«Будь ласка, дайте мені те, що мені потрібно, і ви також отримаєте те, що вам потрібно». Адам Сміт вперше запропонував концепцію поділу праці та кооперації в книзі «Багатство народів», систематично пояснюючи, як вона підвищує загальну ефективність ринку. Сутність модульності полягає в поділі праці і кооперації. Цілісну систему можна розділити на взаємозамінні модулі, кожен з яких є незалежним, безпечним і масштабованим. Різні модулі можна комбінувати для досягнення роботи всієї системи. Вільний ринок неминуче рухатиметься до поділу праці та кооперації, що призведе до значного підвищення загальної ефективності. В даний час модульність є одним з основних наративів в індустрії блокчейну. Хоча зараз увага ринку не прикута до таких базових інфраструктурних проектів, покращення базової інфраструктури є вирішальною силою, що сприяє розвитку галузі. У цій статті буде надано глибокий аналіз модульних блокчейнів, що охоплює історію їх розвитку, поточний ландшафт ринку та майбутні напрямки.

01 Що таке модульність

Насправді, розвиток модульності в блокчейн-індустрії має довгу історію. Ми можемо переглянути всю еволюцію галузі з точки зору модульності. Найдавніший ланцюжок Bitcoin був повною системою з тісно інтегрованими модулями, які дозволяли виконувати такі функції, як перекази біткойнів та ведення бухгалтерського обліку. Однак основною проблемою ланцюга Bitcoin була його обмежена масштабованість, яка не могла підтримувати більше варіантів використання. Це призвело до появи Ethereum, який часто називають «світовим комп'ютером». Ethereum можна розглядати як модульне розширення Bitcoin, додаючи модуль виконання, відомий як віртуальна машина Ethereum (EVM). Віртуальна машина служить середовищем виконання програмного коду. Біткойн може виконувати лише прості операції, такі як перекази, але для складного коду потрібна віртуальна машина. Отже, Ethereum увімкнув різні блокчейн-додатки, такі як DeFi (децентралізовані фінанси), NFT (невзаємозамінні токени), SocialFi (децентралізовані соціальні мережі) та GameFi (блокчейн-ігри).

Пізніше продуктивність Ethereum також не відповідала зростаючим вимогам різноманітних застосувань, що призвело до розробки мереж 2-го рівня. Ці рішення 2-го рівня представляють модульність для Ethereum шляхом виведення виконавчого модуля Ethereum поза ланцюжок, що ефективно забезпечує масштабування. 2-й рівень, або другий рівень, будує додаткову мережу на базі базового рівня Ethereum, переміщаючи значну частину обчислень на цю нову мережу, а потім надсилає результати назад на Ethereum. Це зменшує обчислювальне навантаження на Ethereum та покращує його швидкість. З модуляризацією виконавчого шару Ethereum та появою різних рішень 2-го рівня Ethereum подальше еволюціонував у чотирьохрівневу структуру:

• Execution Layer: Відповідальний за обробку транзакцій та виконання смарт-контрактів (аналогічно грі за її правилами).
• Settlement Layer: Підтверджує стан рівня виконання та вирішує спори, завершуючи остаточний розрахунок угод та забезпечуючи постійне зберігання передачі активів та записів на блокчейні, визначаючи остаточний стан блокчейну (вирішення проблем, що виникають під час гри).
• Data Layer: Зазвичай включає функції зберігання, передачі та перевірки даних, забезпечуючи прозорість та надійність мережі блокчейн (трансляція або запис гри).
• Шар згоди: Використовує специфічні алгоритми згоди для перевірки транзакцій та створення нових блоків, забезпечуючи консистентність даних та транзакцій у всій мережі (забезпечуючи, що всі мають однакове розуміння результату гри).

Кожен шар бачив появу різноманітних проєктів, з покращенням ефективності у всіх сферах. Збір різних проєктів уможливлює легку побудову нового блокчейну. Це можна порівняти з розвитком в галузі комп'ютерної індустрії. Спочатку Apple пропонувала інтегровані машини. З появою системи Windows від Microsoft з'явилося багато індивідуально складених ПК. Ви могли купити високоякісні компоненти та скласти їх у високопродуктивний комп'ютер.

