您正在閱讀 Web3Caff Research 免費試讀系列內容，解鎖本平台全部 Web3 研究報告及欄位內容，與更多 Web3 精英共尋一線風向，可點此 訂閱 PRO 會員
模組化區塊鏈是一種創新的區塊鏈設計範式，旨在透過專業化和分工來提高系統的效率和可擴展性。在模組化區塊鏈誕生之前，單一（Monolithic）鏈需要處理所有的任務，包括執行層、資料可用性層、共識層以及結算層。模組化區塊鏈將這些工作視為可自由組合的模組來解決這些問題，每個模組都專注於特定的功能。
簡單來說，執行（Execution）層負責處理和驗證所有交易，以及管理區塊鏈狀態變更；共識（Consensus）層就交易順序達成協議；結算（Settlement）層用於完成交易，驗證證明，並在不同執行層之間架起橋樑；資料可用性（Data Availability）層負責確保所有必要的資料對網路中的參與者是可取得的，以便於驗證。
模組化區塊鏈的趨勢不僅是技術上的變革，更是推動整個區塊鏈生態系統迎接未來挑戰的重要策略。因此，GeekCartel 將透過本份研報對模組化區塊鏈的概念以及相關項目進行分析，旨在提供全面、實用的模組化區塊鏈知識解讀，幫助讀者更好地理解模組化區塊鏈，同時展望未來的發展趨勢。
作者：Chloe，GeekCartel，Web3Caff Research 機構研究成員
致謝：感謝 Severus 和 Jiayi 對本篇研報提出有見地的評論與回饋
字數：全文共 11000+ 字
聲明： Web3Caff Research 免費試讀系列內容允許轉載，轉載請完整遵守轉載規則，違者必究
目錄
- 模組化區塊鏈的先導者– Celestia
- 探索區塊鏈生態中的模組化方案
- 執行層模組化
- 以太坊 Layer2：建構未來的擴容解決方案
- B² Network：開創比特幣 ZK-Rollup
- DA 層模組化
- EigenDA：為 Rollup 技術賦能
- Nubit：比特幣上第一個模組化 DA 解決方案
- 其他解決方案
- EthStorage – 動態的去中心化存儲
- AltLayer – 模組化客製化服務
- Dymension – 全端模組化
- 執行層模組化
- 多生態模組化區塊鏈對比
- 總結與展望
- 衍生路線思考
- EigenLayer：去中心化以太坊 Restaking 協議
- Babylon：為 Cosmos 與其他 PoS 鏈提供比特幣安全性
- 參考文獻
模組化區塊鏈的先導者– Celestia
在 2018 年，Mustafa Albasan 和 Vitalik Buterin 發表了一篇開創性的文章，為解決區塊鏈的可擴展性問題提供了新想法。「資料可用性抽樣與詐欺證明」介紹了一種方法，透過這種方法區塊鏈能隨著網路節點增加而自動擴展儲存空間。 2019 年，Mustafa Albasan 深入研究並撰寫了 “ Lazy Ledger ”，提出了一個只處理數據可用性的區塊鏈系統概念。
基於這些理念，Celestia 應運而生，作為第一個採用模組化結構的資料可用性（DA）網路。它利用 CometBFT 和 Cosmos SDK 構建，是一個權益證明（PoS）區塊鏈，有效提高了可擴展性，同時保持了去中心化特性。
DA 層對任何區塊鏈的安全性都至關重要，因為它確保任何人都可以檢查交易帳本並對其進行驗證。如果區塊生產者在非所有資料可用的情況下提出了一個區塊，區塊可以達成最終確定性但會包含無效交易。即使區塊是有效的，但那些無法完全進行驗證的區塊資料將對用戶和網路的功能造成負面影響。
Celestia 實現了兩個關鍵功能，分別是資料可用性抽樣（DAS）和命名空間默克爾樹（NMT）。 DAS 使輕節點能夠驗證資料可用性，而無需下載整個區塊。 NMTs 使得區塊數據可以被劃分為不同應用程式的單獨命名空間，這意味著應用程式只需要下載和處理與它們相關的數據，大大減少了數據處理需求。重要的是，DAS 允許 Celestia 隨著用戶數量（輕節點）的增加而擴展，而不會影響最終用戶的安全性。
模組化區塊鏈正在以前所未有的方式使得建立新鏈成為可能，不同類型的模組化區塊鏈可以以不同目的和不同架構的方式協作工作。Celestia 官方提出了幾種模組化架構設計的想法及實例，向我們展示了模組化區塊鏈的靈活性和可組合性：
Layer 1 和 Layer 2：Celestia 稱之為樸素的模組化，最初是為了以太坊作為單體 Layer 1 的可擴展性而構建的，Layer 2 專注於執行，Layer 1 提供其他關鍵功能。 [1]
- Celestia 支援基於 Arbitrum Orbit、Optimism Stack 以及 Polygon CDK (即將支援) 技術堆疊構建的鏈使用 Celestia 作為 DA 層，現有的 Layer2 可以用 Rollup 技術將其資料從發佈到以太坊上切換到發佈到 Celestia。對區塊的承諾發佈在 Celestia 上，這比將資料發佈到單一鏈上的傳統方法更具可擴展性。
