После нескольких лет строительства всё более крупных монолитных цепей, пытающихся обработать каждую функцию в одной системе, блокчейн-индустрия пришла к фундаментальному осознанию: специализация побеждает обобщение.
Как утверждает Мустафа Аль-Бассам, соучредитель Celestia, криптовалюта оказалась узким местом в вечном цикле новых монолитных платформ смарт-контрактов, каждая из которых жертвует децентрализацией и безопасностью в погоне за более дешевыми транзакционными комиссиями. Web3 не может масштабироваться в рамках монолитной структуры. Это осознание стало катализатором роста модульного дизайна блокчейнов, где основные функции разделены на специализированные уровни, которые работают вместе, а не конкурируют в одной цепи.
Тенденция резко ускорилась между 2023 и 2025 годами. Celestia запустила свою основную сеть в октябре 2023 года, представив первый готовый к производству уровень доступности данных с использованием выборки доступности данных. EigenDA последовал в 2024 году, используя инфраструктуру перетеста Ethereum для предоставления гипермасштабируемых услуг данных.
Avail возник из экосистемы Polygon в июле 2024 года, позиционируя себя как решение для доступности данных, независимое от цепи. Эти проекты представляют разные подходы к одной и той же проблеме: как обеспечить базовую инфраструктуру для модульной экосистемы блокчейнов, не заставляя каждую цепь заново строить консенсус, хранение данных и выполнение.
Последствия выходят далеко за пределы технической архитектуры. Модульные блокчейны оспаривают фундаментальные экономические модели сетей блокчейнов, изменяют предположения о безопасности и создают новые возможности для инноваций, вводя новые риски. Понимание этого перехода требует изучения не только того, как работают модульные системы, но и почему они возникли, какие проблемы они решают и какие компромиссы они вводят.
Чтобы понять масштаб этого сдвига, мы должны сначала понять, что было раньше. История эволюции блокчейнов следует четкой дуге: от уникальной ориентированности на безопасную передачу стоимости у Биткойна, через общие вычисления у Ethereum, до решений по масштабированию второго уровня, которые обнаружили пределы монолитного дизайна, и, наконец, до модульных архитектур, которые в настоящее время внедряются в масштабе. Каждый этап был построен на основе выводов из предыдущего, постепенно обнаруживая ограничения, которые модульный дизайн стремится преодолеть.
Объяснение Монолитных Блокчейнов
Монолитный блокчейн выполняет все основные функции в одной единой системе. Эти функции включают выполнение транзакций и смарт-контрактов, консенсус по их упорядочиванию и проверке, доступность данных для обеспечения возможности проверки всей информации и урегулирование для обеспечения окончательности и разрешения споров. Классические блокчейн-сети, такие как Биткойн, пред-ролл-ап Ethereum и Solana, иллюстрируют этот подход.
Монолитный дизайн предлагает значительные преимущества. Простота стоит на первом месте среди этих преимуществ. Когда все функции работают в одной системе, разработчики сталкиваются с меньшими проблемами интеграции, а пользователи сталкиваются с прямолинейной ментальной моделью. Децентрализованность также выигрывает от этого единого подхода.
Один и тот же набор валидаторов защищает все уровни, устраняя предположения о доверии, которые возникают, когда разные компоненты полагаются на отдельные механизмы безопасности. Композируемость достигает своего пика в монолитных системах, поскольку все смарт-контракты и приложения разделяют одну и ту же среду выполнения и могут взаимодействовать атомарно без кроссчейн-мостов или протоколов передачи сообщений.
Биткойн демонстрирует монолитный дизайн в его чистейшем виде. Сеть полностью сосредоточена на обеспечении передачи стоимости, с выполнением, ограниченным простым языком сценариев. Каждый полный узел загружает и проверяет каждую транзакцию, обеспечивая максимальную безопасность и децентрализацию за счет пропускной способности.
Биткойн обрабатывает примерно семь транзакций в секунду, и попытки увеличить это ограничение вызвали острые дебаты именно из-за того, что изменение одного аспекта системы влияет на все остальное.
Ethereum, перед своей эволюцией к модульной архитектуре, являл собой более сложную монолитную цепь. Сеть обрабатывает выполнение смарт-контрактов, консенсус через доказательство доли владения, доступность данных для всех транзакционных данных и урегулирование для сетей второго уровня. Этот комплексный подход позволил всплеск децентрализованных приложений и децентрализованных финансов, но также создал значительные узкие места для масштабирования. В периоды высокого спроса комиссии за пользование газом поднимались до сотен долларов за транзакцию, исключая многие случаи использования и пользователей.
Solana представляет собой другую монолитную философию, отдавая приоритет производительности за счет высокопроизводительной монолитной архитектуры. Сеть использует инновационные механизмы консенсуса и параллельную обработку транзакций для достижения пропускной способности более 50,000 транзакций в секунду в идеальных условиях.
Однако, такая производительность идет в ущерб требованиям к оборудованию для валидаторов и изредка приводила к сбоям в сети, когда система была перегружена.
Фундаментальное ограничение монолитных блокчейнов возникает из трилеммы масштабируемости, концепции, которая предполагает, что блокчейны могут оптимизировать только два из трех свойств: децентрализация, безопасность и масштабируемость. Когда выполнение, консенсус и доступность данных работают в одной системе, они соревнуются за одни и те же ресурсы.
Увеличение пропускной способности обычно требует больших блоков, что делает запуск полного узла более дорогим и уменьшает децентрализацию. Поддержание жесткой децентрализации ограничивает размеры блока и пропускную способность. Обеспечение безопасности требует дублирования проверки, что ограничивает масштабируемость.
Эти ограничения стали всё более очевидными по мере роста принятия блокчейнов. Переход Ethereum на доказательство доли владения в сентябре 2022 года улучшил энергоэффективность и безопасность, но не полностью решил ограничения масштабирования. Комиссии за транзакции оставались высокими во время пикового спроса, а пропускная способность оставалась ограниченной. Решения второго уровня появились как ответ, обрабатывая транзакции вне цепи и публикуя сжатые данные обратно в Ethereum. Но даже эти решения сталкивались с ограничениями, особенно вокруг доступности данных.
Монолитный подход также ограничивает инновации. Разработчики, разрабатывающие на монолитной цепи, должны принимать ее проектные решения относительно языков программирования, виртуальных машин, механизмов консенсуса и структур комиссий.
Создание блокчейна-специфичного приложения требует запуска совершенно новой монолитной цепи со своим собственным консенсусом, привлечения валидаторов и старта безопасности с нуля. Эта высокая граница входа ограничивала эксперименты и фрагментировала ликвидность по несовместимым системам.
К 2023 году ограничения монолитного дизайна стали неоспоримы. Доступность данных представляла примерно 95 процентов затрат, которые роллапсы платят в Ethereum. Эта неэффективность указывала на решение: разделить функции, которые монолитные цепи объединяют, позволяя каждой из них быть оптимизированной независимо, но по-прежнему работать вместе как система. Content:
Он не выполняет смарт-контракты и не предоставляет виртуальную машину. Вместо этого разработчики могут развернуть свои собственные слои выполнения, будь то роллапы, цепи, специфичные для приложений, или полностью индивидуальные среды, и использовать Celestia исключительно для упорядочивания транзакций и обеспечения доступности их данных. Дорожная карта Celestia направлена на неустанное масштабирование, превышающее пропускную способность в 1 гигабайт в секунду, с целью устранения конечного узкого места в масштабируемости криптовалют.
