作者：李希
出品：LD Capital Research
模塊化公鏈趨勢
如果一直保持對公鏈技術進化之路的關注，你一定會對「模塊化」這個詞不陌生。 2022年，Web3作為一個出圈概念，對於承載這個概念的底層基礎設施- 公鏈，自然而然提出了新的要求。雖然單鏈層面依舊有著最佳的可組合性，Solana也在TPS方面似乎做到了最好，然而受限於經典不可能三角的製約，在去中心化和安全性上都做出了一定的妥協—或者說犧牲。近來連續兩次的宕機事件似乎讓人們看到了單鏈系統的限制（當然，Solana理論上未來同樣可以部署Rollup進行擴展）。
另一方面，ETH L2 終於正式上線，Arbitrum和Optimism為我們展示了基於欺詐證明Rollup L2的可行性，基於密碼學有效性證明Zk-Rollup的Starkware與Zk-sync不出意外2022年也會正式投入使用。 ETH通過L2擴展為模塊化公鏈開了一個好頭。然而這帶來一個新的思考- ETH是否是承載模塊化公鏈最佳的Layer1選擇？
ETH是否是最佳模塊化選擇
單就目前而言，我們可以看到的問題有如下三個： 「1」多個L2之間強烈的流動性割裂- 基於ETH Rollup的L2目前來說熟悉的已經有8位選手: Arbitrum、Optimism、Starkware、Zk-sync、Polygon、Aztec、Boba、Metis；未來看到10-20+的Rollup出現相信不會意外。雖說跨鏈橋在一定程度上可以緩解這種問題，但V神近期也同樣發文表示：“未來將是“多鏈”而非“跨鏈”，跨鏈橋存在基本安全限制。”【1】
「2」ETH 2.0 POW轉POS的時間未定，分片更是暫時性擱置，對於完全擴容的時間預期上充滿了大量不確定性- 這是由ETH的技術歷史包袱所導致。
「3」許多人沒有意識到的第三點，但也許是最為重要的一點，即ETH的生態歷史包袱- ETH自身的L1會與L2爭奪資源，至少在未來可見的數年之內。我們把這一點做略微詳細一點的展開，這點很重要，也是關係到我們投資Assembly的一個重要原因之一。 ETH目前的擴容方式是Rollup，無論是欺詐證明還是ZK-Rollup【2】，L2自身擔任Excecution Layer-執行層（簡稱EL），然後把所有TX打包壓縮，定期上傳到ETH L1。在這裡，ETH L1擔任了兩個角色，一是Rollup的Settlement Layer-結算層（簡稱SL），同時又是Rollup的Data Availability Layer-數據可用性層（簡稱DA）。
圖片來源：https://coinyuppie.com/understand-zk-rollups-how-to-bring-a-paradigm-shift-in-the-crypto-ecosystem/
從SL角度來講，所有的結算TX都要與ETH L1上的原生DAPP來爭搶資源，這在平時不是多大問題，但當發生Gas War時（如果L1上發生大量清算，或是爆款NFT出現爭搶Mint），所有的Rollup性能都會受到較大影響。從DA角度來講，以太坊L1上存儲數據是一個非常昂貴的選擇，這也是為什麼目前Arbitrum與Optimizm的交易費用相對ETH L1來說便宜許多，但相對於Alt L1來說仍然昂貴- 因為DA層的費用降不下來（ZK-Rollup因為更高的數據壓縮比所以理論上可以比Optimisic Rollup費用更低）。
圖片來源：https://twitter.com/deversifi/status/1424732007431643137
這一切的原因，都來源於ETH的生態歷史包袱- 即在未來可見的幾年之內，ETH L1上的DAPP經濟活動不會停止，所有這些活動都會與Rollup爭搶ETH L1那昂貴而又稀缺的資源。有沒有可能一條Layer1 單獨只做SL+DA，而不去做任何Dapp的EL？
當然可以，新生代的公鏈比如波卡，中繼鏈就只負責SL+DA，所有的數據處理由平行鏈完成。 Cosmos這邊，甚至有像是Celestia這樣的設計【3】，把DA這一層單獨提煉出來，為其他所有的Rollup提供DA服務，也專注於這項服務。
