Blockchain modular adalah paradigma desain blockchain inovatif yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi sistem dan skalabilitas melalui spesialisasi dan pembagian kerja.

Gambar 1: Contoh blockchain modular

I. Pengantar

Sebelum munculnya blockchain modular, sebuah rantai monolitik tunggal bertanggung jawab untuk menangani semua tugas, termasuk lapisan eksekusi, lapisan ketersediaan data, lapisan konsensus, dan lapisan penyelesaian. Blockchain modular menganggap tugas-tugas ini sebagai modul yang bebas dapat dikombinasikan untuk menangani masalah-masalah ini, dengan setiap modul berfokus pada fungsi-fungsi spesifik.

Lapisan Pelaksanaan: Bertanggung jawab untuk memproses dan memvalidasi semua transaksi, serta mengelola perubahan status blockchain.

Lapisan Konsensus: Mencapai persetujuan tentang urutan transaksi.

Lapisan Penyelesaian: Digunakan untuk menyelesaikan transaksi, memverifikasi bukti, dan menjembatani antara berbagai lapisan eksekusi yang berbeda.

Lapis Ketersediaan Data: Memastikan bahwa semua data yang diperlukan dapat diakses oleh peserta dalam jaringan untuk verifikasi.

Tren blockchain modular bukan hanya pergeseran teknologi tetapi juga strategi penting untuk mendorong seluruh ekosistem blockchain menuju tantangan masa depan. GeekCartel akan menganalisis konsep blockchain modular dan proyek terkait, bertujuan untuk memberikan interpretasi komprehensif dan praktis tentang pengetahuan blockchain modular untuk membantu pembaca lebih memahami blockchain modular dan mengantisipasi tren pengembangan masa depan. Catatan: Konten artikel ini tidak merupakan saran investasi.

2. Pelopor Blockchain Modular-Celestia

Pada tahun 2018, Mustafa Albasan dan Vitalik Buterin menerbitkan artikel inovatif yang memberikan pendekatan baru untuk mengatasi masalah skalabilitas blockchain. “Pengambilan Ketersediaan Data dan Bukti Kecurangan“memperkenalkan metode di mana blockchain dapat secara otomatis memperluas ruang penyimpanannya seiring dengan peningkatan node jaringan. Pada tahun 2019, Mustafa Albasan melakukan penelitian lebih lanjut dan menulis “Lazy Ledger, mengusulkan konsep sistem blockchain yang hanya berurusan dengan ketersediaan data.

Berdasarkan konsep-konsep ini, Celestiamuncul sebagai jaringan Ketersediaan Data (DA) pertama yang mengadopsi struktur modular. Dibangun menggunakanCometBFTdanCosmos SDK, ini adalah blockchain Proof of Stake (PoS) yang secara efektif meningkatkan skalabilitas sambil mempertahankan desentralisasi.

Layer DA sangat penting untuk keamanan blockchain manapun karena memastikan bahwa siapa pun dapat memeriksa buku besar transaksi dan memverifikasinya. Jika produsen blok mengusulkan blok tanpa semua data tersedia, blok tersebut dapat mencapai determinisme final tetapi mungkin mengandung transaksi yang tidak valid. Bahkan jika blok tersebut valid, data yang tidak dapat diverifikasi sepenuhnya akan mempengaruhi fungsionalitas pengguna dan jaringan.

Celestia menerapkan dua fungsi kunci: Sampling Ketersediaan Data (DAS) dan Pohon Merkle Nama Domain(NMT). DAS memungkinkan node ringan untuk memverifikasi ketersediaan data tanpa harus mengunduh seluruh blok. NMT memungkinkan data blok dipartisi ke dalam namespace terpisah untuk aplikasi yang berbeda, yang berarti aplikasi hanya perlu mengunduh dan memproses data yang relevan bagi mereka, secara signifikan mengurangi persyaratan pemrosesan data. Pentingnya, DAS memungkinkan Celestia untuk berkembang dengan peningkatan jumlah pengguna (node ringan) tanpa mengorbankan keamanan pengguna akhir.

Blockchain modular sedang membuatnya memungkinkan untuk membangun rantai baru dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya, di mana berbagai jenis blockchain modular dapat bekerja sama dalam arsitektur yang berbeda dan untuk tujuan yang berbeda. Proposal resmi Celestia untuk arsitektur modulardesain dan contoh menunjukkan fleksibilitas dan komposabilitas dari blockchain modular.

Gambar 2: Arsitektur Layer1 dan Layer2

Layer 1 dan Layer 2: Celestia mengacu pada ini sebagai modularisasi naif, awalnya dibangun untuk skalabilitas Ethereum sebagai Layer 1 monolitik, dengan Layer 2 berfokus pada eksekusi sementara Layer 1 menyediakan fungsionalitas kunci lainnya.

• Celestia mendukung rantai yang dibangun menggunakan Arbitrum Orbit, Tumpukan Optimisme, dan Polygon CDK(segera didukung) tumpukan teknologi untuk menggunakan Celestia sebagai lapisan DA. Layer 2 yang sudah ada dapat beralih dari memublikasikan data mereka ke Ethereum menjadi memublikasikannya ke Celestia menggunakan teknologi Rollup. Komitmen terhadap blok-blok dipublikasikan di Celestia, menjadikannya lebih scalable dari metode tradisional memublikasikan data ke satu rantai tunggal.
• Celestia mendukung RollApps yang dibangun menggunakanDymensionkomponen teknologi sebagai lapisan pelaksanaan, mirip dengan konsep Layer 1 dan Layer 2 Ethereum. Lapisan penyelesaian RollApps bergantung pada Dymension Hub (yang akan dijelaskan nanti), dan lapisan DA menggunakan Celestia. Interaksi antar rantai difasilitasi melalui IBCprotokol (berdasarkan Cosmos SDK, sebuah protokol yang memungkinkan blockchain berkomunikasi satu sama lain. Rantai yang menggunakan IBC dapat berbagi jenis data apa pun selama data tersebut dienkripsi dalam byte).

Gambar 3: Arsitektur pelaksanaan, penyelesaian, dan lapisan DA

Pelaksanaan, penyelesaian, dan ketersediaan data: Blockchain modular yang dioptimalkan dapat memisahkan lapisan pelaksanaan, penyelesaian, dan ketersediaan data di seluruh blockchain modular khusus.

