模块化：以太坊下一个十年的突破之路

距离 Vitalik Buterin 提出区块链三难困境已经过去了 5 年。 ETH-core社区和其他公链的开发者都在努力寻找解锁下一代区块链的钥匙。

在他的 Endgame 文章中，Vitalik 描述了他认为是以太坊的终极形式，并用了大量篇幅描述了由 Rollups 和 DA 构建的新以太坊。 无疑，在某种程度上，它预示着以太坊未来十年打破局面的模块化之路。

而我们知道，无论是以太坊还是新公链，都已经开始了自己的模块化之路，只是“应对”方式不同，形成了完全不同的技术路线。

1. 区块链分层

事实上，以太坊本身已经将区块链分为多个层次，但在 1.0 时代，节点承担了所有层次的职责。 我们可以沿用以太坊的思路，将区块链拆分为四个层次：

共识层：决定节点间交易的顺序、有效性和一致性

数据可用性层（Data Availability Layer）：确保交易数据可用（保证存储和可验证可用）

结算层：结算状态承诺

执行层：计算状态转换

回到以太坊是“世界计算机”的叙述逻辑，将区块链的模块类比为计算机结构，那么：

区块链的共识层维护分布式计算机集群的共识算法

区块链执行层计算机的操作系统（实际执行指令的环境）

区块链DA层计算机的内存（实现短期数据访问）

区块链结算层计算机的CPU（硬件保证指令执行的正确性）

值得一提的是，EigenLayr项目非常开创性地进一步划分了共识层。 他将 PoS 共识层的作用理解为负责维护分布式系统的一致性和其他维护网络信任基础的机制。 这导致两个子层：

信任层：由底层验证者节点，或承诺加入以太坊网络的硬件实体组成

一致性层：连接各个节点，维护这个庞大的分布式系统的一致性

正是这些层次（模块）的区分，为区块链的模块化发展提供了基础，从而导致了各种主链拆解方案的出现。

2. 项目映射

在我们上面提到的分层逻辑中，信任是从共识（信任）端逐渐传递到执行层，分离模块的核心出发点是尽可能避免伤害原有的信任体系。 减轻主网负担。

2.1 安全汇总

显然，首先要拆解的是信任体系末端的执行层。 因此以太坊未来十年的价格，各种基于以太坊的 Rollup 应运而生。 无论是基于欺诈证明的 optimistic Rollups，还是基于有效性证明的 zk-Rollups，现有的解决方案都是将执行层交给链下。 结算、DA和共识交给Layer1继续承担，这当然是最直观的方案。

我们称之为Secured Rollups，可以理解为受Layer 1保护的Rollups。这个名字来源于以太坊官方文档中对Scailing的描述：

对于某些解决方案，第 2 层实例然后将它们分组，然后将它们锚定到第 1 层，之后它们由第 1 层保护并且无法更改。 不同的第 2 层技术和实现方式之间的细节差异很大。

然而，“拆”往往意味着“接”的问题会浮出水面。 目前几乎所有的主流 Rollup 都掌握着交易排序的中心化权力。 当然，作为连接执行层和主网的重要组成部分，Sequencer 的去中心化势必有助于提升系统效率，但交易排序权力高度集中形成的“黑暗森林”也是无法避免的。 陷入对 MEV 攻击的担忧（Shutter Network 正致力于通过引入阈值加密使 Sequencer 变得无信任）。

2.2 主权汇总

Rollup on Ethereum 目前将其区块直接发布到基于 EVM 的智能合约，也称为桥接合约。 该合约有效地为 Rollup 实现了一个链上轻客户端，它接收区块头并处理欺诈或有效性证明。

在这个模型中，我们认为以太坊被供奉为 Rollup 的耦合结算层，Rollup 是以太坊的“婴儿链”，而不是一条拥有自己权利的独立链。

打个不恰当的比方，只把执行层分开的Ethereum Rollups就像一个只会“搬砖”（计算）的“工人”，没有任何权力参与到最终的博弈（结算）中，以何种方式和方式最后砖头堆成什么顺序，L1说了算。

