區塊鏈分層結構（DBL）作為一種新的範式，讓我們可以在不妥協/ 盡可能少的妥協情況下實現對區塊鏈的擴容。
原文標題：《A&T View：Danksharding, Celestia 以及區塊鏈分層結構》
撰文： Todd
前言
區塊鏈分層結構= Disaggregated Blockchain Layers = DBL
當前的市場中，關於DBL 的敘事，不僅有Celestia，更有Danksharding，而後者標誌著Ethereum 正式進入模塊化時代。
TL,DR;
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相較於Monolithic Blockchain，DBL 是一種更優秀的範式，也是當前區塊鏈底層架構的主流趨勢；
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雖然都是DBL，但Danksharding 和Celestia 的設計理念存在著本質的區別：Danksharding 最大程度的延續了以太坊的「安全性」VS Celestia 用一定的安全性交換到了一些極為重要的「自由度」；
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眾所周知，基於DBL 搭建的鏈通常在擴容和可定制兩方面具備顯著的優勢，但這裡還想強調「Sovereignty」（自定義特性的一種進階特性，鏈的運行方對鏈的狀態擁有獨立的控制權），這個特性對那些大社區型項目很重要；
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不同的DBL 設計在擴容性（Scalability） / 安全性（Security） / 主權性（Sovereignty） / 工程量（Ease of Development） 方面有不同的表現（詳見圖1）；
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Celestia 的架構更適合大項目&大社區，他們有能力支撐Sovereignty；以太坊的各種架構對於新&工具類項目來說是最好的選擇，因為有最強的安全支撐和大量的用戶流量。
什麼是區塊鏈分層結構？
區塊鏈分層結構（感謝@polynya，個人認為這個說法比模塊化區塊鏈更準確）意味著將計算/ 存儲/ 共識這區塊產生的三大基本步驟拆分成相對獨立的三層，當前主流區塊鏈架構為非分層結構，即計算/ 存儲/ 共識三部分均有同一批節點來執行。
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計算層（又名Execution Layer）：負責執行用戶提交的交易，理論上這一層可支持任意的執行架構；
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共識層（又名Consensus Layer）：負責對運行了一段時間后區塊鏈的狀態進行確認；
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存儲層（又名Data Availability，DA）：確保相關數據的可用性&正確性。
區塊鏈分層結構價值何在？
擴容能力YYDS！
如果不想在不可能三角上做出任何妥協，但又要提升Monolithic Blockchain 的性能，那隻能寄希望於更好的硬件支持。
不幸的是，現在的硬件好像還無法支持這樣的要求（ 建議閱讀 Vitalik 的闡述 ）
Celestia Co-Founder Mustafa Al Bassam 對擴容性極其深刻的解釋
而DBL，作為一種新的範式，讓我們可以在不妥協/ 盡可能少的妥協情況下實現對區塊鏈的擴容，其背後的邏輯如下：
DBL 結構下的節點只需要專注於存儲/ 計算/ 共識三項中的一部分，工作量大幅下降，所以更多的硬件設備可以支持節點運行，即在面臨更大的區塊容量時，仍能保證網絡的安全性。
可定制能力也很重要，甚至比擴容能力更有價值！
zkVM、uVM，我們已經看到在以太坊L2 這個層面，有項目突破了EVM 限制並進行了各自的定制！
而Celestia 無疑在可定制化這條路上走的更遠：節點可以通過單方面分叉的方式來升級他們的版本，並用他們自認為合理的方式來解讀底層交易數據。
DBL 匯總與比較
圖1，1~5 分的評分越高代表著該方案在此項的表現越好
考慮到Celestia 進一步細化了分層架構，這裡將以太坊的共識層進一步拆分：
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Txs Sequence Consensus（交易順序共識層）：這一層負責對整個P2P 網絡中所有已支付Gas Fee 的交易進行先後排序；
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Global State Consensus（全鏈狀態共識層）：這一層負責對執行所有有效交易後的鏈的狀態進行共識；
這兩部分在以太坊中是在一層內完成的，被稱為Consensus Layer（共識層）。
在這樣的一套分析框架之上，我們對每一個開發框架的核心特徵與價值進行了一些闡述：
Ethereum 系列
目前主流的Rollup 模式（Current Rollup）
代表項目：Optimism, Arbitrum, StarkNet, Zk-Sync, Scroll, Fuel