Техническая инновация, обеспечивающая масштабируемость Celestia, заключается в выборке доступности данных. Традиционные блокчейны требуют, чтобы каждый полный узел загружал все данные транзакций для проверки доступности. Это создает прямую взаимосвязь между размером блока и децентрализацией. Выборка доступности данных меняет эту динамику, позволяя легким узлам проверять доступность данных, случайным образом выбирая небольшие порции каждого блока.
Если образцы доступны, узлы могут быть уверены с высокой вероятностью, что все данные доступны, не загружая все. Это позволяет Celestia масштабировать доступность данных по мере присоединения большего количества легких узлов к сети, переворачивая традиционную кривую масштабирования.
Celestia также ввела концепцию суверенных роллапов, которые представляют собой слои выполнения, использующие Celestia для доступности данных и консенсуса, но принимающие собственные решения о правилах выполнения, управлении и обновлениях.
В отличие от Ethereum роллапов, которые обычно наследуют безопасность и расчет от Ethereum, суверенные роллапы на Celestia функционируют более независимо. Они публикуют свои данные на Celestia для обеспечения доступности, но определяют собственные условия действительности и не полагаются на внешнюю цепь для окончательного расчета.
EigenDA возник как другой подход к модульной доступности данных, построенный на протоколе повторного стейкинга EigenLayer. EigenDA использует элегантную архитектуру, поддерживающую оптимальность или почти оптимальность по различным параметрам: производительности, безопасности и стоимости, через кодирование Рида-Соломона, криптографически проверенное KZG-полиномиальными доказательствами открытия. Вместо создания независимого блокчейна, как Celestia, EigenDA функционирует как активно проверяемая служба в экосистеме EigenLayer, позволяя стейкерам Ethereum повторно использовать свои застейканные ETH для помощи в обеспечении слоя доступности данных.
Архитектура EigenDA разделяет роли среди различных участников. Распространители кодируют данные и распределяют их по валидаторным узлам. Валидаторные узлы подтверждают доступность данных и хранят части каждого блока данных. Узлы извлечения собирают фрагменты данных от валидаторов и восстанавливают исходные данные по мере необходимости.
Сеть запущена с индустриально ведущей пропускной способностью доступности данных 100 мегабайт в секунду, с дорожной картой для экспоненциального масштабирования. Высокая пропускная способность происходит от дизайна EigenDA, который требует, чтобы каждый оператор хранил только часть от общего объема данных, сохраняя способность восстановить всё при необходимости.
Интеграция EigenDA с Ethereum через EigenLayer создает уникальные свойства безопасности. Протокол использует миллиарды долларов в повторно застейканном ETH как экономическую безопасность, наследуя надежный сет валидаторов Ethereum и предоставляя специализированные услуги доступности данных.
Эта модель общей безопасности уменьшает капитальные затраты на обеспечение слоя доступности данных по сравнению с созданием полностью независимого блокчейна. EigenDA также нативно использует Ethereum как расчетный слой для управления установкой операторов, обеспечивая повышенную безопасность для сетей второго уровня, которые основываются на Ethereum.
Avail представляет собой третий значимый подход к модульной доступности данных, делая акцент на независимой цепи-инфраструктуре и межцепной интероперабельности. Проект со скалируемой по горизонтали, независимой цепи и минимизированной доверием инфраструктурой нацелен на объединение фрагментированной экосистемы блокчейнов путем предоставления неограниченного пространства для блоков, нативной интероперабельности и модульной безопасности. Построенный с использованием Polkadot SDK, Avail работает как специализированный блокчейн доступности данных, подключающийся к множеству экосистем первого уровня, включая Ethereum, Solana и BNB Chain.
Архитектура Avail состоит из трех компонентов, работающих вместе. Слой доступности данных хранит данные транзакций, используя кодирование ошибок и KZG-полиномиальные коммитменты для эффективной проверки. Слой Nexus обеспечивает минимизированную доверие межцепную интероперабельность, позволяя бесшовное взаимодействие между роллапами и суверенными цепями, построенными на разных экосистемах. Слой Fusion предлагает экономическую безопасность на основе мультитокенов, позволяя сети быть защищенной не только нативным токеном Avail, но и ETH, BTC, SOL и другими активами.
Слой доступности данных Avail использует KZG-полиномиальные коммитменты для криптографического доказательства доступности данных без необходимости полной загрузки, позволяя таким цепям, как Polygon zkEVM Validium, уменьшить расходы Ethereum приблизительно на 90 процентов при сохранении безопасности. Акцент протокола на проверке легкого клиента позволяет пользователям запускать легкие узлы на устройствах, таких как телефоны или браузеры, проверяя доступность данных за считанные секунды без ресурсных требований полноценных узлов.
Каждый из этих проектов представляет разную философию того, как должны функционировать модульные блокчейны. Celestia приоритизирует нейтральность и суверенитет, позволяя любому окружению выполнения строить поверх без навязывания конкретных условий расчета или безопасности. EigenDA акцентирует глубокую интеграцию с экосистемой Ethereum, используя повторный стейкинг для создания экономически эффективной доступности данных на основе безопасности Ethereum. Avail фокусируется на интероперабельности и объединении, строя мосты между различными экосистемами блокчейнов через свой слой Nexus.
Модульный подход способствовал быстрой инновации в слоях выполнения. Проекты, такие как Arbitrum Orbit, Optimism's OP Stack и Polygon's Chain Development Kit, позволяют разработчикам развертывать пользовательские роллапы с минимальными усилиями. Эти платформы роллап-как-услуга используют модульные слои доступности данных для публикации данных транзакций, позволяя командам разработчиков сосредоточиться на специфичных для приложений средах выполнения, а не на воссоздании консенсуса и инфраструктуры доступности данных с нуля.
Слои Доступности Данных - Новая Инфраструктурная Основа
Доступность данных стала критической инфраструктурной узостью для масштабирования блокчейна, и понимание почему требует исследования того, что такое доступность данных и почему она важна. Когда блокчейн производит новые блоки с транзакциями, проблема доступности данных ставит вопрос: как сеть может гарантировать, что все данные транзакций в этих блоках действительно доступны для тех, кто их нуждается для проверки, без необходимости каждому участнику загружать и хранить всё?
В традиционных монолитных блокчейнах решение проблемы доступности данных просто, но недешево. Каждый полный узел загружает каждый блок и хранит все данные. Если узел может их загрузить, данные должны быть доступны. Этот подход обеспечивает максимальную безопасность, но создает значительные ограничения на масштабирование. По мере увеличения блоков для учета большего количества транзакций, запуск полного узла становится дороже, снижая децентрализацию. Стоимость хранения всех этих данных на блокчейне с высокой безопасностью, таком как Ethereum, делает доступность данных доминирующей тратой для роллапов второго уровня.
Проблема становится сложнее в модульных архитектурах, где выполнение происходит в одном месте, а данные хранятся в другом. Роллап обрабатывает тысячи транзакций вне сети, но должен публиковать данные транзакций где-то, чтобы любой мог воссоздать состояние роллапа и проверить его правильность. Если оператор роллапа удерживает данные, пользователи не могут обнаружить недействительные переходы состояний, создавая уязвимость.
Слои доступности данных существуют для решения этой проблемы: предоставление места для публикации данных транзакций с криптографическими гарантиями доступности данных по более низкой цене, чем публикация всего в слое выполнения.
Подход Celestia к доступности данных сосредоточен на выборке доступности данных, технике, значительно меняющей отношение между размером блока и стоимостью проверки. В традиционных блокчейнах удвоение размера блока удваивает количество данных, которые должен загружать каждый полный узел. Но с выборкой доступности данных легкие узлы могут проверять доступность данных, выбирая небольшие случайные порции каждого блока. Благодаря кодированию ошибок и умным криптографическим техникам Celestia позволяет узлам быть уверенными в доступности данных, не загружая все.
