本文由BlockWeeks编译整理
在加密货币十四年的发展史中，开发者与观察者提出过形形色色的理论、学说与技术，试图破解区块链的「扩容三难困境」——即任何一条公有链都无法同时实现最大程度的去中心化、安全与可扩展性。尽管不同项目已经提出并落地了多种各具取舍的解决方案，市场对更简洁、更全面的解法需求依然存在，而至今尚无一种方案被证明真正成功。
近年来，一种名为「区块链模块化」的新论调开始兴起。随着 Celestia 区块链的推出，加密行业今年将首次看到这一理论被大规模付诸实践。Celestia 是一条专门为支持 Layer-2 rollup 而优化的 Layer-1 区块链，而 rollup 本身承担通用型区块链计算。由于 Celestia 自身并不原生支持通用计算，而是把智能合约执行的责任外包给其他 Layer-2 网络，因此理论上的设想是：Celestia 可以成为一张高度可扩展、可互操作的 rollup 网络的骨干，并且最重要的是，在不牺牲去中心化与安全的前提下实现这一模块化愿景。
模块化论的提出：拆解而非堆叠
模块化理论的核心主张是：现代区块链的核心功能——执行（execution）、结算（settlement）、数据可用性（data availability）与共识（consensus）——本身就应当被拆散，分置于不同的层级或网络之中，从而让每一层都能被单独调优并做到极致，同时不牺牲任何一层的保真度。本报告将系统梳理区块链模块化论，并对模块化区块链技术栈的各个组成部分做一次全面概览。
区块链三难困境：三条难以同时拉满的赛道
去中心化
去中心化指的是用户参与并强化网络规则的分布化与公共化程度。传统上，它由区块链上独立节点运营者的数量来衡量。节点运营者是指运行软件、验证网络上最终确认的区块与交易的个体或实体，这与矿工或验证者不同——后者运行软件来生产并向链上追加新区块。很多时候，矿工与验证者除了运行用于出块的软件外，还必须同时运行全节点，才能获得对网络状态的最新视图。衡量一条链去中心化程度的次要指标还包括客户端多样性（client diversity）与代币供应分布。
安全性
安全性指区块链抵抗协同攻击的韧性。恶意行为者破坏一条链安全的方式包括：中止或扰乱出块、重写交易历史，以及审查网络上某类活动的执行。一条链抵御这些攻击的能力，取决于利益相关方为网络投入或锁定的价值总量。以比特币为例，利益相关方每秒消耗的算力总量，让攻击者破坏网络的成本高到（也就是高 prohibitive 到）不可承受。矿工负责推进比特币区块链，而多数攻击类型都需要在任一给定时期内聚集超过 51% 的矿工算力。在以太坊上，被质押的 ETH 总量为网络提供了对抗重组攻击（即试图重写链上历史的攻击）的保障。验证者目前的门槛是 32 ETH 存款（该门槛在不久的将来可能调整），他们负责推进以太坊区块链；攻击该网络需要操纵至少三分之二被质押的 ETH。而操纵三分之一被质押 ETH 虽会阻止以太坊达成链最终性，却不会阻止出块，也不会破坏链的活性。
可扩展性
可扩展性是三难困境中的第三条、也是最后一条属性，或许也是过去十年技术专家最专注改进的一项。比特币 2009 年上线时最大区块大小为 1MB。固定的小区块上限限制了每个时间间隔内可打包的数据量，实质上限制了网络的交易吞吐量。尽管 2017 年的隔离见证（SegWit）升级把区块大小上限实质上提高到 4MB，但「限制区块最大尺寸」这一属性依然为网络吞吐量设置了天花板。
截至 2023 年，比特币每秒处理约 7 笔交易（TPS），与中心化支付通道相比差距悬殊——例如 Visa 的 TPS 高达 24,000。为在不牺牲去中心化属性的前提下提升可扩展性，比特币社区把重心放在了二层（Layer 2）技术上。相应地，以太坊社区则选择了「以 rollup 为中心」的路线图。
