模組化區塊鏈提升了系統靈活性和可擴展套件性，為區塊鏈技術的未來創新提供強大基礎。本文源自 Hotcoin 所著文章，由 ChainCatcher 整理、編譯及撰稿。
（前情提要：模組化區塊鏈 Avail 開放空投申領！超35萬個錢包符合資格，重點一次看）
（背景補充：深度解讀》以太坊與模組化區塊鏈的終局之戰）
關於模組化區塊鏈敘事的討論，源於 Celestia 和其代幣 TIA 的亮眼表現。實際上，模組化是未來區塊鏈設計的主要發展方向和大勢所趨。模組化區塊鏈就像樂高積木一樣，將區塊鏈系統拆分為可重用的模組，通過訂製組合可實現不同功能的區塊鏈網路。這種靈活性和可訂製性，為區塊鏈應用的開發和部署提供了全新的思路和解決方案。
一、模組化區塊鏈概述
傳統的單體區塊鏈將核心功能（執行、結算、共識、資料可用性）整合在同一個網路中，導致了系統的不可擴展套件性。例如 Ethereum 和 Solana 等，每個節點都必須儲存完整的區塊鏈資料，並且對每個交易都進行驗證和記錄。這種設計雖然確保了網路的安全性和去中心化特性，但也導致了網路的效能瓶頸。隨著時間的推移，區塊鏈的大小不斷增長，節點需要處理的資料量也在迅速膨脹，這使得許多區塊鏈網路面臨著處理能力不足的問題，從而影響了其擴展套件性和效能。
模組化區塊鏈的提出
模組化區塊鏈最初的概念是基於對以太坊網路的研究和探索。2018 年 Celestia 共同創辦人 Mustafa Albasan 和以太坊創辦人 Vitalik 共同撰寫了一篇題為《資料可用性取樣和欺詐證明》（Data Availability Sampling and Fraud Proofs）的論文，這篇論文為解決區塊鏈可擴展套件性問題提供了一種新的思路，即模組化區塊鏈。論文主要關注的是如何在不犧牲以太坊網路的安全性和去中心化程度的情況下提高其可擴展套件性。
模組化區塊鏈的定義
模組化區塊鏈是一種將區塊鏈系統分解為多個相互獨立的模組，並通過定義良好的介面和協議來實現模組之間的通訊和協作的設計正規化。模組化區塊鏈採用了分離的策略，使執行、結算、共識、資料可用性這些核心功能拆分為獨立的模組，每個模組負責處理特定的功能或業務需求。通過模組化的設計，構建一個相互依賴的堆疊結構，可以根據實際需求選擇性地部署和更新不同的模組，從而提高系統的靈活性和可訂製性。
模組化區塊鏈的特點
- 可擴展套件性：模組化區塊鏈採用分散式架構，將系統拆分為多個模組，每個模組可以獨立部署和擴展套件，從而實現系統的橫向擴展套件。當系統需要處理更多的交易或資料時，可以通過增加相應的模組來提高系統的吞吐量和效能，而無需對整個系統進行全面升級。
- 靈活性：模組化區塊鏈允許根據實際需求選擇性地部署和更新不同的模組，從而實現系統的靈活配置。例如，在金融領域可以選擇部署專門處理支付的模組，在供應鏈領域可以選擇部署專門處理物流的模組，從而根據不同的業務需求訂製化地搭建區塊鏈系統。
- 可組合性：模組化區塊鏈通過定義良好的介面和協議，實現了模組之間的高效通訊和協作，不同模組之間可以相互組合和互動，從而實現更復雜的業務邏輯和功能。例如，可以將身份驗證模組與智慧合約執行模組相結合，實現基於身份的許可權管理功能，提高系統的安全性和可信度。
- 易於維護：由於模組化區塊鏈將系統拆分為多個獨立的模組，每個模組負責處理特定的功能或業務需求，因此可以更容易地進行模組的維護和更新，降低了系統的維護成本和風險。
二、模組化區塊鏈分類及原理
模組化區塊鏈是專注於處理少數職責，並將其餘部分外包給一個或多個獨立層的區塊鏈。模組化區塊鏈的核心在於模組化設計思想，即將區塊鏈系統拆分為多個獨立的模組，每個模組負責特定的功能，通過模組之間的介面實現功能的組合和擴展套件。要理解模組化區塊鏈的工作原理，首先要了解區塊鏈系統的功能分層結構，包括共識層、資料可用性層、執行層和結算層。
共識層（Consensus Layer）