Процесс происходит через несколько этапов. Сначала производители блоков берут данные транзакций и кодируют их с использованием двумерной схемы кодирования Рида-Соломона. Это кодирование добавляет избыточность к данным, расширяя их за пределы исходного размера, но позволяя восстановление, даже если значительные части отсутствуют. Закодированные данные организуются в матрицу и фиксируются с использованием KZG-полиномиальных коммитментов, которые предоставляют краткие криптографические доказательства о структуре данных.
Легкие узлы затем случайным образом выбирают небольшие порции этих расширенных данных. Каждый образец включает доказательство, что выбранные данные являются частью закрепленного блока. Собирая несколь الوزارةctica>Обработка данных для rollups. Эти экономические условия делают Celestia привлекательной для rollups и других решений для масштабирования, которым необходимо публиковать большие объемы данных.
Техническая реализация включает именованные деревья Меркла, которые организуют данные в отдельные пространства имен для различных приложений. Это позволяет каждому rollup или цепочке, использующей Celestia, публиковать свои данные в собственное пространство имен, а легкие клиенты должны загружать и проверять только те данные, которые имеют значение для интересующих их цепочек. Rollup, контролирующий свое собственное пространство имен, не должен обрабатывать данные из других rollup, использующих те же самые блоки Celestia, улучшая эффективность при поддержке общей безопасности.
EigenDA подходит к проблеме доступности данных с другой архитектурой, акцентируя внимание на экстремальной масштабируемости через модель на основе операторов. Протокол разработан для достижения горизонтального масштабирования, так что чем больше операторов на сети, тем большую пропускную способность она обеспечивает. В ходе закрытого тестирования со 100 узлами EigenDA продемонстрировал пропускную способность до 10 мегабайтов в секунду с планами на увеличение до 1 гигабайта в секунду.
Система EigenDA делит данные на части через исправительное кодирование и затем распределяет эти части среди большого числа операторов. Каждый оператор хранит лишь часть от общего объема данных, но кодирование гарантирует, что полные данные могут быть восстановлены из любого достаточного подмножества частей. Это распределение снижает нагрузку на хранение и пропускную способность у отдельных операторов, сохраняя гарантии доступности данных через криптографические доказательства.
KZG-коммитменты играют центральную роль в системе верификации EigenDA, как и в Celestia. Эти полиномиальные коммитменты позволяют доказать свойства данных, не раскрывая все данные целиком. Когда дисперсор кодирует и распределяет блобы данных, он генерирует KZG-коммитменты, которые позволяют валидаторам проверять правильность своих частей данных без необходимости видеть все остальные части. Это делает проверку эффективной при сохранении таких же сильных гарантий безопасности.
Экономическая модель счет в EigenDA использует возможность повторного стейкинга через EigenLayer. Валидаторы Ethereum, которые стейкают ETH, могут выбрать обеспечение безопасности EigenDA, запустив дополнительное программное обеспечение и получая вознаграждения от rollups и других пользователей слоя доступности данных. Этот подход повторного стейкинга предоставляет несколько преимуществ.
Он снижает капитальные затраты на обеспечение безопасности сети, поскольку тот же стейк обеспечивает безопасность и Ethereum, и EigenDA. Он наследует децентрализованный набор валидаторов Ethereum вместо того, чтобы EigenDA нужно было создавать свой с нуля. Он создает прямую экономическую взаимосвязь между безопасностью Ethereum и надежностью EigenDA.
Операторам узлов необходимо зафиксировать минимум 32 ETH или 1 токен EIGEN, чтобы стать участниками сети доступности данных, хотя условия применения штрафов протокола все еще находятся на стадии активной разработки, поскольку такие активные валидируемые сервисы, как EigenDA, нуждаются в переходе к набору операторов и определению специфичных условий штрафов. Это продолжающееся развитие механизмов штрафов иллюстрирует как инновацию, так и эволюционирующий характер моделей безопасности на основе повторного стейкинга.
Avail предлагает еще один подход к доступности данных, подчеркивая совместимость между различными экосистемами блокчейнов при сохранении сильных свойств безопасности. Слой доступности данных протокола использует KZG-коммитменты и исправительное кодирование, аналогично Celestia и EigenDA, но интегрирует их с более широкой концепцией инфраструктуры межцепочечной.
Сеть Avail обеспечивает доступность данных через консенсусный механизм на основе валидаторов, построенный на Polkadot SDK. Валидаторы достигают консенсуса по блокам, содержащим транзакционные данные из нескольких rollups и цепочек, затем делают эти данные доступными для проверки. Легкие клиенты могут проверять доступность данных через выборку, аналогично подходу Celestia. Легкие клиенты Avail обеспечивают быструю проверку транзакций на пользовательском уровне, с пред-подтверждениями, позволяющими приблизительно 250-милисекундную верификацию транзакций, что в 15 раз быстрее традиционных подходов.
Что отличает Avail, так это многотокеновая модель стейкинга и слой совместимости Nexus. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на нативный токен для безопасности, Avail позволяет стейкинг с ETH, BTC, SOL и другими крупными активами. Этот многотокеновый подход направлен на привлечение более глубокой ликвидности и сильной экономической безопасности со стороны различных блокчейн-сообществ. Слой Nexus предоставляет минимизированный по доверию координационный хаб для межцепочечной коммуникации, позволяя rollups и цепочкам, построенным на разных экосистемах, взаимодействовать без централизованных мостов.
Технический фундамент этих слоев доступности данных основывается на ряде общих инноваций. Исправительное кодирование увеличивает количество данных за счет избыточности, чтобы их можно было восстановить, даже если некоторые части утеряны. Полиномиальные коммитменты KZG обеспечивают краткие доказательства свойств данных. Выборочная проверка доступности данных позволяет легким клиентам верефицировать доступность, не скачивая всё. Эти техники объединяются, чтобы сделать доступность данных как масштабируемой, так и проверяемой.
Но реализации различаются важными способами. Celestia отдает приоритет нейтральности и суверенным rollups, позволяя любой среде исполнения строиться сверху без специфичных предположений о слоях урегулирования. EigenDA акцентирует внимание на интеграции с Ethereum и безопасности на основе повторного стейкинга. Avail сосредоточен на совместимости и поддержке мульти-экосистемы. Эти философские различия влияют на всё, от экономических моделей до структур управления и типов приложений, которые привлекает каждая платформа.
Слой доступности данных стал критической инфраструктурой, обеспечивающей модульное масштабирование блокчейнов. Обеспечивая изобилие, проверяемую и доступную по цене доступность данных, эти протоколы открывают новые возможности для слоев исполнения экспериментировать с новыми дизайнами, сохраняя при этом свойства безопасности. Вопрос сдвигается с "стоит ли принимать модульную доступность данных" на "какой подход наилучшим образом подходит для специфических требований приложения".
Слои исполнения и урегулирования
Хотя слои доступности данных обеспечивают основу для модульных блокчейнов, слои исполнения и урегулирования определяют, как обрабатываются и завершаются транзакции. Понимание взаимоотношения между этими компонентами раскрывает полную архитектуру модульных систем и выборы дизайна, с которыми сталкиваются разработчики при создании масштабируемых блокчейн-приложений.