Celestia 的设计显然为 Rollups 赢得了更多的权力，它定义了一种新的模块划分方式：Sovereign Rollups，即 Sovereign Rollups。

Celestia 上的 Sovereign Rollups 不会将它们的区块发布到智能合约，而是直接作为原始数据发布到链上。 Celestia 共识和数据可用性层不对 Rollup 区块进行解释或执行任何计算，也不为 Rollup 运行链上轻客户端。

2.3 丹克分片

无论是Danksharding还是原来的数据分片方案，本质上都是为了解决DA层的问题。 在模块化区块链的背景下，Danksharding 明显提升了以太坊主网承担数据可用性层的能力。

Danksharding 使用数据可用性采样 (DAS) 技术来实现“去中心化验证器”，这与 Celestia 的解决方案非常相似。

虽然我们知道以太坊共识层的最终形态还是会承担结算和数据可用性的责任。 而DAS技术实现的验证工作的去中心化，大大降低了参与网络验证的成本，从而进一步释放主网的性能。

在 Danksharding 分叉之后，以太坊主网承担了部分审查数据可用性的权力，而 Rollups 在原有的执行层职责之外承担了 DA 层的权力。

2.4 特征层

上面我们提到了 EigenLayr 对共识层的进一步细分，将以太坊的信任层从全网剥离，并试图在信任层上建立一个独立的 EigenLayer 层。 该层依赖于以太坊信任层网络（或 Ethereum Pang

大额质押资金）为基础设施/中间件服务商提供一个可以自由构建共识和应用的平台。

其中，如何连接以太坊信任层和EigenLayer是整个设计的重点。 EigenLayr巧妙地提出了一个全新的概念Restaking。 以太坊上的质押节点可以自愿选择加入 EigenLayr。 另一方面，对性能有更多要求的中间件/基础设施服务商也可以选择在EigenLayr上搭建自己的网络。

EigenLayr的分离方案相当于只“借用”了以太坊的信用（共识）基础，在此基础上，我们可以展开无穷无尽的关联，无论是构建新的主权链还是构建基础设施网络，都有可能。 这些可能性的背后，是以太坊主网庞大的信用基础。

2.5 织布

我们可以发现，在可预见的未来，在以太坊模块化的道路上，主网仍将保持对共识层的控制，或者说，共识层作为以太坊的灵魂，是汇集参与者和价值的“圣杯” .

它也是一个模块化的区块链，Arweave 显然是独一无二的。 它跳出了以太坊的叙事逻辑，即构建了一个基于存储共识的设计范式。

在 Arweave 的设计中，主网作为整个图灵机的纸带，在底层记录这些状态和每个修改状态的交易，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，它使用DA层来保证共识，执行和结算都交给链。

当然，代价是：为了获得最新状态数据的有效性保证，用户需要下载所有历史状态数据并进行验证计算，然后再进行本地链下计算，这显然会带来效率问题（KYVE网络致力于解决这部分工作造成的低效率）。

三、总结

纵观这些区块链模块化道路的探索，虽百花齐放，但仍有迹可循。 归根结底，不同路径选择的动力来源往往来自于对市场需求的不同理解。

这一轮DeFi带来的大市场，对以太坊的可扩展性和不同链的可组合性产生了迫切的需求。 也正是基于这些需求，推出了很多致力于缓解主网压力的解决方案。 如果未来区块链网络的叙事逻辑仍然建立在金融原语之上，那么以 Rollups 为核心的 ETH2.0 或许就是模块化道路的可见终点。

如果我们跳出中心化金融语境的束缚，尝试想象区块链更广泛的应用会怎样？ 大型游戏、现实世界的资产交易、去中心化的社交网络等等，那么我们可能需要一个新的模块化方案来充分释放各个模块的性能。

另一方面，对于公链本身的发展来说，共识是公链的核心价值。 正如我们上面提到的，无论以太坊如何发展，它都不会放弃其共识层来换取性能。

区块链模块化之路不仅仅是考虑性能的盲目扩张，更重要的是回归到区块链本身的属性，从共识中获取价值以太坊未来十年的价格，再将价值回馈给共识，从而建立更强的共识。