- Celestia 支援基於 Dymension 技術組件建構的 RollApp（專用於應用程式的鏈）作為執行層，與以太坊的 Layer1 和 Layer2 概念類似，RollApps 的結算層依賴 Dymension Hub（後面將展開解釋），DA 層使用 Celestia，鏈之間透過 IBC 協議交互（IBC 基於 Cosmos SDK, 是一種允許區塊鏈相互通信的協議。使用 IBC 的鏈可以共享任何類型的數據，只要它是以字節為單位編碼的）。
執行、結算和數據可用性：優化的模組化區塊鏈，例如可以將執行、結算和數據可用性層在專門的模組化區塊鏈之間解耦。 [2]
執行和 DA：由於實現模組化區塊鏈的目的是靈活的，因此執行層不僅限於將其區塊發佈到結算層。例如，可以建立一個模組化堆疊，該堆疊不涉及結算層，只涉及共識層和資料可用性層之上的執行層。 [3]
在這個模組化堆疊下，執行層將是主權（sovereign）的，它將其交易發佈到另一個區塊鏈，通常用於排序和資料可用性，但處理自己的結算。在模組化堆疊的上下文中，主權 Rollup 負責執行和結算，而 DA 層則處理共識和資料可用性。
主權 Rollup 與智能合約 Rollup 的差別在於：
- 智能合約 Rollup 交易由結算層的智能合約驗證。主權 Rollup 的交易由主權 Rollup 的節點進行驗證。
- 與智慧合約 Rollup 相比，主權 Rollu 的節點擁有自主權。在主權 Rollup 中，交易的排序和有效性是由 Rollup 自己的網路管理，而不依賴單獨的結算層。
目前 Rollkit 和 Sovereign SDK 提供了用於在 Celestia 上部署主權 Rollup 測試網的框架。
Celestia 開創了模組化區塊鏈的先河，提出了幾種模組化的架構設計為我們展示了模組化區塊鏈的靈活性。作為第一個模組化 DA 解決方案，Celestia 基於 Cosmos SDK 框架，實現了 Cosmos 生態中的項目以及以太坊的 L2 的 DA 層模組化，同時提出了主權 Rollup 的概念和技術支持，Celestia 的地位因此將進一步的鞏固和提升，其在推動區塊鏈技術創新和應用普及方面的影響力將愈加顯著。
探索區塊鏈生態中的模組化方案
執行層模組化
在介紹執行層模組化之前，我們應該先了解什麼是 Rollup 技術。
目前執行層模組化技術主要依賴 Rollup，這是在 Layer1 鏈外運作的擴容解決方案。這種解決方案在鏈外執行交易，這意味著它佔用更少的區塊空間，也是以太坊重要的擴容方案之一。執行交易後，它將向 Layer1 發送一批交易資料或執行證明，並在 Layer1 進行結算。 Rollup 技術為 Layer1 網路提供了可擴展性解決方案，同時保持了去中心化和安全性。
以以太坊為例，Rollup 技術可以透過使用 ZK-Rollup 或 Optimistic Rollup 來進一步提高效能和隱私。
- ZK-Rollup 使用零知識證明來驗證打包的交易的正確性，從而確保交易的安全性和隱私性。
- Optimistic Rollup 在提交交易狀態到以太坊主鏈之前，首先假設這些交易是有效的，在質詢期期間，任何人都可以計算詐欺證明來驗證交易。
以太坊 Layer2：建構未來的擴容解決方案
以太坊最初採用側鍊和分片技術進行擴容，但是側鏈犧牲了一些去中心化和安全性來實現高吞吐量；Layer 2 Rollups 的發展速度比預期的要快得多，並且已經提供了大量的擴展，並且在實現 Proto-Danksharding 之後將提供更多。這意味著不再需要 “分片鏈”，現在已從以太坊的路線圖中刪除。 [4]
以太坊將執行層外包給基於 Rollup 技術的 Layer2s 來減輕主鏈負擔，EVM 為在 Rollup 層上執行的智慧合約提供了標準化和安全的執行環境。一些 Rollup 解決方案在設計時考慮到了與 EVM 的兼容性，使得在 Rollup 層上執行的智能合約仍然可以利用 EVM 的特性和功能，如 OP Mainnet，Arbitrum One 和 Polygon zkEVM 等。
這些 Layer2s 執行智能合約並處理交易，但仍依賴以太坊進行以下操作：
結算：所有 Rollup 交易都在以太坊主網上完成。Optimistic Rollups 的使用者必須等待質詢期過去，或在反詐騙計算後交易被視為有效。ZK Rollups 的使用者必須等到有效性得到證明。
