為什么模塊化區塊鏈設計是未來?_以太坊

以太坊的發展正在達到一個新的成熟水平。目前，以太坊所在的位置與其定義的路線圖之間的差距正在迅速縮小。很明顯以太坊正在開發一種模塊化設計架構。模塊化設計的魅力在于，每個模塊的優化都可以放大其他模塊的優化。那么，模塊化區塊鏈是什么樣子的，它是如何工作的呢？

什么是模塊化區塊鏈？

模塊化區塊鏈是專注于處理少數職責并將其余部分外包給一個或多個獨立層的區塊鏈。要了解模塊化區塊鏈的工作原理，我們必須首先評估常規區塊鏈的“職責”：共識、執行、數據可用性和結算。

1.共識

共識是指節點就區塊鏈上的哪些數據可以驗證為真實和準確的達成協議的機制。共識協議決定了交易的排序方式以及如何將新區塊添加到鏈中。

2.執行

執行是區塊鏈上的節點處理交易以在狀態之間轉換區塊鏈的方式。參與共識的節點必須在驗證區塊之前使用其區塊鏈副本來執行交易。

美國國會議員：SEC主席必須在國會作證并對其失敗的加密監管作出解釋:12月12日消息，美國國會議員Tom Emmer周日呼吁美國證券交易委員會（SEC）主席Gary Gensler在國會發表講話，說明他監管加密貨幣的方法。Tom Emmer發推文稱：“Gary Gensler必須在國會作證并回答有關其監管失敗成本的問題。”Emmer表示，SEC未能從加密貨幣公司收集到所需的信息，這些信息本可以防止災難發生，例如價值320億美元的加密貨幣交易所FTX倒閉。Emmer稱：“我們現在知道Gensler的加密信息收集工作是無效的。”

Emmer認為，美國證券交易委員會對其監管加密行業的方法一貫缺乏清晰度，他引用了3月份發給Gensler的一封信，信中詢問了有關金融監管機構政策和程序的具體問題，而Gensler的回復回避了這些問題，Emmer稱：“Gensler拒絕向國會提供信中要求的信息，這些信息將告知國會Gensler方法中的明顯不一致，導致他錯過了對Terra/Luna、Celsius、Voyager和FTX的有效監管。”（Decrypt）[2022/12/12 21:38:33]

3.數據可用性

上海虹口啟動NFT等元宇宙孵化項目申報，最多可獲20萬元補貼:10月13日消息，近日上海市虹口區政府官網發布《關于2022年度虹口區科技創業中心科技孵化項目（元宇宙方向）申報工作》的通知，申報時間為10月10日至10月26日。

官網顯示，對于申報項目要符合一定條件。其中對于元宇宙項目方向的界定為，重點支持但不限于虛擬數字人、專業用戶生產內容（PUGC）/職業生產內容（OGC）/多頻道網絡（MCN）、開放游戲/UGC游戲平臺、數字孿生、數字沙盤仿真、AR/VR/MR、NFT/NFR、元宇宙3D、4D虛擬世界開發等數字內容產業。對于獲得立項的科技孵化項目，虹口區政府將給予不超過20萬元資金扶持。（澎湃新聞）[2022/10/13 14:26:19]

區塊鏈強制執行要求交易數據可用的規則。這意味著區塊生產者必須發布每個區塊的數據，供網絡對等方下載和存儲，這些數據必須應要求提供。

4.結算

最后，區塊鏈提供了“最終性”——保證已提交到鏈歷史的交易是不可逆的。要做到這一點，區塊鏈必須確信交易的有效性。因此，結算功能需要鏈驗證交易，驗證證明和仲裁爭議。

挪威取消電費補貼以便將用于加密挖礦的電力用于其他用途:金色財經報道，挪威財政部周四表示，挪威計劃取消數據中心的電費退稅補貼，以便將用于加密挖礦的電力用于其他用途。挪威財政大臣在聲明中表示：“與2016年數據中心電價下調時相比，我們現在的電力市場情況完全不同。”越來越多人在挪威進行加密挖礦，隨著電力供應面臨壓力，電力價格上漲，社區需要這些電力，他說。該計劃呼應了鄰國瑞典情緒的變化。在瑞典，政府對加密挖礦業務越來越不友好，因為它尋求為鋼鐵廠等創造就業的項目提供更多電力。瑞典、冰島、挪威都曾用世界上最便宜的電力吸引加密貨幣礦工。(金十)[2022/10/6 18:41:13]