Gambar 4: Arsitektur Pelaksanaan dan Lapisan DA

Pelaksanaan dan DA: Karena tujuan dari menerapkan blockchain modular adalah fleksibilitas, lapisan pelaksanaan tidak terbatas hanya pada mempublikasikan blok-bloknya ke lapisan penyelesaian. Sebagai contoh, tumpukan modular dapat dibuat yang tidak melibatkan lapisan penyelesaian, hanya lapisan pelaksanaan di atas lapisan konsensus dan ketersediaan data.

Dalam tumpukan modular ini, lapisan eksekusi akan menjadi sovereign, mempublikasikan transaksinya ke blockchain lain, biasanya digunakan untuk pengurutan dan ketersediaan data tetapi menangani penyelesaiannya sendiri. Dalam konteks tumpukan modular, Sovereign Rollup bertanggung jawab untuk eksekusi dan penyelesaian, sementara lapisan DA menangani konsensus dan ketersediaan data.

Perbedaan antara Sovereign Rollup dan Smart Contract Rollup adalah:

• Transaksi Rollup kontrak pintar diverifikasi oleh kontrak pintar di lapisan penyelesaian. Transaksi Rollup berdaulat diverifikasi oleh node dari Rollup berdaulat.
• Berbeda dengan smart contract Rollup, node-node dalam sovereign Rollup memiliki kedaulatan. Di sovereign Rollup, pengurutan transaksi dan validitas dikelola oleh jaringan Rollup sendiri, tidak bergantung pada lapisan penyelesaian terpisah.

Saat ini, RollkitdanSovereign SDKmenyediakan kerangka kerja untuk mendeploy testnets Rollup yang berdaulat di Celestia.

3. Jelajahi Solusi Modular di Ekosistem Blockchain

1. Modularisasi Lapisan Eksekusi

Sebelum memperkenalkan modularisasi lapisan eksekusi, kita harus memahami apa itu teknologi Rollup.

Saat ini, teknologi modularisasi lapisan eksekusi sangat bergantung pada Rollup, yang merupakan solusi penskalaan yang beroperasi di luar rantai dari Lapisan 1. Solusi ini mengeksekusi transaksi di luar rantai, artinya ia membutuhkan ruang blok yang lebih sedikit dan merupakan salah satu solusi penskalaan penting Ethereum. Setelah mengeksekusi transaksi, ia mengirimkan sekelompok data transaksi atau bukti eksekusi ke Lapisan 1 untuk penyelesaian. Teknologi Rollup menyediakan solusi penskalaan untuk jaringan Lapisan 1 sambil menjaga desentralisasi dan keamanan.

Gambar 5: Arsitektur teknis Rollup

Mengambil Ethereum sebagai contoh, teknologi Rollup dapat meningkatkan kinerja dan privasi lebih lanjut dengan menggunakan ZK-Rollup atau Optimistic Rollup.

• ZK-Rollup menggunakan bukti pengetahuan nol untuk memverifikasi kebenaran transaksi yang dibundel, memastikan keamanan dan privasi transaksi.
• Optimistic Rollup mengasumsikan bahwa transaksi valid sebelum mengirimkan status transaksi ke rantai utama Ethereum. Selama periode tantangan, siapa pun dapat menghitung bukti kecurangan untuk memverifikasi transaksi.

1.1 Ethereum Layer 2: Membangun Solusi Skalabilitas Masa Depan

Awalnya, Ethereum mengadopsi sidechainsdanshardingteknologi untuk skalabilitas, namun sidechains mengorbankan sebagian desentralisasi dan keamanan untuk mencapai throughput tinggi. Pengembangan Layer 2 Rollups telah berjalan jauh lebih cepat dari yang diharapkan dan telah memberikan skalabilitas yang signifikan, bahkan lebih setelah implementasi dari Proto-DankshardingIni berarti tidak lagi diperlukan 'rantai shard,' yang telah dihapus dari peta jalan Ethereum.

Ethereum mengalihdayakan lapisan eksekusi ke Layer 2 berbasis teknologi Rollup untuk meringankan beban pada rantai utama, dan EVM menyediakan lingkungan eksekusi yang terstandarisasi dan aman untuk kontrak pintar yang dieksekusi pada lapisan Rollup. Beberapa solusi Rollup dirancang dengan kompatibilitas dengan EVM dalam pikiran, memungkinkan kontrak pintar yang dieksekusi pada lapisan Rollup tetap memanfaatkan fitur dan fungsionalitas EVM, seperti OP Mainnet, Arbitrum Satu, dan Polygon zkEVM.

Gambar 6: Solusi penskalaan layer 2 Ethereum

Layer 2 ini menjalankan kontrak pintar dan memproses transaksi namun masih bergantung pada Ethereum untuk operasi-operasi berikut:

Penyelesaian: Semua transaksi Rollup diselesaikan di Ethereum mainnet. Pengguna Optimistic Rollupsharus menunggu periode tantangan berlalu atau transaksi dianggap valid setelah bukti kecurangan dihitung. Pengguna dari ZK Rollupsharus menunggu keabsahan terbukti.

Konsensus dan Ketersediaan Data: Rollups mempublikasikan data transaksi ke Ethereum mainnet dalam bentuk CallData, memungkinkan siapa pun untuk mengeksekusi transaksi Rollup dan merekonstruksi status mereka jika diperlukan. Sebelum konfirmasi pada rantai utama Ethereum, Optimistic Rollups memerlukan ruang blok yang signifikan dan periode tantangan 7 hari. ZK Rollups memberikan finalitas instan dan menyimpan data yang tersedia untuk verifikasi selama 30 hari, tetapi memerlukan daya komputasi yang signifikan untuk membuat bukti.

1.2 B² Network: Memimpin Bitcoin ZK-Rollup

Jaringan B²adalah ZK-Rollup pertama di Bitcoin, memungkinkan peningkatan kecepatan transaksi tanpa mengorbankan keamanan. Dengan memanfaatkan teknologi Rollup, Jaringan B² menyediakan platform untuk menjalankan kontrak pintar Turing lengkap untuk transaksi off-chain, dengan demikian meningkatkan efisiensi transaksi dan meminimalkan biaya.