Слои исполнения обрабатывают транзакции и выполняют вычисления смарт-контрактов. В модульных архитектурах исполнение может происходить в специализированных средах, оптимизированных для конкретных случаев использования, а не в универсальной монолитной цепочке. Rollups иллюстрируют этот подход, обрабатывая транзакции вне цепочки в специальной среде исполнения и отправляя сжатые данные в слой доступности данных для проверки.
Два основных типа rollups появились. Оптимистичные rollups, реализованные такими проектами, как Arbitrum и Optimism, предполагают, что транзакции корректны по умолчанию, и проверяют их, только если кто-то представит доказательство мошенничества, оспаривающее их правильность. Это предположение позволяет эффективно обрабатывать, но вводит период ожидания, обычно семь дней, в течение которого пользователям нужно ждать перед выводом средств. Rollups на основе доказательств нулевого знания, созданные командами, как StarkWare и zkSync, генерируют криптографические доказательства того, что транзакции были выполнены правильно. Эти доказательства позволяют немедленно завершать без периодов оспаривания, но требуют более сложной криптографии и вычислений для генерации.
Оба типа rollups используют модульные слои доступности данных для снижения затрат. Вместо того, чтобы публиковать полные данные транзакций в Ethereum по $20 за мегабайт и более, rollups могут публиковаться в Celestia или EigenDA по более низкой цене. Rollup все равно сохраняет свои свойства безопасности, поскольку данные остаются доступными для проверки, но экономика становится значительно более благоприятной. После обновления Dencun в Ethereum в марте 2024 года, которое реализовало EIP-4844, слой второго уровня rollup Base увеличил объем транзакций на 224 процента благодаря снижению комиссий за публикацию данных, позволенной транзакциями с blob.
Гибкость дизайна слоя исполнения является одним из основных преимуществ модульных блокчейнов. Разработчики могут настраивать языки программирования, реализации виртуальных машин, структуры комиссий и механизмы управления, не нуждаясь в развертывании совершенно новой монолитной цепи.
Прикладное геймерское приложение может отдавать приоритет высокой пропускной способности и низкой задержке. Протокол децентрализованных финансов может акцентировать внимание на безопасности и формальной проверке. Решение для цепи поставок может оптимизировать конфиденциальность данных и соблюдение нормативных требований. Каждый из них может развернуть свою собственную среду исполнения, используя при этом общую инфраструктуру для консенсуса и доступности данных.
Слои урегулирования обеспечивают окончательность и служат источником истины для rollups и других сред исполнения. Ethereum стал доминирующим слоем урегулирования для модульных экосистем блокчейнов, особенно тех, что используют rollups. Когда rollup обрабатывает пакет транзакций, он отправляет сжатые данные в слой доступности данных и подает обновление состояния в Ethereum. Для оптимистических rollups это обновление состояния становится окончательным после истечения периода оспаривания без действительных доказательств мошенничества. Для rollups на основе доказательств нулевого знания обновление состояния сопровождается доказательством корректности, что позволяет незамедлительную окончательность, как только доказательство будет подтверждено в Ethereum.
Разделение между исполнением и урегулированием создает важные компромиссы. С одной стороны, rollups могут обрабатывать тысячи транзакций быстро и дешево в своей собственной среде исполнения. С другой стороны, окончательное урегулирование в Ethereum обеспечивает сильные гарантии безопасности и позволяет осуществлять комплексные составные действия с другими приложениями на уровне урегулирования. Пользователи, перемещающие активы между rollups и Ethereum, должны等待 окончательности на уровне урегулирования, создавая трение по сравнению с операциями, полностью находящимися в одной цепи.
Некоторые модульные архитектуры полностью избегают внешних слоев урегулирования. Суверенные rollups Celestia, например, определяют самостоятельную завершенность внутри своей экосистемы, предоставляя больше свободы в выборе слоев выполнения и урегулирования.их собственные условия действительности и механизмы урегулирования. Они используют Celestia исключительно для доступности данных и консенсуса, занимаясь урегулированием внутренне. Этот подход максимизирует суверенитет и гибкость, но требует от каждого роллапа установления собственных свойств безопасности и механизмов моста для взаимодействия с другими цепочками.
Рост платформ rollups-as-a-service ускорил внедрение модульных блокчейнов, упрощая развертывание. Эти платформы предлагают шаблоны и инструменты для запуска пользовательских сред выполнения без глубокой инженерной экспертизы в области блокчейнов.
Arbitrum Orbit позволяет разработчикам развернуть роллапы третьего уровня, которые используют Arbitrum для урегулирования и могут выбирать между несколькими опциями доступности данных, включая Celestia и EigenDA. Optimism OP Stack предоставляет модульную структуру, где разработчики могут менять компоненты, такие как среда выполнения, слой доступности данных и механизм последовательности, сохраняя совместимость с более широкой экосистемой Optimism.
Conduit и AltLayer предлагают решения rollup-as-a-service, позволяющие развернуть полностью управляемые, готовые к производству роллапы всего в несколько кликов, с опциями интеграции для доступности данных EigenDA. Эти платформы абстрагируют множество сложностей, связанных с эксплуатацией инфраструктуры блокчейна, позволяя разработчикам сосредоточиться на логике приложения и пользовательском опыте.
Chain Development Kit от Polygon представляет другой подход, позволяющий разработчикам создавать настраиваемые цепочки второго уровня, которые могут подключаться к Ethereum или работать более независимо. Модульная архитектура поддерживает различные среды выполнения, поставщиков доступности данных и механизмы мостов. Проекты, такие как Immutable X, используют эти инструменты для создания цепочек, оптимизированных для торговли NFT и блокчейн-игр.
Пролиферация слоев выполнения, поддерживаемая модульной архитектурой, создаёт как возможности, так и вызовы. С положительной стороны, разработчики получают беспрецедентную гибкость для оптимизации под конкретные случаи использования. Игровые приложения могут достигать времени блока менее секунды. Приложения, ориентированные на конфиденциальность, могут глубоко интегрировать доказательства нулевого знания в их выполнение. Решения для предприятий могут включать разрешенные элементы, где это необходимо. Каждая среда выполнения может экспериментировать с новыми подходами, не требуя консенсуса от более широкой блокчейн-сообщества.
Однако эта гибкость также вводит фрагментацию. Ликвидность становится разделенной по многочисленным слоям выполнения. Пользователям приходится перемещать активы между цепочками, что вводит трения и риски безопасности. Приложения, которые хотят составлять по нескольким средам выполнения, сталкиваются с увеличенной сложностью. Единая композируемость монолитных блокчейнов уступает более фрагментированному ландшафту, где интероперабельность становится первостепенной.
Протоколы межцепочной коммуникации возникли для решения этих вызовов. Протокол Межблокчейн-Коммуникации, изначально разработанный для Cosmos, позволяет различным цепочкам обмениваться сообщениями и переносить активы без доверия. Hyperlane и LayerZero предоставляют аналогичную функциональность с различными моделями безопасности и компромиссами. Эти протоколы стремятся создать мир, где приложения могут охватывать несколько сред выполнения, получая доступ к ликвидности и пользователям в модульной экосистеме блокчейнов.
Взаимосвязь между слоями выполнения и урегулирования также влияет на экономические модели. В монолитных цепочках пользователи платят комиссии напрямую валидаторам, которые обеспечивают безопасность сети. В модульных системах комиссии проходят через несколько слоев. Пользователь, выполняющий транзакцию на роллапе, платит комиссии упорядочивателю роллапа. Роллап платит комиссии слою доступности данных за размещение данных. Роллап также платит комиссии слою урегулирования за отправку обновлений состояния и хранения обязательств. Эта многоуровневая структура комиссий создаёт сложные экономические динамики и возможности для оптимизации.
