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      什麼是模組化區塊鏈 Modular Blockchain?以太坊算是嗎?為什麼值得關注?

      東東

      2024/08/17

      「我們認為未來所有新開發的鏈都會是模組化區塊鏈」

      在 Foresight News 的 這篇 專訪中,Fuel Lab 成長總監 Arjun Kalsy 這樣說。 

      兩大加密貨幣資訊平台 Coinmarketcap 與 CoinGecko 上都有模組化區塊鏈 Modular Blockchain 分類,但因為分類標準不同,呈現出來的數據有不小差異。

      Coinmarketcap 上是百億美金市值賽道。

      CoinGecko 上則是二十億美金市值。

      儘管分類方式差異導致市場數據有落差,但不可否認的是,模組化區塊鏈是區塊鏈技術進化的發展過程,不只大幅提升區塊鏈效能,也改變區塊鏈與鏈之間互動的機制,創造出更多可能 (例如火熱的再質押 restaking 生態,有一大部分與所謂的資料可用性技術有關 - EigenLayer 所打造的 EigenDA)。

      更重要的是,雖然這技術已經出現一段時間,但從項目發展上來看依然處於早期階段,許多項目近期才剛冒出頭,或才剛要上線,依然是可以早期布局的階段。

      這篇文章將說明「什麼是模組化區塊鏈」「模組化區塊鏈的特色與優劣」「為什麼值得關注模組化區塊鏈」,以及「目前有哪些項目值得關注 & 未來保持關注的方向與管道」

      什麼是模組化區塊鏈 / 單體區塊鏈?

       

      模組化區塊鏈,也有人稱為模塊化區塊鏈,英文為 Modular Blockchain,是對應原本單體區塊鏈的另一種區塊鏈結構。

      單體區塊鏈 Monolithic Blockchain vs 模組化區塊鏈 Modular Blockchain

      圖片來源:Celestia

      • 單體區塊鏈 Monolithic Blockchain
        一體式結構,所有功能都整合在一個整體內,個別部分無法輕易分離或替換。

      • 模組化區塊鏈 Modular Blockchain
        分層式結構,將不同功能分拆成不同部分,再透過某些機制組合,個別部分可分開調整或替換。

      單體或模組化,差別在組成區塊鏈的結構差異,一體式或結構式?整體或組合?舉個簡單實例:

      單體區塊鏈:過去的以太坊,如今的 Solana、Ton 等等公鏈,一條鏈兼具所有功能。

      模組化區塊鏈:目前以太坊與 Layer 2 的架構,Layer 2 負責執行,以太坊負責共識,功能拆開來了,各自負責不同部分。

      模組化是區塊鏈技術進展的呈現,能將區塊鏈中的部件與功能分拆,各自建立後再組合,單體區塊鏈也能轉往模組化的結構發展。

      為什麼要發展模組化區塊鏈?

      最主要的原因是為了提高效率,提高區塊鏈本身的效率與開發效率。

      模組化區塊鏈將各功能拆分成不同結構,可想像成專業分工,整體而言效能提升,甚至打破區塊鏈的不可能三角,同時滿足去中心化、安全性、效能。

       

      將各部分拆開來建立,也簡化了區塊鏈開發,更友善開發者,更有利於創新。

      模組化區塊鏈核心理念與架構

      將系統拆分成可替換的較小部件,各自專注於特定功能,而不追求一條鏈能做到所有事;將多個部份組合起來打造出更強效的系統,有更高的可擴展性和可訂製性。

      • 分工帶來更好的效率,可針對瓶頸針對特定部件強化,有更高的可擴展性

      • 針對需求,組合出享有某些特別優勢的系統,有更高的可定製性

      一般能將區塊鏈的功能分成以下幾個部分:

       
      • 執行層 Execution
        使用者在這一層發起交易,處理簽名,與智能合約互動;執行層負責初步驗證、處理交易、發起狀態變更等。

      最常見的執行層就是 Layer 2,將執行轉移到 Layer 2 減緩主鏈負擔,Layer 2 會再將交易集中打包發回主鏈驗證結算。知名的 Layer 2 如 Optimism、Arbitrum、BASE 等。

      Layer 2 究竟是什麼?盤點 Layer 2 解決方案

      • 共識層 Consensus
        確保區塊鏈網路的一致性和有效性,驗證發起的交易符合區塊鏈規則,將交易打包到新區塊,根據共識機制確認新區塊有效,確保所有節點對於區塊鏈新狀態達成共識等。

      目前通常不會將共識層分拆出去,各鏈大多保有自己的共識機制,共識層目前非常有趣的相關應用是由 Eigenlayer 提出的再質押,概念像是將以太坊共識層再包出去另外接案,驗證其他鏈,分享安全性並賺取額外收益。

      白話說明熱門敘事「再質押restaking」是什麼?衍生的 AVS 又是什麼?