Gambar 7: Arsitektur Jaringan B²

Seperti yang ditunjukkan dalam diagram, lapisan ZK-Rollup dari Jaringan B² mengadopsi solusi zkEVM, bertanggung jawab untuk menjalankan transaksi pengguna dalam jaringan Layer 2 dan menghasilkan bukti relevan.

Berbeda dengan Rollups lain, Jaringan B² ZK-Rollupterdiri dari beberapa komponen, termasuk yang Abstraksi AkunModul, Layanan RPC, Mempool, Sequencers, zkEVM, Aggregator, Penyelarasan, dan Pemeriksa. Modul Abstraksi Akun mengimplementasikan abstraksi akun asli, memungkinkan pengguna untuk secara programatik menggabungkan keamanan yang lebih tinggi dan pengalaman pengguna yang lebih baik ke dalam akun mereka. zkEVM kompatibel dengan EVM dan juga dapat membantu pengembang dalam memigrasikan DApps dari rantai yang kompatibel dengan EVM lainnya ke Jaringan B².

Penyelaraspastikan informasi disinkronkan dari node B² ke lapisan Rollup, termasuk informasi urutan, data transaksi Bitcoin, dan rincian lainnya. Node B² bertindak sebagai validator dan pelaksana off-chain dari beberapa fungsi unik dalam Jaringan B². Pengelola Bitcoinmodul di node B² membangun struktur data untuk mencatat data B² Rollup dan menghasilkan Tapscript yang disebut sebagai 'B² ciphertext'. Kemudian, Bitcoin Committer mengirimkan UTXO satu satoshi ke Taprootalamat yang berisi sanditeks $B^{2}$, dan data Rollup ditulis ke dalam Bitcoin.

Selain itu, Bitcoin Committer menetapkan tantangan terkunci waktu, memungkinkan penantang untuk membantah komitmen bukti zk. Jika tidak ada penantang selama kunci waktu atau jika tantangan gagal, Rollup akhirnya dikonfirmasi di Bitcoin; jika tantangan berhasil, Rollup dibatalkan.

Baik itu Ethereum atau Bitcoin, Layer 1 pada dasarnya adalah rantai tunggal yang menerima data yang diperluas dari Layer 2. Dalam kebanyakan kasus, kapasitas Layer 2 juga bergantung pada kapasitas Layer 1. Oleh karena itu, implementasi tumpukan Layer 1 dan Layer 2 tidak ideal untuk skalabilitas. Ketika Layer 1 mencapai batas throughput-nya, Layer 2 juga terpengaruh, yang dapat menyebabkan peningkatan biaya transaksi dan waktu konfirmasi yang lebih lama, memengaruhi efisiensi dan pengalaman pengguna seluruh sistem.

2. Modularisasi Layer DA

Selain solusi DA Celestia yang disukai oleh Layer 2, solusi inovatif lain yang berfokus pada DA telah muncul, memainkan peran penting dalam seluruh ekosistem blockchain.

2.1 EigenDA: Teknologi Rollup yang memberdayakan

EigenDAadalah layanan DA yang aman, berkapasitas tinggi, dan terdesentralisasi yang terinspirasi oleh DankshardingRollup dapat mempublikasikan data ke EigenDA untuk mencapai biaya transaksi yang lebih rendah, throughput transaksi yang lebih tinggi, dan komposabilitas yang aman di seluruh ekosistem EigenLayer.

Saat membangun penyimpanan data sementara terdesentralisasi untuk Ethereum Rollup, penyimpanan data dapat langsung ditangani oleh operator EigenDA.Operator berpartisipasi dalam operasi jaringan, bertanggung jawab untuk memproses, memverifikasi, dan menyimpan data, dan EigenDA dapat menskalakan secara horizontal dengan peningkatan staking dan operator.

EigenDA menggabungkan teknologi Rollup sambil memindahkan bagian DA ke luar rantai untuk skalabilitas. Akibatnya, data transaksi aktual tidak perlu lagi direplikasi dan disimpan di setiap node, mengurangi kebutuhan bandwidth dan penyimpanan. Di rantai, hanya metadata terkait ketersediaan data dan mekanisme akuntabilitas yang diproses (akuntabilitas memastikan data disimpan di luar rantai dan dapat diverifikasi untuk integritas dan otentisitas ketika diperlukan).

Gambar 8: Alur data dasar EigenDA

Seperti yang ditunjukkan dalam diagram, Rollup menulis kelompok transaksi ke lapisan DA. Berbeda dengan sistem yang menggunakan bukti penipuan untuk mendeteksi data berbahaya, EigenDA membagi data menjadi blok dan menghasilkan komitmen KZG dan bukti multi-reveal. EigenDA meminta node untuk hanya mengunduh sejumlah kecil data [O(1/n)], daripada mengunduh seluruh blob. Protokol arbitrase penipuan dari Rollup juga dapat memverifikasi apakahblobdata sesuai dengan komitmen KZG yang disediakan dalam bukti EigenDA. Melalui verifikasi ini, rantai Layer 2 dapat memastikan bahwa data transaksi dari akar status Rollup tidak dimanipulasi oleh pengurut/proposer.

2.2 Nubit: Solusi DA Modular Pertama pada Bitcoin

Nubitadalah lapisan DA yang dapat diskalakan, asli Bitcoin yang bertujuan untuk memajukan masa depan Bitcoin dengan meningkatkan throughput data dan layanan ketersediaan untuk memenuhi tuntutan yang semakin meningkat dari ekosistem. Visi mereka adalah untuk mengintegrasikan komunitas pengembang yang luas ke dalam ekosistem Bitcoin, menyediakan mereka dengan alat yang dapat diskalakan, aman, dan terdesentralisasi.

Tim di balik Nubit terdiri dari profesor dan mahasiswa PhD dari UCSB (Universitas California, Santa Barbara), dengan reputasi akademis yang luar biasa dan pengaruh global. Mereka tidak hanya mahir dalam penelitian akademis tetapi juga memiliki pengalaman yang kaya dalam mengimplementasikan rekayasa blockchain. Tim, bersama dengan domo (penciptaBrc20), ikut menulis makalah tentang pengindeks modular, menggabungkan desain lapisan DA ke dalam struktur pengindeks protokol meta Bitcoin, berkontribusi pada pembentukan dan perumusan standar industri.

