）、RDK（RollApp開發套件）和IRC（Rollup間通信）簡化RollApps（專注於自定義應用的區塊鏈）的開發。
  • Dymension的核心功能是模塊化的結算層，同時還提供RaaS（Rollup as a Service）能力，將自己定位為AltLayer的競爭對手。
• 操作機制
  • 前端 → RollApps: RollApps是在Dymension上专门为特定应用程序设计的高性能模块化区块链。它们是使用Dymension RollApp开发工具包（RDK）构建的。
  • 後端 → Dymension Hub：Dymension Hub使用Cosmos SDK構建，作為結算層，並使用IBC在Dymension RollApps之間進行安全消息傳輸。
  • 數據庫 → 數據可用性網絡：數據可用性網絡是去中心化的，並且將數據存儲在相對較短的時間內。

2.3 AltLayer

• 基本介紹
  • 一個類似樂高的模塊化RaaS（Rollup as a Service）平台，涵蓋了模塊化和Restaking的概念。
  • 它可以快速創建快速、可擴展和應用特定的Rollups，受第1層保護。該平台允許開發人員高效地構建自定義Rollups，甚至使那些編碼經驗有限的人在2分鐘內點擊幾下就能建立一個自定義Rollup。
• 操作機制
  • 一键链部署能力（基于OP Stack、Arbitrum Orbit、zkSync ZK Stack、Polygon CDK）
  • 重新质押服务（基于EigenLayer）
  • 基於Celestia，EigenDA和Avail的第三方DA
  • 第三方序列器（基於Espresso、Radius）

03 模塊化未來敘事

模塊化的未來敘事主要圍繞著三個方向：進一步深化以太坊的模塊化、擴展宇宙生態系統，以及比特幣生態系統的崛起。

模塊化始於以太坊並在那裡成熟，但另外兩個生態系統也不應被忽視：Cosmos和Bitcoin。 Cosmos出現是為了解決跨鏈問題並建立多鏈生態系統。基於Cosmos技術組件的鏈可以共享安全性並促進跨鏈互動。為實現此目的，Cosmos開發了一鍵式鏈部署功能，具有很高的模塊化程度，並已經發展多年。許多知名項目源於Cosmos生態系統，包括Celestia，Dymension和受歡迎的BTC貨幣塊鏈項目Babylon。

比特幣作為區塊鏈行業的創始鏈，市值是以太坊的近三倍，也具有重大潛力。比特幣生態系統蓬勃發展，許多已在以太坊上驗證的技術正在被適應用於比特幣生態系統。

• Ethereum模塊的進一步深化
  • 數據可用性層：這一層擁有最多的項目，是最具競爭力的行業。目前，Celestia領先，但面臨著重大挑戰。通過以太坊的EIP-4844升級，Rollup數據可以被存儲為Blobs，從而大幅降低數據存儲成本，減弱Celestia的成本優勢。此外，Celestia還面臨著來自受信任的L1區塊鏈Near的NearDA和領先的重新押注項目EigenLayer的強大競爭對手。
  • 中间件层：在多链景观中，用户和流动性是分散的。为了增强应用层的用户体验，出现了许多中间件服务。流行的概念包括账户抽象（具有复杂功能的可编程用户账户）和链路抽象（抽象链路，使用户可以与多个链路交互，而不需要理解它们的差异）。
  • RaaS：一鍵式Layer2部署整合各種模塊化基礎服務，為快速Layer2建設提供企業級解決方案。這降低了開發門檻，表明未來Layer2競爭將更加聚焦於生態系統、運營和應用層服務，而非僅僅技術。
  • ZK 技術：零知識證明（ZK）技術在區塊鏈中有兩個主要目的：在不重新計算的情況下更快速地驗證計算的正確性，並通過提供不暴露原始信息的 ZK 證明來保護隱私。目前，ZK 技術主要用於在第 2 層驗證計算的正確性，未來的發展方向則聚焦於支持 ZK 的虛擬機。在以太坊的路線圖中，ZK 是 V 相的核心組件，將 SNARKs 集成到 L1 EVM 中。各種第 2 層解決方案也在採用 ZK 技術。以太坊創始人維塔利克·布特林曾表示：“在 10 年內，所有 Rollups 將會是 ZK。”
• 宇宙生態系的擴展
  • 2022年Luna崩潰後，Cosmos生態系統受到了顯著影響。然而，儘管出現了衰退，但生態系統並未消亡。相反，它見證了許多開創性項目的出現，包括作為數據可用性層領導者的Celestia和作為結算層領導者的Dymension。
  • Cosmos 生態系統使用多鏈架構，支援多個獨立區塊鏈同時運行並相互交互，提供強大的互操作性。
  • Cosmos採用模塊化設計，允許開發人員選擇並結合不同模塊來構建自己的應用鏈，提供了相當大的自主性和靈活性。
  • 然而，Cosmos 也面臨著一些挑戰，包括建立和維護應用鏈所需的高成本、Cosmos Hub 的收入模式缺失以及不可持續的經濟模式。這些都是未來需要解決的問題。
• 比特幣生態系統的崛起：
  • 自從Ordinals協議推出以來，比特幣生態系統已經引起了相當大的關注。在過去的一年裡，我們見證了銘刻趨勢的激增，BTC第二層發展以及比特幣重新押注的熱情。
  • 比特幣生態系統的發展方向主要有兩個：一個是根據比特幣自身的技術特點進行擴展，另一個是與EVM（以太坊虛擬機）集成，構建比特幣和以太坊生態系統之間的流動性橋接。
  • Ethereum can be considered as a modular extension of Bitcoin, or even as a testing ground. Many mature technologies from Ethereum can be directly applied to the Bitcoin ecosystem. This has led to the emergence of various modular projects, including data availability projects like Nubit, Layer 2 projects such as Merlin and BitLayer, and Bitcoin shared security services (restaking) like Babylon.

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