«Пожалуйста, дайте мне то, что мне нужно, и вы также получите то, что вам нужно». Адам Смит впервые предложил концепцию разделения труда и сотрудничества в «Богатстве наций», систематически объясняя, как это улучшает общую рыночную эффективность. Сущность модульности заключается в разделении труда и сотрудничестве. Полная система может быть разделена на взаимозаменяемые модули, каждый из которых является независимым, безопасным и масштабируемым. Различные модули могут быть объединены для обеспечения работы всей системы. Свободный рынок неизбежно будет двигаться в сторону разделения труда и сотрудничества, что приведет к значительному улучшению общей эффективности. В настоящее время модульность является одним из основных повествований в блокчейн-индустрии. Хотя внимание рынка в настоящее время не сосредоточено на таких основных инфраструктурных проектах, улучшение фундаментальной инфраструктуры является ключевой силой, стимулирующей развитие отрасли. В данной статье будет проведен глубокий анализ модульных блокчейнов, охватывающий их историю развития, текущий рыночный ландшафт и будущие направления.

01 Что такое модульность

На самом деле, развитие модульности в блокчейн-индустрии имеет долгую историю. Мы можем пересмотреть эволюцию всей отрасли с точки зрения модульности. Самая ранняя цепочка биткоина представляла собой законченную систему с тесно интегрированными модулями, которые позволяли выполнять такие функции, как переводы биткоинов и бухгалтерский учет. Однако основной проблемой блокчейна биткоина была его ограниченная масштабируемость, которая не могла поддерживать больше вариантов использования. Это привело к появлению Ethereum, который часто называют «мировым компьютером». Ethereum можно рассматривать как модульное расширение Биткойна, добавляющее модуль исполнения, известный как виртуальная машина Ethereum (EVM). Виртуальная машина служит средой выполнения программного кода. Биткойн может выполнять только простые операции, такие как переводы, но сложный код требует виртуальной машины. Следовательно, Ethereum позволил использовать различные блокчейн-приложения, такие как DeFi (децентрализованные финансы), NFT (невзаимозаменяемые токены), SocialFi (децентрализованные социальные сети) и GameFi (игры на блокчейне).

Позже производительность Ethereum также не смогла удовлетворить возрастающие потребности различных приложений, что привело к разработке сетей уровня 2. Эти решения уровня 2 представляют собой модульность для Ethereum путем перемещения исполнительного модуля Ethereum вне цепи, что позволяет эффективно масштабировать. Уровень 2, или второй уровень, строит дополнительную сеть поверх базового уровня Ethereum, перемещая большую часть вычислений в эту новую сеть, а затем отправляя результаты обратно в Ethereum. Это уменьшает вычислительную нагрузку на Ethereum и улучшает его скорость. С модуляризацией исполнительного уровня Ethereum и появлением различных решений уровня 2 Ethereum дальше эволюционировал в четырехуровневую структуру:

• Execution Layer: Отвечает за обработку транзакций и выполнение смарт-контрактов (аналогично игре в игру в соответствии с ее правилами).
• Расчетный уровень: Проверяет состояние уровня исполнения и разрешает споры, завершая окончательный расчет транзакций и гарантируя, что передачи активов и записи постоянно хранятся в блокчейне, определяя окончательное состояние блокчейна (решая вопросы, возникающие во время игры).
• Слой данных: Обычно включает функции для хранения, передачи и проверки данных, обеспечивая прозрачность и надежность сети блокчейн (трансляция или запись игры).
• Consensus Layer: Использует определенные алгоритмы согласования для проверки транзакций и создания новых блоков, обеспечивая согласованность данных и транзакций в сети (гарантируя, что у всех есть одинаковое понимание результата игры).

Каждый уровень видел появление различных проектов с улучшением эффективности в целом. Сборка разных проектов позволяет легко создавать новую блокчейн. Это можно сравнить с развитием в компьютерной индустрии. Изначально Apple предлагала интегрированные машины. С появлением системы Windows от Microsoft появилось много настраиваемых ПК. Вы могли покупать компоненты высокой производительности и собирать их в мощный компьютер.

