Maven11 研究：模塊化的定義、發展與未來 對加密世界為何重要_ROL

早在 2019 年，當我們投資 LazyLedger（現在叫 Celestia）時，模塊化這個詞在區塊鏈設計方面還沒有流行起來。而在過去的一年里，它已經被許多 KOL 以及 L2 團隊所普及，當然還有 Celestia Labs 團隊，他們在他們的第一篇關于分離共識和執行的博客文章中創造了這個術語。

正因為如此，我們很高興能提出我們對 Celestia 投資的最新概述。它將提供對我們所設想的模塊化世界的見解，在這樣一個生態系統中的各個層次和協議，以及為什么我們對它提供的潛在功能如此興奮。

目前，大多數公鏈都是屬于單片鏈，即區塊鏈網絡同時包攬了數據可用性、結算和執行這三項功能層（下文簡稱功能層）。雖然這些單片鏈也已經在進化，如具有模塊化組件的以太坊 Rollups 和 Avalanche 的子網。然而，這些并不是模塊化區塊鏈的真正含義。

讓我們定義一下我們所說的 “模塊化” 是什么意思，這樣就不會有誤解。當我們說到模塊化時，我們指的是區塊鏈網絡的各功能層是解耦的，即區塊鏈網絡的三個功能層之一是解耦的，所以要么是執行層，要么是共識層，要么是數據可用性層。這意味著你可以說 Rollups 是模塊化的一種表現，因為它們只負責執行。不過以太坊還是作為一個整體處理其他一切。

以 Celestia 為例，我們可以說它是模塊化的，因為它只負責數據可用性和共識。而它將結算和執行委托給其他層。這些層也是模塊化的，因為它們只處理三大功能組件本身的一部分。這意味著我們不能稱以太坊為模塊化的區塊鏈，因為這些 Rollups 網絡僅負責自身網絡的交易執行，同時以太坊自身也執行交易，這意味著在其當前的實現中，以太坊仍然是一個單片鏈。盡管如此，以太坊仍然是理想的結算層，同時也是最去中心化、最安全的公鏈。

現在，你可能會問 Polkadot 和 Avalanche 呢？對于 Avalanche 來說，它不是模塊化的，每個子網都擁有三大功能組件。這意味著它們不能模塊化擴展，而是通過水平地使用其他單片鏈來擴展。Polkadot 的 parchains 負責執行，類似于 rollup，同時將塊發送到中繼鏈以獲得共識和數據可用性。但是，中繼鏈仍然保證了交易的有效性。

隨著時間的推移，單片鏈的增長會導致大量的擁塞和效率低下。如果我們想要承載更多的人，單靠包攬這三大功能的單片鏈是完全不可行的。因為它會給終端用戶帶來極高的費用和延遲。這就是為什么我們看到越來越多的鏈決定將它們的鏈分開。我們都聽說過傳說中的合并，它將把以太坊過渡到一個 PoS 鏈。然而，他們也計劃最終轉向分片。分片是指將區塊鏈水平地分割成幾個部分。這些分片只處理數據可用性。

分片和 rollup 是以太坊社區計劃解決其可擴展性問題的方式。還有其他方法嗎？當然，我們也看到 Avalanche 在 Subnets 中朝著模塊化的方向發展，但是，正如前面所解釋的，我們不會將其歸為完全模塊化。

為了更好地理解每個不同的 “模塊化” 架構是如何工作的，讓我們試著把它們畫出來，以便更好地概述它們的區別。

首先，我們來看看以太坊的目前的架構以及未來啟用分片后的架構是怎樣的。

當前，以太坊負責全部的功能層，不過它也分離了部分交易執行給了 L2 Rollups，由它們批量處理交易然后由主網結算。未來啟用分片后，以太坊的架構將會是這樣的：

這將把以太坊變成一個統一的結算層，而分片將負責數據可用性。這意味著，分片將只是 DA 環境，供 Rollups 提交數據。在分片上，驗證者只需要為他們正在驗證的分片存儲數據，而不是整個網絡。分片最終會讓你在輕型節點上運行 Ethereum，類似于 Celestia。