模块化技术栈的四层分工
在模块化框架下，执行层负责处理交易与运行智能合约；结算层负责为 rollup 提供争议解决、桥接与最终性保障；数据可用性层负责存储并证明交易数据已公开可获取；共识层则负责对数据排序达成一致。Celestia 的定位正是把共识与数据可用性从执行与结算中剥离出来，让执行与结算层可以专注自身优化。
Celestia：模块化论的第一次大考
Celestia 协议本身极为精简，作为一条区块链其功能也相当有限，因此 Celestia 的长期成功在很大程度上取决于那些把它当作数据可用性层（DA 层）的应用与协议的采用情况。相比 Celestia 自身的上线，同步推出的执行层（如 Eclipse、Argus）与结算层（如 Neutron、Dymension）才是吸引终端用户与资本的关键。Celestia 不原生具备智能合约部署或交易执行能力，也不原生支持跨 rollup 桥接或争议解决。因此，Celestia 的采用取决于搭建在其之上的执行层与结算层的采用。作为一条区块链，Celestia 的主要优势在于相比以太坊等现有链，它被优化为以更低成本、更高速度执行数据可用性职能。
Celestia 网络设置了激励计划，参与者可承担验证者、桥节点、存储节点与轻节点等不同任务以换取积分，这些积分未来可能兑换为主网代币。9 月，Celestia 基金会公布了原生代币 TIA 的分配细节，团队计划于当年晚些时候在主网启动该协议。目前已有众多项目在 Celestia 之上构建。
更广泛的背景是，模块化的分工催生了多样化的数据可用性方案。执行层可以选择把批量交易数据发布到独立的 DA 层或以太坊等单体链上，也可以发布到许可制的计算机节点网络中。节点运营者负责保存所发布数据的副本，并在收到请求时向执行层节点提供这些数据。与前几种 DA 方案相比，这类「数据可用性委员会」（DAC）更容易落地，因为它们只需要协调有限的节点即可。
悬而未决的问题与风险
围绕数据可用性采样（DAS）的创新提升了区块链为 DA 而扩展的能力，同时也为高度可扩展、以应用为核心的执行层打开了新的设计空间。但在这一动态中，若干假设仍待检验：为保障各层免受欺诈与攻击而重构的费用架构、执行层所能达到的可扩展性水平，以及去中心化治理模式——后者是一个和区块链三难困境一样古老的问题。
模块化是区块链可扩展性的一条令人振奋的前进路径，它试图解决项目方已经在下注和建设的去中心化与安全问题。然而，实现这一模块化愿景的关键，在于区块链开发者持续创新技术栈的每一层，而不仅是 DA 层，也包括执行层与结算层。Celestia 团队将在今年推出其 DA 层，但真正能证明模块化论正确的是搭建在 Celestia DA 层之上的创新与项目。就此而言，未来数年最值得观察与评估的，正是接入 Celestia 的执行层与结算层的采用情况。
正在进行的研究议题还包括 MEV 与再质押（re-staking）对模块化技术栈的影响。此外，交易最终性延迟上升、以及构建于应用专属 rollup 之上的 dApp 之间可组合性下降，都是拆解区块链各项功能后产生的「三阶后果」，而结算型 rollup 尤其正试图缓解这些问题。由于模块化项目整体仍处早期，rollup 与新兴 DA 层之间的竞争格局难以预测；但早期分析确实显示，dApp 活动向单一结算层与 DA 层集中的可能性较高。模块化论的演进，已经让包括以太坊在内的众多通用型区块链在应对三难困境、求解长期可扩展性时发生了范式转变。
结论
在模块化带来的收益被充分实现与严格评估之前，仍有大量工作要做。但加密领域中区块链开发者围绕模块化论日益形成的共识，印证了这些理念在未来数年内重塑区块链技术的强大潜力。