У світі блокчейну, якщо ланцюжку потрібне недороге сховище, він може використовувати автономний рівень доступності даних, подібний до зовнішнього жорсткого диска: великої ємності, доступний і ефективний. Окрім рівня даних, кожен модуль працює за принципом plug-and-play і може бути гнучко зібраний. Однак комп'ютери, виготовлені на замовлення, не повністю замінили інтегровані комп'ютери, такі як у Apple. Багато користувачів не хочуть або не можуть витрачати час на вивчення конфігурацій і просто хочуть мати добре функціонуючий комп'ютер. Інтегровані машини забезпечують найкращу координацію між компонентами, що робить їх ефективнішими та забезпечують кращий досвід, ніж високопродуктивні ПК, виготовлені на замовлення.

Наприклад, Solana, один з провідних блокчейнів рівня 1, є типовим “інтегрованим пристроєм.” Він не є модульним, але все ще пропонує високу продуктивність та спричинив виникнення багатьох популярних проектів. Таким чином, ми можемо спостерігати як значні переваги, так і властиві недоліки модульності. Переваги включають:

• Децентралізація: Шляхом розмежування рівня даних, вимоги до апаратного забезпечення вузлів зменшуються, що збільшує кількість вузлів та покращує децентралізацію мережі без введення додаткових припущень щодо довіри.
• Спрощена розгортка ланцюжка: Використання модульного дизайну знижує витрати на запуск та розробку нових блокчейнів.
• Покращена продуктивність ланцюга: продуктивність кожного модуля значно покращилася, як видно з рішень для масштабування Ethereum.
• Сприяння процвітанню екосистеми: Різні модулі виконують різні функції, забезпечуючи загальну безпеку.
• Покращений користувацький досвід: наприклад, зменшена складність та нижчі комісійні витрати.

Недоліки:

• Безпека: На відміну від інтегрованих блокчейнів, делегування шару даних третій стороні може створити ризики й не може гарантувати безпеку так само, як це робиться в одному ланцюзі. Тому модулярні архітектури можуть бути менш безпечними, особливо коли потрібна широка міжланцюжкова комунікація, що збільшує поверхню атаки для хакерів.
• Складність: Складність модульного дизайну вносить високі ризики. З великою кількістю модулів на вибір та потенційними ризиками «сліпої коробки» між різними модулями побудова стабільної модульної системи стає критичною проблемою.

02 Аналіз ключового проекту

З глобальної перспективи, весь цілий може бути розділений на три основні шари:

• Рівень додатків:
  • На основі блокчейну створено різні децентралізовані додатки (DApps).
  • На даний момент вони включають кілька основних категорій: Гаманці (портали до світу Web3), DeFi (децентралізована фінансова система), NFT (які можуть бути розуміні як цифрові колекціонні речі), SocialFi (децентралізовані соціальні медіа) та GameFi (блокчейн-ігри).
• Середній шар:
  • Якщо додатки взаємодіють безпосередньо з блокчейнами, їх продуктивність та користувацький досвід сильно обмежуються характеристиками технології блокчейн. Це особливо справедливо в поточному багатоланцюжковому ландшафті, де багато різних блокчейнів з різною технічною архітектурою та системними функціями впливають на складність розробки додатків та користувацький досвід.
  • Для покращення користувацького досвіду та полегшення розробки додатків з'явився проміжний рівень. Цей рівень з'єднує різні блокчейни горизонтально та інкапсулює характеристики блокчейну, надаючи різне технічне проміжне програмне забезпечення для розробки додатків. Це включає в себе абстракцію облікових записів (що дозволяє програмувати облікові записи користувачів і підтримує складні функціональні можливості) і ланцюгову абстракцію (дозволяє користувачам взаємодіяти з різними блокчейнами без необхідності розуміти їх відмінності, виходячи з власних намірів).
• Публічний ланцюг:
  • Шар виконання: включає EVM (Ethereum Virtual Machine), еквівалентний EVM (VM, сумісні з EVM), паралельний EVM (EVM, що підтримують паралельні транзакції) та модульний VM (віртуальні машини не типу EVM).
  • Шар розрахунків: Окрім розрахунків на Ethereum, основним модульним проектом розрахунків на даний момент є Dymension.
  • Шар даних: Також відомий як Шар доступності даних, цей рівень має найбільше проєктів, оскільки вартість зберігання даних є основною частиною комісій за транзакції. Є великий попит на доступні та ефективні модулі зберігання. Зберігання Ethereum є надто дорогим, а Celestia є провідним проєктом у модульному зберіганні даних, а Nubit є провідним проєктом у Bitcoin-екосистемі.
  • Шар узгодження: Celestia також надає шар узгодження, але це ставить під сумнів фундамент Ethereum. Спільнота Ethereum не визнає публічні ланцюги, які використовують Celestia як свій шар узгодження, як Ethereum Layer 2. Крім того, безпеку Celestia не було перевірено часом, як це було зроблено в Ethereum, що викликає стурбованість щодо її безпеки.