В мире блокчейнов, если цепи нуждается в недорогом хранилище, она может использовать автономный уровень доступности данных, аналогичный внешнему жесткому диску: большой объем, доступный и эффективный. Кроме уровня данных, каждый модуль является установить и использовать и может быть гибко собран. Однако индивидуально собранные ПК не полностью заменили интегрированные машины, такие как устройства от Apple. Многие пользователи не хотят или не могут тратить время на изучение конфигураций и просто хотят хорошо функционирующий компьютер. Интегрированные машины предлагают лучшую координацию между компонентами, что делает их более эффективными и обеспечивает лучший опыт, чем высокоспециализированные индивидуально собранные ПК.

Например, Solana, одна из основных блокчейн-платформ уровня 1, является типичным «интегрированным устройством». Она не является модульной, но все же обеспечивает высокую производительность и породила множество популярных проектов. Таким образом, мы можем наблюдать как существенные преимущества, так и врожденные недостатки модульности. Преимущества включают в себя:

• Децентрализация: Путем разделения уровня данных уменьшаются аппаратные требования к узлам, что увеличивает количество узлов и повышает децентрализацию сети без введения дополнительных предположений о доверии.
• Упрощенное развертывание цепочки: использование модульного дизайна снижает стоимость запуска и разработки новых блокчейнов.
• Улучшенная производительность цепи: производительность каждого модуля значительно улучшилась, как видно на примере решений масштабирования Ethereum.
• Поддержка процветания экосистемы: Различные модули обеспечивают выполнение различных функций, обеспечивая общую безопасность.
• Улучшенный пользовательский опыт: например, снижение сложности и уменьшение комиссий за транзакции.

Недостатки:

• Безопасность: В отличие от интегрированных блокчейнов, делегирование уровня данных третьей стороне может повлечь за собой риски и не может гарантировать безопасность таким же образом, как цепь все-в-одном. Поэтому модульные архитектуры могут быть менее безопасными, особенно когда требуется обширное межцепное взаимодействие, увеличивая поверхность атаки для хакеров.
• Сложность: Сложность модульного проектирования вносит большие риски. С большим количеством модулей для выбора и потенциальными рисками «слепых коробок» между различными модулями, создание стабильной модульной системы становится критической проблемой.

02 Анализ ключевых проектов

С глобальной точки зрения, целое можно разделить на три основных слоя:

• Уровень приложений:
  • Различные DApps (Decentralized Applications) созданы на основе блокчейнов.
  • В настоящее время они включают несколько основных категорий: Кошельки (порталы в мир Web3), DeFi (децентрализованная финансовая система), NFT (можно понимать как цифровые коллекционные предметы), SocialFi (децентрализованные социальные медиа) и GameFi (блокчейн игры).
• Средний слой:
  • Если приложения взаимодействуют непосредственно с блокчейнами, их производительность и пользовательский опыт значительно ограничиваются характеристиками технологии блокчейн. Это особенно верно в текущем мультичейн-ландшафте, где множество различных блокчейнов с различными техническими архитектурами и системными особенностями влияют на сложность разработки приложений и пользовательский опыт.
  • Чтобы улучшить пользовательский опыт и упростить разработку приложений, возник промежуточный слой. Этот слой горизонтально соединяет различные блокчейны и инкапсулирует их характеристики, предоставляя различные технические промежуточные слои для разработки приложений. Это включает абстракцию аккаунта (позволяющую программируемым пользователям управлять учетными записями и поддерживать сложные функциональные возможности) и абстракцию цепей (позволяющую пользователям взаимодействовать с различными блокчейнами, не понимая их различий на основе их собственных намерений).
• Уровень общедоступной цепи:
  • Слой выполнения: включает в себя EVM (Ethereum Virtual Machine), эквивалентный EVM (VM, совместимые с EVM), параллельный EVM (EVM, поддерживающие параллельные транзакции) и модульный VM (виртуальные машины не типа EVM).
  • Расчетный уровень: Помимо расчетов на Ethereum, основным проектом модульных расчетов в настоящее время является Dymension.
  • Data Layer: также известный как слой доступности данных, этот слой имеет наибольшее количество проектов, потому что стоимость хранения данных является значительной частью комиссий за транзакции. Существует сильный спрос на доступные и эффективные модули хранения. Хранение Ethereum слишком дорого, где Celestia является ведущим проектом в модульном хранении данных, а Nubit - ведущим проектом в биткойн-экосистеме.
  • Слои согласования: Celestia также предоставляет слой согласования, но это вызывает вызовы фундаменту Ethereum. Сообщество Ethereum не признает публичные цепочки, использующие Celestia в качестве своего слоя согласования, как Ethereum Layer 2. Кроме того, безопасность Celestia не была подтверждена временем, как безопасность Ethereum, что вызывает опасения относительно ее безопасности.