對于 Avalanche 來說，他們的主要擴展主張是通過可以輕松創建的子網。Avalanche 的架構看起來有點像這樣：

體育社交游戲平臺Bowled.io與Sky Mavis合作在Ronin網絡上推出鏈游:金色財經報道，體育社交游戲平臺Bowled.io宣布與知名鏈游Axie Infinity開發公司Sky Mavis合作在Ronin網絡上推出區塊鏈游戲，同時Bowled.io將能夠訪問Sky Mavis的基礎設施，用戶也可以訪問Ronin錢包和市場，據悉目前其合作伙伴包括麥肯錫、迪士尼、Star Sports和Facebook等品牌。（adgully）[2023/4/7 13:50:34]

子網擁有一組獨立驗證自身網絡的新驗證者。所有 Avalanche 子網都會自行負責共識、數據可用性和執行。每個子網也將有自己的 Gas 代幣，由驗證者指定。目前已上線的子網的一個例子是 DefiKingdoms 子網，它使用 JEWEL 作為其 Gas 代幣。

在我們繼續看 Celestia 的架構之前，讓我們先看看 Cosmos。Celestia 在很大程度上借鑒了 Cosmos，并將通過 IBC 與之進行大量互動，因為它也是用 Cosmos SDK 和 Tendermint 的一個版本 Optimint 構建的。Cosmos 架構與目前其他架構有很大不同，因為它使 dApps 成為區塊鏈本身的應用，而不是提供一個虛擬機。這意味著一個主權的 Cosmos SDK 鏈只需要定義它所需要的交易類型和狀態傳統，同時依靠 Tendermint 作為其共識引擎。Cosmos 鏈拆分了區塊鏈的應用部分，并使用 ABCI 將其連接到網絡（p2p）和共識。ABCI 是將區塊鏈的應用部分連接到提供共識和網絡機制的 Tendermint 狀態復制引擎的接口。它的架構通常是這樣宣傳的：

現在，我們來看看 Celestia 的架構：

這就是 Celestia 上的早期生態的樣子。Celestia將作為所有在模塊化堆棧內運行的各種類型的Rollups 之間的共享共識和數據可用性層而運作。結算層的存在是為了促進它上面的各種 Rollups 之間的橋接和流動性。而你很可能也會看到主權 rollups 獨立運作，沒有結算層。

現在我們已經確定了不同程度的模塊化，它們是如何運作的，以及它們的外觀，讓我們來看看像 Celestia 這樣的純模塊化區塊鏈的一些獨特能力和功能。

單片鏈的優勢之一是共享安全，那么在模塊化堆棧中，會怎樣呢？

這其實很簡單，Celestia 提供了區塊鏈網絡上建立共享安全所需的基本功能：數據可用性。這是因為每一個使用 Celestia 的網絡層都需要將他們所有的交易數據轉到數據可用性層，以證明數據確實是可用的。這意味著區塊鏈網絡可以毫不費力地連接、觀察和相互操作。通過始終擁有底層 DA 層的安全性，使得硬分叉和軟分叉也變得非常容易，這一點我們將在后面討論。

同樣，Celestia 允許各種類型的實驗執行層同時運行，甚至不依賴結算層，同時仍然具有共享數據可用性層的優勢。這意味著迭代的速度將變得更快，因為它可能會隨著用戶數量的增加而線性擴展。因此，我們的論點是，隨著時間的推移，這將導致執行層的復合改進，因為我們不受具有單一中心的執行層的限制，因為執行和數據可用性是解耦的。模塊化的無許可性質允許實驗，并給開發者以選擇的靈活性。

Celestia 的區塊驗證工作與目前其他區塊鏈有很大不同，因為區塊可以在次線性時間內被驗證。這意味著，與成本的線性增長相比，吞吐量會隨著成本的次線性增長而增加。我們通過圖表能夠更直觀地理解：

Sky Mavis將質押超過1100萬個AXS代幣:金色財經報道，Axie Infinity的創建者Sky Mavis表示，該公司將在其資產負債表上質押11,475,000個AXS代幣，以加強其對Axie Infinity生態系統的長期承諾。Sky Mavis是Axie Infinity的創造者，該游戲在 2021年流行，之后由于游戲內代幣獎勵的價值下降而在新的一年下降。Axie 聯合創始人 Jeffrey Zirlin 最近在 The Scoop 上?提到，該游戲此后宣布放棄“play to earn”模式，以促使用戶從游戲中獲得比其代幣更多的收益。

