首个智能合约区块链以太坊的设计是单体式的,意味着它管理着自己的执行、结算、共识和数据可用性。多年来,新的去中心化应用不断涌现,导致对区块空间的需求增加。当区块空间的需求超过供应时,受限的可用性限制了潜在应用的范围,对实用性和广泛采用造成了重大阻碍。
这种限制被称为可扩展性三难题,或者简单来说,即公共区块链无法同时实现最大程度的去中心化或安全性以实现最佳可扩展性的观念。为了克服可扩展性三难题的限制,模块化被提出作为一种将核心组件分离出来进行优化以解决关键功能的方式。
模块化区块链的论点集中在角色专业化上。它提出将传统的区块链功能(如执行或数据可用性)分散到专门的网络中。通过将这些功能从单一的L1分割成不同的层,区块链可以根据特定领域的性能优化进行定制,大大提高定制性、效率,以及必要时的去中心化、安全性和可扩展性。
鉴于各种应用案例的多样性,这些功能可能是不同的。模块化网络可以专门用于推送预言机价格源、提供零知识证明服务、提供数据可用性,或在另一个底层区块链之上实现更具可扩展性的执行层。
加密货币行业对模块化的需求
以太坊是逐渐转向模块化世界的典范。该链最初采用了单体式设计,步伐紧随比特币。Layer-2协议Arbitrum的成功展示了在链下分离出用于可扩展性的密集计算,然后再回到链上结算的案例。由于使用卷积处理事务的资源效率高且成本较低,许多项目都采用了这种设计。
这还不止于此。帮助开发者看到和发掘模块化价值的网络不断增多。Celestia就是解决一个明显问题的很好例子:将数据可用性(DA)返回到以太坊的成本相当高。虽然卷积允许更高的吞吐量,但交易成本仍然相对较高,因为它最终取决于结算层的存储成本。解决这个问题的方法是提供一种替代的DA层。
人们认识到,单一的单体式设计不能满足当今的区块链需求而不需要进行权衡,这就是为什么该领域正在朝着模块化方向发展的原因。以太坊是最安全的具有智能合约的区块链,但在处理交易和燃气费方面一直面临各种短板。
除了解决区块链的架构挑战外,人们越来越清楚地认识到,为实现新的用例和推动Web3的采用,还需要额外的服务。这些附加服务的例子包括预言机服务、去中心化RPC、零知识证明网络、人工智能等等。然而,由于额外的开销、硬件要求或技术不兼容性,区块链无法本地支持这些服务。鉴于模块化架构的组合性质,区块链不再需要自己支持所有功能,一切都可以像积木一样即插即用。
例如,这个领域将继续解决的一个未解决问题是机密性。如今,大多数广泛采用的区块链是透明的,无法在不需要为验证者提供资源密集型硬件的情况下增加链上机密性,例如利用零知识证明或全同态加密等密码学方法。
除了现有的四个区块链层(执行、结算、数据可用性和共识)之外,现有dApp之上的机密性层是一个重要的缺失环节,它将使得那些无法在透明区块链之上实现的全新用例成为可能。Inco就是一个模块化协议的例子,它通过在以太坊和其他区块链上引入全同态加密(FHE)而充当第五层——机密计算层,而不改变基础协议。
如今,模块化协议正在获得广泛关注,随着去中心化的广泛采用,它们很可能成为构建Web3的标准。这个标准无疑将打破单体式链的垂直整合方法,并利用可以组合的具体积木块。这意味着项目将根据自己的特定需求使用所需的模块,而不是试图做到一切。
这将打开无限的可扩展性,因为一个网络可以依赖以太坊来提供安全性,使用Move作为执行环境,Celestia提供数据可用性,以及Inco提供机密计算。最终目标是让不同的生态系统模块共存并共同发展。
随着模块化架构在2024年及以后的区块链技术领域的出现,区块链技术的格局将迎来重大扩展。这些新型区块链至少将一个基本功能(结算、共识、机密性、数据可用性或执行)委托给另一个独立的区块链框架。
Remi Gai是Inco的创始人兼首席执行官。他是South Park Commons的web3创始人研究员,具有工程(谷歌,微软)、创业(Parallel Finance的创始成员,一套在Polkadot上的Defi协议,由Polychain、Sequoia、Founders Fund和Coinbase Ventures支持,达到5亿美元的总锁仓价值)、产品管理(联合创办的区块链工作室的web3用户体验负责人)和风险投资(8 Decimal Capital)背景。现在,他正在建设Inco,旨在打破Web3大规模采用的最后障碍。