前言

隨着區塊鏈技術的不斷發展和創新，模塊化敘事正在逐漸取代傳統的公鏈敘事，成爲了當前區塊鏈領域的主流趨勢。這一變革不僅吸引了大量項目和投資者的關注，也帶來了各種技術方案的革新，爭相搶佔各個模塊的市場份額。在公鏈競賽不斷升級的背景下，我們或許將見證模塊化這一關鍵詞逐漸走向主流，爲整個區塊鏈行業帶來新的轉變和機遇。

如何理解模塊化敘事？

隨着區塊鏈不斷發展（其功能不斷擴展，用戶數量持續增加，鏈上操作也日益增多），日益增多的數據，使得以太坊主網不堪重負。而以太坊的性能逐漸接近上限，爲了優化性能、維持競爭優勢並防止用戶流失，以太坊啓動了名爲danksharding的分片方案升級。這個升級計劃涉及對以太坊的各個模塊進行迭代、升級以及外包，以實現以太坊從單一鏈向分層架構的轉變。

以太坊鏈上數據膨脹

區塊鏈的可追溯性和透明性是由於每個全節點都保存了歷史上的所有數據，這確保了網路中的每一筆交易都可以被跟蹤和驗證。然而，隨着時間的推移，區塊鏈網路的數據量也以幾何倍的速度快速膨脹，這導致了節點硬件成本和運營成本的不斷增加。

以太坊最初是作爲單一的區塊鏈運行的，所有的工作都由全節點完成。然而，隨着以太坊生態的不斷發展和體量的增大，必須尋求改革以適應發展速度。爲此以太坊開始進行大量的探索。例如，探索了側鏈、Plasma等，以及目前大家熟悉的四大Layer2解決方案。

以太坊的擴容需求

Layer2蓬勃發展

當節點無法處理區塊鏈上的所有任務時，就會出現擴容需求。以太坊在 DeFi 領域的爆發使得網路負載達到了歷史高峯，高昂的交易成本增加了小資金的進入門檻，成爲吸引新用戶的障礙。

以以太坊的 Layer2 解決方案爲例，它將智能合約層和執行層外包給了 Layer2 項目進行合作。在這種模式下，交易被分發到 Layer2 網路進行提交和執行，以太坊主鏈僅負責智能合約的驗證和數據保存。這種方式極大的降低了以太坊的數據冗餘，減輕了網路負擔。同時這種合作模式也爲其他公鏈指了一條新的發展方向。

根據 L2beat 數據顯示，截止到 2024年 3 月，已經推出主網的 Layer2 網路有 46 個，即將推出的 Layer2 網路超過 34 個，這個數據在半年時間幾乎增加了一半。

https://l2beat.com/scaling/summary?#active ，3.22

Layer2收益數據

以 Arbitrum 爲例，用戶在 Arbitrum 的 Layer 上進行一次轉帳時，會產生相應的手續費。Arbitrum 作爲 Layer，負責執行交易並收取相應的執行費用，而以太坊作爲最終確認交易有效性的鏈，也會收取一定費用，這部分費用佔L2支出費用的大頭。

根據Tokenterminal 數據顯示，過去3個月，ARB 累計手續費收入4743.5萬美元，費用支出爲3510萬美元。

https://tokenterminal.com/terminal/projects/arbitrum ,3.22

確定以 Rollup 爲中心的路線

鏈的擴展通常由兩種方式，一種是橫向發展的分片，一種是縱向發展的分層。分層方案更爲簡潔，Rollups 作爲執行層可以減輕以太坊主網的壓力。而分片則被視爲區塊鏈擴展的最終發展方向，其中包括數據分片和交易分片。以太坊在2020年12月20日確定了以分層爲導向、以Rollup爲中心的路線圖，即將自己定位爲 Rollup 的結算層和數據可用層，並最終實現數據分片。這種方法被稱爲“模塊化”，通過採用模塊化方法，以太坊可以集成多個層，每個層都有特定的功能，從而提高了可擴展性、效率和整體性能。

來源：Vitalik.eth

小結

爲了擴展性能，以太坊走向了模塊化的擴展敘事，以太坊逐漸從執行層變成共識層，以Rollup爲中心的發展路線是把鏈上的負擔轉移到鏈下完成。通過將部分計算負擔轉移到主網絡之外，加快交易速度、降低成本，並減少網絡擁塞，最終完成性能擴展，實現地位的穩固和用戶留存。

整體式區塊鏈與模塊化區塊鏈

在區塊鏈平台的早期，我們通常將礦工稱爲驗證者，他們負責維護區塊鏈網路。然而，每個節點實際上由多個模塊組成，每個模塊負責執行不同的任務，比如收集用戶交易、執行交易、更新狀態、提議區塊、對提議進行投票等。這種簡潔而高效的設置正是我們現在所謂的整體式區塊鏈的基礎。

整體式區塊鏈

在傳統的整體式區塊鏈中，通常被劃分爲四個關鍵層次：智能合約層、執行層、結算層和數據可用性層。所有這些功能都由單個基礎決策層共同實現。然而，這種單一結構存在一些問題，因爲決策層必須處理多種不同的任務，而且無法單獨優化某一功能，這種單一結構往往限制了系統的容納量。

