模塊化區塊鏈如何成為下一代Web3基礎設施？

原文：《模塊化區塊鏈:推動Web3生態進化的基礎設施》

作者：Ray

摘要

毋庸置疑，模塊化區塊鏈將會成為下一輪週期的基建設施新敘事，但這並不意味著單體區塊鏈將會被取代。相反，模塊化區塊鏈的發展會成為推動單體區塊鏈的進化和前進的重要助力。兩者將會優勢互補地共同引領和支撐下一個10億級用戶的Web3生態；
相比於模塊化區塊鏈準確的定義，通過交易和區塊數據感受和理解模塊化區塊鏈的執行層、數據可用層、共識層和結算層會產生更加直觀的認識；
執行層充當了單體區塊鏈交易擴容，計算外包的實踐先行者。數據可用層不僅是在做區塊鏈數據存儲的降本增效，也實現共識層保障之下數據驗證之後的可用性。共識層致力於復用去中心化的力量，打造全新的去中心化構建框架。結算層核心在於優化完善賬戶資產和交易流水的匹配，做到兩者之間的正確關聯；

單體區塊鏈的定義、發展、優缺點和解決方案

比特幣的誕生，標誌著一種去中心化電子現金系統的到來，人們通過它認識到了區塊鏈技術的概念和工作量證明的共識機制。隨後，以太坊的出現，作為一個世界計算機和智能合約平台，其強大的可編程性在金融、社交和遊戲等領域展現了廣闊的前景。儘管十多年的發展歷程中，區塊鏈在普及程度和技術沉澱方面都處於起步階段，但毫無疑問，其潛力依然是巨大無窮的。

通常情況下，我們現在所接觸的公鏈都可以被統稱為單體區塊鏈。它們以每筆交易為載體，通過區塊存儲合法有效的交易記錄，並通過特定的共識機制實現去中心化、無需信任、不可篡改的分佈式賬本網絡。

單體區塊鏈的特點是，它可以從錢包、應用、中間件到基礎設施，全方位獨立地建立完整的生態系統，並且各方之間維持緊密的關係，但是隨著生態發展和繁榮，它又會出現交易阻塞，交易成本上升，網絡參與門檻過高以及維護全網狀態的成本增加等問題。當遇到高並發使用情況時，由於交易吞吐量的限制，單體區塊鏈通常會變得昂貴且難以使用，用戶體驗也會受到很大影響。此外，隨著區塊鏈的不斷增長，整個網絡會出現狀態爆炸，維護網絡的門檻不僅提高，成本也不斷增加。

為了解決單體區塊鏈存在的問題，業內人士多年來，在擴容、狀態修剪等方面都進行了廣泛研究和探索，其中包括但不僅限於狀態通道、側鏈、Rollup、輕節點、分片、模塊化等技術。這些技術的研究和開發，不斷地優化區塊鏈的技術棧，並且提高區塊鏈技術的普及程度。

模塊化區塊鏈的定義及產品：

本質上，模塊化區塊鍊是通過聚合和組合的思想，重新定義和劃分區塊鏈的分層架構，並將其劃分為不同的模塊。這些模塊互相獨立，可以根據需求進行修改和擴展，並可以相互組合。這種組合而成的模塊化區塊鏈不僅可以提升各方面性能，還可以滿足多樣化的應用場景。

過去，站在單體區塊鏈的架構進行思考，我們習慣對其的拆分結果為：承載去中心化應用的應用層，負責執行去中心化應用智能合約邏輯的執行層，處理交易有效性、交易順序和區塊構成的共識層，維護、存儲交易和區塊的數據層以及進行點對點廣播通信的網絡層。

對於模塊化區塊鏈的分層理解，極易以單體區塊鏈的思維先入為主，由此會造成不少混淆。此時，可以從用戶的視角通過正在運行的以太坊樂觀Rollup的二層網絡Arbitrum直觀和深入的了解。通過Arbitrum白皮書關於二層網絡交易流的闡述：可以知道，用戶提交的交易不再直接與一層網絡進行交互，轉由二層網絡的定序器進行收集和批量處理，定序器將批量處理的多筆交易原始數據壓縮發送到一層網絡，與此同時，也會對批量處理的交易進行排序，計算用戶和網絡狀態轉變，然後將狀態結果發送到一層網絡進行結算。