模塊化區塊鏈如何工作？

模塊化區塊鏈的工作原理是模塊化，模塊化是指將系統分離成不同的組件，這些組件可以以各種方式組合以實現特定目標。模塊化依賴于專業化：每個組件只能做幾件事，但它必須做好它們。您可以將模塊化組件視為樂高積木，可以組合成不同的結構。模塊化鏈是更大的區塊鏈“模塊化堆棧”中的一個組件，可以組合以實現不同的目的。模塊化區塊鏈充當“可插拔模塊”，可以根據用例相互交換或合并。

Coinbase已暫停ETH和ERC-20 Token存取款:9月15日消息，據Coinbase Assets社交媒體披露，目前Coinbase.com、Coinbase Pro、Advanced Trade、Coinbase Prime和Coinbase Exchange上的ETH和ERC-20 Token存取款已經暫停，將為以太坊即將到來的合并做準備。[2022/9/15 6:57:37]

模塊化區塊鏈可以設計為處理以下一項或多項任務：

執行：支持交易的執行，并實現智能合約的部署和交互。

數據可用性：保證交易數據的可用性。

共識：就交易的內容和順序達成一致。

結算：提供一個層，用于完成交易、解決爭議、驗證證明以及不同執行層之間的橋接。

Rollups是模塊化區塊鏈的一個例子。rollup總鏈處理事務，但將共識、數據可用性和結算外包給父鏈。模塊化鏈通常可以執行兩個或多個功能，特別是當它們是相互依賴的時。例如，數據可用性層還必須就數據的順序達成共識，否則就不可能知道哪些數據表示正確的歷史記錄版本。

XRP市值超越BUSD成為第六大加密貨幣:金色財經消息，CoinGecko的數據顯示，XRP市值超過BUSD，排名第六。目前XRP的市值為18,237,624,632美元。[2022/7/21 2:26:59]

模塊化區塊鏈使用當前位于L1上的單片區塊鏈的三個組件并將它們分開。就像分工一樣，在分割每個組件之后，我們可以優化每個組件并生產出更好的產品，使整體大于部分的總和。這里有三個協同作用：

模塊化PoS安全性可以在更多分片上重新分發驗證器，因為更多的驗證器在線并且可以安全地支持更多數據，更去中心化，更大規模。

L1上的其他分片對匯總的執行能力有放大的影響。在向L1分片添加數據之前，rollup可以壓縮大量數據，因此分片中的任何額外空間都會對匯總的可用空間產生巨大影響。規模越大，執行速度越快。

rollup上發生的網絡事務活動越多，購買L1塊空間所支付的總費用就越多。為區塊空間支付的總費用越多，支付給L1驗證者的收入就越多。支付給驗證者的費用越多，增加驗證者的動機就越大。在L1中添加更多驗證器，增加計算資源，并創建更多分片。

模塊化設計的優點是，每個模塊的優化都會放大其他模塊的優化。

通過PoS增加去中心化，增加以太坊上的分片數量。

以太坊L1上的更多分片將使L2rollup的規模增加幾個數量級。

L2rollup的更大規模釋放了新的可行的經濟活動，并最終增加了L1匯總支付的集體費用。

支付給L1的更多集體費用增加了運行驗證器的動力，使驗證器池更大，并允許創建更多的分片。

來回執行此操作。

解鎖模塊化區塊鏈的未來

雖然故障證明是解決分布式區塊驗證的有用工具，但全節點依賴于區塊可用性來生成故障證明。惡意區塊生產者可能會選擇僅發布區塊頭并保留部分或全部相應數據，從而阻止完整節點驗證和識別無效交易，從而生成故障證明。

這種類型的攻擊對于完整節點來說是微不足道的，因為它們可以簡單地下載整個塊，并在它們注意到不一致或保留的數據時從無效鏈中分叉出來。但是，輕量級客戶端將繼續跟蹤潛在無效鏈的標頭，從完整節點分叉。

這是數據可用性問題的本質，因為它與故障證明有關：輕量級客戶端必須確保所有事務數據在驗證之前在塊中發布，以便完整節點和輕量級客戶端必須自動就規范鏈的同一標頭達成一致。從本質上講，博弈論規定，這里使用的基于故障的驗證系統將被利用，并導致誠實的參與者處于雙輸的局面。?