根據 The Block Research 的說法，最近的舉措可能會稀釋 4300 萬個 AXS 當前質押的數量，并降低當前 AXS 質押者的年百分比率 (APR)。截至發布時，有超過 4200 萬個 AXS，價值 4.91 億美元，以 43% 的年百分比率進行質押。[2022/10/12 10:31:26]

這是有可能的，因為 Celestia 的輕客戶端不驗證交易，他們只檢查每個區塊是否達成共識，以及區塊數據是否可用。

Celestia 消除了檢查交易有效性的需要，因為它只檢查區塊是否達成共識和數據的可用性，如上圖所示。

Celestia 輕節點沒有下載整個區塊，而是從區塊中隨機下載少量數據樣本。如果所有的樣本都是可用的，那么這就可以證明整個區塊是可用的。基本上，通過對一個區塊的隨機數據進行采樣，你可以從概率上驗證該區塊確實是完整的。

這意味著 Celestia 將區塊驗證的問題簡化為數據可用性驗證，我們知道如何使用數據可用性抽樣以次線性成本有效地完成這一驗證。

DA 證明是指當你要求正在發送的塊，要進行糾刪碼。這意味著原來的區塊數據現在被擴大了一倍，然后新的數據被編碼為冗余的數據。Celestia 的糾刪碼將塊的大小擴大了 4 倍，其中 25% 的塊是原始數據，而 75% 是復制的數據。因此，要求一個行為不端的順序器或類似的東西，如果它想進行欺詐，就必須扣留超過 75% 的塊的數據。

因此，它允許輕型客戶以非常高的概率檢查一個區塊的所有數據是否已經發布，只需下載該區塊的一小部分（DA 抽樣）。每一輪抽樣都會降低數據不可用的概率，直到確定所有的數據都是可用的。這是非常有效的，因為不是每一個節點都下載每一個區塊，而是有許多輕量級的節點下載每一個區塊的一小部分，但安全保證與以前一樣。這意味著，只要有足夠的節點對數據的可用性進行抽樣，就有可能提高吞吐量，因為抽樣節點的數量在增加。你可能在日常生活中熟悉這種類型的網絡（DA 證明），即使你沒有使用過區塊鏈，通過使用 BitTorrent 等協議。

當我們談論可擴展性時，大多數人想到的第一個想法通常是 TPS。然而，這不應該是圍繞可擴展性進行的實際討論。當談論專業 DA 層的可擴展性時，應該是 mb/s，而不是 TPS，這應該是需要克服的主要障礙。Mb/s 成為衡量一個鏈的能力的客觀標準，而不是 TPS，因為交易的大小是不同的。Celestia 在這方面做得很好，因為它取消了 DA 層，并利用數據可用性采樣來提高系統可以處理的 mb/s 數量。

我們的意思是，一個區塊鏈能夠處理多少交易的真正限制是基于輸入和輸出的。因此，通過將數據可用性與輸入和輸出過程解耦，Celestia 將能夠產生比單片鏈高得多的 mb/s。

這一切都源于數據可用性的問題。也就是在一個提議的區塊中，排序器或類似的人可以驗證的數據數量，同時受限于底層 DA 層的數據吞吐量。現在，對于利用全節點的單片區塊鏈，解決這個問題的正常步驟是增加全節點的硬件要求。然而，如果你這樣做，全節點就會減少，網絡的去中心化也會隨之動搖。

幣安減少了對區塊鏈游戲開發商Sky Mavis融資的投資:金色財經消息，幣安減少了對區塊鏈游戲Axie Infinity的開發商Sky Mavis融資的投資。（The Block）[2022/7/16 2:16:58]

因此，通過利用我們之前在區塊驗證部分提到的技術，我們可以在不增加節點要求的情況下提高擴展性，通過 DA 抽樣使全節點等同于輕節點。這反過來又會使節點的增長導致更多的吞吐量，因為 DA 抽樣會導致次線性增長，它與被添加的輕節點的數量成比例。在單片鏈的設計中，區塊大小的增加同樣會增加驗證網絡的成本，但在 Celestia 上，情況并非如此。

