模組化區塊鏈理論崛起 Celestia 首度大規模落地

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1 小時前來源: blockweeks.com
模組化區塊鏈理論崛起 Celestia 首度大規模落地

本文由BlockWeeks編譯整理

在加密貨幣十四年的發展史中,開發者與觀察者提出過形形色色的理論、學說與技術,試圖破解區塊鏈的「擴容三難困境」——即任何一條公有鏈都無法同時實現最大程度的去中心化、安全與可擴展性。儘管不同項目已經提出並落地了多種各具取捨的解決方案,市場對更簡潔、更全面的解法需求依然存在,而至今尚無一種方案被證明真正成功。

近年來,一種名為「區塊鏈模組化」的新論調開始興起。隨著 Celestia 區塊鏈的推出,加密行業今年將首次看到這一理論被大規模付諸實踐。Celestia 是一條專門為支持 Layer-2 rollup 而優化的 Layer-1 區塊鏈,而 rollup 本身承擔通用型區塊鏈計算。由於 Celestia 自身並不原生支持通用計算,而是把智能合約執行的責任外包給其他 Layer-2 網絡,因此理論上的設想是:Celestia 可以成為一張高度可擴展、可互操作的 rollup 網絡的骨幹,並且最重要的是,在不犧牲去中心化與安全的前提下實現這一模組化願景。

模組化論的提出:拆解而非堆疊

模組化理論的核心主張是:現代區塊鏈的核心功能——執行(execution)、結算(settlement)、數據可用性(data availability)與共識(consensus)——本身就應當被拆散,分置於不同的層級或網絡之中,從而讓每一層都能被單獨調優並做到極致,同時不犧牲任何一層的保真度。本報告將系統梳理區塊鏈模組化論,並對模組化區塊鏈技術棧的各個組成部分做一次全面概覽。

區塊鏈三難困境:三條難以同時拉滿的賽道

去中心化

去中心化指的是用戶參與並強化網絡規則的分布化與公共化程度。傳統上,它由區塊鏈上獨立節點運營者的數量來衡量。節點運營者是指運行軟件、驗證網絡上最終確認的區塊與交易的個體或實體,這與礦工或驗證者不同——後者運行軟件來生產並向鏈上追加新區塊。很多時候,礦工與驗證者除了運行用於出塊的軟件外,還必須同時運行全節點,才能獲得對網絡狀態的最新視圖。衡量一條鏈去中心化程度的次要指標還包括客戶端多樣性(client diversity)與代幣供應分布。

安全性

安全性指區塊鏈抵抗協同攻擊的韌性。惡意行為者破壞一條鏈安全的方式包括:中止或擾亂出塊、重寫交易歷史,以及審查網絡上某類活動的執行。一條鏈抵禦這些攻擊的能力,取決於利益相關方為網絡投入或鎖定的價值總量。以比特幣為例,利益相關方每秒消耗的算力總量,讓攻擊者破壞網絡的成本高到(也就是高 prohibitive 到)不可承受。礦工負責推進比特幣區塊鏈,而多數攻擊類型都需要在任一給定時期內聚集超過 51% 的礦工算力。在以太坊上,被質押的 ETH 總量為網絡提供了對抗重組攻擊(即試圖重寫鏈上歷史的攻擊)的保障。驗證者目前的門檻是 32 ETH 存款(該門檻在不久的將來可能調整),他們負責推進以太坊區塊鏈;攻擊該網絡需要操縱至少三分之二被質押的 ETH。而操縱三分之一被質押 ETH 雖會阻止以太坊達成鏈最終性,卻不會阻止出塊,也不會破壞鏈的活性。

可擴展性

可擴展性是三難困境中的第三條、也是最後一條屬性,或許也是過去十年技術專家最專注改進的一項。比特幣 2009 年上線時最大區塊大小為 1MB。固定的小區塊上限限制了每個時間間隔內可打包的數據量,實質上限制了網絡的交易吞吐量。儘管 2017 年的隔離見證(SegWit)升級把區塊大小上限實質上提高到 4MB,但「限制區塊最大尺寸」這一屬性依然為網絡吞吐量設置了天花板。

