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Vitalik 在其 Endgame 一文中,描绘了他以为的 Ethereum 最终形态,其中破费⼤量篇幅描绘了⼀个由 Rollups 和 DA 构建起来的新以太坊。

原文:《破局之路的探索——区块链模块化》by Codex Labs

审阅:ECN

⾃ Vitalik Buterin 提出 The Blockchain Trilemma 已经有 5 年之久,⽆论是 ETH-core 社区,照样其他公链的开发者们,都试图找到打开下⼀代区块链的钥匙。

Vitalik 在其 Endgame 一文中,描绘了他以为的 Ethereum 最终形态,其中破费⼤量篇幅描绘了⼀个由 Rollups 和 DA 构建起来的新以太坊。这⽆疑在某种水平上,指明晰以太坊未来⼗年的破局之路 ⸺ 模块化。

⽽我们知道,实在不管是以太坊照样新公链们,都早就最先了⾃⼰的模块化之路,只是“答卷”⽅式各有差异,也形成了截然差其余手艺蹊径。

1. 区块链分层

实在以太坊本⾝已经将区块链分为了多层,只是在 1.0 时代中,节点肩负了所有层级的职责。我们可以遵照以太坊的思绪,将区块链拆分成四个层级:

回归到以太坊是“天下盘算机”的叙事逻辑中,将区块链的模块和盘算机结构进⾏类⽐, 那么:

  • 区块链的执⾏层 ⇒ 盘算机的操作系统 (真正执⾏指令的环境)

  • 区块链的 DA 层 ⇒ 盘算机的内存 (实现短期数据存取)

  • 区块链的结算层 ⇒ 盘算机的 CPU (硬件保证指令执⾏的准确性)

值得⼀提的是,EigenLayr 项⽬中⼗分具有开创性地将共识层进⾏了进⼀步的支解,他将 PoS 共识层 的作⽤明白成认真维护漫衍式系统的⼀致性以及通过质押等机制来维护⽹络的信托基础。从⽽⼜产⽣了两个⼦层:

  • 信托层:由最底层的验证者节点组成,或者说由质押加⼊以太坊⽹络的硬件实体组成

  • ⼀致性层:毗邻各个节点,从⽽维护这个庞⼤的漫衍式系统的⼀致性

正是这些层级(模块)的区分,为区块链的模块化生长提供了基础,从⽽泛起了对主链林林总总的拆 解⽅案。

2. 项目映射

在我们上⾯提到的分层逻辑中,信托是从共识(信托)端逐渐转到达执⾏层的,⽽星散模块的核⼼出 发点,就是在尽可能不危险原有信托系统的条件下,减轻主⽹的肩负。

2.1 Secured Rollups

显然第⼀个被拆解出来的,就是位于信托系统末尾的执⾏层。于是基于以太坊的种种 Rollups 应运⽽ ⽣,⽆论是基于诓骗证实的乐观性 Rollups, 照样基于有用性证实的 zk-Rollups,现有的解决⽅案都是 将执⾏层交给链下,⽽结算、DA和共识则交给了 Layer1 去继续肩负,这固然是最相符直觉的⽅案。

我们将其称为 Secured Rollups,可以明白为被 Layer1 珍爱着的 Rollups,这⼀名字泉源于以太坊官 ⽅⽂档中,关于 Scailing 的形貌:

For some solutions the layer 2 instance then batches them into groups before anchoring them to layer 1, after which they are secured by layer 1 and cannot be altered. The details of how this is done vary significantly between different layer 2 technologies and implementations.

然而,有“拆解”往往就意味着“毗邻”的问题就会浮出⽔⾯,当下⼏乎所有主流的 Rollups 都掌握着生意定序的中⼼化权⼒。固然,作为毗邻执⾏层和主⽹的主要组件,Sequencer 的中⼼化一定是有助于提升系统效率的,然则生意定序权⼒的⾼度集中所组成的“⿊暗森林”让⼈难免陷⼊对于 MEV 攻击的担忧中(Shutter Network 正致⼒于通过引⼊阈值加密手艺来使 Sequencer 去信托化)。

2.2 Sovereign Rollups

当前以太坊上的 Rollup 将其区块直接宣布到基于 EVM 的智能合约,也称为桥合约。该合约有用地实现了⼀个⽤于 Rollup 的链上轻客⼾端,该客⼾端吸收区块头并处置诓骗或有用性证实。

在这个模子中,我们以为以太坊被奉为 Rollup 的耦合结算层,其中 Rollup 是以太坊的“婴⼉链”,⽽不是⼀种 拥有⾃⼰权力的独⽴链。

打个不适当的⽐⽅,仅星散出执⾏层的以太坊 Rollups ,就像是只进⾏“搬砖”(盘算)的“打⼯仔”,⽽没有任何介入终局(结算)的权⼒,砖头最终以什么⽅式、什么顺序摞起,都照样 L1 说了算。

Celestia 的设计显然为 Rollups 争取到了更多的权⼒,它界说了⼀种新的模块支解的⽅式:Sovereign Rollups,即主权 Rollups.