雖然，以太坊也希望通過 EIP-4844 來解決一些可擴展性問題，這將啟用一種新的交易類型：blob 交易。其中將包含大量不能被 EVM 執行訪問的數據，但仍然能夠被以太坊訪問。這樣做是因為目前，以太坊上的 rollup 交易依靠微不足道的可用 calldata 來執行其交易。分片也會有幫助，但仍然相當遙遠，不過若 blob 交易啟用，應該能為 rollups 的每個區塊提供約 16MB 的數據空間。然而，對 blob 交易空間的爭奪將變得多么激烈，還有待觀察。雖然，一旦你解決了其中一個可擴展性的難題，另一個可能會冒出來。因此，通過轉向模塊化結構，我們可以允許堆棧的不同部分專用于它們最能利用的特定資源。

在大多數情況下，當單片鏈發生硬分叉時，你會失去底層的安全，因為執行環境不共享相同的安全。通常硬分叉是不可行的，也是不受歡迎的，因為新的分叉不會有數據可用性和共識層的安全。當我們說你可以提交對區塊鏈代碼的修改，但你必須說服所有人同意你的修改，這也是同樣的想法。以比特幣為例。比特幣的代碼是很容易改變的，然而，讓每個人都同意改變是困難的部分。如果你想硬分叉一個單片鏈，你還需要分叉共識層，這意味著你失去了原始鏈的安全性。損失的安全量取決于不驗證新規范鏈的礦工或驗證者的數量。然而，如果所有驗證者都升級到同一個分叉，那么就不會失去安全性。在模塊化區塊鏈上，就不會這樣，因為如果你想分叉一個結算或執行層，你仍然會有底層共識層的安全性。在這種情況下，分叉是可行的，因為執行環境都共享相同的安全。雖然，這對結算層的 rollups 來說是不可能的，因為結算層作為新增區塊的信任來源。

對于執行環境來說，硬分叉是無限的，而且很容易完成，其原因是大膽的想法可以被測試和嘗試。同時也使得在別人的工作基礎上進行工作是可行的，而不會失去基礎層的安全性。如果你考慮一下自由市場的想法（有些人可能不同意這一點），它往往可以創造出競爭性的實施方案，可以得到更好的結果。

模塊化堆棧是 Celestia 獨有的概念。它指的是將區塊鏈的所有不同層解耦為獨立的層。因此，當我們說堆棧時，我們指的是所有的層一起運作。

那么存在哪些層呢？毋庸置疑，有共識和數據可用性層 Celestia，但也有其他層。這里我們特指結算層，它可以是一條鏈，這條鏈上面的 rollups 有一個信任最小化的橋，用于統一的流動性和 rollups 之間的橋接。這些結算層可以是各種類型的。例如，你可以有受限制的結算層，只允許基于其之上的執行 rollups 擁有簡單的橋接和解析合約。然而，你也可以有結算層，其上有自己的應用，也有 rollups。盡管也存在其他類型的滾動，它們不依賴于結算層，而是僅靠Celestia 自己的功能，這些被稱為主權 rollups，我們將在下一章討論這些。

現在，也有可能出現這樣的堆棧，執行層不直接向結算層發布塊數據，而是直接向 Celestia 發布。在這種情況下，執行層只是將他們的區塊頭發布到結算層，然后結算層會檢查某個區塊的所有數據是否包含在 DA 層中。這是通過結算層的一個合約完成的，該合約從 Celestia 接收交易數據的 Merkle 樹。這就是我們所說的數據證明。

Sky Mavis COO：Ronin橋被攻擊事件系社會工程和人為錯誤，承擔全部責任:4月9日消息，Axie Infinity及Ronin鏈開發公司Sky Mavis首席運營官AlexsanderLarsen在接受采訪時表示，Ronin橋被攻擊并不是因為智能合約存在漏洞，而與社會工程和人為錯誤有關，向信任公司的用戶表示抱歉，并承擔全部責任。（CoinDesk）[2022/4/9 14:13:47]

模塊化堆棧的另一個巨大優勢是其主權。在模塊化堆棧中，治理可以被劃分到特定的應用程序和層，不會與其他應用程序重疊。如果有問題，治理者可以在不干擾集群中的其他應用的情況下修復它。