模塊化區塊鏈

模塊化意味着將區塊鏈的各種功能拆分爲獨立的模塊，每個模塊負責特定的功能。整體式區塊鏈是指將共識層、數據可用層、結算層和執行層集成在一起運行的區塊鏈網路，而模塊化區塊鏈則是指將這些層解耦並以並行方式運行的區塊鏈網路。

來源：https://celestia.org/learn/beginners/modular-blockchains-for-beginners/ ，2024.3.22

從數據層面來說，公鏈主要有5個數據相關的工作需要完成

1.數據在哪提交？（智能合約層）

2.數據在哪處理？（執行層）

3.數據在哪驗證？（結算層）

4.數據在哪保存？（數據可用層）

5.數據在哪生效？（共識層）

將原本單一決策層處理數據的方式轉變爲多方合作完成數據處理的方式，就是模塊化。

根據 Celestia 的研究表明，整體方法更爲通用，而模塊化方法則更爲專業。

https://docs.celestia.org/learn/how-celestia-works/monolithic-vs-modular ，2024.3.22

爲什麼選擇模塊化？

單鏈的局限性

當前，大多數區塊鏈都是單一的，即執行所有任務的整體式區塊鏈。Sui和Aptos等區塊鏈便屬於整體式區塊鏈。整體式區塊鏈爲我們探索了可以利用區塊鏈構建各種新DAPP的可能性。然而，一旦開始在這些鏈上構建和使用DAPP，就會隨之而來的暴露出一些問題。

• 無法在任意的區塊鏈上構建任何想要的東西；
• DAPP的構建和使用成本會十分昂貴，使得DAPP難以承受；
• 因爲TPS有限則只有少數的智能合約能被執行；
• 驗證環節的效率容易受到節點的資源限制，如帶寬和存儲；
• 鏈上存儲數據會隨着時間指數級膨脹，這對節點的硬件要求提出挑戰；
• 驗證環節對節點的硬件要求會越來越高，導致節點數量減少，損害區塊鏈的去中心化和安全性；

這些挑戰都使得整體式區塊鏈的使用變得困難。

昂貴的數據使用成本

根據各L2將數據發布到以太坊的支付的費用圖表來看，L2在這方面的花費是巨大的，截止2024年3月22日，本月該花費已經超過了3624萬美元。

來源：https://dune.com/niftytable/rollup-economics ，2024.3.22

Numia Data發布了題爲《The impact of Celestia’s modular DA layer on Ethereum L2s: a first look》的報告。該報告通過比較2023年下半年不同L2將callData發布到以太坊所需的花費與它們使用Celestia作爲DA層可能花費的金額。從這種數量級上的差異可以看出，採用類似Celestia的模塊化可以大幅節省L2 Gas費用。

數據來源：@numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25"">https://medium.com/@numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25

模塊化區塊鏈的特性

共享安全

在創建區塊鏈時，建立驗證器是至關重要的一步。然而，並不是所有的鏈都能找到足夠龐大的驗證器集來確保安全。依靠大型驗證器集的鏈就會獲得高安全性，依賴小型驗證器集，其安全性就較低。通過模塊化搭建公鏈以共享其安全性，部署新的區塊鏈就可以免去創建新的驗證器集。如Celestia提供數據可用性，使得區塊鏈可以輕鬆驗證其交易是否已發布。共享安全性也爲區塊鏈生態系統提供了一種可擴展且有效的方式。

可擴展性

整體式區塊鏈將智能合約層、執行層、結算層和數據可用性層功能放在單一的決策層中。這種方法使得區塊鏈的創建變得復雜，並且它試圖在單個層內同時處理所有功能也增加了系統的風險和流暢度。而模塊化區塊鏈則將不同的功能分散在不同的層之間，這一設計還提升了鏈的可擴展性。例如，像 Celestia 這樣的模塊化 L1 可以專注於數據可用性。（L1 可以集中所有資源爲 L2 提供數據，比如進行匯總。）

簡化區塊鏈創建

在開發新的區塊鏈時，開發者可以通過靈活的設計和模塊化開發，更快地創建新的區塊鏈。這意味着他們可以根據需求選擇合適的功能模塊，並在需要時輕鬆進行擴展和升級，從而提高區塊鏈的靈活性和適應性。

靈活性

模塊化區塊鏈的布局比單體區塊鏈更加靈活多樣，這是因爲它允許開發者根據需求選擇、組合和調整不同的功能模塊。與單一結構相比，模塊化設計的區塊鏈可以更好地滿足不同用戶和DAPP的需求，從而提供更廣泛的功能和應用場景。

除了提供更廣泛的功能外，模塊化區塊鏈還爲開發者帶來了更高的效率和可擴展性。通過將區塊鏈功能分解成獨立的模塊，開發者可以更容易地管理和維護系統，並在需要時進行快速的更新和迭代。這種靈活性和可定制性有助於提高區塊鏈的性能和穩定性，從而爲用戶提供更好的使用體驗。

總結

2024年模塊化會成爲主流敘事。以太坊作爲領先的智能合約平台一直在倡導模塊化發展，並不斷探索以Rollup爲核心的發展路線，以解決區塊鏈可擴展性和效率方面的挑戰。然而，盡管模塊化區塊鏈帶來了許多積極的變化，但也帶來了一些新的擔憂，如公鏈是否一定需要進行模塊化？開發者利用模塊化區塊鏈帶來的便利之餘，也應積極探索另外的解決方案。模塊化是當下比較好的解決方案，但不一定是未來的最優解。