区块链:以太坊的终局：模块化

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时间：1900/1/1 0:00:00

Vitalik在其Endgame一文中，描绘了他认为的Ethereum终极形态，其中花费?量篇幅描绘了?个由Rollups和DA构建起来的新以太坊。

原文：《破局之路的探索——区块链模块化》byCodexLabs

审阅：ECN

?VitalikButerin提出TheBlockchainTrilemma已经有5年之久，?论是ETH-core社区，还是其他公链的开发者们，都试图找到打开下?代区块链的钥匙。

Vitalik在其Endgame一文中，描绘了他认为的Ethereum终极形态，其中花费?量篇幅描绘了?个由Rollups和DA构建起来的新以太坊。这?疑在某种程度上，指明了以太坊未来?年的破局之路?模块化。

?我们知道，其实不管是以太坊还是新公链们，都早就开始了??的模块化之路，只是“答卷”?式各有不同，也形成了截然不同的技术路线。

1.区块链分层

其实以太坊本?已经将区块链分为了多层，只是在1.0时代中，节点承担了所有层级的职责。我们可以遵循以太坊的思路，将区块链拆分成四个层级：

共识层(ConsensusLayer)：决定交易的顺序性、有效性以及节点之间的?致性

BitWell宣布支持以太坊合并，届时将暂停ETH和ERC-20代币充提业务:金色财经消息，BitWell发布关于支持以太坊合并计划的公告，以太坊预计将于新加坡时间9月6日19:00和9月15日8:00进行，BitWell届时将暂停ETH和ERC-20网络代币的充值、提现业务。如果硬分叉期间产生新代币，BitWell将会支持新代币的分发和提现功能，关于分发和上线交易的细节，将另行公告说明。[2022/9/5 13:10:11]

数据可?性层(DataAvailabilityLayer)：保证交易数据可以被使?(保证存储且可验证与可?)

结算层(SettlementLayer)：结算出状态承诺

执?层(ExecutionLayer)：计算状态转换

回归到以太坊是“世界计算机”的叙事逻辑中，将区块链的模块和计算机结构进?类?,那么:

区块链的共识层?维护分布式计算机集群的?致性算法

区块链的执?层?计算机的操作系统(真正执?指令的环境)

区块链的DA层?计算机的内存(实现短期数据存取)

区块链的结算层?计算机的CPU(硬件保证指令执?的正确性)

值得?提的是，EigenLayr项?中?分具有开创性地将共识层进?了进?步的分割，他将PoS共识层的作?理解成负责维护分布式系统的?致性以及通过质押等机制来维护?络的信任基础。从??产?了两个?层：

以太坊链上NFT销售总额突破150亿美元创下历史新高:金色财经报道，1月15日，据最新数据显示，以太坊链上NFT销售总额突破150亿美元，创下历史新高，本文撰写时为15,205,103,276美元，链上交易数量为5,573,885笔，。2021年10月22日以太坊链上NFT销售总额突破80亿美元，11月14日突破90亿美元，11月28日突破100亿美元，12月17日突破110亿美元，12月30日突破120亿美元，2022年1月7日突破130亿美元，1月13日突破140亿美元，这意味着在不到三个月时间里，以太坊链上NFT总销售额增长超过70亿美元。[2022/1/15 8:50:42]

信任层：由最底层的验证者节点构成，或者说由质押加?以太坊?络的硬件实体构成

?致性层：连接各个节点，从?维护这个庞?的分布式系统的?致性

正是这些层级的区分，为区块链的模块化发展提供了基础，从?出现了对主链各种各样的拆解?案。

2.项目映射

在我们上?提到的分层逻辑中，信任是从共识端逐渐传递到执?层的，?分离模块的核?出发点，就是在尽可能不伤害原有信任体系的前提下，减轻主?的负担。

2.1SecuredRollups

显然第?个被拆解出来的，就是位于信任体系末端的执?层。于是基于以太坊的各种Rollups应运??，?论是基于欺诈证明的乐观性Rollups,还是基于有效性证明的zk-Rollups，现有的解决?案都是将执?层交给链下，?结算、DA和共识则交给了Layer1去继续承担，这当然是最符合直觉的?案。

以太坊扩容方案SKALE完成主网升级，成为多链网络:4月24日消息，以太坊扩容方案SKALENetwork宣布完成代号为Denali的主网升级，这是继主网启动后的第一次重大升级，使得SKALE网络成为一个多链网络，通过与以太坊原生集成的方式共同运作。

SKALE的以太坊原生多链架构提供了快速、对用户免Gas、无需学习的新工具。SKALE表示，46个验证者和153个节点都已完成了本次升级。[2021/4/24 20:54:16]

我们将其称为SecuredRollups，可以理解为被Layer1保护着的Rollups，这?名字来源于以太坊官??档中，关于Scailing的描述：

Forsomesolutionsthelayer2instancethenbatchesthemintogroupsbeforeanchoringthemtolayer1,afterwhichtheyaresecuredbylayer1andcannotbealtered.Thedetailsofhowthisisdonevarysignificantlybetweendifferentlayer2technologiesandimplementations.

