模块化区块链深度剖析：一个自由市场终将走向分工合作

“请给我以我所要的东西吧，同时，你也可以获得你所要的东西。”

亚当斯密在《国富论》中第一次提出了分工合作的观点，并系统全面地阐述了分工合作对市场整体效率的提升。

模块化的本质是就是分工合作，一个完整系统可以拆分为可替换的不同模块，不同的模块是独立的、安全的和可扩展的，同时不同的模块可以组合在一起，实现整个系统的运作。

一个自由市场终将走向分工合作，从而带动整体效率的巨大提升。

目前，模块化是区块链行业的核心叙事之一，虽然现在市场的注意力不在这类底层基建项目，但是底层基建的完善是推动行业发展的重要力量。

本文将对模块化区块链进行深度剖析，全面了解模块化的发展历程、当前市场格局以及未来的发展方向。

1. 什么是模块化

其实，区块链行业中的模块化发展由来已久，我们可以站在模块化的视角再回顾下整个行业的发展。

最早的比特币链就是一个完整的系统，各个模块紧密结合，实现“比特币”的转账、记账等货币能力。

但是比特币链的问题主要是扩展性不足，无法承载更多的使用场景，因此出现了被称为世界计算机的以太坊。

可以说以太坊就是比特币的模块化，为比特币链增加了执行模块，即EVM（Ethereum Virtual Machine，以太坊虚拟机）。

虚拟机就是程序代码的执行环境。比特币只能执行较简单的转账等操作，如果要运行复杂的代码，需要引入虚拟机。

因此，在以太坊链上，出现了各类区块链应用，比如DeFi（去中心化金融）、NFT（可以理解为数字藏品）、SocialFi（去中心化社交）、GameFi（区块链游戏）等。

后来，以太坊的性能也无法满足日益增长的各类应用场景的需求了，又出现了各种Layer2网络，也就是以太坊的模块化，将以太坊的执行模块转移到链外，从而变相实现了扩容。

所谓Layer2，中文叫第二层，就是在以太坊链这个一层网络基础上，再架设一层网络，将大量的计算转移到这个网络上，然后再将计算结果回传到以太坊上，从而减少以太坊的计算量，提升了以太坊的速度。

以太坊的执行层被模块化后，随着各类Layer2的涌现，以太坊进一步被模块化，整体被拆分为了四层：

执行层：主要负责处理交易和执行智能合约；（类比一场球赛，根据球赛规则打球）

结算层：验证执行层状态并解决争议，完成交易的最终结算，确保资产的转移和记录永久保存在区块链上，决定区块链的最终状态；（解决球赛中出现的问题）

数据层：通常包括数据存储、传输和验证等功能，保证区块链网络的透明度和信任；（直播或记录球赛的情况）

共识层：通过特定的共识算法验证交易并创建新块，实现网络中数据和交易的一致性；（确保大家对同一场球赛的结果认知相同）

每一层都出现了各类项目，每一层的效率都在提升，将各类项目拼装之后很容易就可以构建一个新区块链。

这里可以类比计算机行业的发展。

最早是苹果的一体机，微软的Windows系统出现后，市场上出现了很多组装机，每部分组件你都可以购买很高的配置，最终组装成一个高性能的计算机。

在区块链世界里，如果一个链想要便宜的存储，就可以使用独立的数据可用性层，类似外接硬盘，存储空间大，便宜好用。除了数据层，每一模块都是可插拔的，灵活组装。

但是组装机出现后，并没有完全替代苹果这样的一体机。

因为有很多用户并不关心或者说没有精力去研究各类配置，他们只想要一台好用的计算机。一体机可以使得各部分组件的协作配合最好，也就使得每部分的效率发挥到最大，反而比配置更高的组装机的体验更好。