共識與資料可用性： Rollups 以 CallData 的形式將交易資料發佈到以太坊主網，使任何人都可以執行 Rollup 交易並在必要時重建其狀態。在以太坊主鏈上確認之前，Optimistic Rollups 需要大量的區塊空間和 7 天的挑戰期。 ZK Rollups 提供即時最終確定性，且將可用於驗證的資料儲存 30 天，但需要大量的運算能力來建立證明。
B² Network：開創比特幣 ZK-Rollup
B² Network是第一個比特幣上的 ZK-Rollup，可在不犧牲安全性的情況下提高交易速度。利用 Rollup 技術，B² Network 提供了一個能夠運行圖靈完備智能合約進行鏈下交易的平台，從而提高了交易效率，並最大限度地降低了成本。
如圖所示，B² Network 的 ZK-Rollup Layer 採用 zkEVM 解決方案，負責 Layer2 網路內用戶交易的執行和相關證明的輸出。
與其他 Rollup 不同的是，B² Network 的 ZK-Rollup 由多個元件組成，包括帳戶抽像模組、RPC Service、Mempool、Sequencers、zkEVM、Aggregators、Synchronizers 和 Prover。其中帳戶抽像模組實現了原生帳戶抽象，它允許用戶靈活地將更高的安全性和更好的用戶體驗編程到他們的帳戶中。 zkEVM 與 EVM 相容，它還可以幫助開發人員將 DApp 從其他 EVM 相容鏈遷移到 B² Network。
Synchronizers 確保將資訊從 B²節點同步到 Rollup 層，包括序列資訊、比特幣交易資料等細節。B² 節點充當鏈下驗證者，是 B² 網路中多個獨特功能的執行者。 B² 節點中的比特幣 Committer 模組建立一個資料結構來記錄 B² Rollup 數據，並產生一個被稱為「B²銘文」的 Tapscript。然後，比特幣 Committer 發送一個單位為一聰（satoshi）的 UTXO 到一個包含 $B^{2}$銘文的 Taproot 位址，Rollup 資料將被寫入比特幣。
此外，比特幣 Committer 設定一個時間鎖定的挑戰，讓挑戰者質疑 zk 證明驗證的承諾。如果在時間鎖定期間沒有挑戰者或挑戰失敗，那麼 Rollup 最終在比特幣上確認；如果挑戰成功，Rollup 將被回溯。
不論是以太坊還是比特幣，從本質上講， Layer 1 都是單一鏈，它們從 Layer 2 接收擴展的資料。在大多數情況下，Layer 2 的容量也取決於 Layer 1 的容量。因此，Layer1 和 Layer2 堆疊的實作對於可擴展性來說並不理想。當 Layer1 達到其吞吐量上限時，Layer2 也會受影響，這可能導致交易費用上升和確認時間延長，影響整個系統的效率和使用者體驗。
DA 層模組化
除了 Celestia 的 DA 解決方案受到 Layer2s 的青睞之外，還有其他專注於 DA 的創新方案相繼出現，在整個區塊鏈生態系統中發揮了關鍵作用。
EigenDA：為 Rollup 技術賦能
EigenDA是一種致力於提供安全、高吞吐量和去中心化的 DA 服務，其設計靈感來自Danksharding。 Rollup 能夠將資料發佈到 EigenDA，以便在整個 EigenLayer 生態系統中獲得更低的交易成本、更高的交易吞吐量和安全的可組合性。
在以太坊 Rollup 建構去中心化的暫時性資料儲存時，資料儲存可以由 EigenDA 業者直接處理。營運商（Operators）是指參與網路運作，負責處理、驗證和儲存數據，EigenDA 可以隨著質押量和營運商的成長而水平擴展。
EigenDA 結合 Rollup 技術，同時將 DA 部分轉移到鏈下處理以實現可拓展性。因此，實際的交易資料不再需要在每個節點上複製和存儲，減少了對頻寬和儲存的需求。鏈上僅處理與資料可用性相關的元資料和問責機制（問責使資料儲存在鏈下，也可以在必要時驗證其完整性和真實性）。
如圖所示，Rollup 將交易批次寫入 DA 層，與使用欺詐證明來檢測惡意資料的系統不同，EigenDA 將資料分割成區塊並產生 KZG 承諾和多重揭露證明，EigenDA 要求節點只下載少量資料 [ O（1/n）]，而不是下載整個 blob。 Rollup 的詐欺仲裁協議也能夠驗證使用 blob 資料是否與 EigenDA 證明中提供的 KZG 承諾相符。在進行此驗證時，Layer2 鏈可確保 Rollup 狀態根的交易資料不會被排序器/提議者操縱。 [5]
EigenDA 在鏈下處理數據，在以太坊上部署智慧合約，使用 KZG 證明來偵測惡意資料。但目前 EigenDA 只允許有限數量的營運商加入協議，且具有更大權益的營運商儲存更多的 blob 區塊/分片，這可能存在中心化風險。
Nubit：比特幣上第一個模組化 DA 解決方案