然而，有“拆解”往往就意味着“连接”的问题就会浮出??，当下?乎所有主流的Rollups都掌握着交易定序的中?化权?。当然，作为连接执?层和主?的重要组件，Sequencer的中?化必然是有助于提升系统效率的，但是交易定序权?的?度集中所构成的“?暗森林”让?不免陷?对于MEV攻击的担忧中。

数据：过去24小时以太坊挖矿难度上涨6.5%:根据Glassnode Alerts发布的数据，以太坊挖矿难度在过去24小时内显著增加。当前难度值为2,417,854,952,185,420，较2,271,321,335,592,220上涨6.5%。[2020/6/29]

2.2SovereignRollups

当前以太坊上的Rollup将其区块直接发布到基于EVM的智能合约，也称为桥合约。该合约有效地实现了?个?于Rollup的链上轻客?端，该客?端接收区块头并处理欺诈或有效性证明。

在这个模型中，我们认为以太坊被奉为Rollup的耦合结算层，其中Rollup是以太坊的“婴?链”，?不是?种拥有??权利的独?链。

打个不恰当的??，仅分离出执?层的以太坊Rollups，就像是只进?“搬砖”的“打?仔”，?没有任何参与终局的权?，砖头最终以什么?式、什么顺序摞起，都还是L1说了算。

Celestia的设计显然为Rollups争取到了更多的权?，它定义了?种新的模块分割的?式：SovereignRollups，即主权Rollups.

Celestia上的主权Rollup不会将他们的区块发布到智能合约中，?是直接作为原始数据发布到链上。Celestia共识和数据可?性层不解释或对Rollup区块执?任何计算，也不为Rollup运?链上轻客?端。

动态 | 以太坊虚拟机正在彻底重写:据coindesk消息，以太坊基础设施的虚拟机（EVM）部分正准备进行一次彻底的重写。重写后，目前的EVM将被一个名为eWASM的新虚拟机所取代。eWASM是以太坊版本的WASM代码。负责eWASM开发的Rettig说:“与EVM相比，有许多高薪，非常有经验的工程师，以及数千个专业工程师花许多时间投入‘WASM’构造中。”[2018/9/16]

2.3Danksharding

不管是Danksharding还是原先的数据分?的?案，本质上都是希望解决DA层的问题。在模块化区块链的语境下，Danksharding显然提升了以太坊主?对数据可?性层的承担能?。

Danksharding借助数据可用性采样(DataAvailabilitySampling,DAS)技术来实现“去中心化的验证者”，这一点上与Celestia的解决方案是很相似的。

尽管我们知道以太坊共识层的终极形态仍然会承担结算和数据可用性的职责。但DAS技术实现的验证工作的下放，大大降低了参与网络验证的成本，从而进一步释放了主网的性能。

在Danksharding分叉后，以太坊主?承担着部分对数据可?性审查的权?，?Rollups除了原先执?层的职责，还承担着DA层的权?。

2.4EigenLayr

我们上?提到了EigenLayr对于共识层的进?步细分，它将以太坊的信任层从整个?络中剥离出来，并试图在信任层上构建独?的?层?EigenLayer.这?层依托于以太坊信任层?络（或者说以太坊庞

?的质押资本）来提供给基础设施/中间件服务商?个可以?由构建共识、应?的平台。

?这其中，如何连接以太坊信任层和EigenLayer便是整个设计的关键之处。EigenLayr巧妙地提出了?个全新的概念?Restaking。以太坊上的质押节点们可以?愿选择加?EigenLayr。?另?边，对于性能层?有更多需求的中间件/基础设施服务商也可以选择将??的?络搭建在EigenLayr上。

EigenLayr的分离?案相当于仅“借?”了以太坊的信?基础，?在此基础之上，我们可以展开?尽的联想，?论是构建全新的主权链，还是搭建基础设施?络，都有了可能性。?在这些可能性背后，是以太坊主?庞?的信?基础在背书。

2.5Arweave

我们可以发现，以太坊模块化之路上可?的未来?，主?依旧要保持着对共识层的控制，或者说共识层作为以太坊灵魂的存在，是汇集参与者和价值的“圣杯”。

同样是模块化区块链，Arweave显然独树?帜，它跳出了以太坊的叙事逻辑，即构建了?套基于存储共识的设计范式。

在Arweave的设计中，主?作为整个图灵机的纸带，在底层记录这些状态以及各个修改状态的交易，实现了存储和计算资源的分离。

可以说Arweave重新定义了我们的模块化分割，它使?DA层来保障共识，?执?、结算都交给了链外。

当然代价就是：??为了获得最新状态数据的有效性保证，需要在本地执?链下计算前，先下载所有历史状态数据并进??遍验证计算，这显然会带来效率问题。

3.总结

纵观这些区块链模块化之路的探索，虽百花?放，但仍然有迹可循。究其根本，不同的路线选择的源动?往往还是来?于其对于市场需求的不同理解。

这轮DeFi掀起的??市，让?家对于以太坊可扩展性、不同链的可组合性产?了迫切的需求。也正是基于这些需求，致?于缓解主?压?的众多解决?案粉墨登场。如果说，未来区块链?络的叙事逻辑仍然是以?融原语构建的，那么也许以Rollups为核?的ETH2.0将是模块化之路可?的终点。

如果我们跳出去中?化?融语境的束缚，尝试想象区块链更??的应?呢？?型游戏、真实世界资产交易、去中?化社交?络等等，那我们也许就需要?个新的模块化?案来充分释放每个模块的效能。

?另???，对于公链本?的发展??，共识才是公链最核?的价值。就如同我们上?提到的那样，以太坊?论如何发展，都不会抛弃其共识层去换取性能。