共識層是模組化區塊鏈的基礎層之一，負責確保全節點的一致性，以及有效新增新區塊和確定交易順序。在共識層中，不同的共識演算法被設計用於解決網路中的「雙花問題」和確保一致性。例如，Syscoin 有一個獨特的生態系統設計，使用比特幣的 PoW 作為共識方法，同時完全相容以太坊虛擬機器（EVM）。
資料可用性層（Data Availability Layer，簡稱 DA 層）
資料可用性層負責保證資料的可用性，使得執行層和結算層能夠分別執行。在這一層中，執行層的所有原始交易都要確保在此進行儲存，而結算層則通過資料可用性層驗證交易的有效性。例如，Celestia、Avail、EigenDA 等都是專注於資料可用性的模組化區塊鏈的代表專案，它們通過不同的技術手段確保了資料在網路中的可用性和完整性。
執行層（Execution Layer）
執行層是模組化區塊鏈中負責執行智慧合約和處理事務的部分，同時也是各種使用者應用部署的地方。在執行層中，智慧合約的執行結果以證明的形式被交給結算層，從而更新使用者狀態和鏈本身狀態。
例如，模組化 Rollup 解決方案 Manta Pacific 通過模組化基礎設施設計解決了資料可用性問題，允許模組化 DA 和 zkEVM 無縫整合。Mantle 作為以太坊 Layer2，採用模組化架構構建，與 EigenDA 合作提供低費用和高安全性，同時依靠以太坊的安全性。
結算層（Settlement Layer）
結算層是模組化區塊鏈中負責提供全域性共識和安全性的部分，它驗證執行層的執行結果的正確性，並更新使用者狀態和鏈本身狀態，它們通過不同的共識機制確保了整個區塊鏈網路的安全性和可靠性。節點數量的增加可以提高結算層的安全性。
例如，dYmension 是一個結算層的模組化平臺，為 Cosmos 生態系統 Rollups 提供所需的所有工具和基礎設施。
三、模組化區塊鏈發展現狀及代表專案
截至 5 月 8 日，RootData 收錄的模組化區塊鏈專案共 50 個，其中已發幣專案 10 個。據公開融資資料，2024 年至今針對模組化區塊鏈專案的融資金額超過 3.5 億美元。
另外根據 CoinGecko 資料，截至 5 月 8 日，模組化區塊鏈專案代幣市值超過 30 億美元，24 小時交易量超過 2.3 億美元。
市值排名 Top10 模組化區塊鏈代幣：
此外，可重點關注的未發幣模組化區塊鏈專案有 Fuel 、Avail、Eclipse 等。
Fuel
是一個基於 UTXO 的模組化執行層，為以太坊帶來了全球可訪問的規模。作為模組化執行層，Fuel 可以以單片鏈無法實現的方式實現全域性吞吐量，同時繼承以太坊的安全性。Celestia 的共同創辦人兼首席研究官 John Adler 同時也是 Fuel 的共同創辦人、前首席技術官。據官方公告，模組化執行層 Fuel 主網預計將於 2024 年第三季度正式推出。接下來的幾周內 Fuel 團隊將分享有關 Fuel 獨特架構、產品路線圖和釋出計劃的更多詳細資訊。
Avail
是一個專注於資料可用性的模組化區塊鏈：對區塊鏈交易進行排序和記錄，無需下載整個區塊即可證明區塊資料可用。這允許它以單片區塊鏈無法實現的方式擴展套件。Avail 於 2023 年 3 月從 Polygon 中分拆出來，由 Polygon 共同創辦人 Anurag Arjun 領導。2024 年 2 月 26 日，Avail 宣佈完成 2700 萬美元種子輪融資，Founders Fund 和 Dragonfly 領投，SevenX Ventures、Figment、Nomad Capital 等參投，天使投資人包括 Coinbase 前首席技術官 Balaji Srinivasan、Osmosis 共同創辦人 Sunny Aggarwal、Polygon 首席資訊安全官 Mudit Gupta、AltLayer 營運長 Amrit Kumar 等。
Eclipse