Далі ми специфічно проаналізуємо три ключові проекти: Celestia, Dymension та AltLayer.

2.1 Celestia

• Основне введення
  • Як перший проект, що запропонував концепцію модульних блокчейнів, Celestia може бути вважана піонером у модульному треку. Особливо після стрімкого зростання ціни його токену, він залучив значну увагу ринку та відкрив потенціал усього треку.
  • Celestia має на меті побудувати масштабований рівень доступності даних, щоб дозволити наступне покоління масштабованої архітектури блокчейнів - модульні блокчейни. Її мета полягає в тому, щоб дозволити будь-кому легко розгортати свій власний блокчейн з мінімальними накладними витратами.
• Механізм роботи
  • Вибірка доступності даних
    • Celestia не обробляє валідність транзакцій або виконує їх. Вона лише упаковує, сортує та транслює транзакції, при цьому всі правила валідності транзакцій здійснюються вузлами Rollup клієнтів (тобто роз'єднання шару консенсусу від шару виконання).
    • Метод перевірки даних: Абстрактно кажучи, дані блокчейну можна розділити на матрицю (наприклад, 8x8). Шляхом кодування та додавання додаткових «перевірочних» рядків та стовпців до початкових даних формується більша матриця (наприклад, 16x16). Шляхом випадкового вибіркового відбору та перевірки точності частини цієї більшої матриці можна забезпечити цілісність та доступність загальних даних. Навіть якщо деякі дані втрачено або пошкоджено, контрольна сума та дані все ще можуть відновити всі набори даних.
  • Суверенітетний ролап
    • Метод верифікації транзакцій: Основна різниця між Sovereign Rollups та Smart Contract Rollups (такими як Optimism, Arbitrum, zkSync і т.д.) полягає у методі верифікації транзакцій. У Smart Contract Rollups транзакції верифікуються смарт-контрактами, розгорнутими на Ethereum. У Sovereign Rollups самі вузли Rollup відповідають за верифікацію транзакцій.
    • Метод оновлення:
      • Для розширення Smart Contract Rollups оновлення залежать від розумних контрактів на рівні розрахунків. Для оновлення Rollup необхідно вносити зміни до розумних контрактів, що може потребувати кількох підписів для контролю того, хто може ініціювати оновлення. Хоча команди зазвичай контролюють оновлення з багатьма підписами, також можливий контроль багатьма підписами на основі управління. Оскільки розумні контракти знаходяться на рівні розрахунків, вони підлягають соціальній згоді цього рівня.
      • З іншого боку, Sovereign Rollups оновлюються через форки, схожі на блокчейни 1-го рівня. Після випуску нової версії програмного забезпечення, вузли можуть обрати оновлення свого програмного забезпечення до останньої версії. Вузли, які не погоджуються з оновленням, можуть продовжувати використовувати старе програмне забезпечення. Ця опція дозволяє спільноті операторів вузлів вирішувати, чи приймати нові зміни. Навіть якщо більшість вузлів оновлюються, вони не можуть змусити інших приймати оновлення. Ця функція робить Sovereign Rollups по-справжньому «суверенними» Rollups.
  • Квантовий Міст Гравітації (QGB)
    • Діє як міст між Celestia та Ethereum (або іншими ланцюжками EVM Layer 1), сприяючи передачі даних та активів між двома мережами.
    • Запровадивши концепцію Celestium (EVM L2 Rollup), використовує Celestia для доступності даних, використовуючи Ethereum як рівень вирішення. Цей підхід повністю використовує переваги обох мереж: масштабованість та доступність даних Celestia та безпека та децентралізація Ethereum.