Упорядочиватели играют критическую роль в модульных слоях выполнения. Эти сущности собирают транзакции от пользователей, упорядочивают их в блоки и отправляют партии в слои доступности данных и урегулирования. Большинство роллапов в настоящее время работают с централизованными упорядочивателями, что вызывает опасения относительно устойчивости к цензуре и единственных точек отказа. Индустрия активно разрабатывает децентрализованные механизмы упорядочивания, включая общие протоколы упорядочивания, которые позволяют нескольким роллапам координировать производство блоков и обеспечивать более сильные гарантии порядка.
Архитектура выполнения и урегулирования продолжает быстро эволюционировать. Некоторые проекты экспериментируют с асинхронным выполнением, когда транзакции обрабатываются без немедленного завершения. Другие исследуют параллельные среды выполнения, которые могут одновременно обрабатывать не-конфликтующие транзакции. Разделение задач в модульных системах позволяет проводить эксперименты на уровне выполнения, не требуя изменений в механизмах доступности данных или консенсуса, ускоряя темпы инноваций.
Экономические и Безопас...
Модульные архитектуры блокчейнов вводят новые экономические модели и предположения безопасности, которые принципиально отличаются от монолитных цепочек. Понимание этих компромиссов важно для оценки жизнеспособности и рисков модульных систем по мере их масштабирования для поддержки массового принятия блокчейнов.
Модель безопасности для модульных блокчейнов зависит от того, как взаимодействуют компоненты и где лежат доверительные предположения. В монолитной цепочке, один набор валидаторов обеспечивает безопасность всех функций. Если валидаторы честны, вся система остаётся безопасной. В модульных системах разные слои могут иметь разные механизмы безопасности, создавая стек доверительных предположений, который должен быть тщательно проанализирован.
Рассмотрим типичную модульную архитектуру: роллап для выполнения, Celestia для доступности данных и Ethereum для урегулирования. Безопасность этой системы зависит от правильного функционирования всех трёх слоев. Если упорядочиватель роллапа действует злоумышленно, пользователи должны полагаться на доказательства мошенничества или доказательства действительности, представляемые слою урегулирования. Если Celestia удерживает данные, роллап не может доказать, какие транзакции произошли. Если набор валидаторов Ethereum повреждён, окончательное урегулирование становится ненадёжным.
Модели общей безопасности, такие как те, что реализованы EigenDA через рестейкинг, стремятся снизить эти накопленные доверительные предположения. Позволяя валидаторам Ethereum одновременно обеспечивать безопасность нескольких услуг, рестейкинг создаёт более сильное согласование между слоем урегулирования и другими модульными компонентами. На март 2025 года, EigenDA имеет 4,3 миллиона ETH в стейкинге, представляющие миллиарды долларов экономической безопасности, поддерживающие слой доступности данных. Этот значительный стейк обеспечивает значительные гарантии безопасности, но он также вводит новые риски, связанные с условиями сокращения и возможностью каскадных отказов, если выявлены уязвимости.
Экономические стимулы в модульных системах создают интересные динамики. Слои доступности данных конкурируют по пропускной способности и стоимости, с Celestia, EigenDA и Avail, каждый из которых предлагает различные компромиссы между ценой и производительностью. EigenDA снизила цены на свои услуги доступности данных в 10 раз и ввела бесплатный уровень в августе 2024 года, при этом целевая задача заключалась в увеличении доступности данных на Ethereum в 1,000 раз для поддержки случаев использования, включая полностью нацепные ордер-буки, реальное время игры и децентрализованный искусственный интеллект. Эта ценовая конкуренция выгодна роллапам и разработчикам приложений, но вызывает вопросы о жизнеспособности бизнес-моделей слоев доступности данных.
Потоки доходов в модульных системах значительно отличаются от монолитных цепочек. В Ethereum пользователи платят комиссии за газ, которые идут валидаторам и отчасти сжигаются, создавая дефляционное давление на ETH. В модульной экосистеме пользователи оплачивают комиссии упорядочивателям роллапов, которые оплачивают комиссии слоям доступности данных и урегулирования. Распределение стоимости между этими слоями остаётся неопределённым, и неясно, какие компоненты захватят наибольшую стоимость в долгосрочной перспективе.
Токеномика модульных слоев доступности данных отражает разные подходы к фиксации стоимости. Родной токен TIA Celestia используется для оплаты за доступность данных и для защиты сети через стейкинг. Стоимость токена зависит от спроса на услуги доступности данных Celestia и требования безопасности для их защиты.
EigenDA действует в рамках экосистемы EigenLayer, где рестейкеры зарабатывают вознаграждения в различных токенах за обеспечение безопасности активно верифицируемых услуг. Модель токенов Avail включает многоассетный стейкинг, позволяя участвовать с ETH, BTC и другими основными криптовалютами наряду с его родным токеном AVAIL.
Экономичность размещения данных на специализированных слоях доступности данных по сравнению с универсальными слоями выполнения представляет один из самых убедительных экономических преимуществ модульных блокчейнов. Блоковое пространство Ethereum дорогое, потому что оно обслуживает несколько целей: выполнение смарт-контрактов, обеспечение безопасности сети и хранение данных. Специализированные слои доступности данных могут оптимизироваться исключительно на throughput данных и верификации, достигая значительно более высокой пропускной способности при меньших затратах.
Однако это экономическое преимущество зависит от поддержания достаточного спроса на услуги доступности данных. Если мало роллапов примут модульную доступность данных, экономии за счёт масштаба, которые делают эти услуги дешёвыми, могут не материализоваться. Взаимодействие сетей играет значительную роль в определении, какие слои доступности данных получат принятие и станут экономически жизнеспособными.
Безопасность слоев доступности данных сама по себе поднимает важные соображения. Celestia зависит от собственного набора валидаторов доказательства доли, который должен быть достаточно децентрализованным и экономически обеспеченным для сопротивления атакам. Атакующий, который контролирует достаточную долю, потенциально может удерживать данные или цензурировать определённые транзакции. Протокол смягчает этот риск через выборку доступности данных и экономические стимулы, но безопасность в конечном итоге зависит от стоимости атакиthe network exceeding the potential gain.
EigenDA наследует безопасность от набора валидаторов Ethereum через рестейкинг, но вводит новые риски. Если уязвимость в EigenDA приведет к штрафованию рестейкнутого ETH, валидаторы потерпят убытки, которые могут распространиться по экосистеме Ethereum. Общая модель безопасности связывает судьбы нескольких систем, потенциально усиливая неудачи.
Хотя штрафование включено на уровне протокола EigenLayer, индивидуальные активные сервисы, такие как EigenDA, должны активировать его, перейдя в наборы операторов и определив условия штрафования. В настоящее время условия штрафования для неправильно работающих узлов EigenDA отсутствуют. Эта текущая разработка механизмов штрафования отражает как инновации, так и нерешенные проблемы в безопасности на основе рестейкинга.
Гарантии живучести представляют собой еще одну критическую задачу безопасности. Уровень доступности данных должен оставаться работоспособным и отзывчивым для роллапов, зависимых от него для функционирования. Если Celestia, EigenDA или Avail сталкиваются с продолжительными простоями или цензурой, роллапы, использующие эти сервисы, не могут публиковать новые данные, фактически останавливая их работу. Это создаёт точки отказа, отличающиеся от распределенной природы монолитных цепей, где сбой консенсуса менее вероятен из-за меньшего количества зависимостей.