Inovasi inti Nubit terletak pada mekanisme konsensusnya, penyisipan tanpa kepercayaan, dan ketersediaan data, menggunakan algoritma konsensus inovatif dan Jaringan Lightning untuk mewarisi karakteristik Bitcoin yang benar-benar tahan sensor dan meningkatkan efisiensi melalui DAS:

Mekanisme Konsensus: Nubit menjelajahi konsensus yang efisien berdasarkan PBFT(Toleransi Kesalahan Bizantin Praktis) didukung oleh SNARK untuk agregasi tanda tangan. Kombinasi PBFT dengan teknologi zkSNARK secara signifikan mengurangi kompleksitas komunikasi dalam memverifikasi tanda tangan antara validator, memverifikasi kebenaran transaksi tanpa mengakses seluruh kumpulan data.

DAS: DAS Nubit dicapai dengan beberapa putaran pengambilan sampel acak dari bagian-bagian kecil data blok. Setiap putaran pengambilan sampel yang berhasil meningkatkan probabilitas ketersediaan data lengkap. Begitu tingkat keyakinan yang telah ditentukan tercapai, data blok dianggap dapat diakses.

Trustless Bridge: Nubit menggunakan Jembatan Tanpa Kepercayaan yang memanfaatkan Jaringan Petirsaluran pembayaran 's. Pendekatan ini tidak hanya sejalan dengan metode pembayaran Bitcoin lokal tetapi juga tidak memberlakukan persyaratan kepercayaan tambahan. Dibandingkan dengan solusi perantara yang ada, ini membawa risiko yang lebih rendah bagi pengguna.

Gambar 9: Komponen dasar Nubit

Mari kita tinjau lebih lanjut siklus lengkap sistem seperti yang digambarkan dalam Gambar 8 menggunakan kasus penggunaan tertentu. Misalkan Alice ingin menyelesaikan transaksi menggunakan layanan DA Nubit (Nubit mendukungberbagai jenis data, termasuk namun tidak terbatas pada teks sandi, data Rollup, dll.).

• Langkah 1.1: Alice pertama-tama perlu melanjutkan layanan dengan membayar biaya gas melalui jembatan tanpa kepercayaan Nubit. Secara khusus, Alice perlu mendapatkan tantangan publik, yang ditandai sebagai X (h), dari jembatan tanpa kepercayaan, di mana X adalah fungsi hash terenkripsi dari rentang hash dari afungsi keterlambatan yang dapat diverifikasi (VDF) ke domain tantangan, dan h adalah nilai hash dari tinggi blok tertentu.
• Langkah 1.2 dan 2: Alice harus memperoleh hasil evaluasi R dari VDF yang relevan dengan putaran saat ini, dan mengirimkan R bersama dengan datanya dan metadata transaksi (seperti alamat dan nonce) ke validator untuk digabungkan ke dalam mempool.
• Langkah 3: Validator mengusulkan blok dan header mereka setelah mencapai konsensus. Header blok mencakup komitmen terhadap data dan Kode Reed-Solomon terkait (RS Code), sementara blok itu sendiri berisi data mentah, RS Code yang sesuai, dan detail transaksi dasar.
• Langkah 4: Siklus ini diakhiri dengan Alice mengambil kembali datanya. Klien ringan mengunduh header blok, sementara node penuh memperoleh blok dan headernya.

Klien ringan menjalani proses DAS untuk memverifikasi ketersediaan data. Selain itu, setelah mengusulkan sejumlah blok ambang, checkpoint dari sejarah ini direkam di blockchain Bitcoin melalui timestamp Bitcoin. Hal ini memastikan bahwa set validator dapat menghalangi potensi serangan dari jarak jauh dan mendukung pelepasan cepat.

3. Solusi Lain

Selain berfokus pada rantai dengan lapisan modular tertentu, layanan penyimpanan terdesentralisasi dapat memberikan dukungan jangka panjang untuk lapisan DA. Ada juga beberapa protokol dan rantai yang menawarkan pengembang solusi yang disesuaikan dan full-stack, memungkinkan pengguna untuk dengan mudah membangun rantai mereka sendiri tanpa perlu menulis kode.

3.1 EthStorage — Penyimpanan Terdesentralisasi Dinamis

Penyimpanan Eth adalah Layer 2 modular pertama yang mencapai penyimpanan terdesentralisasi dinamis, menawarkan DA-driven programmable key-value (KV) penyimpanan. It @ld-kapital/%E4%BB%8Eethstorage-%E5%9B%9E%E7%9C%8B%E8%A2%AB%E5%B8%82%E5%9C%BA-%E5%86%B7%E8%90%BD-%E7%9A%84%E5%8E%BB%E4%B8%AD%E5%BF%83%E5%8C%96%E5%AD%98%E5%82%A8%E8%B5%9B%E9%81%93-d0a003220362">extends programmable storage to hundreds of TB or even PB at 1/100 to 1/1000 of the cost. EthStorage provides a long-term DA solution for Rollups and opens new possibilities for fully on-chain applications in gaming, social networks, AI, and more.

Gambar 10: Skenario Aplikasi EthStorage

Qi Zhou, pendiri EthStorage, telah sepenuhnya berdedikasi pada industri Web3 sejak 2018. Dia memegang gelar Ph.D. dari Georgia Institute of Technology dan sebelumnya bekerja sebagai insinyur di perusahaan-perusahaan top seperti Google dan Facebook. Timnya juga telah menerima dukungan dari Ethereum Foundation.

Sebagai salah satu fitur inti dari upgrade Ethereum Cancun,EIP-4844(juga dikenal sebagai Proto-dank sharding) memperkenalkan blok data sementara (blob) untuk penyimpanan Layer 2 Rollup, meningkatkan skalabilitas dan keamanan jaringan. Jaringan tidak perlu memverifikasi setiap transaksi dalam blok, hanya untuk mengonfirmasi apakah blob yang terlampir pada blok membawa data yang benar, secara signifikan mengurangi biaya Rollups. Namun, data blob hanya tersedia sementara, artinya akan dibuang dalam beberapa minggu. Hal ini memiliki dampak signifikan: Layer 2 tidak dapat secara mutlak mendapatkan status terbaru dari Layer 1. Jika sebuah data tidak lagi dapat diambil dari Layer 1, mungkin tidak mungkin untuk menyinkronkan rantai melalui Rollup.