主權 rollup（sovereign rollup） 是一個獨立于任何結算層運作的 rollup。這意味著它不依賴于具有智能合約功能的結算層（提供狀態更新和證明），而是純粹通過 Celestia 上的命名空間發揮作用。通常情況下，rollups 在一個生態系統中發揮作用，比如以太坊，它有一個 rollup 智能合約（解析合約）。這個 rollup 的智能合約也在結算層和 rollup 之間提供信任最小化的橋接。然而，在以太坊上，所有的 rollup 都在爭奪珍貴的 calldata。這就是為什么正在研究 EIP-4844，它將提供一個新的交易類型：blob 交易。這也會增加區塊大小。然而，即使有了 blob 交易，很可能仍然會有激烈的結算競爭。

大多數單片鏈都有能力處理智能合約。以以太坊為例，有一個鏈上智能合約，處理狀態根，也就是 rollup 的當前狀態的 Merkle 根。這個合約不斷檢查之前的狀態根是否符合其當前根的 rollup 批次。如果是這樣的話，那么就會創建一個新的狀態根。然而，在 Celestia 上，這是不可能的，因為 Celestia 不會處理智能合約。

相反，在 Celestia 上，主權 rollup 直接向 Celestia 發布他們的數據。這里的數據不會被計算或結算，而只是存儲在區塊頭中。區塊頭是識別區塊鏈上一個特定區塊的東西，每個區塊都是獨一無二的。在這個區塊頭中，存在一個 Merkle 根，它是由所有的哈希交易組成的。

那么，它是如何工作的呢？Rollup 有自己的點對點網絡，全節點和輕節點都從這里下載區塊。然而，他們也通過 Merkle 樹驗證所有的 rollup 區塊數據在 Celestia 上的發送和排序（因此被稱為數據可用性）。因此，鏈的規范歷史是由本地節點設定的，這些節點驗證了 rollup 的交易是正確的。這其中的含義是，主權 rollup 需要在數據可用性層上發布每一個交易，這樣任何節點都可以跟蹤正確的狀態。因此，作為 rollup 命名空間的觀察者的完整節點（把命名空間看作是 rollup 的智能合約）也可以為輕節點提供安全。這是因為，在 Celestia 上，輕節點幾乎等同于全節點。

我們再解釋一下命名空間（namespaces）。在 Celestia 上，Merkle 樹是按命名空間排序的，這使得 Celestia 上的任何 rollup 只下載與他們的鏈相關的數據，而忽略了其他 rollup 的數據。命名空間 Merkle 樹（NMTs）使 rollup 節點能夠檢索他們查詢的所有 rollup 數據，而無需解析整個 Celestia 或 rollup 鏈。此外，它們還允許驗證器節點證明所有的數據都已正確地包含在 Celestia 中。

那么，為什么主權 rollup 具有獨特的前景呢？因為之前的 rollup 實現，比如在以太坊上的實現是有限的，因為以太坊節點由于是包攬所有職能的，所以需要存儲執行相關的狀態。然而，在模塊化設計中，我們可以有專門的節點用于各種目的，這應該使網絡的運行成本大大降低。因此，運行網絡的成本與輕節點的成本成比例，而不是完整節點的成本，因為正如我們前面解釋的那樣，輕節點相當于完整節點。

讓我們來看看一些 rollup 實現如何作為主權 rollups 發揮作用的。首先，有必要解釋一下各種 rollup 證明系統在 Celestia 上是如何運作的。

因網絡擁堵及交易費過高，Sky Mavis計劃構建以太坊側鏈Ronin:區塊鏈游戲Axie Infinity背后的初創公司Sky Mavis最近詳細闡述了開發其以太坊側鏈“Ronin”的計劃。Sky Mavis稱，團隊決定建立Ronin側鏈是因為網絡擁擠和高額交易費已經成為以太坊區塊鏈的一大問題。（SludgeFeed）[2020/7/2]

Optimistic rollups 依賴于欺詐證明。欺詐證明將通過 rollup 的全節點和輕節點在客戶之間進行點對點的傳播。我們將進一步研究這一點的實現。主權 rollup 改變了欺詐證明的分發方式。他們現在不是在結算層合約上進行驗證，而是在 rollups 點對點網絡中分發，并由本地節點進行驗證。通過 Celestia 上的主權 Optimistic Rollups，我們也可能將挑戰期降到最低，這意味著我們解決了當前 OR 的主要障礙之一，因為他們目前在以太坊上的爭議窗口非常保守。這是可能的，因為目前，所有的欺詐互動都發生在以太坊高度競爭的區塊空間中的鏈上，這導致了長時間的最終性。然而，在主權 rollup 上，如果連接到一個誠實的全節點，任何輕節點都具有全節點的安全性，因此欺詐交互應該更快。