比如Layer1主流公链之一的Solana，就是一个典型的“一体机”，没有模块化，但是性能也极高，上面诞生了很多热门项目。

所以我们可以看到模块化的显著优势以及隐含劣势，

优势：

去中心化：通过将数据层分离，降低对节点的硬件要求从而提高节点数量，提高网络去中心化程度的同时不比引入额外的信任假设；

简化链部署：通过利用模块化设计, 新区块链的启动成本和设计架构的开发成本降低；

提高链的性能：各个模块的性能都得到了巨大的提升，对以太坊来说，就是实现了以太坊的扩容；

促进生态繁荣：各模块承担不同功能，又保证整体的安全性；

提高用户体验：比如降低使用难度、降低交易费用

劣势：

安全性：与一体化区块链不同, 将数据层委托给第三方可能带来风险，无法像一体链那样去信任的确保安全。因此模块化架构并不安全，尤其是在需要大量跨链通信的情况下，黑客的攻击面更广。

复杂性：复杂的设计带来了更高的风险。由于模块化建设中有众多模块可供选择，而不同模块之间存在潜在的盲盒风险，如何构建更加稳定的模块化系统便成为了一个需要关注的问题。

2. 关键项目分析

从全局的视角看，整体可以分为三大层，

应用层：

各类DApp应用（去中心化应用），构建在区块链之上

目前包含了几大类别，包括Wallet（钱包，Web3世界的门户）、DeFi（去中心化金融）、NFT（可以理解为数字藏品）、SocialFi（去中心化社交）、GameFi（区块链游戏）等。

中间层：

如果应用层直接与区块链交互，性能、用户体验都会受到区块链技术特性的很大制约，尤其是现在是多链格局，市场上有非常多的区块链，各自的技术架构、系统特性等各不相同，应用的开发难度以及用户体验都受到了很大影响。

为了提升用户体验以及应用的开发难度，出现了这样的中间层，横向拉通各类区块链，并把区块链的特性封装起来，为应用开发提供各类技术中间件，包括账户抽象（即用户的账户可以被编程，扩展出各种复杂功能）、链抽象（即把链抽象之后，用户侧无需感知各个链的差异，基于自己的意图直接使用各个链）等等。

公链层：

执行层：分为EVM（以太坊虚拟机）、等效EVM（与EVM兼容的虚拟机）、并行EVM（支持并行交易的EVM）、模块化VM（非EVM类型的虚拟机）

结算层：除了可以结算到以太坊上，目前主要的结算模块化项目是Dymension；

数据层：也叫数据可用性层，这一层的项目是最多的，因为数据存储的成本占据了交易费用的大头，因此市场上有很强的需求获取便宜好用的存储模块，以太坊本身的存储太贵，模块化项目中龙头是Celestia，比特币生态的头部项目主要是Nubit；

共识层：Celestia也做了共识层，但是这就动摇了以太坊的根基，以太坊社区不承认采用Celestia作为共识层的公链是以太坊的Layer2，而且Celestia的安全性并未像以太坊那样已经得到了时间的验证，安全度不足；

接下来，我们具体分析一下三个关键的项目，Celestia、Dymension、AltLayer。

2.1 Celestia

基础介绍

作为首个提出模块化区块链概念的项目，Celestia可以说是模块化赛道的先驱，尤其是其币价爆拉之后，吸引了市场的注意，从而打开了整个赛道的天花板。

构建一个可扩展的数据可用性层，从而实现下一代可扩展的区块链架构——模块化区块链，旨在使任何人都能以最小的开销轻松部署自己的区块链。

运作机制

数据可用性采样

Celestia 不处理交易的有效性，也不执行交易。它仅对交易进行打包排序和广播，所有交易有效性规则均由客户端的 Rollup 节点强制执行（即实现共识层和执行层的解耦）

数据验证方式：抽象地说，可以将区块数据划分为方阵（例如 8x8），通过编码，在原始数据上添加额外的「校验」行和列，形成更大的方阵（例如 16x16）。通过对这个大方阵内的部分数据进行随机采样并验证其准确性，就可以确保整体数据的完整性和可用性，即使部分数据丢失或损坏，仍然可以使用校验和数据恢复整个数据

主权Rollup

交易验证方式：主权 Rollup 与智能合约 Rollup（如 Optimism、Arbitrum、zkSync 等）之间的主要区别在于交易验证方式。在智能合约 Rollup 中，交易由部署在以太坊上的智能合约进行验证。而在主权 Rollup 中，Rollup 节点本身负责验证交易

升级方式：

量子引力桥（QGB）

充当了Celestia和以太坊（或其他EVML1链）之间的桥梁，实现了两个网络之间的数据和资产传输