此類方案可以稱之為是分層擴容的開端（Nervos 的確是更早的，但在市場普及方面較弱）：外置一個Execution Layer，並將這Execution Layer 最終的共識交付給Ethereum 一層來完成；
設計的好處：通過分攤固定成本以及一些壓縮技術，來降低存儲交易數據的成本。
目前的Validium（Current Validium）
代表項目：Anytrust (by Offchain-labs), ZkPorter (by Matter Labs)
作為Rollup 的一種變體，Validium 方案的DA 層不再交由Ethereum 負責，而是通過一些鏈下的結構來提供DA 支持。
較Rollup，Validium 擁有更高的擴容性（區塊有限的空間不再需要存儲DA 相關的數據），但同時也捨棄了一定的安全性（畢竟DA 層的安全性不再由Ethereum 來保障）；
目前市面上的Validium 在DA 層的選擇上有不少方案（DA 委員會，監督者等），均不同程度上的削弱了安全性，但整體上的安全性較Rollup 是顯著削弱。
Danksharding
代表項目：難度太大，目前只此一家，別無分號
作為目前ETH 2.0 最新的設計方案，Danksharding 在「DBL」這條路上走的比Rollup 和Validium 更遠：
將DA 獨立成一層（比Rollup 更高效），但又仍在Ethereum 的安全範圍內（比Validium 更安全）；
Txs Sequence Consensus 和Global State Consensus 已分拆成先後兩步驟來進行（雖然仍放在一層內去執行），從而大幅降低了Global State Consensus 的門檻；
設計的好處：能夠在不降低整個區塊鍊網絡安全性的情況下推行大區塊（代表著更高的擴容能力）。其邏輯在於讓驗證節點能夠只驗證所有交易中的一部分（即區塊大一些不會給驗證節點帶來額外負擔）
如果對Danksharding 的細節感興趣，可以參閱 Delphi Digital 的闡述
Celestia 系列
作為徹底帶火DBL 概念的設計，Celestia 的基礎理念極為新穎：Celestia 只負責DA 層和Txs Sequence Consensus
Sovereign Chain
代表項目：暫無
這是Celestia 最原始（你也可以稱為基礎）的架構，即Celestia 只管DA 和Txs Sequence Consensus ，而再往上的兩層Global State Consensus 和Execution 則可自由發揮。
之所以稱之為「Sovereign Chain」 ，源於鏈（當然也可以是個Rollup）的運行者能夠在Global State Consensus 上自由發揮，即網絡在某個時刻的最終狀態由鏈的運行方獨立說了算（而不是像Ethereum 的Rollup 的最終狀態由Ethereum L1 的節點共識決定）：我們把這種對鏈的最終狀態擁有獨立決定權的情形稱為擁有主權，Sovereign。
當然，你需要注意到主權鏈的最終安全性其實不完全享受Celestia 的保護，例如這樣的情形：
當Sovereign Chain 的運行方只執行了被Celestia 記錄交易中一部分的時候，Celestia 是無法強制要求主權鏈進行修正的；
即便Sovereign Chain 能夠通過欺詐證明/ 有效性證明來盡可能避免鏈運行者的作惡行為，但這樣的設計依然完全依賴於Sovereign Chain 這一層的執行者來實現，即 安全性很大程度上取決於Sovereign Chain 自身，無法完全依賴於Celestia，更不會像Ethereum 框架下的Rollup 能夠沿襲Ethereum 極強的安全性。
但我依然很推崇這樣的架構，即便是與其他Celestia 系列的架構相比：
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鏈的節點可以自由地選擇以不同的方式來解析底層數據，包括在不分叉的情況下升級他們的客戶端，例如： 如果一個鏈的社區中兩個團體對區塊大小有不同的想法，這兩個團體完全可以獨立更新成不同的客戶端到以達到獨特的需求，但這兩個團體仍可以得到唯一正確的結果；
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更重要的是鏈的社區能夠對鏈的情況擁有絕對的話語權，作為對比，Ethereum 框架下的Rollup 的行為受制於Ethereum L1 社區的共識。
Execution Rollup
代表項目：Cevmos, dYmension, Eclipse
Execution Rollup 的設計是在Celestia 的基礎之上搭建了一個通用的Global State Consensus 層（這裡稱為Hub，前述Cevmos 等幾個代表項目均是此層的表達），而開發者可以以這個State Consensus Hub 作為基礎來搭建多個Rollup；
這套設計某種意義上和以太坊現在的Rollup 框架有些類似：
Rollup（Execution Rollup）綁定Ethereum（Cevmos, dYmension, Eclipse）來實現Txs Sequence Consensus & Global State Consensus （Cevmos 等提供Global State Consensu，Txs Sequence Consensus 由Celestia 提供）；
相較於前面的一些方案，這套進一步降低了開發&運營一個Rollup 的工作量：