Отношение между уровнями выполнения и уровнями урегулирования вводит дополнительные вопросы безопасности. Роллапы, которые урегулируются в Ethereum, наследуют аспекты безопасности Ethereum, особенно касающиеся финализации и разрешения споров. Суверенные роллапы, избегающие внешнего урегулирования, получают больше автономии, но должны установить собственные гарантии безопасности и мостовые механизмы. Ни один подход не является строго превосходящим; выбор зависит от конкретных требований приложения и допустимости риска.
Фрагментация создаёт как экономические, так и проблемы безопасности в модульных экосистемах. Когда ликвидность и пользователи распределены по множеству роллапов и сред выполнения, каждая индивидуальная система может лишиться сетевых эффектов и безопасности, которые предоставляет сконцентрированная активность. Межцепочечные мосты, соединяющие эти фрагментированные системы, вводят дополнительные векторы атак и были ответственны за некоторые из крупнейших взломов в истории блокчейна, в результате которых из незащищённых контрактов мостов было украдено миллиарды долларов.
Решения для обеспечения совместимости, такие как уровень Nexus от Avail и протоколы стандарта Inter-Blockchain Communication, стремятся снизить риски фрагментации, обеспечивая доверительные минимизированные коммуникации между цепями.
Уровень Nexus от Avail функционирует как разрешительный координационный узел, обеспечивая бесшовную коммуникацию между роллапами и суверенными цепями, отвечая на растущую потребность в унифицированной инфраструктуре по мере умножения экосистем блокчейнов. Однако эти решения относительно новые и не проверены в масштабе, и их свойства безопасности требуют тщательного анализа.
Экономическая устойчивость модульных блокчейн-экосистем зависит от достижения достаточного уровня принятия для оправдания затрат на инфраструктуру. Уровни доступности данных требуют больших наборов валидаторов или операторских сетей для обеспечения децентрализации и избыточности. Уровни урегулирования должны поддерживать высокий уровень безопасности, чтобы служить надежными точками арбитража. Если доходы от роллапов и приложений окажутся недостаточными для поддержания этих уровней инфраструктуры, модульный подход может не достичь своего потенциала масштабируемости.
Динамика рынка в конечном итоге определит распределение ценности между модульными компонентами. Если доступность данных станет товаром, и несколько поставщиков будут предлагать аналогичные услуги с минимальной маржой, эти слои могут захватить мало ценности, несмотря на то, что они являются критически важной инфраструктурой. В противном случае, если сетевые эффекты создают динамику победителя-большинство, доминирующие уровни доступности данных и урегулирования могут накопить значительную ценность, в то время как уровни выполнения остаются относительно неразличимыми.
Торговля безопасностью и экономическими затратами в модульных блокчейнах требует постоянной оценки по мере развития экосистемы. Первоначальные доказательства указывают на то, что специализация улучшает эффективность и сокращает затраты, но долгосрочная устойчивость и свойства безопасности высоко модульных систем остаются открытыми вопросами. Отрасль, по сути, проводит крупномасштабный эксперимент в области дизайна распределённых систем, под угрозой миллиарды долларов и будущее архитектуры инфраструктуры Web3.
Воздействие на существующие цепи
Рост модульной блокчейн-архитектуры создаёт значительные стратегические вызовы для устоявшихся монолитных цепей. Сети, которые создали свои предложения ценности вокруг того, чтобы быть полноценными, самодостаточными системами, теперь сталкиваются с конкуренцией со стороны специализированных компонентов, которые могут выполнять отдельные функции более эффективно. Ответы крупных блокчейн-платформ демонстрируют различные философии относительно того, как должна развиваться блокчейн-инфраструктура.
Эволюция Ethereum в направлении модульной архитектуры представляет собой, пожалуй, наиболее значительное подтверждение модульной теории. Сеть, которая стала пионером платформ смарт контрактов, систематически перестраивалась, чтобы служить в качестве слоя урегулирования и безопасности для экосистемы роллапов вместо попыток обрабатывать все выполнение на первом уровне. Эта трансформация не была неизбежной; она возникла из прагматичного признания того, что масштабирование выполнения на одном слое с одновременным сохранением децентрализации оказалось неосуществимым.
Дорожная карта к модульному Ethereum ускорилась благодаря нескольким ключевым обновлениям. Переход на Proof of Stake в сентябре 2022 года улучшил энергетическую эффективность и безопасность, но не занимался прямо масштабированием. Критическое обновление масштабирования произошло с хардфорком Dencun в марте 2024 года, который реализовал EIP-4844, также известный как proto-danksharding. EIP-4844 вводит транзакции с переносом блобов, позволяя роллапам размещать крупные, временные данные в слое консенсуса Ethereum при значительно сниженных затратах по сравнению с постоянным хранением данных. Обновление снизило комиссии за транзакции на уровне-двух в 10-100 раз, повышая масштабируемость при сохранении децентрализации.
Proto-danksharding представляет собой промежуточное решение на пути к полному danksharding, которое увеличило бы доступность данных с шести блобов на блок до 64 блобов, обеспечивая пропускную способность, приближающуюся к 100 000 транзакций в секунду по экосистеме роллапов. Технический подход зеркально отражает элементы дизайна Celestia, используя KZG-коммитменты и кодирование стирания для обеспечения выборочной доступности данных. Вместо конкуренции с модульными уровнями доступности данных, Ethereum становится одним из них, предоставляя нативные услуги доступности данных, оптимизированные для своей экосистемы роллапов.
Этот стратегический разворот признает, что ценность Ethereum заключается не в обработке кажрой транзакции на первом уровне, а в предоставлении надежного урегулирования и координации для разнообразной экосистемы сред выполнения. Роллапы такие как Arbitrum, Optimism, StarkNet и zkSync обрабатывают подавляющее большинство транзакций, в то время как первый уровень Ethereum служит каноническим источником правды и арбитра споров. Экономика токенов сети развивается, чтобы отражать эту роль, с комиссиями от урегулирований роллапов, вкладывающимися в сжигание ETH и вознаграждение валидаторов.
Модулярная трансформация Ethereum создает как возможности, так и риски. С одной стороны, сеть получает выгоду от увеличенной активности по ее экосистемы роллапов без ограничений масштабируемости обработки всего на первом уровне. С другой стороны, по мере того как выполнение переходит к роллапам, а доступность данных потенциально сдвигается к альтернативам, таким как Celestia или EigenDA, возникает вопрос: какую ценность захватывает первый уровень Ethereum, и достаточно ли этого чтобы поддержать безопасность сети?
Появление Ethereum, ориентированного на роллапы, вызвало дебаты о том, становится ли сеть в основном урегулировочным слоем или сохраняет свою роль как вычислительный каркас Web3. Некоторые утверждают, что ценностное предложение Ethereum усиливается по мере того, как оно фокусируется на том, что делает лучше всего: предоставление надежной безопасности и финализации для разнообразной экосистемы. Другие обеспокоены тем, что вывод слишком много активности на внешние слои может уменьшить центральность и захватценности Ethereum.
Solana представляет собой противоположный подход, удваивая модель монолитной высокой производительности. Сеть приоритизирует достижение максимальной пропускной способности на одном уровне через агрессивную оптимизацию механизмов консенсуса, параллельную обработку транзакций и аппаратные требования. Перспектива Solana считает, что сложность и фрагментация модульных систем вводят трение, которое подрывает пользовательский опыт и композируемость.