截至 2023 年,比特幣每秒處理約 7 筆交易(TPS),與中心化支付通道相比差距懸殊——例如 Visa 的 TPS 高達 24,000。為在不犧牲去中心化屬性的前提下提升可擴展性,比特幣社區把重心放在了二層(Layer 2)技術上。相應地,以太坊社區則選擇了「以 rollup 為中心」的路線圖。

模組化技術棧的四層分工

在模組化框架下,執行層負責處理交易與運行智能合約;結算層負責為 rollup 提供爭議解決、橋接與最終性保障;數據可用性層負責存儲並證明交易數據已公開可獲取;共識層則負責對數據排序達成一致。Celestia 的定位正是把共識與數據可用性從執行與結算中剝離出來,讓執行與結算層可以專注自身優化。

Celestia:模組化論的第一次大考

Celestia 協議本身極為精簡,作為一條區塊鏈其功能也相當有限,因此 Celestia 的長期成功在很大程度上取決於那些把它當作數據可用性層(DA 層)的應用與協議的採用情況。相比 Celestia 自身的上線,同步推出的執行層(如 Eclipse、Argus)與結算層(如 Neutron、Dymension)才是吸引終端用戶與資本的關鍵。Celestia 不原生具備智能合約部署或交易執行能力,也不原生支持跨 rollup 橋接或爭議解決。因此,Celestia 的採用取決於搭建在其之上的執行層與結算層的採用。作為一條區塊鏈,Celestia 的主要優勢在於相比以太坊等現有鏈,它被優化為以更低成本、更高速度執行數據可用性職能。

Celestia 網絡設置了激勵計劃,參與者可承擔驗證者、橋節點、存儲節點與輕節點等不同任務以換取積分,這些積分未來可能兌換為主網代幣。9 月,Celestia 基金會公布了原生代幣 TIA 的分配細節,團隊計劃於當年晚些時候在主網啟動該協議。目前已有眾多項目在 Celestia 之上構建。

更廣泛的背景是,模組化的分工催生了多樣化的數據可用性方案。執行層可以選擇把批量交易數據發布到獨立的 DA 層或以太坊等單體鏈上,也可以發布到許可制的計算機節點網絡中。節點運營者負責保存所發布數據的副本,並在收到請求時向執行層節點提供這些數據。與前幾種 DA 方案相比,這類「數據可用性委員會」(DAC)更容易落地,因為它們只需要協調有限的節點即可。

懸而未決的問題與風險

圍繞數據可用性採樣(DAS)的創新提升了區塊鏈為 DA 而擴展的能力,同時也為高度可擴展、以應用為核心的執行層打開了新的設計空間。但在這一動態中,若干假設仍待檢驗:為保障各層免受欺詐與攻擊而重構的費用架構、執行層所能達到的可擴展性水平,以及去中心化治理模式——後者是一個和區塊鏈三難困境一樣古老的問題。

模組化是區塊鏈可擴展性的一條令人振奮的前進路徑,它試圖解決項目方已經在下注和建設的去中心化與安全問題。然而,實現這一模組化願景的關鍵,在於區塊鏈開發者持續創新技術棧的每一層,而不僅是 DA 層,也包括執行層與結算層。Celestia 團隊將在今年推出其 DA 層,但真正能證明模組化論正確的是搭建在 Celestia DA 層之上的創新與項目。就此而言,未來數年最值得觀察與評估的,正是接入 Celestia 的執行層與結算層的採用情況。

正在進行的研究議題還包括 MEV 與再質押(re-staking)對模組化技術棧的影響。此外,交易最終性延遲上升、以及構建於應用專屬 rollup 之上的 dApp 之間可組合性下降,都是拆解區塊鏈各項功能後產生的「三階後果」,而結算型 rollup 尤其正試圖緩解這些問題。由於模組化項目整體仍處早期,rollup 與新興 DA 層之間的競爭格局難以預測;但早期分析確實顯示,dApp 活動向單一結算層與 DA 層集中的可能性較高。模組化論的演進,已經讓包括以太坊在內的眾多通用型區塊鏈在應對三難困境、求解長期可擴展性時發生了範式轉變。

結論

在模組化帶來的收益被充分實現與嚴格評估之前,仍有大量工作要做。但加密領域中區塊鏈開發者圍繞模組化論日益形成的共識,印證了這些理念在未來數年內重塑區塊鏈技術的強大潛力。