輕量級客戶端如何確保一個塊中的所有事務數據都被釋放，而不必下載整個塊-集中硬件需求，從而破壞輕量級客戶端的目的？實現這一點的一種方法是通過稱為擦除編碼的數學原語。通過復制塊中的字節，糾刪碼可以重建整個塊，即使丟失了一定百分比的數據。

該技術用于執行數據可用性采樣，允許輕量級客戶端通過隨機抽樣塊的一小部分來概率地確定已發布的整個塊。這允許輕量級客戶端在接受特定塊之前確保所有交易數據都包含在特定塊中，并遵循相應的塊標頭。

但是，此技術有一些注意事項：數據可用性采樣具有高延遲，并且與誠實的少數假設類似，安全保證依賴于以下假設：有足夠的輕量級客戶端執行采樣，以便能夠概率性地確定塊的可用性。

有效性證明和零知識匯總

分布式區塊驗證的另一種解決方案是消除狀態轉換所需的交易數據。相比之下，與錯誤證明相比，有效性證明假設了更悲觀的觀點。通過刪除爭議過程，有效性證明可以保證所有狀態轉換的原子性，并需要為每個狀態轉換提供證明。這是通過利用新型零知識技術SNARKs和STARK來實現的。

與故障證明相比，有效性證明需要更多的計算強度，以換取更強的狀態保證，從而影響可伸縮性。

零知識匯總是利用有效性證明而不是錯誤證明進行狀態驗證的匯總。它們遵循與樂觀匯總類似的計算和驗證模型，通過排序器/證明器模型，其中排序器處理計算并證明生成相應的證明。

例如，Starknet使用集中式音序器啟動，用于引導目的，并在路線圖上逐步分散了開放音序器和證明器。由于在定序器上進行鏈下執行，計算本身在ZK匯總上是無限的。

然而，由于這些計算的證明必須在鏈上驗證，因此證明生成的最終性仍然受到瓶頸。請務必注意，利用輕型客戶端進行狀態驗證的技術僅適用于故障防護體系結構。由于狀態轉換通過有效性證明保證是有效的，因此節點不再需要事務數據來驗證塊。然而，有效性證明的數據可用性問題仍然存在，并且稍微微妙一些：盡管有保證狀態，但有效性證明的事務數據仍然是必要的，以便節點能夠更新并為最終用戶提供狀態轉換。因此，使用有效性證明的匯總仍受數據可用性問題的約束。

我們現在的位置

加密貨幣的世界充滿了部落主義和。一個人在加密貨幣中的表現將受到這個人來自哪個部落的影響。動機和動機是由預先存在的信念和偏見驅動的。幸運的是，代碼和數學對所有這些事情都免疫。上面的整篇文章可以在不使用“以太坊”這個詞的情況下重寫，并被一個整體優化的模塊化區塊鏈的未知路線圖所取代。

事實上，這種架構并不是由以太坊單獨實現的。匯總不僅僅是以太坊業務，Tezos還采用了以匯總為中心的路線圖，NEAR還在為分片設計數據可用性，Celestia正在構建一個專用于匯總的安全和DA層。關鍵是，如果我們回到過去或跳到一個不同的平行宇宙，再次擲骰子10，000次，加密貨幣行業將發現自己在99.9%的時間內處于模塊化設計的結論中。

這是區塊鏈技術發展最合理的結論。它與以太坊“聯系”的唯一原因是，以太坊一直是唯一能夠為研發提供充分資金并能將我們帶到這一點的生態系統。隨著時間的推移，我們將看到所有L1區塊鏈要么退化為模塊化設計結構，并成為全球非主權貨幣世界，要么它們將取消共識和數據的負擔，只是將其執行環境移植到更分散的鏈中。

模塊化的區塊鏈設計也說明了去中心化作為區塊鏈關鍵屬性的必要性，這使得所有其他功能得以實現。以太坊通過增加去中心化而不是犧牲去中心化來解決可擴展性三難困境。只有通過優化去中心化，你才能獲得上面解釋的模塊化的好處。

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