Dengan EthStorage sebagai solusi penyimpanan DA jangka panjang, Layer 2 dapat mengakses data lengkap dari lapisan DA-nya kapan saja.

Fitur teknis:

EthStorage memungkinkan penyimpanan dinamis terdesentralisasi: Solusi penyimpanan terdesentralisasi yang ada dapat mendukung unggahan data besar tetapi tidak dapat memodifikasi atau menghapusnya, hanya bisa mengunggah data baru. EthStorage secara signifikan meningkatkan fleksibilitas pengelolaan data dengan mencapai fungsionalitas CRUD (Create, Read, Update, Delete) melalui paradigma penyimpanan kunci-nilai asli.

Solusi terdesentralisasi Layer 2 berdasarkan lapisan DA: EthStorage adalah lapisan penyimpanan modular yang dapat berjalan di blockchain manapun dengan EVM dan DA untuk mengurangi biaya penyimpanan (meskipun banyak Layer 1 saat ini tidak memiliki lapisan DA), dan bahkan dapat berjalan di Layer 2.

Integrasi tinggi dengan ETH: Klien EthStorage adalah sebuah himpunan dari klien Ethereum Geth, yang berarti bahwa saat menjalankan node EthStorage, itu masih dapat berpartisipasi dalam proses Ethereum apa pun. Sebuah node dapat menjadi node validator Ethereum dan node data EthStorage secara bersamaan.

Alur kerja EthStorage:

• Pengguna mengunggah data mereka ke kontrak aplikasi, yang kemudian berinteraksi dengan kontrak EthStorage untuk menyimpan data tersebut.
• Di jaringan EthStorage Layer2, penyedia penyimpanan menerima pemberitahuan tentang data yang menunggu disimpan.
• Penyedia penyimpanan mengunduh data dari jaringan ketersediaan data Ethereum.
• Penyedia penyimpanan mengirimkan bukti penyimpanan ke Layer1, menunjukkan bahwa beberapa salinan ada di jaringan Layer2.
• Kontrak EthStorage memberikan imbalan kepada penyedia penyimpanan yang berhasil mengirimkan bukti penyimpanan.

3.2 AltLayer — Layanan Kustomisasi Modular

AltLayermenawarkan platform yang serba guna, tanpa kode Rollups-as-a-Servicesolusi (RaaS). Dirancang untuk dunia multi-rantai dan multi-mesin virtual, produk RaaS mendukung baik EVM maupun WASM. Ini juga mendukung berbagai SDK Rollup, seperti OP Stack, Arbitrum Orbit, Polygon zkEVM, ZKSync’s ZKStack, dan Starkware, serta berbagai layanan pengurutan bersama (misalnya, EspressodanJari-jari) dan lapisan DA yang berbeda (mis., Celestia dan EigenLayer), bersama dengan banyak layanan modular lainnya untuk lapisan yang berbeda dari tumpukan Rollup.

Dengan AltLayer, tumpukan Rollup multifungsi dapat dicapai. Misalnya, Rollup yang dirancang untuk suatu aplikasi dapat dibangun menggunakan Arbitrum Orbit, dengan Arbitrum Satusebagai lapisan DA dan penyelesaian. Sementara itu, Rollup tujuan umum dapat dibangun menggunakan ZK Stack, dengan Celestia sebagai lapisan DA dan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian.

Catatan: Anda mungkin bertanya-tanya mengapa lapisan penyelesaian dapat diimplementasikan oleh OP dan Arbitrum. Bahkan, tumpukan Layer2 Rollup ini saat ini sedang mencapaiinterchainkoneksi yang mirip dengan yang diusulkan oleh Cosmos. OP telah memperkenalkan Superchain, di mana Tumpukan OP berperan sebagai tumpukan pengembangan standar yang mendukung teknologi Optimism, mengintegrasikan berbagai jaringan Layer2 dan mempromosikan interoperabilitas di antara mereka. Arbitrum telah mengusulkan strategi Orbitchain, yang memungkinkan Layer3s, juga dikenal sebagai rantai aplikasi, untuk dibuat dan diterapkan pada mainnet Arbitrum berdasarkan tumpukan teknologi Arbitrum Nitro. Orbit Chains dapat diselesaikan langsung pada Layer2s atau langsung pada Ethereum.

3.3 Dymension — Full-Stack Modularization

Dimensi adalah jaringan blockchain modular berbasis Cosmos SDK, yang dirancang untuk memastikan keamanan dan interoperabilitas RollAppsmenggunakan standar IBC. Dymension membagi fungsionalitas blockchain ke dalam beberapa lapisan, dengan Dymension Hubmelayani sebagai lapisan penyelesaian dan konsensus, menyediakan keamanan, interoperabilitas, dan likuiditas untuk RollApps, yang bertindak sebagai lapisan pelaksanaan. Lapisan ketersediaan data (DA) didukung oleh penyedia DA protokol Dymension, memungkinkan pengembang memilih penyedia DA yang sesuai berdasarkan kebutuhan mereka.