2.2 Розмірності

• Bазове введення
  • Dymension - це Рулап, створений на базі Cosmos, з метою спрощення розробки RollApps (блокчейнів, спрямованих на створення користувацьких додатків) за допомогою Dymension Chain (рівня здійснення розрахунків), RDK (набору засобів для розробки RollApp) та IRC (міжрулапного зв'язку).
  • Основною функцією Dymension є модуляризація рівня розрахунків, а також надання можливостей RaaS (Rollup as a Service), позиціонуючи себе як конкурента AltLayer.
• Механізм роботи
  • Фронтенд → RollApps: RollApps - це високопродуктивні модульні блокчейни на Dymension, спеціально розроблені для певних додатків. Вони будуються за допомогою набору інструментів для розробки RollApp (RDK) в Dymension.
  • Backend → Dymension Hub: Dymension Hub, побудований з використанням Cosmos SDK, виступає як шар розрахунків та використовує IBC для безпечного передавання повідомлень між Dymension RollApps.
  • База даних → Мережа доступності даних: Мережа доступності даних є децентралізованою та зберігає дані протягом відносно короткого періоду.

2.3 AltLayer

• Основне введення
  • Платформа RaaS (Rollup as a Service), схожа з Lego, що охоплює концепції модульності та Restaking.
  • Вона дозволяє швидку створення швидких, масштабованих та спеціалізованих Rollups, захищених Layer 1. Ця платформа дозволяє розробникам ефективно створювати власні Rollups і навіть тим, хто має мінімальний досвід програмування, встановлювати власний Rollup всього за кілька клацань протягом 2 хвилин.
• Механізм функціонування
  • Можливість розгортання ланцюжка за один клік (на основі OP Stack, Arbitrum Orbit, zkSync ZK Stack, Polygon CDK)
  • Послуги знову перевірки (на основі EigenLayer)
  • DA сторонніх постачальників (на основі Celestia, EigenDA, Avail)
  • Секвенсори сторонніх виробників (на основі Espresso, Radius)

03 Модульна майбутня наратив

Майбутній наратив про модульність в основному обертається навколо трьох напрямків: подальше зглиблення модульності Ethereum, розширення екосистеми Cosmos і зростання екосистеми Bitcoin.

Модульність почалася з Ethereum і там дозріває, але не варто випускати з уваги ще дві екосистеми: Cosmos і Bitcoin. Cosmos з'явився для вирішення крос-чейн проблем і створення мультичейн екосистеми. Ланцюжки, засновані на технологічних компонентах Cosmos, можуть розділяти безпеку та полегшувати міжланцюгову взаємодію. Щоб досягти цього, Cosmos розробив можливості розгортання ланцюга в один клік з високим ступенем модульності та розвивався протягом багатьох років. Багато відомих проєктів походять з екосистеми Cosmos, включаючи Celestia, Dymension і популярний проєкт стейкінгу BTC Babylon.

Bitcoin, як засновницький ланцюг галузі блокчейну та найбільший відкритий ланцюг за капіталізацією ринку - майже втричі більше, ніж у Ethereum - також має значний потенціал. Екосистема Bitcoin процвітає, і багато технологій, вже підтверджених на Ethereum, адаптовані для використання в екосистемі Bitcoin.