Далее мы рассмотрим три ключевых проекта: Celestia, Dymension и AltLayer.

2.1 Celestia

• Базовое введение
  • Как первый проект, предложивший концепцию модульных блокчейнов, Celestia может считаться пионером в модульной сфере. Особенно после того, как цена на ее токены выросла, она привлекла значительное внимание рынка и открыла потенциал всего трека.
  • Celestia стремится создать масштабируемый уровень доступности данных, чтобы обеспечить следующее поколение масштабируемой архитектуры блокчейна - модульные блокчейны. Его целью является возможность для любого человека легко развернуть свой собственный блокчейн с минимальными накладными расходами.
• Механизм работы
  • Сбор данных о доступности
    • Celestia не обрабатывает действительность транзакций или выполняет их. Она только упаковывает, сортирует и передает транзакции, при этом все правила действительности транзакции обеспечиваются узлами Rollup клиентов (т.е. разделение слоя консенсуса от слоя выполнения).
    • Метод проверки данных: Абстрактно говоря, данные блокчейна могут быть разделены на матрицу (например, 8x8). Путем кодирования и добавления дополнительных «проверочных» строк и столбцов к исходным данным формируется большая матрица (например, 16x16). Путем случайной выборки и проверки точности частей этой большой матрицы можно обеспечить целостность и доступность всего набора данных. Даже если некоторые данные потеряны или повреждены, контрольная сумма и данные все равно могут восстановить полный набор данных.
  • Sovereignty Rollup
    • Метод проверки транзакции: Основное различие между Суверенными Роллапами и Роллапами Смарт-контрактов (такими как Оптимизм, Арбитрум, zkSync и др.) заключается в методе проверки транзакции. В Роллапах Смарт-контрактов транзакции проверяются смарт-контрактами, развернутыми на Ethereum. В Суверенных Роллапах сами узлы Роллапа несут ответственность за проверку транзакций.
    • Метод обновления:
      • Для умных контрактов Rollups обновления зависят от умных контрактов на расчетном слое. Для обновления Rollup необходимо вносить изменения в умные контракты, что может потребовать нескольких подписей для контроля за тем, кто может инициировать обновление. Хотя обычно команды контролируют множественные подписи для обновлений, также возможен контроль множественных подписей на основе управления. Поскольку умные контракты находятся на расчетном слое, они подвержены социальному консенсусу этого слоя.
      • Суверенные роллапы, с другой стороны, обновляются через форки, аналогичные блокчейнам уровня 1. После выпуска новой версии программного обеспечения узлы могут обновить свое программное обеспечение до последней версии. Узлы, которые не согласны с обновлением, могут продолжать использовать старое программное обеспечение. Эта опция позволяет сообществу операторов узлов решать, принимать ли новые изменения. Даже если большинство узлов выполнят обновление, они не смогут заставить других принять обновление. Эта особенность делает суверенные роллапы по-настоящему «суверенными» роллапами.
  • Квантовый мост Гравитации (QGB)
    • Действует как мост между Celestia и Ethereum (или другими цепочками EVM Layer 1), обеспечивая передачу данных и активов между двумя сетями.
    • Введя понятие Celestium (EVM L2 Rollup), он использует Celestia для доступности данных, в то время как Ethereum используется в качестве слоя расчетов. Такой подход полностью использует преимущества обеих сетей: масштабируемость и доступность данных Celestia и безопасность и децентрализацию Ethereum.