Nubit是一個可擴充的、比特幣原生 DA 層。 Nubit 正試圖開拓比特幣原生的未來，旨在提高資料吞吐量和可用性服務，以滿足生態系統不斷增長的需求。他們的願景是將龐大的開發者社群納入比特幣生態系統，並為他們提供可擴展、安全和去中心化的工具。
Nubit 的團隊成員與 domo（Brc20 的創造者）一起撰寫了模組化索引器的論文，將 DA 層的設計加入到比特幣 meta protocol 的索引器結構中，參與到行業標準的建立和製定。
Nubit 的核心創新：共識機制、無需信任的橋接和數據可用性，它利用創新的共識演算法和閃電網路來繼承比特幣完全抗審查的特性，利用 DAS 提高效率：
共識機制： Nubit 探討了一種由 SNARK 提供支援的基於 PBFT (實用拜占庭容錯) 的高效共識，用於簽章聚合。 PBFT 方案與 zkSNARK 技術結合將驗證者之間驗證簽章的通訊複雜度顯著減少，在不需要存取整個資料集的情況下驗證交易的正確性。
DAS： Nubit 的 DAS 是透過對區塊資料的小部分進行多輪隨機抽樣來實現的。每一輪成功的抽樣增加了數據完全可用的可能性。一旦達到預定的置信水平，就認為區塊數據是可訪問的。
Trustless Bridge： Nubit 使用了一個 Trustless Bridge，其利用了閃電網路的支付通道。這種方法不僅與本地比特幣支付方法保持一致，且不會增加額外的信任要求。與現有的橋接方案相比，為使用者帶來了較低的風險。
我們進一步利用一個具體的用例來回顧圖 8 所示的完整的系統生命週期。假設 Alice 想要使用 Nubit 的 DA 服務完成一筆交易 (Nubit 支援多種資料類型，包括但不限於銘文，Rollup data 等)。 [6]
- 步驟 1.1: Alice 首先需要透過 Nubit 的無信任橋支付 gas 費來繼續服務。特別是，Alice 需要從無信任橋接器中獲得一個公共挑戰，記為 X (h)（X 是從可驗證延遲函數(VDF) 的雜湊範圍到挑戰域的加密雜湊函數，h 是某個高度區塊的哈希值）。
- 步驟 1.2 和步驟 2: Alice 必須獲得與當前回合相關的 VDF 的評估結果 R，提交 R 以及她的資料和交易元資料 (如位址和 nonce) 發送給驗證器，以便將其合併到記憶體池中。
- 步驟 3: 驗證者在達成共識後提出區塊及其頭的過程。區塊頭包括對資料的承諾及其相關的 Reed-Solomon Coding(RS Code)，而區塊本身包含原始資料、相應的 RS Code 和基本的交易細節。
- 步驟 4: 生命週期以 Alice 的資料檢索結束。輕客戶機下載區塊頭，而全節點獲取區塊及其頭。
輕客戶機承擔 DAS 流程以驗證資料可用性。此外，在提出閾值數量的區塊後，該歷史的檢查點透過比特幣時間戳記記錄在比特幣區塊鏈上。理論上可以確保 Validator（驗證者）集可以阻止潛在的遠端攻擊並支援快速解除綁定。
Nubit 提出基於比特幣的模組化 DA 解決方案，它透過結合實用拜占庭容錯和零知識證明技術，無需信任的橋接技術，以及 DAS，試圖提供一個安全、高效和去中心化的平台。當然，作為一種新協議，Nubit 及其底層技術仍需進行實際測試和審查。
其他解決方案
除了專注於模組化特定層的鏈，去中心儲存服務可以為 DA 層提供長期支援。還有一些協定和鏈為開發者提供了客製化和全端方案，這些方案使用戶輕易地建立自己的鏈，甚至無需程式碼建置。
EthStorage – 動態的去中心化存儲
EthStorage是第一個實現動態的去中心化儲存的模組化 Layer2，提供由 DA 驅動的可程式鍵值（KV）儲存。根據官方宣傳，以 1/100 到 1/1000 的成本將可程式儲存擴展到數百 TB 甚至 PB。它試圖為 Rollups 提供了長期的 DA 解決方案，並為遊戲、社交網路、AI 等完全鏈上的應用程式開闢了新的可能性。
作為以太坊坎昆升級的核心特性之一，即EIP-4844（也稱為 Proto-dank sharding），引入了用於 Layer2 Rollup 儲存的臨時資料區塊 (blob)，提高了網路的可擴展性和安全性。網路無需驗證區塊中的每筆交易，只需確認附加到區塊的 blob 是否攜帶正確的數據，這大大降低了 Rollup 的成本。但是，Blob 資料僅暫時可用，這意味著它將在幾週內被丟棄。這產生了一個重大影響：Layer2 無法無條件地從 Layer1 衍生出最新狀態。如果無法再從 Layer1 擷取某段數據，則可能無法透過 Rollup 來同步鏈。
有了 EthStorage 作為長期的 DA 儲存解決方案，Layer2s 可以隨時試圖從其 DA 層取得完整資料。 [7]
技術特點：
EthStorage 可以實現去中心化的動態儲存：現有的去中心化儲存解決方案可以支援大量資料的上傳，但不能修改或刪除，只能重新上傳新資料。而 EthStorage 透過原創的鍵值儲存範式，實現 CRUD 功能，即創建、更新、讀取和刪除儲存的數據，從而顯著增強了數據管理的靈活性。