當然，我們可以爭辯，ETH L1安全性是最好的，安全就是SL和DA是最佳選擇。然而，市場如果單純看重安全性的話，也斷然不會誕生現在這個五彩繽紛的多鏈時代，就連ETH正統L2的Starkware，都會給用戶提供DA層放在Starkware自身而非ETH L1的“廉價”選項。在安全與性能的權衡下，我們一定會看到各種不同的模塊化解決方案。而基於IOTA的Assembly智能合約層，是我們認為非常值得探索的另一個模塊化方向。
基於IOTA的模塊化之路
IOTA，也許是一個淡出了許多老投資者記憶，沒有被許多新投資者聽說的項目。
但在17-18年那會，IOTA是DAG（有向無環圖）數據結構的三駕馬車之一，憑藉其獨創的Tangle賬本架構與高TPS，佔據了加密貨幣市值前十排行榜相當長的一段時間。後來整個區塊鏈行業進入智能合約為主導的DeFi時代，IOTA逐漸淡出人們的視野，DAG類型公鏈的代表也被Fantom、Avax等新一代支持合約型所接替。 IOTA1.0時代的特點如下【4】：
- 高並發，高TPS
- 基於UTXO模型，無Gas fee
- 不支持智能合約
- 中心化的Coordinator協調器（由基金會提供）
由此可見，雖然低費用與高TPS，但其無合約支持與中心化節點的方式與當前區塊鍊主流發展大相徑庭，這也是IOTA過去幾年淡出人們視野的主要原因。然而隨著2022模塊化公鏈趨勢的到來，以及IOTA2.0和Assembly的發布，我們有理由相信，IOTA有希望在模塊化公鏈市場佔據一席之地。 Assembly配合IOTA2.0，可以提供Web3.0時代對於模塊化公鏈的各項需求：
- 高TPS – 底層的Tangle賬本DAG數據結構保證了高並發TPS
- 可擴展- 類似Cosmos或是波卡的多鍊網絡，可以不斷部署新的合約鏈
- EVM兼容，同時支持Web Assembly
- 開發者可靈活定制各個鏈的激勵與費用等
- 無MEV
- 共享安全
Assembly的技術簡介
Assembly的技術白皮書已經發布，在這裡做一個簡單的摘要，介紹一下Assemly最為核心的幾個技術特點【5】。
圖片來源：https://assembly.sc/
1. 底層基於DAG的UTXO 以BTC為代表的UTXO賬本的特點是允許並發寫入，在可擴展性上相對於以ETH為代表的賬戶模型有著極大的優勢。然而，賬戶模型因為有全局和客觀狀態的存在，天然適合智能合約，其圖靈完備性與功能性遠勝基於UTXO的腳本，這也是為什麼目前絕大多數智能合約鏈都是基於賬戶的模式，而非UTXO。但反過來想，在模塊化的堆棧中，如果一個UTXO的L1只需要負責結算，而不需要處理任何合約與運行Dapp呢？不支持智能合約反倒成為一種優勢，因為不會有任何來自L1的DAPP與L2爭搶資源，同時L1的處理在UTXO和DAG模型下因為可以理論上支持海量高並發，從而在支持的L2數量上有著巨大的優勢。
2. Assembly – Layer1.5 Assembly可以看成1.5層，這是一個智能合約架構層，在Assembly上搭建的各個智能合約鏈才是真正的Layer2。
圖片來源：https://www.iota.love/202201/iota-smart-contract-whitepaper/
為了方便理解，你可以把IOTA+Assembly整體看作類似波卡中繼鏈的一條L1，所有接入Assembly的合約鏈就像是波卡上面的平行鏈，作為L2出現。 Assembly本身和其他公鏈的節點驗證類似，提供自身代幣ASMB的POS質押，出現錯誤或是惡意行為時將會被罰沒（slash），ASMB代幣同時也是整個Aseembly生態的治理憑證，包括鏈的配置、委員會輪換參數、各個鏈的Gas收費設置等等。
3. 共享安全
多鏈並行結構，共享安全是個繞不開的話題。因為只要存在著跨鏈調用的場景，那麼安全性弱的鏈必然成為木桶理論裡最弱的一塊短板，從而影響這個木桶的整體安全性。在新的“原生模塊化公鏈”裡，波卡以插槽拍賣的形式實現嚴格共享安全。 Cosmos暫時則是鬆散的各鏈自製，完全沒有共享安全（2022年的Cosmos 2.0版本也會引入基於Atom Hub的共享安全）。 Avax則是以每個子網分配“整體驗證者池的一個指定子集”來實現了相對共享安全。不難看出，波卡對安全要求最高，但插槽拍賣也讓許多項目望而興嘆；Cosmos最為靈活，但目前安全性飽受質疑；Avax的子網驗證設計則在兩者之間，相對均衡。