ZK rollups 依賴于有效性證明（例如 zksnarks）。作為主權 rollup 的 ZK rollup 的功能與目前的實現方式相當類似。然而，它不是向智能合約發送 ZK 證明，而是在 rollup 的點對點網絡中分發，供節點驗證。主權 ZK rollups 很像統一結算層上的 ZK rollups，允許各種執行運行時作為主權鏈在彼此之上運行，因為它們的交易不被 Celestia 解釋。在這里，ZK rollup 之上的運行時可以以多種方式運行。可以有隱私保護運行時、特定于應用程序的運行時等等。這就是所謂的分形擴展（Fractal Scaling）。

現在，我們已經建立了主權 rollups 的概念，并對它們將如何在 Celestia 上實現有了一個概念，讓我們看看兩種不同的 rollups 架構是怎樣的：

那他們為什么需要 Celestia？Optimistic rollups 需要 DA，以便檢測欺詐證據，而 ZK rollups 需要 DA，以便知道 rollup 鏈的狀態。

同樣重要的是，當你看到某樣東西時，要始終保持逆向思維。因為如果不這樣做，你經常會被自己的信念所蒙蔽。在本節中，我將嘗試解釋主權 rollups 帶來的一些負面影響。

主權 rollups 將嚴重依賴于建立在它們之上的新生態（例如 dApps）。但是，如果 rollup 本身已經有一定生態，并且 dApps 是開源的，那么這樣做就容易得多了。盡管如此，流動性仍然是需要克服的主要問題。流動性通常會被劃分為主權 rollup 和基于其之上的運行時間兩類。因此，rollups 將嚴重依賴于對其他層（如其他主權 rollup 或結算層）的安全、信任最小化的橋接。稍后我們將介紹一些可能的實現。此外，主權 rollups 的實現嚴重依賴于正在構建的能夠支持其各種功能的基礎設施。

Optimistic Rollup 實現

在本節中，我們將嘗試解釋一個可能的主權 Optimistic rollup 實現是如何工作的。

構造為 OR 提供欺詐證明的獨特方式之一是在 rollup 上使用全節點和輕節點來玩一個游戲。這個游戲是在兩個節點之間進行的，一個是挑戰者，一個是應答者。挑戰者將通過充當驗證者的第三個節點向響應者發送一個查詢。響應程序對該查詢的應答將通過相同的通道發生。在收到質疑后，驗證者會將查詢轉發給響應者，然后響應者會生成一個響應，該響應將被發送回驗證者和挑戰者。驗證器將一致地執行檢查，以確保兩者之間沒有不匹配，并且它們不是惡意的。驗證者的行為是確保響應者沒有發送錯誤的 Merkle 樹，而挑戰者的行為是確保響應者遵循正確的根。如果反應者能夠保護自己，那么游戲將照常進行。在這場游戲中，誠實的挑戰者總是會贏，而誠實的回應者總是會贏。

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也有可能既不使用純粹連接到 Celestia 的結算層進行橋接，也不使用主權 rollup 功能。由于 Celestia 只是為底層 DA 層提供共享安全，所以只要 Celestia 能夠將可用交易數據的 Merkle 根發送到一個結算層合約，就可以使用任何結算層。這意味著，如果需要，任何結算層都可以用于 rollup。那么他們為什么要這么做？許多現有的結算層，如以太坊，已經有了一個繁榮的生態系統。因此，已經有了流動性和用戶可以利用。對于不希望依賴于從頭構建整個生態系統的 rollup，這是特別有利的。現在，這不僅僅局限于作為結算層的以太坊。例如，你還可以將 Mina 用作 ZK rollup。這意味著你可以將你的交易數據發送給 Celestia，同時將狀態更新和 zk-proof 發送給 Mina。通過這樣做，你已經擁有了一個默認證明有效性的結算層。

如果你是一個 rollup 運營方，想要利用流動性和使用其他區塊鏈的用戶，那么這種類型的解決方案對你非常有吸引力。它也可能成為一種即插即用類型的 rollup 運營方。你可以把不同的排序器插到不同的結算層上。例如，一個ZK rollup 排序器可以連接到 Mina 并提供狀態更新和有效性證明。而另一個不同 ZK rollup 上的排序器可以通過 Quantum 連接到以太坊進行結算。他們的共同點是，他們會把所有的交易數據發送給 Celestia，然后 Celestia 會在結算層操作一個智能合約或類似的合約，在那里它會發送一個可用數據的 Merkle 樹（認證）。