基於 DA 層的 Layer2 去中心化解決方案： EthStorage 是一個模組化的儲存層，只要有 EVM，有 DA 來減少儲存成本，就可以在任何區塊鏈上運行它（但當前許多 Layer1 不具備 DA 層），甚至在 Layer2 上也可以。
高度整合 ETH： EthStorage 的客戶端是以太坊客戶端 Geth 的超集，這意味著運行 EthStorage 的節點的時候，依然可以正常參與以太坊的任何流程，一個節點可以是以太坊的驗證者節點的同時也是 EthStorage 的資料節點。
EthStorage 的工作流程：
- 用戶將他們的資料上傳到應用程式合約，然後該合約與 EthStorage 合約互動以儲存資料。
- 在 EthStorage Layer2 網路中，儲存提供者會收到有關等待儲存的資料的通知。
- 儲存供應商從以太坊資料可用性網路下載資料。
- 儲存供應商向 Layer1 提交儲存證明，證明 Layer2 網路中有大量副本。
- EthStorage 合約獎勵成功提交儲存證明的儲存提供者。
EthStorage 透過支援鍵值儲存功能， 擴展了以太坊的可編程性和資料處理能力，特別是對於要求大量儲存空間的應用，如遊戲、社交網路和人工智慧。然而，EthStorage 處理固定大小的 BLOB，在高負載情況下，處理大量固定大小的 BLOB 可能導致效能瓶頸。例如，對於需要頻繁讀寫小量資料的應用，固定的 BLOB 大小可能會導致不必要的讀寫和網路傳輸開銷。
AltLayer – 模組化客製化服務
AltLayer提供了一個多功能的、無程式碼的Rollups-as-a-Service（RaaS）服務。 RaaS 產品專為多鍊和多虛擬機世界而設計，支援 EVM 和 WASM。它還支援不同的 Rollup SDK，例如 OP Stack、Arbitrum Orbit、Polygon zkEVM、ZKSync 的 ZKStack 和 Starkware，不同的共享排序服務（例如 Espresso 和 Radius）以及不同的 DA 層（例如 Celestia，EigenLayer）以及 Rollup 堆疊不同層的許多其他模組化服務。
透過 AltLayer 可以實現多功能的 Rollup 堆疊，例如，一個為應用程式而設計的 Rollup 可以使用 Arbitrum Orbit 構建，同時使用 Arbitrum One 作為 DA 和結算層，而另一個為通用用途而設計的 Rollup 可以使用 ZK Stack 構建，使用 Celestia 作為 DA 層，以太坊作為結算層。 [8]
註：看到這裡你可能會疑惑，為什麼結算層可以由 OP 和 Arbitrum 來實現？事實上，目前這些 Layer2s 的 Rollup 堆疊正在實現類似 Cosmos 提出的「鏈間」（interchain）工作來實現互聯：OP 提出了 Superchain，O P Stack 作為支援 Optimism 技術的標準化開發堆疊，將不同的 Layer2 網路集成在一起，促進了這些網路之間的互通性；Arbitrum 提出了 Orbit chain 策略，允許基於 Arbitrum Nitro（技術堆疊）在 Arbitrum 主網上創建和部署 Layer3，也被稱為應用鏈。Orbit Chains 可以直接結算到 Layer2s 也可以直接結算到以太坊。
AltLayer 提供的 RaaS 是一個高度靈活和模組化的解決方案，旨在支援多鍊和多虛擬機環境，為開發者提供了廣泛的技術選項和靈活性。然而，AltLayer 面臨的主要挑戰包括技術複雜性、系統安全性、用戶接受度和市場適應，以及解決不同區塊鏈間的互通性問題。這些挑戰要求對平台進行持續的技術優化、安全加固和用戶教育，以確保其能夠有效地支援多鍊和多虛擬機環境下的多樣化需求。
Dymension – 全端模組化
Dymension 是一個基於 Cosmos SDK 的模組化區塊鏈網絡，旨在透過使用 IBC 標準來確保 RollApp 的安全性和互通性。
Dymension 將區塊鏈功能分為多層，Dymension Hub作為結算層和共識層為 RollApp 提供安全性、互通性和流動性，RollApp 作為執行層。資料可用性層是 Dymension 協定支援的 DA 提供者，開發人員可以根據自己的需求選擇合適的資料可用性提供者。
結算層 (Dymension Hub) 維護 RollApps 的註冊器和相應的重要訊息，如狀態、定序器列表、當前活動定序器、執行模組校驗和等。 Rollup 服務邏輯被固定在結算層內，因此形成了一個原生互通性的中心。Dymension Hub 作為結算層有以下特色：