Lapisan penyelesaian (Dymension Hub) menjaga registry RollApps dan informasi kritis mereka, seperti state, daftar sequencer, sequencer aktif saat ini, dan checksum modul eksekusi. Logika layanan Rollup tetap di dalam lapisan penyelesaian, membentuk hub interoperabilitas asli. Dymension Hub, sebagai lapisan penyelesaian, memiliki fitur berikut:

1. Layanan Rollup Lokal pada Lapisan Penyelesaian: Ini menawarkan asumsi kepercayaan dan keamanan yang sama seperti lapisan dasar namun dengan ruang desain yang lebih sederhana, lebih aman, dan efisien.
2. Komunikasi dan Transaksi: RollApps Dymension mengimplementasikan komunikasi dan transaksi antar RollApp melalui modul yang tertanam pada lapisan penyelesaian, menyediakan penghubung dengan minimnya kepercayaan. Selain itu, RollApps dapat berkomunikasi dengan rantai-rantai lain yang memungkinkan IBC melalui Hub.
3. RVM (RollApp Mesin Virtual): Lapisan penyelesaian Dymension memulai RVM dalam kasus perselisihan penipuan. RVM dapat menyelesaikan perselisihan dalam berbagai lingkungan eksekusi (seperti EVM), meningkatkan rentang eksekusi dan fleksibilitas RollApps.
4. Ketahanan Sensor: Pengguna yang mengalami sensor sekuen dapat memposting transaksi khusus ke lapisan penyelesaian. Transaksi ini diteruskan ke sekuen dan meminta eksekusi dalam jangka waktu tertentu. Jika transaksi tidak diproses dalam waktu yang ditentukan, sekuen akan dikenai sanksi.
5. AMM (Automated Market Maker): Dymension memperkenalkan AMM tersemat di pusat penyelesaian, menciptakan pusat keuangan inti yang menyediakan likuiditas bersama untuk seluruh ekosistem.

4. Perbandingan Multi-Ecological Modular Blockchains

Pada bagian sebelumnya, kami telah mendalami sistem blockchain modular dan banyak proyek perwakilan. Sekarang, kami akan beralih fokus kami ke analisis perbandingan di antara berbagai ekosistem, dengan tujuan pemahaman obyektif dan komprehensif tentang blockchain modular.

5. Ringkasan dan Prospek

Seperti yang telah kita lihat, ekosistem blockchain sedang bergerak menuju modularitas. Di masa lalu, jaringan blockchain beroperasi secara terisolasi, bersaing satu sama lain, menyulitkan pengguna, pengembang, dan aset untuk beralih antar berbagai rantai, sehingga membatasi perkembangan dan inovasi keseluruhan ekosistem. Di dunia Web3, mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah adalah proses kolaboratif. Awalnya, Bitcoin dan Ethereum menarik perhatian signifikan sebagai rantai tunggal, tetapi ketika keterbatasan rantai tunggal menjadi jelas, rantai modular mulai mendapatkan perhatian. Oleh karena itu, munculnya rantai modular tidaklah kebetulan tetapi merupakan perkembangan yang tidak terhindarkan.

Blockchain modular meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi rantai dengan memungkinkan komponen-komponen individu untuk dioptimalkan dan disesuaikan secara independen. Namun, arsitektur ini juga menghadapi tantangan seperti peningkatan latensi komunikasi dan kompleksitas interaksi sistem. Dalam praktiknya, manfaat jangka panjang dari arsitektur modular, seperti peningkatan maintainability, reusability, dan fleksibilitas, seringkali lebih besar dari pada kerugian kinerja jangka pendeknya. Di masa depan, seiring dengan kemajuan teknologi, masalah-masalah ini akan menemukan solusi yang lebih baik.

GeekCartelpercaya bahwa ekosistem blockchain memiliki tanggung jawab untuk menyediakan lapisan dasar yang dapat diandalkan dan alat-alat umum di seluruh tumpukan modular untuk memfasilitasi koneksi yang mulus antar rantai. Jika ekosistem dapat lebih harmonis dan saling terhubung, pengguna akan lebih mudah menggunakan teknologi blockchain, menarik lebih banyak pengguna baru ke Web3.

6. Bacaan Tambahan: Protokol Restaking - Menyuntikkan Keamanan Asli ke dalam Ekosistem Heterogen

Saat ini, ada beberapa protokol Restaking yang muncul, secara efektif menggabungkan sumber daya keamanan yang tersebar melalui mekanisme restaking untuk meningkatkan keamanan keseluruhan jaringan blockchain. Proses ini tidak hanya mengatasi masalah sumber daya keamanan yang terfragmentasi tetapi juga memperkuat pertahanan jaringan terhadap serangan potensial sambil memberikan insentif tambahan bagi para peserta, mendorong lebih banyak pengguna untuk terlibat dalam pemeliharaan keamanan jaringan. Dengan demikian, protokol Restaking membuka jalan baru untuk meningkatkan keamanan dan efisiensi jaringan, secara kuat mempromosikan pengembangan ekosistem blockchain yang sehat.

1. EigenLayer: Protokol Ethereum Restaking Terdesentralisasi

EigenLayeradalah protokol yang dibangun di Ethereum yang memperkenalkan mekanisme Restaking, yang merupakan primitif baru untuk keamanan ekonomi kriptografis. Primitif ini memungkinkan penggunaan ulang ETH pada lapisan konsensus, menggabungkan keamanan ETH di semua modul, sehingga meningkatkan keamanan DApps yang mengandalkan modul tersebut. Pengguna yang melakukan staking ETH asli atau menggunakan Token Staking Likuiditas (LST) untuk melakukan staking ETH dapat memilih untuk bergabung dengan kontrak cerdas EigenLayer untuk me-restake ETH atau LST mereka, memperluas keamanan ekonomi kriptografis ke aplikasi lain di jaringan dan mendapatkan imbalan tambahan.

Saat Ethereum beralih ke peta jalan yang berpusat pada Rollup, aplikasi yang dibangun di atas Ethereum mengalami skalabilitas yang signifikan. Namun, modul apa pun yang tidak dapat diterapkan atau dibuktikan di Ethereum Virtual Machine (EVM) tidak dapat menyerap kepercayaan kolektif Ethereum. Modul-modul tersebut melibatkan pemrosesan input dari luar Ethereum, sehingga pemrosesan mereka tidak dapat diverifikasi dalam protokol internal Ethereum. Modul-modul tersebut mencakup sidechains berbasis protokol konsensus baru, lapisan ketersediaan data, mesin virtual baru, jaringan oracle, jembatan, dan lainnya. Biasanya, modul-modul tersebut memerlukan sebuah @GenesisLRT/Apa itu Sistem Verifikasi Mandiri (AVS) dengan semantik verifikasi terdistribusi sendiri untuk validasi. Biasanya, AVS ini dilindungi oleh token asli mereka atau memiliki properti berizin.