Celestia 上的主权 Rollup 不会将他们的区块宣布到智能合约中,⽽是直接作为原始数据宣布到链上。Celestia 共识和数据可⽤性层不注释或对 Rollup 区块执⾏任何盘算,也不为 Rollup 运⾏链上轻客⼾端。

2.3 Danksharding

不管是 Danksharding 照样原先的数据分⽚的⽅案,本质上都是希望解决 DA 层的问题。在模块化区块链的语境下,Danksharding 显然提升了以太坊主⽹对数据可⽤性层的肩负能⼒。

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以太坊统计网

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Danksharding 借助数据可用性采样(Data Availability Sampling, DAS)手艺来实现“去中央化的验证者”,这一点上与 Celestia 的解决方案是很相似的。

只管我们知道以太坊共识层的最终形态仍然会肩负结算和数据可用性的职责。但 DAS 手艺实现的验证事情的下放,大大降低了介入网络验证的成本,从而进一步释放了主网的性能。

在 Danksharding 分叉后,以太坊主⽹肩负着部门对数据可⽤性审查的权⼒,⽽ Rollups 除了原先执 ⾏层的职责,还肩负着 DA 层的权⼒。

2.4 EigenLayr

我们上⾯提到了 EigenLayr 对于共识层的进⼀步细分,它将以太坊的信托层从整个⽹络中剥离出来, 并试图在信托层上构建独⽴的⼀层 ⸺ EigenLayer. 这⼀层依托于以太坊信托层⽹络(或者说以太坊庞

⼤的质押资源)来提供应基础设施/中央件服务商⼀个可以⾃由构建共识、应⽤的平台。

⽽这其中,若何毗邻以太坊信托层和 EigenLayer 即是整个设计的要害之处。EigenLayr 巧妙地提出了⼀个全新的看法 ⸺ Restaking。以太坊上的质押节点们可以⾃愿选择加⼊ EigenLayr。⽽另⼀边,对于 性能层⾯有更多需求的中央件/基础设施服务商也可以选择将⾃⼰的⽹络搭建在 EigenLayr 上。

EigenLayr 的星散⽅案相当于仅“借⽤”了以太坊的信⽤(共识)基础,⽽在此基础之上,我们可以展 开⽆尽的遐想,⽆论是构建全新的主权链,照样搭建基础设施⽹络,都有了可能性。⽽在这些可能性背后,是以太坊主⽹庞⼤的信⽤基础在背书。

2.5 Arweave

我们可以发现,以太坊模块化之路上可⻅的未来⾥,主⽹依旧要保持着对共识层的控制,或者说共识 层作为以太坊灵魂的存在,是搜集介入者和价值的“圣杯”。

同样是模块化区块链,Arweave 显然独树⼀帜,它跳出了以太坊的叙事逻辑,即构建了⼀套基于存 储共识的设计范式。

在 Arweave 的设计中,主⽹作为整个图灵机的纸带,在底层纪录这些状态以 及各个修改状态的生意,实现了存储和盘算资源的星散。

可以说 Arweave 重新界说了我们的模块化支解,它使⽤ DA 层来保障共识,⽽执⾏、结算都交给了链外。

固然价值就是:⽤⼾为了获得最新状态数据的有用性保证,需要在内陆执⾏链下盘算前,先下载 所有历史状态数据并进⾏⼀遍验证盘算,这显然会带来效率问题(KYVE Network 正致⼒于解决这部门⼯作引发的效率低下问题)。

3.总结

纵观这些区块链模块化之路的探索,虽百花⻬放,但仍然有迹可循。究其基本,差其余蹊径选择的源动⼒往往照样来⾃于其对于市场需求的差异明白。

这轮 DeFi 掀起的⼤⽜市,让⼤家对于以太坊可扩展性、差异链的可组合性产⽣了迫切的需求。也正是基于这些需求,致⼒于缓解主⽹压⼒的众多解决⽅案袍笏登场。若是说,未来区块链⽹络的叙事逻辑仍然是以⾦融原语构建的,那么也许以 Rollups 为核⼼的 ETH2.0 将是模块化之路可⻅的终点。

若是我们跳出去中⼼化⾦融语境的约束,实验想象区块链更⼴⼤的应⽤呢?⼤型游戏、真实天下资产 生意、去中⼼化社交⽹络等等,那我们也许就需要⼀个新的模块化⽅案来充实释放每个模块的效能。

⽽另⼀⽅⾯,对于公链本⾝的生长⽽⾔,共识才是公链最核⼼的价值。就犹如我们上⾯提到的那样,以太坊⽆论若何生长,都不会甩掉其共识层去换取性能。

⽽区块链模块化的蹊径,绝不仅是思量性能上的⼀味扩张,更主要的要回到区块链本⾝的属性上来,从共识中获取价值,再通过价值回馈共识,从⽽构建更强的共识。

参考文章:

Endgame

https://vitalik.ca/general/2021/12/06/endgame.html

《Vitalik: 以 rollup 为中央的以太坊最终图景》(中文版)

Rolling Shutter: MEV protection built into Layer 2

https://blog.shutter.network/announcing-rolling-shutter/

Proto-Danksharding FAQ

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq

《Vitalik: Proto-Danksharding FAQ》(中文版)

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