- 在結算層上本地提供 Rollups 服務： 提供了與基礎層相同的信任和安全假設，但具有更簡單、更安全、更有效的設計空間。
- 通訊與交易：Dymension 的 RollApp 透過內嵌模組在結算層上實現 Inter-RollApp 通訊和交易，提供信任最小化的橋接。此外，RollApps 還能透過 Hub 與啟用 IBC 的其他鏈進行通訊。
- RVM（RollApp 虛擬機器）：Dymension 結算層在詐欺爭議時啟動 RVM。 RVM 能夠在各種執行環境（如 EVM）中解決爭議，擴展了 RollApp 執行範圍的能力和靈活性。
- 抗審查性：經歷 Sequencer 審查的使用者可以向結算層發布一個特殊的事務。此事務被轉送到 Sequencer，並要求在指定的時間範圍內執行。如果交易沒有在指定的時間內處理，Sequencer 將受到處罰。
- AMM（自動做市商）：Dymension 在結算中心引進了一個嵌入式的 AMM，從而創建了一個核心金融中心。為整個生態系統提供共享流動性。
Dymension 提供了創新的模組化設計和技術，但它面臨也挑戰，包括技術實現的複雜性、保障跨鏈通訊的安全性、吸引用戶和開發者的關注，以及維持效能和擴展性。它還需要在激烈的市場競爭中（如 Arbitrum Nitro 提出的 Orbit Chain 策略，以及 OP Stack 也在實現多鏈操作）突圍，證明其獨特價值。
多生態模組化區塊鏈對比
在前文中，我們深入探討了模組化區塊鏈系統和眾多代表性項目，現在我們將把焦點轉移到不同生態間的對比分析上，旨在客觀全面的理解模組化區塊鏈。
| 以太坊 | 比特幣 | Cosmos | |
| 模組化方案 | 以 Rollup 技術和 DA 解決方案為主，以太坊承載大部分工作 | 模組化專案處於早期階段，出現了執行層和 DA 層方案 | 透過 IBC 協定和 CometBFT 等技術實現互聯，支援靈活組合 |
| 鏈間互動方案 | 智能合約和橋接方案 | Taproot 技術，閃電網絡，時間戳技術等 | Cosmos 生態內依賴 IBC 協議，其他生態的交互方案單獨制定 |
| 鏈間關係狀態 | Layer2 依賴 Layer1，Layer2 的交易速度和安全性受 Layer1 影響 | Layer2 依賴 Layer1，Layer2 的交易速度和安全性受 Layer1 影響 | 鏈的主權性較高，鏈之間可以互相獨立；一些鏈可以維持自己的交易處理速度和安全性 |
表格：Web3Caff Research 機構研究成員 GeekCartel 自製
本表格總結了不同區塊鏈技術平台（以太坊、比特幣和 Cosmos）的核心特性和挑戰，可以看出比特幣和以太坊原本作為單一鏈，正在逐步向模組化區塊鏈技術演進，以提高其擴展性和互通性。相較之下，Cosmos 從一開始就採用了原生的互通性技術堆疊，為其生態系統內的模組化區塊鏈提供了強大的支援和便利性。三大生態各有其獨特的技術方案和相應的挑戰，如果使用者重視鏈的主權和跨鏈互通性，理論上 Cosmos 又有更多優勢。同時，比特幣和以太坊由於長時間的運作和廣泛的使用，在一定程度上證明了其網路的穩定性和安全性。因此，用戶在選擇區塊鏈平台時應考慮各自的安全性記錄和技術成熟度，同時關注未來的技術進展和社群支持，以確保選定的平台能夠滿足其安全需求和應用場景。
總結與展望
正如我們所看到的，區塊鏈生態正朝著模組化的方向發展。在過去的區塊鏈世界中，各條鏈孤立運作，相互競爭，這使得用戶、開發者和資產在不同鏈之間難以流動，限制了生態系統的整體發展和創新。在 Web3 世界中，問題的發現和解決是共同努力的過程。一開始，比特幣和以太坊作為單一鏈吸引了大量關注，但隨著單一鏈問題的暴露，模組化鏈逐漸受到關注。因此，模組化鏈的爆發不是偶然，而是發展必然。
模組化區塊鏈透過讓各個組件獨立優化和定制，提高了鏈的靈活性和效率。但這種架構也需面對挑戰，如通訊延遲和系統互動的複雜性增加。實際上，模組化架構的長期效益，如提高的可維護性、可重複使用性和靈活性，通常會超過其短期的效能損失。未來，隨著技術發展，這些問題將找到更好的解決方案。
GeekCartel認為區塊鏈的生態系統都有責任在整個模組化堆疊中提供可靠的基礎層和通用的工具，以促進鏈與鏈直接的流暢鏈接，如果生態系統能夠更加和諧和互聯，用戶將能夠更輕鬆地使用區塊鏈技術，也會吸引更多的新用戶進入 Web3。
衍生路線思考
目前也出現了一些 Restaking 協議，透過重新質押機制有效聚合分散的安全資源，提高區塊鏈網路的整體安全性。這個過程不僅解決了安全資源碎片化的問題，還增強了網路對潛在攻擊的防禦能力，同時為參與者提供了額外的激勵，鼓勵更多的用戶參與網路安全維護。透過這種方式，Restaking 協議為提升網路安全性和效率開闢了新途徑，有力地促進了區塊鏈生態系統的健康發展。