2.2 Dymension

• Основное введение
  • Dymension - это суверенный Rollup, построенный на Cosmos, с целью упростить разработку RollApps (блокчейнов, ориентированных на пользовательские приложения) через Dymension Chain (уровень расчетов), RDK (набор средств разработки RollApp) и IRC (меж-ролапное взаимодействие).
  • Основной особенностью Dymension является модульность расчетного уровня, а также возможности RaaS (Rollup as a Service), позиционируя себя как конкурента AltLayer.
• Механизм функционирования
  • Frontend → RollApps: RollApps — это высокопроизводительные модульные блокчейны на Dymension, специально разработанные для конкретных приложений. Они построены с использованием Dymension RollApp Development Kit (RDK).
  • Backend → Dymension Hub: Dymension Hub, созданный с использованием Cosmos SDK, служит в качестве слоя расчетов и использует IBC для безопасной передачи сообщений между Dymension RollApps.
  • База данных → Сеть доступности данных: Сеть доступности данных децентрализована и хранит данные в течение относительно короткого времени.

2.3 AltLayer

• Основное введение
  • Платформа типа Lego, модульная RaaS (Rollup as a Service), охватывающая концепции модульности и Restaking.
  • Он позволяет быстро создавать быстрые, масштабируемые и приложение-специфические Rollups, защищенные Layer 1. Эта платформа позволяет разработчикам эффективно строить настраиваемые Rollups и даже позволяет тем, у кого минимальный опыт программирования, настроить настраиваемый Rollup всего за несколько щелчков в течение 2 минут.
• Механизм функционирования
  • Возможность развертывания цепи одним щелчком (на основе OP Stack, Arbitrum Orbit, zkSync ZK Stack, Polygon CDK)
  • Сервисы повторного стейкинга (на основе EigenLayer)
  • DA сторонних производителей (на основе Celestia, EigenDA, Avail)
  • Секвенсоры сторонних производителей (на основе Espresso, Radius)

03 Модульный будущий сюжет

Будущее повествование о модульности в основном вращается вокруг трех направлений: дальнейшего углубления модульности Ethereum, расширения экосистемы Cosmos и роста экосистемы Bitcoin.

Модульность началась с Ethereum и созревает там, но две другие экосистемы не следует пренебрегать: Cosmos и Bitcoin. Cosmos появился, чтобы решить проблемы межцепочечного взаимодействия и построить многоцепочечную экосистему. Цепи, основанные на компонентах технологии Cosmos, могут совместно использовать безопасность и облегчать межцепочечное взаимодействие. Для достижения этого Cosmos разработал возможности развертывания цепей одним щелчком мыши с высокой степенью модульности и развивался годами. Многие известные проекты возникли в экосистеме Cosmos, включая Celestia, Dymension и популярный проект по ставкам на BTC - Babylon.

Bitcoin, как основная цепь в индустрии блокчейн и крупнейшая публичная цепь по капитализации рынка - почти в три раза больше, чем у Ethereum - также имеет значительный потенциал. Экосистема Bitcoin процветает, и многие технологии, уже проверенные на Ethereum, адаптируются для использования в экосистеме Bitcoin.