      • 結算層 Settlement
        驗證執行層的交易與共識層的共識,確保一切符合規則並已完成狀態變更,提供不可逆的最終確定性,處理跨層與跨鏈的互操作。

      最常見的兩個結算層案例:

      1. 相對於以太坊的 Layer 2,以太坊做為主鏈,扮演 Layer 2 結算層,驗證 Layer 2 打包的交易。

      2. 波卡中繼鏈 (Polkadot relay chain),作為平行鏈的結算層。

      • 數據可用層 Data Availability
        確保區塊鏈上所有數據都可被訪問;隨著區塊鏈上交易愈來愈多,數據會愈來愈臃腫,這會導致效能降低,數據可用層像是一個巨大的數據庫,在交易過程中提供與驗證數據。將數據分拆出去,能減少主鏈的臃腫問題,提高效能。

      較知名的數據可用層項目有 Celestia、Avail、EigenDA 等。

      簡介模塊化區塊鏈潛力項目— Celestia|Polygon Avail|Danksharding

      以一個基本鏈上交易流程來說明四個層各自的任務:

      當我們在鏈上發起一筆交易:

      1. 執行層 - 初步驗證,例如簽名與餘額,驗證通過後處理交易並更新狀態

      2. 共識層 - 將交易打包成區塊,各節點驗證區塊內容,依照共識機制確定新區塊有效,並將新區塊上鏈

      3. 數據可用層 - 處理跟新區塊有關的數據驗證與分發

      4. 結算層 - 驗證以上全部,提供不可逆的最終確定性

      這是基本流程,實際上依據不同鏈、不同的結構會有一些差異。

      以上述結構建立的區塊鏈,或扮演其中一層的區塊鏈,都可稱為模組化區塊鏈,以兩個項目為例說明:

      模組化的結構:波卡 Polkadot

      知名跨鏈生態項目波卡 Polkadot 本身是多鏈的模組化架構,由波卡中繼鏈負責結算,平行鏈各自負責執行與共識,在波卡的設計中並沒有特別拆出數據可用層這部分。

      同為模組化結構的生態還有其他,例如 Cosmos、近期剛上主網的 Chromia 等。

      潛力公鏈 Chromia|$CHR 幣|關係資料庫模組化區塊鏈|擁抱 RWA、Gamefi、Data 三重敘事

      本身作為模組化結構中的一層:Celestia、Avail 

      這兩個項目都是數據可用層,和其他層的模組化區塊鏈 (例如 Layer 2) 合作。例如 Layer 作為執行層,以太坊主鏈作為結算層,Celestia、Avail 則是數據可用層。

      了解模塊化區塊鏈潛力項目— Celestia|Polygon Avail|Danksharding

      模組化區塊鏈的特色

      分層結構,每一層針對特定功能任務設計。

      模組化區塊鏈的優缺點

      相較於單體區塊鏈,模組化區塊鏈的優點與缺點

      優點

      缺點

      • 更高的可擴展性
      • 更高的靈活性
      • 更高的互操作性
      • 結構與機制更複雜自己只有部分功能,其他部分需依賴外部多層設計
      • 相較單層有額外安全風險,有更多可能出問題的地方

      模組化分層設計的優點:
      可擴展性、靈活性、互操作性,文章看到這應該已經不需要再多解釋,分層設計帶來分工,提高整體效率和定製的彈性,各層之間需要互操作,相較單體區塊鏈也有更好的互操作性。

      模組化分層設計的缺點:
      結構和機制都更複雜,使用者要理解也更為困難,例如理解共識和結算有什麼差別?數據可用性指的是什麼?

      以及相較於單體結構自己就能做到所有功能,分層設計下每層個別分工,其他部分就須依賴其他層處理,更多層也可能引入額外的安全風險。

      為什麼模組化區塊鏈值得關注

      「我們認為未來所有新開發的鏈都會是模組化區塊鏈」

      -Fuel Lab 成長總監 Arjun Kalsy

      讓我們簡短回顧過去幾年區塊鏈發展,比特幣是區塊鏈第一個應用,基本上就是用來記自己的帳,不能運作智能合約,以太坊是第一個能運作智能合約的平台公鏈,可以說從以太坊開始讓區塊鏈 "能用"。

      以太坊上第一個爆發的應用是 2017 的 ICO,以及 NFT 加密貓,接著是 2020 的 DeFi,每次爆發都伴隨著以太坊塞車壅堵、交易卡住、Gas 費飆高 … 