EigenLayer：去中心化以太坊 Restaking 協議
EigenLayer是一種建立在以太坊上的協議，它引入了 Restaking 機制，這是加密經濟安全的新原語（primitive）。這個原語允許在共識層上重複使用 ETH，聚合了所有模組之間的 ETH 安全性，提高了依賴模組的 DApp 的安全性。原生質押 ETH 或使用流動性質押 Token（LST）質押 ETH 的用戶可以選擇加入 EigenLayer 智能合約來重新質押他們的 ETH 或 LST，並將加密經濟安全性擴展到網絡上的其他應用程序，以獲得額外的獎勵。
當以太坊轉向以 Rollup 為中心的路線圖時，可以在以太坊上建立的應用程式得到了顯著擴展。
然而，任何無法在 EVM 上部署或證明的模組都無法吸收以太坊的集體信任。這樣的模組涉及對來自以太坊外部的輸入進行處理，因此它們的處理無法在以太坊內部協議中進行驗證。這樣的模組包括基於新共識協議的側鏈、資料可用性層、新的虛擬機器、預言機網路、橋等。通常，這樣的模組需要具有自己的分散式驗證語意的 AVS 來進行驗證。通常，這些 AVS 要么由它們自己的原生 Token 保護，要么具有權限性質。
目前 AVS 生態系統存在一些問題：
- 安全信任假設。開發 AVS 的創新者必須引導一個新的信任網路以獲得安全性。
- 價值洩露。隨著每個 AVS 發展自己的信任池，使用者除了向以太坊支付交易費用外，還必須向這些池支付費用。這種費用流向的偏離導致了從以太坊的價值洩漏。
- 成分負擔。對於當今營運的大多數 AVS 來說，質押的資本成本遠高於任何營運成本。
- DApp 的信任模型較低。目前的 AVS 生態系統產生了一個問題，一般來說，DApp 的任何一個中介軟體依賴都可能成為攻擊的目標。
在 EigenLayer 的架構上，AVS 是基於 EigenLayer 協議構建的服務，利用以太坊的共享安全性。 EigenLayer 引入了兩個新穎的方式，即透過質押和自由市場治理試圖實現的集中安全性，它們有助於將以太坊的安全性擴展到任何系統，並消除現有僵化治理結構的低效率：
- 透過重新抵押提供集合安全性。 EigenLayer 透過啟用重新抵押的 ETH 而不是它們自己的 Token 來保護模組，提供了一種新的集合安全機制。具體而言，以太坊驗證者可以將他們的信標鏈提取憑證設定為 EigenLayer 智能合約，並選擇加入建立在 EigenLayer 上的新模組。驗證者下載並執行這些模組所需的任何額外節點軟體。然後，這些模組可以對選擇加入模組的驗證者的抵押 ETH 施加額外的罰沒條件。
- 開放市場提供獎勵。 EigenLayer 提供了一個開放市場機制，用於管理驗證者提供的安全性以及 AVSs 消耗的方式。 EigenLayer 在市場中創建了一個環境，各個模組將需要足夠激勵驗證者，讓他們將重新質押的 ETH 分配給自己的模組，而驗證者將幫助決定哪些模組值得分配這種額外的集合安全性。
透過結合這些方式，EigenLayer 充當了一個開放的市場，AVS 可以在其中利用以太坊驗證者提供的池化安全性，透過獎勵刺激和懲罰方式促進驗證者在安全性和性能方面做出更優化的權衡。 [9]
Babylon：為 Cosmos 與其他 PoS 鏈提供比特幣安全性
Babylon提出了比特幣質押協議，該協議被設計為一個模組化插件，用於許多不同的 PoS 共識演算法之上，提供一個可以重新質押協議的原語。
Babylon 基於比特幣的三個面向：時間戳服務、區塊空間和資產價值，能夠將比特幣的安全性傳遞到所有眾多 PoS 鏈（如 Cosmos、Binance Smart Chain、Polkadot、Polygon 和其他已經擁有強大、可互通生態系統的區塊鏈），創造更強大且統一的生態系統。
比特幣時間戳解決 PoS長距離攻擊 ：
長距離攻擊是指利用了 PoS 鏈中驗證節點解質押後，回到他們還是質押者身分的某個歷史區塊，啟動一條分叉鏈的可能性。這個問題是 PoS 系統固有的，無法僅透過改進 PoS 鏈的共識機製本身來徹底解決，不論是以太坊還是 Cosmos 等 PoS 鏈都面臨著這項挑戰。
在引入比特幣時間戳記之後，PoS 鏈的鏈上資料將會以帶有比特幣時間戳記的形式，儲存在比特幣鏈上，即便有人想再造一條 PoS 鏈的 fork，它對應的比特幣時間戳肯定晚於原鏈，所以此時長距離攻擊就會失效。 [10]
比特幣質押協議：
該協議允許比特幣持有者質押其閒置的比特幣，以提高 PoS 鏈的安全性，並在此過程中獲得收益。
比特幣質押協議的核心基礎設施是比特幣與 PoS 鏈之間的 Control Plane，如下圖所示。
Control Plane 以鏈的形式實現，以確保它是去中心化的、安全的、抗審查的和可擴展的。這個控制平面負責各種關鍵功能，包括：