是一個可訂製的 rollup 提供程式，與多個第 1 層區塊鏈相容。該平臺使開發人員能夠部署他們自己的由 Solana 作業系統提供支援的 rollup，使用任何鏈進行安全或資料儲存。Neel Somani 是 Eclipse 的創辦人。此前，他曾在 Airbnb、Two Sigma、Oasis Labs 工作。 Neel Somani 畢業於加州大學柏克萊分校。2024 年 3 月 Eclipse 完成 5000 萬美元 A 輪融資，Placeholder 和 Hack VC 共同領投，目前其融資總額達到 6500 萬美元。此外，Polychain Capital、Delphi Digital、Maven 11、DBA 和 Fenbushi Capital 也參與了本輪融資。Eclipse 表示，將於 2024 年第二季度推出主網，目前已釋出了其協議的開發網和測試網版。
四、模組化區塊鏈風險挑戰分析
模組化區塊鏈作為一種新的架構設計理念，目前還處於發展初期，面臨著一系列風險和挑戰。
1. 缺乏統一標準影響相容性和互操作性
模組化區塊鏈的發展缺乏統一的標準，這可能會影響不同平臺之間的相容性和互操作性。由於缺乏統一標準，不同平臺之間的互動性可能不足，限制了系統的整體效率和擴展套件性。此外，缺乏統一標準也可能導致開發者面臨更多的技術挑戰和障礙。
2. 功能割裂增加系統性風險
模組化區塊鏈將區塊鏈網路中的各個功能模組分層，使得每個模組具有獨立的功能和職責。然而，這種功能獨立分層可能會增加系統性風險和安全風險。因為每個模組的獨立性意味著它們可能會存在單點故障，一旦某個模組出現問題，整個系統的穩定性和安全性都會受到影響。
3. 更新和維護可能引入新的風險問題
模組化區塊鏈系統需要不斷進行更新和維護，以適應不斷變化的市場需求和技術進步。然而，更新和維護過程可能會引入新的風險和問題，影響系統的正常執行。例如，更新可能會導致系統的不穩定性，或者引入新的安全漏洞和隱私保護問題，從而給區塊鏈網路帶來風險和挑戰。
4. 與單體區塊鏈存在利益衝突
模組化區塊鏈與以太坊等單體區塊鏈網路本身的利益可能存在衝突。例如以太坊作為最具影響力和使用者基數的公鏈之一，模組化區塊鏈的出現可能會對以太坊的生態系統產生影響，導致利益衝突和競爭加劇。
五、模組化區塊鏈發展前景展望
模組化區塊鏈作為一種新的架構設計理念，有望在多個方面取得突破和進步，具有重要的意義和廣闊的發展前景。
1. 提升區塊鏈網路靈活性和可擴展套件性
模組化區塊鏈將區塊鏈網路中的各個功能模組進行分解，使得網路更具靈活性和可擴展套件性。未來，隨著模組化區塊鏈技術的不斷完善和應用，我們可以預見區塊鏈網路將變得更加靈活，可以根據不同的需求和場景進行訂製化配置，從而更好地滿足各種應用場景的需求，並實現更大規模的應用部署。
2. 降低應用開發的門檻和成本
模組化區塊鏈的發展將促進區塊鏈生態系統的蓬勃發展。通過模組化設計，區塊鏈網路可以更好地支援開發者進行應用開發和部署，降低了應用開發的門檻和成本，從而吸引更多的開發者和創新者加入到區塊鏈生態系統中。未來，隨著區塊鏈生態系統的不斷壯大，我們可以預見更多的創新應用將會湧現，為使用者帶來更加豐富和便捷的區塊鏈服務和體驗。
3. 加快標準化和規範化程式
隨著模組化區塊鏈的發展，我們可以預見區塊鏈標準化和規範化程式將會得到推動和加快。通過制定統一的標準和規範，不僅可以提高不同平臺之間的相容性和互操作性，還可以降低系統開發和維護的成本，促進區塊鏈技術的廣泛應用和推廣。
4. 推動跨界融合和創新
模組化區塊鏈的發展將推動區塊鏈技術與其他前端技術的跨界融合和創新。通過模組化設計，區塊鏈網路可以更好地與人工智慧、物聯網、大資料等技術結合，形成更加強大和複雜的應用場景。未來，隨著區塊鏈技術的跨界融合和創新，可以預見更多新的應用場景將會湧現。
模組化區塊鏈作為一種新興的設計正規化，通過提高系統的可擴展套件性、靈活性、可組合性和易維護性，為區塊鏈技術的進一步發展和應用拓展了新的可能性，將為數位經濟和區塊鏈網路的建設提供更加強大和靈活的基礎設施，為未來的創新帶來了嶄新的可能性，將在更廣泛的領域展現出其巨大的潛力。