Assembly用的是類似ETH2.0 欺詐證明Rollup的形式，每個驗證者通過質押資產作為安全擔保，任何第三方都可以通過監視鏈的活動在驗證者更新錯誤鏈狀態時提供欺詐證據，並獲得獎勵。這樣保證了只要驗證者委員會中只要有一個誠實的驗證者，便可以保護鏈的狀態不會被惡意轉換。當然，你可能會有一個疑惑，在ETH裡驗證者資產質押、“裁決”欺詐證明、質押資產罰沒（slash）這些事，是通過ETH主鏈上的智能合約完成的。這個智能合約充當了“最高法院”的職責，也變相實現了所有Rollup鏈的共享安全。可IOTA自身L1並不支持合約，那最高法院這個職責，由誰來承擔？
答案是—在Assembly上面創建一條單獨的智能合約鏈，來實現所有必要的“最高法院”邏輯，並負責其他所有智能合約鏈的安全，這條特殊的鏈叫做“根鏈”。而根鏈之所以擁有最高的安全性，是因為它的驗證人是一組特殊節點 – 根據白皮書說法，在IOTA 2.0賬本中，根鏈的驗證者將從所謂的高mana值節點中選擇。高mana驗證者是L1 IOTA節點的所有者，以訪問mana和共識mana作為權重因子，在L1節點上以去中心化的方式選擇。這也引入了一個繞不開的話題，即底層L1的IOTA 2.0與它的Mana系統。
4. IOTA 2.0
與1.0版本相比，IOTA 2.0有了許多技術上的更新與迭代，這裡簡述下最為重要的兩個【6】: 一是移除協調器- 協調器是網絡中的一個特殊節點，可以保護網絡免受攻擊並協助確認交易，但基金會提供的協調器使得整個網絡中心化程度較高。 IOTA2.0最為重要的一項改進便是移除協調器（分為三個階段來實現，目前處在第一階段，即將進入第二階段）。二是引入了Mana系統- 任何一個區塊鍊或者說分佈式賬本系統，防止女巫攻擊與控製網絡擁塞都是最為核心安全與功能要求，POW和POS等共識機制很大程度上也是基於此出發。
IOTA嚴格意義上來說不是區塊鏈，因此也沒有傳統意義上的POW與POS，而是使用了Mana系統。 Mana被用於衡量不同模塊的影響，包括FPC投票、dRNG(分佈式隨機數生成)、autopeering(自動配對)和擁塞控制。簡單來說，你可以把他近似理解為一套似於節點聲譽系統的方式，Mana值越高的節點，其誠信度和安全性也就越高。同樣的，對於L1上賬本的切身利益關係也最為緊密。所以上文提到的，通過高Mana驗證者對於根鏈的驗證，L2上智能合約鏈的安全假設就可以近似等同於IOTA L1賬本的安全假設。寫在最後的話
本文的最後，再次回顧一下文中最早提出的模塊化公鏈結構。如果說一個Layer1有類似Rollup技術的Layer2，同時又可以做到： 「1」相對安全- 16年主網上線運行至今6年無重大事故；「2」高TPS、低費用、可擴展；「3」沒有任何基於L1的DAPP與L2爭搶資源- L1只做結算或是結算+DA。 IOTA2.0正是我們找到的這樣一個Layer1。我們絲毫不會懷疑，在模塊化公鏈的浪潮下，ETH將繼續作為龍頭引領公鏈賽道的技術創新。與此同時，在Assembly智能合約層的Layer2加持下，我們也非常看好2022年IOTA2.0+Assembly在模塊化公鏈的市場佔據一席之地。
參考資料
【1】twitter.com/VitalikButerin/status/1479501366192132099
【2】docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/layer-2-scaling/zk-rollups
【3】celestia.org/technology
【4】www.iota.org/solutions/technologies
【5】wiki.assembly.sc
【6】www.iota.love/202201/iota-smart-contract-whitepaper
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來源：LD Capital Research