- 為 PoS 鏈提供比特幣時間戳服務，以使它們能夠與比特幣網路同步。
- 充當市場場所，匹配比特幣質押和 PoS 鏈，並追蹤質押和驗證訊息，例如 EOTS 金鑰的註冊和刷新；
- 記錄 PoS 鏈的最終性簽章；
透過質押他們的 BTC，使用者可以為 PoS 鏈、DA 層、預言機、AVS 等提供驗證服務，Babylon 現在還可以為 Altlayer，Nubit 等提供服務。 [11]
參考文獻
[1] Celestia – The modular stack: Layer 1 and 2，https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#layer-1-and-2 [2] Layer 1 and 2，Execution, settlement, and data availability https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#execution-settlement-and-data-availability [3] Celestia – The modular stack:Execution and data availability，https://celestia.org/learn/modular-architectures/the-modular-stack/#execution-and-data-availability [4] 以太坊路線圖，https://ethereum.org/zh/roadmap/#what-about-sharding [5] EigenDA Docs，https://docs.eigenlayer.xyz/eigenda/overview#how-eigenda-works [6] Nubit Docs，https://docs.nubit.org/#what-is-nubit [7] Ethstorage Docs，https://docs.ethstorage.io/ [8] AltLayer Documentation，https://docs.altlayer.io/altlayer-documentation [9] EigenLayer Docs，https://docs.eigenlayer.xyz/assets/files/EigenLayer_WhitePaper-88c47923ca0319870c611decd6e562ad.pdf [10] 如何解耦比特幣的安全性，與 POS 鏈共享？又如何讓比特幣的持有者安全獲得質押利息？ Mempool DAO On Twitter，https://twitter.com/mempoolDAO/status/1761968143977841101 [11] Babylon Docs，https://docs.babylonchain.io/assets/files/btc_staking_litepaper-32bfea0c243773f0bfac63e148387aef.pdf利益揭露：本報告涉及到撰稿方 GeekCartel（基金）投資的項目：Nubit, Babylon, Ethstorage，出於研究為目的無法避免，且已在文中涉及部分進行了客觀、公正描述，在此聲明。
感謝您完整閱讀本份 Web3Caff Research 免費試讀系列內容，解鎖本平台全部 Web3 研究報告及欄位內容，與更多 Web3 精英共尋一線風向，可點此 訂閱 PRO 會員
免責聲明: 本報告由 Web3Caff Research 編寫，所含資訊僅供參考，不構成任何預測或投資建議、提議或要約，投資者請勿依賴此類資訊購買、出售任何證券、加密貨幣或採取任何投資策略。報告中使用的術語和表達的觀點旨在幫助理解產業動向，促進 Web3 包括區塊鏈產業負責任發展，不應被解釋為明確的法律觀點或 Web3Caff Research 的觀點。報告中的看法僅反映作者截至所述日期的個人意見，與 Web3Caff Research 立場無關，隨後可能會續情況而改變。本報告所包含的資訊和觀點來自 Web3Caff Research 認為可靠的專有和非專有來源，不一定涵蓋所有數據，也不保證其準確性。因此，Web3Caff Research 不對其準確性和可靠性作任何形式的擔保，也不承擔以任何其他方式產生的錯誤和遺漏的責任（包括因疏忽而對任何人產生的責任）。本報告可能含有「前瞻性」訊息，這類資訊可能包括預測和預報，本文並不構成對任何預測的擔保。是否依賴本報告所載資訊完全由讀者自行決定。本報告僅供參考，不構成購買或出售任何證券、加密貨幣或採取任何投資策略的投資建議、提案或要約，並請您嚴格遵守所在國家或地區的相關法律法規。