      區塊鏈想迎來大眾採用,擴容是必須,這也是後來各種高速公鏈、Layer 2 如雨後春筍般冒出的原因,區塊鏈必須夠快才足以承擔大眾規模的應用。

      大眾採用不只需要速度,還需要多樣性,市場需求百百種,遊戲、物連網、DeFi 等需要的性能都不同,打造一條能通用所有任務的區塊鏈不切實際,針對各種不同需求客製對應的區塊鏈更合理。

      如果你認同這樣的論述,從可擴展性、可定製性的角度思考,模組化區塊鏈的發展就是必然。從現實發展來看,一條又一條模組化區塊鏈持續誕生之餘,最大公鏈生態以太坊也已多次表示未來生態重點之一在於 Layer 2,以太坊從單一鏈走向 Layer 2 的過程,就是一種區塊鏈正朝向模組化發展的證明。

      以太坊 3 大革新|ETH 未來關鍵發展:Layer 2 擴容 / 智能合約錢包 / 隱私

      模組化區塊鏈有哪些

      從根本上分,模組化區塊鏈可分為三大類:

      • 一:以模組化結構打造多鏈生態的項目
        最知名的兩個生態:Polkadot 與 Cosmos,這類項目通常也會提供模組化開發工具包如 SDK 等,讓開發者更容易打造出客製化的區塊鏈;這類的關注重點在於生態發展,整體生態活躍狀況、開發工具包的採用狀況、是否吸引到足夠的開發者與項目加入、資金與使用者活躍情況等。

      DOT 幣介紹|Polkadot 波卡生態系|什麼是波卡平行鏈?

      多鏈宇宙將至,Cosmos 應用鏈生態的發展潛力

      • 二:以模組化結構建立的平台公鏈或應用鏈
        這類基本上就當作一般區塊鏈項目來評估,模組化只是結構差異,相較其他鏈可能有更好的可擴展性和可訂製性,但關鍵依然要看生態發展,是否有足夠多的項目、是否有卡到市場位置?使用模組化結構打造的鏈具有某些先天優勢,但能否將這些先天優勢發揮依然得看後天努力。

      這類項目例如以模組化 + 關係資料庫打造的 Layer 1 公鏈 Chromia、模組化遊戲公鏈 SAGA、Solana 生態的 Layer 2 遊戲公鏈 Sonic、採用創新 POL 共識機制的模組化 DeFi 鏈 Berachain 等。

      Berachain 上線 v2 測試網 bArtio B2,生態完整解析、空投交互流程

      • 三:作為模組化結構中一層的基礎設施鏈
        例如前段提到的 Celestia、Avail 均是數據可用層,或作為再質押提供其他鏈安全性的 Eigenlayer,以及其 AVS 中的多條應用鏈。這類的關注重點在於它是否提供了模組化區塊鏈中有需求的服務?在同類項目中是否有先發或後發優勢?是否有技術或機制突破等。

      Eigenlayer 進入下一個成長階段,帶你解讀即將爆發的 AVS 浪潮

      如果認同前文提到的論述:「從可擴展性、可訂製性的角度思考,模組化區塊鏈的發展就是必然。」

      看好 "模組化區塊鏈" 這個賽道的發展,關注重點可放在第一跟第三類,都是屬於提供模組化區塊鏈基礎設施的類別,較有機會因整體賽道發展連帶受益,發展上第一類項目難度最高,畢竟它們需要帶動整個多鏈生態發展,第三類中也有更多較新較早期的項目,會有更高的爆發力,至於第二類屬於個別項目,主要以本身主題標籤去評估,跟模組化區塊鏈賽道發展較無直接關係,但就如同前文所說,以模組化結構建立的鏈本身會帶有一些先天優勢,更有機會在該領域中突圍而出。

      如何關注模組化區塊鏈賽道

      兩大資訊平台 Coinmarketcap / CoinGecko 上都有 Modular Blockchain 的分類,但就像文章開頭所說,它們的定義標準不同,收錄項目有很大差異。

      目前較完整且精準的模組化區塊鏈項目收錄,可參考 RootData:

      Rootdata 是加密貨幣項目資料庫,功能包含查看最新融資訊息、加密項目總覽、投資機構清單、團隊成員、生態版圖、融資趨勢圖表等。

      模組化賽道項目- RootData 

       

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      「以上文章內容並不代表每日幣研立場」

      東東

      加密貨幣愛好者 | 2017 入圈,認為區塊鏈是下個世代的網路,期待區塊鏈與加密貨幣普及到日常生活的那一天。

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