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区块链:模块化之后:关于区块链底层优化路径的探寻

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时间:1900/1/1 0:00:00

前言??

这两周花了不少时间来弄明白新公链&新L2的创新点,并尝试从中寻找模块化之后,下一个公链底层创新可能出现的地方,就有了“拆分&优化&重组”——是我从所有这些创新中提炼出的第一性原则,更是我认为会长期指引区块链不断优化的第一性原则。

TL,DR;

即便给整个框架带来了大量的复杂性,但我们仍应该继续“拆分&优化”,区块链还未到“做减法”的时候

A&TView:Danksharding,Celestia以及区块链分层结构

正文??

什么是细分&优化&重组?

这个理念源于“模块化区块链”,

但与当前主流的模块化定义存在一定的不同:

模块化理念意味着将区块链三大块?“存储,计算,共识”中至少一块拆分成相对独立运行的结构,e.g.Celestia将存储层拆分,并提供通用的存储层以支持更高的效率&更多的自主性;

拆分&优化&重组,代表着在三大块中任意单一块中,按照优化需求做进一步“拆分”,并最终重组成一个更高可能性的区块链,e.g.在计算层,将所有交易按照分类来独立执行。

模块化区块链项目Avail推出数据证明桥:金色财经报道,模块化区块链项目Avail已推出“数据证明桥”(data attestation bridge),这是旨在降低以太坊Layer2与Layer3链成本的新产品,有助于保护链下数据安全。“数据证明桥”连接到以太坊,可以被使用以太坊作为基础层的ZK Rollup与Optimistic Rollup。该数据证明桥通过Avail的链下数据可用性层在L2 Rollup数据和L1之间建立连接。[2023/7/7 22:24:05]

这个理念其实很好理解:让每一个结构可以执行尽可能简单的计算,以获得单个结构最大的效率提升。

基础层创新中的“拆分&优化”

以太坊——Danksharding

在以太坊基金会研发团队第八次AMA中,Justin明确表示“以太坊正在变得越来越模块化”

模块化执行层Fuel推出谷歌浏览器插件钱包Beta版本:6月21日消息,以太坊模块化执行层Fuel推出谷歌浏览器插件钱包Fuel Wallet Beta版本,且已支持在Chrome Store下载。用户可以通过该钱包与Fuel上DApp交互并管理资产。[2023/6/21 21:52:22]

Justin在Reddit中回复的截屏

但你应该也注意到了,Justin口中的“模块化”是超出了当前市场上大量被讨论的“模块化区块链”概念的:

第四点“ProposerVersusBuilder”提出将交易排序与最终出块进行拆分,以获取抗MEV的特性>>>此设计并没有在Danksharding之外的项目中看到;

第五点“ProverVersusVerifier”提出将部分非关键性共识验证逻辑从关键性共识SNARK验证逻辑中剥离,并以此开发出两套客户端,以获取更好的网络效能>>>针对Prover和Verifier提供两套客户端的设计也并未在Danksharding之外的项目中看到,但这样的设计是其他项目能够快速参考&上手的理念。

Polygon研究负责人已离职,将加入从Polygon分拆的模块化区块链项目Avail:金色财经报道,Polygon 研究负责人 Prabal Banerjee 已离职,并将加入从 Polygon 分拆出来的模块化区块链项目 Avail,成为该项目联合创始人。

此前报道,3 月 16 日,Polygon 将其模块化区块链项目 Avail 分拆成独立实体,Polygon 联合创始人 Anurag Arjun 于 Polygon 离职并收购了 Avail,Avail 团队将迁移到新实体。Avail 目前在测试网上运行,主网将在不久后推出。作为分拆的一部分,Avail 将创建一个新的非营利基金会 Avail Foundation,并最终将治理权移交给社区。[2023/4/21 14:19:01]

以上这两点均完美契合了“拆分&优化”的定义。

Aptos&Sui

并行计算是Aptos和Sui扩容方案中的核心理念。

其实,并行计算是一种已经在Web2中被大量验证过的扩容理念,但其中的前置条件限制了这种理念在当前主流区块链:两两之间存在相关性&冲突性的交易无法直接进行并行计算,e.g.当两个用户与Uniswap中的同一个交易对进行交互,A用户交易执行后会改变B用户面对的资产兑价,那么先执行A还是先执行B对结果是存在冲突的。

Aragon新模块化DAO框架协议上线测试网,明年将上线主网:11月28日消息,DAO解决方案提供商Aragon近日宣布新模块化DAO框架协议已上线测试网,明年将上线主网。新协议将大幅降低Gas费,并提供可升级性和角色管理功能。[2022/11/28 21:07:16]

Aptos&Sui通过一系列的分类处理来解决了这样的限制:

SoftwareTransactionalMemory与optimisticconcurrencycontrol的组合,是一种对内存访问进行检测并管理冲突的方法:先乐观的让并行的多个线程独立完成对共享数据库的修改,完全忽略可能会有其它的线程存在,如果不涉及冲突,则可以轻松的处理超大量的内存修改;如果涉及冲突,则会对单个交易进行回滚,并待冲突交易更新完毕后再执行。

这种分类处理的概念从某种意义上也完全符合“拆分&优化”的理念:

将共识层和执行层进一步细分,按照交易的类别来对整个P2P网络中的所有进行分类处理,让每一个结构可以独立完成对共享数据库的修改,这样尽可能优化了单个结构的执行要求。

Optimism推出模块化组件OPStack,支持构建自定义链“op-chains”:10月18日消息,以太坊二层解决方案Optimism推出模块化组件OP Stack,支持组装构建自定义链“op-chains”以适应任何用例,此外通过共享排序和消息传递层,未来“op-chains”之间的界限将会消失,形成一个单一的逻辑链“Superchain”,从而将集体的资源开放给插入“Superchain”的许多不同的“op-chains”。[2022/10/18 17:30:00]

Altlayer

Altlayer是一个可插拔的&按需加载的L2&L3框架,主要针对应用阶段性的高扩展性需求。

如果你一定要问我Altlayer和其他主流L2的区别,我大概会说:Altlayer是套弹性的扩容方案,而其他主流L2都是非弹性的。

以下的这种场景将最大化弹性扩容的价值:

大量的NFT项目会在其Mint活动期间爆发出超高量的交易,但长期中并不会持续有对高TPS的要求>>>弹性扩容方案可以满足NFT项目Mint期间的网络需求,且长期不会给NFT项目带来持续性负担。

Altlayer的核心理念也完美契合“拆分&优化”的理念:

弹性扩容本质上是将用户的需求进行细分,针对阶段性&突发性需求,提供了更加优化的方案--弹性扩容其实在传统云服务中是一种非常常见的解决方案。

简单的归纳一下:

在以太坊诞生至今的数年里,关于最优的区块链的大体框架结构其实已经越来越清晰,但我们仍需要将区块链底层再次优化以适应大规模应用的需求,那优化的方向是?

方向之一:将区块链这个整体进行细分,并对细分结构进行极致的优化;

方向之二:新一代的技术替代,e.g.零知识证明,10x的网络带宽,10x的固态硬盘空间

请注意:通过细分&优化的单个结构,重组的方案也可以创新,且最终效果可能远超原计划

下一代以太坊杀手?

最近社群里其实有很多关于下一代以太坊杀手的讨论:

Move匪帮Aptos&SuiV.S.模块化标杆Celestia

个人认为:不是上述的任何一个,但会包含上述方案中的创新点。

大体四层框架:Celestia&Danksharding已经展示了将MonolithicBlockchain拆分成四层再优化的价值

存储--Celestia:从节点规模层面来看,Celestia可以是目前最安全的独立DA层;

交易排序共识--Celestia:通过引入DAS,Celestia能够提供高效的对交易顺序的共识;此外,将交易进行分类后的并行计算,也同样能加速此结构。

状态共识--类Aptos&Sui共识:并行计算在理论上拥有极高的处理效能,是当前此层的最效率选项;此外,引入ZK技术,可进一步优化

执行:作为相对独立的一层,现有很多方案已经极大的释放了开发者的可能性;而弹性扩容可作为一个补充以应对各类突发需求。

上述“以太坊杀手”V.S.以太坊(Danksharding)

以太坊是更安全的选项,但在可扩展性&自定义能力上并不占优--个人观点

Aptos&Sui的共识涉及到了区块链状态共识部分,意味着该共识天生就和以太坊现有框架无法集成>>>以太坊目前还无法集成这类并行计算的创新,至少在短期不太行。

基础层创新中的“拆分&优化”

从Vitalik在EthCC打趣“Shallwecancelsharding”,再到@Polynya的《4844andDone》,市场上有许多关于“减缓链创新以降低区块链复杂度”的讨论。

个人偏向于?“还没到简化的阶段”:如果我们回看云服务行业的发展历程,在前半段的数年里,云服务变得越来越有用的同时也是在变得复杂。直到近几年,我们才看到越来越多的简化措施,e.g.Serverless,IAC

新兴技术的发展大概都是你这样的三部曲:“寻找&确定一套通用且最具价值的大框架”>>?“提升能力范围,也变得复杂”>>“简化以获得更好的使用体验和更低的成本”

简化的前提是东西已经足够好用,而当前的区块链底层基础很明显尚未达到“足够好用”的级别。我们仍在上半场

我十分坚信:我们能在漫长的熊市中看到更多的“细分&优化”!届时,再回来做更新!

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