Saat ini, ada beberapa isu dalam ekosistem AVS:

1. Asumsi kepercayaan keamanan: Inovator yang mengembangkan AVS harus menginisialisasi jaringan kepercayaan baru untuk mendapatkan keamanan.
2. Kebocoran nilai: Karena setiap AVS mengembangkan kumpulan kepercayaannya sendiri, pengguna harus membayar biaya ke kumpulan ini selain membayar biaya transaksi ke Ethereum. Penyimpangan dalam aliran biaya ini menyebabkan kebocoran nilai dari Ethereum.
3. Beban modal: Untuk sebagian besar AVS yang saat ini beroperasi, biaya modal untuk staking jauh melebihi biaya operasional apa pun.
4. Model kepercayaan yang lebih rendah untuk DApps: Ekosistem AVS saat ini menghadapi masalah di mana setiap ketergantungan middleware dari DApp bisa menjadi target serangan.

Gambar 11: Perbandingan antara layanan AVS saat ini dan EigenLayer

Dalam arsitektur EigenLayer, AVS (Sistem Verifikasi Otonom) adalah layanan yang dibangun pada protokol EigenLayer, memanfaatkan keamanan bersama Ethereum. EigenLayer memperkenalkan dua pendekatan baru, melalui staking dan tata kelola pasar bebas, untuk mencapai keamanan terpusat. Pendekatan ini membantu memperluas keamanan Ethereum ke sistem apa pun dan menghilangkan ketidak efisienan struktur tata kelola kaku yang ada:

1. Menyediakan keamanan kolektif melalui restaking: EigenLayer memperkenalkan mekanisme baru untuk keamanan kolektif dengan memungkinkan restaking ETH daripada menggunakan token asli. Secara khusus, validator Ethereum dapat menetapkan kredensial penarikan rantai beacon mereka ke kontrak cerdas EigenLayer dan memilih untuk bergabung dengan modul-modul baru yang dibangun di EigenLayer. Validator mengunduh dan menjalankan perangkat lunak node tambahan yang diperlukan oleh modul-modul ini. Kemudian, modul-modul ini dapat memberlakukan kondisi pemotongan tambahan pada ETH yang dipertaruhkan oleh validator yang memilih untuk bergabung dengan modul.
2. Pasar terbuka untuk imbalan: EigenLayer menyediakan mekanisme pasar terbuka untuk mengelola keamanan yang disediakan oleh validator dan konsumsi oleh AVSs (Sistem Verifikasi Otonom). EigenLayer menciptakan lingkungan di pasar di mana modul akan perlu memberikan insentif kepada validator untuk mengalokasikan ETH yang dipasang ulang ke modul mereka, dan validator akan membantu menentukan modul mana yang layak mendapatkan alokasi keamanan kolektif tambahan ini.

Dengan menggabungkan pendekatan-pendekatan ini, EigenLayer bertindak sebagai pasar terbuka di mana AVSs dapat memanfaatkan keamanan yang dikumpulkan oleh validator Ethereum, mendorong validator untuk membuat trade-off yang lebih dioptimalkan antara keamanan dan kinerja melalui insentif imbalan dan hukuman.

2. Babylon: Menyediakan Keamanan Bitcoin untuk Cosmos dan Rantai PoS Lainnya

Babeladalah blockchain Layer1 yang didirikan oleh profesor Universitas Stanford, David Tse. Tim terdiri dari para peneliti dari Universitas Stanford, pengembang berpengalaman, dan penasihat bisnis. Babylon memperkenalkanProtokol staking Bitcoin, dirancang sebagai plugin modular yang digunakan pada berbagai algoritma konsensus PoS (Proof of Stake), menyediakan primitif untuk restaking.

Babylon memanfaatkan tiga aspek Bitcoin—layanan penanda waktu, ruang blok, dan nilai aset—untuk menyebarkan keamanan Bitcoin ke banyak rantai PoS (seperti Cosmos, Binance Smart Chain, Polkadot, Polygon, dan blockchain lain dengan ekosistem yang kuat dan interoperabel), menciptakan ekosistem yang lebih kuat dan terpadu.

Pencacahan waktu Bitcoin memecahkan PoSserangan jarak jauh:

Serangan jarak jauh melibatkan validator dalam rantai PoS untuk menghentikan dan kembali ke blok historis di mana mereka masih menjadi validator, yang berpotensi memulai fork. Masalah ini melekat dalam sistem PoS dan tidak dapat sepenuhnya diselesaikan hanya dengan memperbaiki mekanisme konsensus dari rantai PoS itu sendiri. Baik Ethereum maupun Cosmos, di antara rantai PoS lainnya, menghadapi tantangan ini.

Setelah memperkenalkan penanda waktu Bitcoin, data on-chain dari rantai PoS akan disimpan di rantai Bitcoin dengan penanda waktu Bitcoin. Bahkan jika seseorang mencoba membuat fork dari rantai PoS, penanda waktu Bitcoin yang sesuai pasti akan lebih lambat daripada rantai asli, membuat serangan jarak jauh menjadi tidak efektif.

Protokol staking Bitcoin:

Protokol ini memungkinkan pemegang Bitcoin untuk melakukan staking Bitcoin yang tidak digunakan untuk meningkatkan keamanan rantai PoS dan mendapatkan imbalan dalam prosesnya.

Infrastruktur inti dari protokol penempatan Bitcoin adalah Control Plane antara Bitcoin dan rantai PoS, seperti yang diilustrasikan dalam diagram di bawah ini.

Gambar 12: Arsitektur sistem dengan Plane Kontrol dan Plane Data

Control Plane diimplementasikan dalam bentuk rantai untuk memastikan bahwa itu terdesentralisasi, aman, tahan sensor, dan dapat diskalakan. Control plane ini bertanggung jawab untuk berbagai fungsi kritis, termasuk:

• Menyediakan layanan penanda waktu Bitcoin untuk rantai PoS agar dapat disinkronkan dengan jaringan Bitcoin.

• Bertindak sebagai pasar, mencocokkan staking Bitcoin dengan rantai PoS dan melacak informasi staking dan validasi, seperti registrasi dan penyegaran kunci EOTS (Layanan Oracle Waktu Epoch).

• Merekam tanda tangan finalitas rantai PoS.