讓我們以 ZK rollup為例，看看它在架構上是如何實現的：

Celestia 本身的收入來源將是來自各種提交的交易批次的交易費用。Celestia 的交易費用將與以太坊目前的 EIP-1559 運作方式非常相似，所以是一種銷毀機制。這意味著將會有一個動態的基礎費用，將被銷毀，以及一個“小費”，讓驗證器推動特定的交易更快通過，這些驗證器也會從新區塊后的 token 發行中獲得價值。然而，這是從 Celestia 的驗證器的角度來看的，那么從用戶的角度來看它會是什么樣子呢？我們先了解一下，你所處的層次（L1 或者 L2）所對應的手續費，然后我們可以得出用戶體驗會是什么樣子。

執行 rollups 的費用結構將主要是運營成本和 DA 發布成本。很可能還會有間接成本，這樣 rollup 就會產生利潤。這意味著，對于用戶來說，你可能會支付一個包含這三個方面的費用外加一個擁堵費。不過由于擁堵減少，這個費用可能會低很多。

結算層的收入來源是 rollup 為能夠結算它而支付的結算合約費。此外，通過結算層，在 rollups 之間也會有信任最小化的橋，因此它也可以收取橋接費。

那么，如果沒有結算層，主權 rollups 又會怎樣呢？在主權 rollup 中，用戶必須支付 gas 費才能訪問 rollup 的計算。這個 rollup 會設定一個費用，很可能是由治理決定的，然后你可能還需要支付擁堵費。rollup 上的這些費用將包括向 Celestia 發布數據的費用，以及 rollup 驗證器的少量開銷。你可以放棄結算費用，這可能會給最終用戶帶來極低的費用。

最后，我們可以創建一個收費結構，以了解各種費用對終端用戶的影響。模塊化堆棧的最終用戶可能會得到 3 個固定費用，4 個也是可能的。這是 DA 發布費，結算合約費和 rollup 執行費。第四種可能的收費是在擁堵期間收取擁堵費。用戶只在執行層上支付一筆費用，這筆費用將包含模塊化堆棧中所有層的成本。所以讓我們從用戶的角度來看看收費結構是怎樣的：

那么這對未來意味著什么呢?

如果 Celestia 被證明是 rollup 使用的更便宜、更快的數據可用性層，同時仍然提供去中心化和共享的安全性，那么你可以看到 rollup 越來越多地使用它來實現數據可用性。如果我們考慮一下目前的 rollup 花費多少成本來使用以太坊的安全，那么在 Celestia 上的 rollup 將花費更少。然而，以太坊的擁塞問題即將得到修復，主要是 blob 交易、質押和分片。

那 MEV 呢？目前，rollup 利用排序器在內存池中收集和排序用戶的交易，然后將其執行并發布到 DA 層。這是一個關于 MEV 的問題，因為在當前的實現中排序器主要是中心化的，因此不是抗審查的。當前的解決方案是將排序器去中心化，這是當前很多 rollup 計劃做的，盡管這帶來了它自己的一組問題。另一種以某種形式解決這個問題的方法是將驗證器和交易列表的排序分開。

綜上所述，模塊化堆棧的各層通過交易價值獲得收益。而用戶從一個網絡層的交易中獲得價值，并且支付手續費。

正如我們在前面討論過的，如果一個 rollup 有一個結算層，那么它將有一個信任最小化的橋，通過這個結算層連接到其他 rollups。但是，如果是主權 rollup，或者希望橋接到另一個集群，會發生什么情況呢？讓我們看看跨 rollup 通信。