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比Sovereign Chain 少開發&運營一個Global Consensus Layer；
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比Currnet Rollup 少支付一個費用高昂的DA 層；
但需要注意的是這個方案相較於Sovereign Chain 缺失了很大一部分可定制化能力，即基於此框架打造的Rollup 通常只能選擇其下層的State Consensus Hub 給定的幾個開發框架，且主權性並不具有。
這樣一套有些「中間」 味道的設計，某種意義上給區塊鏈領域補充了一種選項，就讓我們拭目以待。
Celestium
代表項目：暫無
Celestia 和Ethereum 的夢幻聯動：Celestia 作為Ethereum Validium 的DA 層，比Data Availability Committes 以及Guardians 等方案更為安全。
如果想要了解不同DA 層選項的詳細解析，可以查 看 這裡
Ethereum VS Celestia —— 不同的DBL 設計理念
你可能已經發現了：Danksharding（包括其他的Ethereum 系列產物）都是讓Ethereum Becon Chain ( 也可以說是L1 結構) 來負責Global State Consensus，而Celestia 系列的任意框架中並不會由Celestia 自身來負責這部分。
以下是我個人歸納的一些可能的原因：
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Danksharding：作為最去中心化的區塊鏈（暫不考慮BTC 網絡），Ethereum 擁有全網最棒的安全性&魯棒性，所以我們看到Danksharding 在盡快的延續這部分價值。
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Celestia：考慮到現在（大概率也包含未來）已幾乎不可能再有網絡能夠積攢到與Ethereum 匹敵的去中心化節點數量，且市場也並不需要第二個Ethereum，Celestia 選在在安全性上作出了一定的妥協，以換取了更多的自定義能力以及主權性。
Ethereum & Celestia 之外的DBL 方案
Nervos 系列
作為DBL 方向比Rollup 更早的先行者，Nervos 在2018 年便發布了分層架構宣言：
The Nervos Network has a layered architecture, with a single Layer 1 blockchain, the Nervos Common Knowledge Base (CKB), and many Layer 2 systems. Layer 1 is focused on providing security and decentralization, while developers can construct layer 2 systems (focused on functionality and performance) that are securely rooted in and interoperable with the Layer 1 CKB.
雖然從圖上來看與Current Rollup 極為相像，但Nervos 在L1 層面選擇了UTXO（而非以太坊的賬戶模型）：
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眾所周知在UTXO 之上開發智能合約十分困難，這也的確拖慢了整個生態的發展進程，但好在近期Nervos 推出了第一個支持EVM 兼容智能合約的L2；
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也不是只有缺點，UTXO 在並行計算層面相較賬戶模型有顯著優勢：以UTXO 為基礎的L2–Fuel 對外展現了不錯的可能性；
Arweave 系列
代表項目：SmartWeave，Ever.Finance
PS 這裡的DA 比較特別：Arweave 不僅會存儲交易信息，同時也會存儲應用最新版本的代碼
這個設計利用了Arweave 來作為源生的DA 層，從而帶來了一個很特別的點：永久存儲的存儲鏈上面搭DA = 一直存在的DA！
但此方案也存在著明顯的缺失：
Arweave 作為存儲鏈，只會確保信息能夠正確存儲，而不會查驗被存儲信息的真實與否，而這意味著Arweave 並不會提供Txs Sequence Consensus，即基於Arweave 搭建的智能合約鏈需要自己負責Txs Sequence Consensus，Global State Consensus 以及Execution 這三部分。
SmartWeave 作為Arweave 官方推出的智能合約開發框架，讓開發者可以進行智能合約級別的開發；
而Ever.Finance 則是SmartWeave 的抗DDoS 優化版本。
Polygon 系列
代表項目：暫無
Polygon 也在DBL 方向提出了Avail，作為一種對Polygon 生態開發者的可選項的補充：
架構與Execution Rollup 類似，Avail 提供Celestia 的功能，而State Consensus Hub 則由Polygon 來承擔，開發者可在其上建立自己的Execution Rollup。