Dengan melakukan staking BTC, pengguna dapat memberikan layanan validasi untuk rantai PoS, lapisan DA, orakel, AVSs (Sistem Verifikasi Otonom), dll. Selain itu, Babylon kini dapat menawarkan layanan untuk Altlayer, Nubit, dan platform lainnya.

Referensi

Angka:

1. https://blog.celestia.org/modular-vs-monolithic-a-beginners-guide/
2. https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#layer-1-and-2
3. https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#execution-settlement-and-data-availability
4. https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#execution-and-data-availability
5. https://learnblockchain.cn/article/6169
6. https://celestia.org/learn/sovereign-rollups/an-introduction/#what-is-a-smart-contract-rollup
7. https://docs.bsquared.network/architecture
8. https://docs.eigenlayer.xyz/eigenda/overview#how-rollups-integrate
9. https://docs.nubit.org/#what-is-nubit
10. https://docs.ethstorage.io/#motivation
11. https://docs.eigenlayer.xyz/assets/files/EigenLayer_WhitePaper-88c47923ca0319870c611decd6e562ad.pdf
12. https://docs.babylonchain.io/assets/files/btc_staking_litepaper-32bfea0c243773f0bfac63e148387aef.pdf

Artikel:

1. https://arxiv.org/abs/1809.09044
2. https://arxiv.org/abs/1905.09274
3. https://celestia.org/
4. https://github.com/cometbft/cometbft
5. https://github.com/cosmos/cosmos-sdk
6. https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer#data-availability-sampling-das
7. https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/data-availability-layer#namespaced-merkle-trees-nmts
8. https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/
9. https://docs.celestia.org/developers/arbitrum-integration
10. https://docs.celestia.org/developers/optimism
11. https://docs.polygon.technology/cdk/
12. https://portal.dymension.xyz/
13. https://ibc.cosmos.network/main
14. https://celestia.org/learn/sovereign-Rollups/an-introduction/
15. https://docs.celestia.org/developers/rollkit
16. https://github.com/Sovereign-Labs/sovereign-sdk/tree/stable/examples/demo-Rollup
17. https://ethereum.org/developers/docs/scaling/sidechains
18. https://ethereum.org/roadmap#what-about-sharding
19. https://ethereum.org/roadmap/danksharding
20. https://www.optimism.io/
21. https://arbitrum.io/
22. https://polygon.technology/polygon-zkevm
23. https://ethereum.org/id/developers/docs/scaling/optimistic-Rollups
24. https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/zk-Rollups
25. https://docs.bsquared.network/architecture
26. https://docs.bsquared.network/architecture/Rollup_layer
27. https://ethereum.org/en/roadmap/account-abstraction/
28. https://docs.bsquared.network/architecture/Rollup_layer#synchronizer
29. https://docs.bsquared.network/architecture/da_layer/b2_nodes
30. https://docs.bsquared.network/architecture/da_layer/b2_nodes#bitcoin-committer-module
31. https://www.kraken.com/learn/what-is-taproot
32. https://docs.eigenlayer.xyz/eigenda/overview
33. https://ethereum.org/en/roadmap/danksharding/
34. https://www.eigenlayer.xyz/ecosystem?category=Operator
35. https://ethereum.org/id/roadmap/danksharding/#bagaimana-blobs-diverifikasi
36. https://docs.nubit.org/
37. https://www.halborn.com/blog/post/apa-itu-keandalan-kesalahan-bizantin-praktis-di-blockchain
38. https://www.lightspark.com/learn/lightning
39. https://twitter.com/nubit_org/status/1742735322159747242
40. https://docs.nubit.org/overview/architecture/trustless-bridge
41. https://docs.ethstorage.io/
42. https://file.w3q.w3q-g.w3link.io/0x67d0481cc9c2e9dad2987e58a365aae977dcb8da/dynamic_data_sharding_0_1_6.pdf
43. https://medium.com/ld-capital/%E4%BB%8Eethstorage-%E5%9B%9E%E7%9C%8B%E8%A2%AB%E5%B8%82%E5%9C%BA-%E5%86%B7%E8%90%BD-%E7%9A%84%E5%8E%BB%E4%B8%AD%E5%BF%83%E5%8C%96%E5%AD%98%E5%82%A8%E8%B5%9B%E9%81%93-d0a003220362
44. https://www.eip4844.com/
45. https://lorenzo-protocol.gitbook.io/lorenzoprotocol/lorenzo-bitcoin-l2-as-a-service
46. https://zycrypto.com/lorenzo-protocol-integrates-with-babylon-to-transform-the-bitcoin-application-layer/
47. https://labs.binance.com/zh-CN
48. https://www.bnbchain.org/id
49. https://altlayer.io/
50. https://altlayer.io/raas
51. https://t.co/yxP9NTFKIv
52. https://t.co/2KibwFoIgA
53. https://docs.arbitrum.io/launch-orbit-chain/orbit-gentle-introduction
54. https://docs.arbitrum.io/for-devs/concepts/public-chains#arbitrum-one
55. https://tutorials.cosmos.network/academy/1-what-is-cosmos/
56. https://docs.dymension.xyz/
57. https://portal.dymension.xyz/dymension/metrics

Pengakuan

Dalam paradigma infrastruktur yang sedang berkembang ini, masih banyak penelitian dan pekerjaan yang harus dilakukan, serta banyak area yang tidak dicakup oleh artikel ini. Jika Anda tertarik pada topik penelitian terkait, silakan hubungi Chloe.

Terima kasih besar kepada SeverusdanJiayiuntuk komentar dan umpan balik yang informatif mereka pada artikel ini.

Btc L2

Modular

Blockchain Modular

Pernyataan:

1. Artikel ini diambil dari [ medium], judul asli adalah “Modular Blockchain: The Last Piece of the Web3 Puzzle”, hak cipta milik penulis asli [GeekCartel], jika Anda keberatan dengan pencetakan ulang, harap hubungi Tim Belajar Gate, tim akan menanganinya sesegera mungkin sesuai dengan prosedur yang relevan.

2. Disclaimer: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.

3. Versi bahasa lain dari artikel diterjemahkan oleh tim Gate Learn, tidak disebutkan di siniGate.io, artikel yang diterjemahkan tidak boleh direproduksi, didistribusikan, atau diplagiat.