Архитектура Solana достигает впечатляющей пропускной способности, регулярно обрабатывая тысячи транзакций в секунду с субсекундной финализацией. Защитники сети утверждают, что эта производительность, в сочетании с простотой единой среды выполнения, обеспечивает лучшую основу для приложений, чем фрагментированный ландшафт модульных блокчейнов. Игровые приложения, высокочастотная торговля и другие приложения, чувствительные к задержкам, действительно могут выиграть от тесной интеграции и атомарной композируемости, которые предоставляют монолитные цепи.
Однако подход Solana сопряжен с признанными компромиссами. Требования сети к оборудованию для валидаторов значительно выше, чем у Ethereum, что потенциально ограничивает децентрализацию. Сеть испытала несколько сбоев, когда объем транзакций перегрузил систему, вызывая вопросы о практических пределах монолитного масштабирования. Эти вызовы предполагают, что даже высокопроизводительные монолитные цепи сталкиваются с ограничениями, которые модульные архитектуры могут обойти.
Конкурентная динамика между подходами монолитного и модульного расширяется за пределы технических соображений до эффектов на экосистему и взглядов разработчиков. Переход Ethereum к модульной инфраструктуре спровоцировал взрыв развертывания роллапов и экспериментов с новыми средами выполнения. Это размножение цепей создает возможности для инноваций, но также фрагментирует ликвидность и внимание. Монолитная среда Solana предоставляетPlease see the translation below, formatted as requested. Markdown links remain unaltered.
Content:
простота, но меньше гибкости для настройки.
Avalanche занимает промежуточное положение благодаря своей архитектуре сабсети, которая позволяет разработчикам развертывать индивидуальные блокчейны, получающие преимущество от безопасности и совместимости более широкого экосистемы Avalanche. Сабсети могут определять свои собственные виртуальные машины, структуры комиссий и наборы валидаторов, сохраняя при этом совместимость с другими цепями Avalanche. Этот подход интегрирует модульные принципы в единую экосистему, пытаясь достичь баланса между гибкостью и интеграцией.
Модель сабсетей устраняет некоторые ограничения чисто модульных систем, сохраняя сильную координацию и общую безопасность через цепи, позволяя кастомизацию по мере необходимости. Тем не менее, сабсети все еще требуют своих собственных наборов валидаторов и безопасности, отличая их от rollups, которые наследуют безопасность от слоя расчетов. Подход представляет собой другую точку на спектре между полной монолитной интеграцией и полной модульной декомпозицией.
Cosmos стал пионером концепции блокчейнов, специфичных для приложений, через свой протокол Inter-Blockchain Communication и механизм консенсуса Tendermint. Экосистема Cosmos уже давно принимает модульность в виде специализированных цепей, которые общаются через стандартизированные протоколы. Многие цепи Cosmos теперь используют Celestia для наличия данных, демонстрируя, как устоявшиеся экосистемы могут интегрировать модульные компоненты для повышения эффективности.
Подход Cosmos подчеркивает суверенитет и интероперабельность, а не общую безопасность. Каждая цепь поддерживает свой собственный набор валидаторов и модель безопасности, но стандартизированные коммуникационные протоколы позволяют передавать ценность и сообщения через цепи. Эта философия отличается от ориентированного на rollup Ethereum, где слои выполнения наследуют безопасность от расчетного слоя, но она разделяет модульный принцип специализации и координации.
Near Protocol вошел в пространство модульной доступности данных через свой побочный проект Nuffle Labs, запущенный с финансированием в размере 13 миллионов долларов. Вместо прямой конкуренции с его основной цепью, Near позиционирует себя как поставщика инфраструктуры для более широкой модульной экосистемы. Этот стратегический сдвиг отражает понимание того, что устоявшиеся платформы могут участвовать в модульной волне, предоставляя специализированные услуги, а не защищая чисто монолитные архитектуры.
Влияние модульных архитектур на существующие цепи распространяется на токеномику и захват ценности. По мере того, как выполнение и доступность данных перемещаются на специализированные слои, вопрос о том, где накапливается ценность, становится критическим. В монолитных цепях пользователи платят комиссии непосредственно валидаторам, создавая четкий поток ценностей. В модульных системах комиссии распределяются по нескольким слоям, и остается неясным, какие компоненты в долгосрочной перспективе захватят наибольшую ценность.
Слои расчетов, такие как Ethereum, могут выиграть от сильных сетевых эффектов, так как rollups предпочитают урегулировать споры там, где урегулируются другие rollups, чтобы обеспечить композируемость. Слои доступности данных конкурируют более напрямую по цене и производительности, что потенциально приводит к коммодитизации. Слои выполнения могут выделяться за счет оптимизаций, специфичных для приложений, но также могут столкнуться с интенсивной конкуренцией по мере того, как развертывание становится проще через платформы rollup-as-a-service.
Сосуществование монолитных и модульных подходов, вероятно, сохранится в обозримом будущем. Разные приложения имеют разные требования, и ни одна архитектура оптимально не обслуживает все случаи использования. Приложения для игр с высокой пропускной способностью могут предпочесть низкую задержку и простоту Solana. Сложные протоколы децентрализованного финансирования могут ценить безопасность и децентрализацию rollups, основанных на Ethereum. Корпоративные приложения могут предпочесть кастомизацию, возможную с цепями, специфичными для приложений, на модульной инфраструктуре.
Конкурентный ландшафт, вероятно, будет определяться не только техническим превосходством, но и эффектами экосистемы, опытом разработчиков, концентрацией ликвидности и нормативными соображениями. Инфраструктура блокчейна остается достаточно ранней, чтобы множество архитектурных подходов могли процветать, каждый находя свое соответствие с определенными приложениями и сообществами пользователей.
Будущее проектирования блокчейнов
Траектория архитектуры блокчейн указывает на все более сложные модульные системы, но несколько открытых вопросов будут формировать то, как эта эволюция развернется. Технические инновации, позволяющие создавать модульные блокчейны, хорошо установлены, но экономические модели, структуры управления и социальная координация, необходимые для процветающей модульной экосистемы, все еще в процессе развития.
Видение компонуемого, взаимосвязанного веба специализированных блокчейнов стало яснее по мере того, как проекты реализуют технические основы. Разработчики все больше могут выбирать из меню компонентов: среды выполнения, начиная от совместимых с EVM rollups до собственных виртуальных машин, слои доступности данных, предлагающие различные компромиссы между стоимостью и безопасностью, и расчетные слои, обеспечивающие различные степени финальности и композируемости. Эта гибкость позволяет экспериментировать и кастомизировать, что было невозможно в монолитную эпоху.
Концепция модульного стека выходит за пределы инфраструктуры, охватывая целые платформы приложений. Проекты строят фреймворки, где разработчики могут запускать цепи, специфичные для приложений, за считанные минуты, выбирая поставщиков доступности данных, механизмы консенсуса, виртуальные машины и протоколы мостов из стандартизированных вариантов. Такое абстрагирование сложности может ускорить принятие блокчейнов, снижая барьеры на пути входа и позволяя быстрой итерации.
Однако, модульное будущее сталкивается с рядом значительных вызовов. Интероперабельность между слоями выполнения остается несовершенной, несмотря на прогресс в таких протоколах, как Inter-Blockchain Communication, Hyperlane и LayerZero. Эти системы предоставляют передачу сообщений и активы через цепи, но пользовательский опыт все еще включает трения, которые были бы отсутствовать в единой среде. Достижение безупречной интероперабельности при сохранении безопасности и децентрализации представляет собой продолжающийся вызов.