在兩個要進行通信的主權 rollups 的情況下，它們實際上可以使用輕客戶技術，這與 IBC 的功能非常相似。輕客戶端將通過 p2p 網絡接收來自兩個 rollup 的區塊頭以及 rollup 所使用的證明。這既可以通過鎖和鑄造機制（例如 IBC）實現，也可以通過中繼器的驗證者實現。通過使用 Cosmos SDK 構建鏈，以及那些使用 Tendermint 或 optimmint 橋接的鏈變得更加無縫，因為你可以完全利用 IBC 和 ICS 的優勢。然而，這需要兩個鏈包含彼此的狀態機，并讓橋接鏈的驗證者注銷交易。其他的溝通方式也可以存在。例如，我們可以想象第三條鏈，它與一些輕客戶端一起工作。在上面，兩個想要橋接的鏈可以將他們的區塊頭作為數據流，然后作為兩個結算層的功能。或者，你可以依賴 Cosmos 鏈來充當“intercluster rollup hub”，其中鏈的驗證器可以根據 rollup 的條件來操作橋接。還有各種各樣的橋接即服務鏈，如 Axelar 等。

但是，到目前為止，促進橋接的最簡單方法是執行 rollup 使用相同的結算層，因為它們在該層上有信任最小化的橋接合約。

層與層之間的橋梁之所以如此重要，是因為它允許統一的流動性。其次，通過允許協議和層通過共享狀態相互組合，我們解鎖了新的互操作性級別。狀態共享是指一個鏈調用另一個鏈的能力。這一點特別值得關注，特別是使用 ICS-27 的鏈間賬戶的能力。

因此，我們可以得出這樣的結論：輕客戶端對于像 IBC 這樣的互操作性標準至關重要。因此，Celestia 輕客戶端將使各種集群中的鏈間互操作性更加安全。關于 Celestia 與 IBC 的聯系，他們計劃利用治理來將某些鏈與 Celestia 的連接列入白名單，以限制狀態爆炸。

雖然過去幾年的各種單片和模塊化設計方法都是創新的，而且建造它的人才數量也是驚人的。在各種權衡之下，有一個基本問題在我們的領域里已經存在了相當長的時間。我們認為，這個問題的核心是終端用戶的驗證及其需要。

你可以無休止地爭論關于不同設計的各種權衡。但最終，這也許歸結為一個問題：擁有終端用戶驗證的可能性是否重要。很多設計上的權衡（例如區塊大小）都是圍繞著運行一個全節點的便利性進行的，而 DAS 使輕客戶端成為 "一等公民"，可以與全節點相媲美。

這樣想的基本假設是，用戶會關心成為 "一等公民" 的問題。用戶可以通過運行輕客戶端/全節點輕松地驗證鏈，但這并不意味著他們會這樣做，或者他們會重視這樣做的能力。

支持這種做法的論點是相當直接的。如果用戶不關心驗證，你還不如運行一個中心化的數據庫。它總是更有效率，因為去中心化往往是以犧牲效率為代價的。因此，我們建立加密協議的原因是，終端用戶能夠驗證計算。

反對的論點是，只要網絡足夠去中心化，終端用戶驗證本身并不重要。只要用戶體驗好，用戶就不會關心它。終端用戶驗證有多重要，目前還沒有明確的答案。然而，我們認為最終用戶能夠驗證區塊鏈網絡是一個值得追逐的目標，也是許多人在這個領域構建的原因。

本節將作為一種方式來設想在 Celestia 之上構建的模塊化堆棧在未來可能是什么樣子。我們將從架構上概述如何查看模塊化堆棧，以及我們可能看到的層類型。

下面是一個可以在模塊化堆棧中發揮作用的許多可能層的圖表。他們都有一個共同點，他們都使用 Celestia 來獲取數據。我們可能會看到各種主權 rollup，包括 OR 和 ZK Rollup，這將沒有結算層的功能。我們還可能看到 rollup 使用 Cevmos 作為結算層，以及各種應用程序鏈。我們也有可能看到其他類型的結算層。這些結算層可能是受限制的，這意味著它們要么只是為了橋接和 rollup 而預先設置契約，要么依賴于治理到白名單合約。

在圖表的右側是其他非原生結算鏈，有些 rollups 也可以利用它們的流動性和結算能力，同時依賴 Celestia 向結算層提供交易數據的認證。

所有這些集群都將通過各種橋接服務連接起來。

你沒有看到的是將要構建的所有基礎設施，這些基礎設施可以方便地訪問 Celestia 的各種功能，比如 RPC 終端、APIs 等等。

作者?|?Maven11

編譯?|?Gary Ma 吳說區塊鏈?

吳說獲得作者授權翻譯轉載，與文中項目無利益相關，原文鏈接：

https://maven11.substack.com/p/the-modular-world?s=r

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