• Дальнейшее углубление модуля Ethereum
  • Слой доступности данных: Этот слой имеет большинство проектов и является самым конкурентным сектором. В настоящее время Celestia лидирует, но сталкивается с серьезными проблемами. С обновлением EIP-4844 Ethereum данные Rollup могут быть сохранены в виде блобов, что значительно снижает затраты на хранение данных и уменьшает конкурентное преимущество Celestia. Кроме того, Celestia сталкивается с сильными конкурентами, такими как NearDA из доверенного L1 блокчейна Near и EigenDA от ведущего проекта по повторному стейкингу EigenLayer.
  • Слой промежуточного программного обеспечения: в многоланцевом ландшафте пользователи и ликвидность раздроблены. Для улучшения пользовательского опыта на уровне приложения появилось множество сервисов промежуточного программного обеспечения. Популярными концепциями являются Абстракция учетной записи (программируемые пользовательские учетные записи с комплексными функциями) и Абстракция цепей (абстрагирование цепей, чтобы пользователи могли взаимодействовать с несколькими цепями, не нуждаясь в понимании их различий).
  • RaaS: Однокликное развертывание Layer2 интегрирует различные модульные базовые сервисы, предлагая решения корпоративного уровня для быстрой построения Layer2. Это снижает барьеры развития и указывает на то, что будущая конкуренция Layer2 будет больше сосредотачиваться на экосистемах, операциях и службах уровня приложений, а не только на технологиях.
  • ZK-технология: Технология нулевого разглашения (ZK) выполняет две основные функции в блокчейне: проверка правильности вычислений без повторного вычисления и защита конфиденциальности путем предоставления ZK-доказательств без раскрытия сырых данных. В настоящее время ZK-технология в основном используется для проверки правильности вычислений в Layer2, а в будущем внимание будет уделено созданию ZK-включаемых виртуальных машин. В плане развития Ethereum ZK является основной составляющей фазы Verge, интегрирующей SNARKs в L1 EVM. Также ZK-технологию применяют различные решения Layer2. Основатель Ethereum Виталик Бутерин заявил: «Через 10 лет все Rollups будут ZK».
• Расширение экосистемы Cosmos
  • После краха Луны в 2022 году экосистема Cosmos значительно пострадала. Однако, несмотря на спад, экосистема не погибла. Вместо этого появилось множество новаторских проектов, включая Celestia в качестве лидера в слоях доступности данных и Dymension в качестве лидера в слоях расчетов.
  • Экосистема Cosmos использует многоцепочечную архитектуру, поддерживающую одновременную работу нескольких независимых блокчейнов, взаимодействующих друг с другом и обеспечивающих высокую межоперабельность.
  • Космос использует модульное проектирование, позволяя разработчикам выбирать и комбинировать различные модули для создания собственных цепей приложений, обеспечивая значительную автономию и гибкость.
  • Однако Космос также сталкивается с несколькими проблемами, включая высокие затраты, связанные с созданием и поддержанием цепочек приложений, отсутствие модели доходов для Cosmos Hub и неустойчивую экономическую модель. Эти проблемы будут нужно решить в будущем.
• Рост экосистемы Биткойн:
  • С момента введения протокола Ordinals внимание к экосистеме биткойна значительно усилилось. За последний год мы наблюдали всплеск трендов по инкрипции, развитие BTC Layer 2 и восторженность по поводу рестейкинга биткойна.
  • Направления развития экосистемы биткоина в основном двоякие: одно - расширение на основе собственных технических характеристик биткоина, а другое - интеграция с EVM (Ethereum Virtual Machine), обеспечение ликвидности между экосистемами биткоина и эфириума.
  • Эфириум можно рассматривать как модульное расширение Биткоина или даже как испытательный полигон. Многие зрелые технологии Ethereum могут быть напрямую применены к экосистеме Bitcoin. Это привело к появлению различных модульных проектов, в том числе проектов по обеспечению доступности данных, таких как Nubit, проектов уровня 2, таких как Merlin и BitLayer, и общих служб безопасности Биткойна (рестейкинг), таких как Babylon.

Disclaimer：

1. Эта статья перепечатана из [Юэ Сяою]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Юэ Сяою]. Если возникнут возражения по поводу этой репринта, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда и они быстро справятся с этим.
2. Отказ от ответственности: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно мнениями автора и не являются инвестиционными советами.
3. Перевод статьи на другие языки выполняется командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиатство переведенных статей запрещено.