• Подальше поглиблення модуля Ethereum
  • Шар доступності даних: Цей шар має найбільше проектів і є найбільш конкурентним сектором. На даний момент Celestia є лідером, але стикається з важливими викликами. З оновленням EIP-4844 Ethereum, дані Rollup можна зберігати як блоби, що різко зменшує витрати на зберігання даних і зменшує конкурентну перевагу Celestia. Крім того, Celestia стикається зі сильними конкурентами, такими як NearDA від надійного L1 blockchain Near та EigenDA від провідного проекту з перезавантаження EigenLayer.
  • Проміжний Шар: У багатоланцюговому ландшафті користувачі та ліквідність розриваються. Для покращення користувацького досвіду на рівні додатків з'явилося безліч сервісів проміжного програмного забезпечення. Популярними концепціями є Абстракція облікового запису (програмовані облікові записи користувачів зі складними функціями) та Абстракція Ланцюга (абстрагування ланцюгів, щоб користувачі могли взаємодіяти з кількома ланцюгами, не розуміючи їх різниці).
  • RaaS: Развертывание Layer2 в один клик интегрирует различные модульные базовые сервисы, предлагая решения корпоративного уровня для быстрого строительства Layer2. Это снижает барьеры развития и указывает на то, что будущая конкуренция Layer2 будет сфокусирована больше на экосистемах, операциях и сервисах прикладного уровня, а не только на технологии.
  • ZK Технологія: Технологія доведення нульового знання (ZK) виконує дві основні функції в блокчейні: перевірка правильності обчислень швидше без повторного обчислення та захист конфіденційності, надаючи ZK-докази без розголошення сировинної інформації. На даний момент технологія ZK використовується переважно для перевірки правильності обчислень на рівні 2, з майбутніми напрямками, які спрямовані на включення ZK у віртуальні машини. У дорожній карті Ethereum ZK є основною складовою фази Вергіл, інтегруючи SNARKs у L1 EVM. Різні рішення на рівні 2 також використовують технологію ZK. Засновник Ethereum Віталік Бутерін заявив: "За 10 років всі Rollups будуть ZK".
• Розширення екосистеми Космосу
  • Після злиття Луни у 2022 році екосистема Cosmos значно постраждала. Однак, незважаючи на спад, екосистема не зникла. Натомість, вона побачила появу багатьох передових проектів, включаючи Celestia як лідера у шарах доступності даних та Dymension як лідера у шарах розрахунків.
  • Екосистема Cosmos використовує архітектуру багатоланцюжкових мереж, що підтримує одночасну роботу та взаємодію кількох незалежних блокчейнів, що надає високу взаємодію.
  • Космос використовує модульний дизайн, що дозволяє розробникам вибирати та поєднувати різні модулі для створення власних додаткових ланцюжків, надаючи значну автономію та гнучкість.
  • Проте Cosmos також стикається з кількома викликами, включаючи високі витрати, пов'язані з створенням та підтримкою ланцюгів додатків, відсутність моделі доходів для Cosmos Hub та нестійка економічна модель. Це проблеми, які потрібно буде вирішувати в майбутньому.
• Зростання екосистеми Біткоїну:
  • З моменту впровадження протоколу Ordinals значна увага приділяється екосистемі Bitcoin. За останній рік ми спостерігали сплеск тенденцій написів, розвиток BTC рівня 2 та ентузіазм щодо повторного захоплення біткоїна.
  • Напрями розвитку екосистеми Bitcoin в основному подвійні: один полягає в розширенні на основі власних технічних характеристик Bitcoin, а інший - в інтеграції з EVM (Ethereum Virtual Machine), між Bitcoin та Ethereum екосистемами.
  • Ethereum можна вважати модульним розширенням Bitcoin, або навіть місцем для випробувань. Багато зрілих технологій Ethereum можна безпосередньо застосувати до екосистеми Bitcoin. Це призвело до появи різних модульних проектів, включаючи проекти доступності даних, такі як Nubit, проекти Layer 2, такі як Merlin та BitLayer, а також служби безпеки спільного використання Bitcoin (відновлення) такі як Babylon.

Відмова від відповідальності:

1. Ця стаття розміщується з [ Юе Сяою]. Всі авторські права належать оригінальному автору [Юе Сяою]. Якщо є скарги на цю публікацію, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони оперативно займуться цим.
2. Відмова від відповідальності: Погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору і не є жодною інвестиційною порадою.
3. Переклади статті на інші мови виконуються командою Gate Learn. Якщо не зазначено інше, копіювання, поширення або плагіат перекладених статей заборонені.