Кросс-цепочные коммуникации вводят риски безопасности, которые уже были использованы. Контракты мостов, соединяющие различные цепи, становились целями некоторых из крупнейших хакерских атак в истории блокчейнов. По мере распространения модульной экосистемы с десятками или сотнями слоев выполнения, поверхность атак для кросс-цепочных эксплойтов расширяется. Разработка надежных стандартов безопасности и наилучших практик для кросс-цепочной инфраструктуры остается критической для реализации модульного видения.
Вопрос захвата ценности среди модульных компонентов существенно повлияет на то, как экосистема развивается. Если доступность данных станет коммодитизированной с минимальными маржами, экономическая устойчивость этих критических инфраструктурных слоев может быть под угрозой. Если слои расчетов захватят непропорциональную ценность через сетевые эффекты, то выгоды от модульности могут в основном накапливаться на нескольких платформах, вместо того, чтобы быть широко распределенными. Найти правильный экономический баланс для стимулирования инноваций при обеспечении поддержания всех необходимых компонентов является необходимостью.
Управление представляет собой еще один сложный вызов в модульной экосистеме. В монолитных цепях управление относительно просто: одно сообщество принимает решения относительно обновлений протокола через установленные механизмы. В модульных системах изменения в одном компоненте могут повлиять на другие, требуя координации через несколько процессов управления. Обновление механизма консенсуса слоя доступности данных может повлиять на все rollups, его использующие. Изменение структуры комиссий слоя расчетов влияет на все цепи, урегулирующие споры там. Разработка управленческих фреймворков, которые позволяют инновации, сохраняя стабильность в связных компонентах, остается открытой проблемой.
Нормативные соображения добавляют еще одно измерение неопределенности в модульное будущее блокчейнов. Власти по всему миру разрабатывают структуры для регулирования цифровых активов и блокчейн-систем, но эти структуры, как правило, предполагают монолитные цепи, где можно четко определить и регулировать субъекты. Распределенная природа модульных систем, где приложения охватывают несколько цепей и инфраструктурных слоев, усложняет соблюдение нормативных требований. Вопросы о юрисдикции, ответственности за соблюдение требований и ответственности в случае сбоев до сих пор в значительной степени не разрешены.
Потенциал масштабирования модульных блокчейнов кажется значительным, исходя из текущих тенденций. Дорожная карта Celestia нацелена на масштабирование свыше 1 гигабайта в секунду пропускной способности данных. EigenDA прогнозирует аналогичное масштабирование за счет горизонтального роста по мере присоединения большего числа операторов. Полная реализация danksharding в Ethereum направлена на обеспечение 100 000 транзакций в секунду через его экосистему rollup. Эти цифры указывают на то, что ограничения доступности данных, которые были основным узким местом, могут быть в значительной степени решены в течение нескольких лет.
Однако достижение чистой пропускной способности представляет собой лишь одно измерение масштабирования. Настоящее массовое принятие требует не только технической емкости, но и безупречного пользовательского опыта, нормативной ясности и интеграции с существующими финансовыми и социальными системами. Модульные блокчейны должны показать, что их добавленная сложность приводит к реальным преимуществам, которые ценят пользователи и разработчики, а не к теоретическим улучшениям системы.approach, signaling a fundamental shift in architectural thinking that could redefine expectations for blockchain technology going forward.
перевод:
проблемы доступности одновременно. Другие исследуют механизмы консенсуса, которые достигают финальности быстрее, чем текущие подходы, уменьшая необходимость в многоуровневых архитектурах. Квантово устойчивая криптография может в конечном итоге потребовать переработки основных протоколов. Темпы инноваций в технологии блокчейн остаются достаточно высокими, чтобы архитектурные парадигмы могли вновь измениться в ближайшие годы.
Отношения между децентрализацией и производительностью продолжают развиваться таким образом, что бросают вызов предположениям, лежащим в основе как монолитных, так и модульных разработок. Данные выборочного доступа показывают, что некоторые традиционные компромиссы могут быть обойдены с помощью умной криптографии и проектирования протоколов. Будущие инновации могут выявить другие пути для достижения кажущихся несовместимых свойств, что может привести к созданию новых архитектурных шаблонов.
Видение модульного блокчейн-интернета — где различные среды выполнения взаимодействуют без усилий над общей инфраструктурой доступности данных и расчетов — представляет собой заманчивый потенциал будущего для Web3. Такая экосистема будет поддерживать огромное разнообразие в проектировании приложений, оставаясь при этом совместимой и обеспечивая общую безопасность. Разработчики смогут создавать именно те цепи, которые необходимы для их конкретных случаев использования, пользователи смогут перемещать ценности и идентичности между цепочками без трений, а вся экосистема будет извлекать выгоду из специализации и оптимизации.
Реализация этого видения требует решения множества технических, экономических и социальных задач. Но прогресс последних лет показывает, что модульный подход решает реальные проблемы таким образом, как монолитные архитектуры не могут. Проекты, которые реализуют модульную инфраструктуру — Celestia, EigenDA, Avail и другие — продемонстрировали техническую жизнеспособность и привлекли значительное внимание. Вопрос переходит из категории «может ли модульная блокчейн-архитектура работать» в «как ее интегрировать в более широкий блокчейн-ландшафт».
Будущее, вероятно, включает в себя гетерогенную экосистему, где сосуществуют многократные архитектурные подходы. Монолитные цепочки будут продолжать обслуживать случаи использования, где их свойства предоставляют преимущества. Модульные системы позволят проводить эксперименты и индивидуализировать решения в масштабах, недоступных для унифицированных цепочек. Гибридные подходы будут объединять элементы обеих парадигм. Разнообразие подходов отражает реальность, что технология блокчейн все еще находится на достаточно ранней стадии развития, чтобы ни одна архитектура не оказалась оптимальной для всех целей.
Заключительные мысли
Появление модульной блокчейн-архитектуры представляет собой фундаментальную реконцепцию того, как должны быть построены децентрализованные системы. После более чем десятилетия использования монолитных цепочек, которые объединяют все функции в единые системы, индустрия признала, что специализация и модульность открывают возможности масштабирования, недоступные в рамках унифицированных архитектур. Переход от монолитного к модульному дизайну является не просто технической эволюцией, но и философской трансформацией в том, как переосмысляется инфраструктура блокчейн.
Celestia, EigenDA и Avail демонстрируют различные подходы к модульной доступности данных, каждый из которых решает критическую инфраструктурную узкость, которая ограничивала масштабы блокчейна. Разделяя доступность данных от выполнения и расчетов, эти протоколы позволяют роллапам и цепочкам, специфичным для приложений, работать эффективно, не неся полных затрат на работу отдельных монолитных систем. Экономика compelling: стоимость доступности данных снижается на порядки величины, пропускная способность значительно увеличивается, и разработчики получают гибкость для индивидуализации среды выполнения для конкретных случаев использования.
Модульный подход не устраняет так называемую "трилемму масштабируемости", но переосмысливает проблему. Вместо того, чтобы заставлять каждый блокчейн делать одинаковые компромиссы между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью, модульные системы позволяют разным уровням оптимизироваться для различных свойств. Уровни доступности данных фокусируются на пропускной способности и эффективности верификации. Уровни расчетов приоритизируют безопасность и финальность. Уровни выполнения индивидуализируются для конкретных требований приложения. Это сочетание достигает свойств, которых ни один отдельный уровень не смог бы достичь в одиночку.
Тем не менее, модульность вводит новые проблемы. Модель безопасности становится более сложной, когда несколько компонентов должны работать правильно, чтобы система оставалась безопасной. Экономические стимулы должны быть согласованы между уровнями для обеспечения устойчивой работы. Совместимость между средами выполнения остается несовершенной, несмотря на прогресс в протоколах межцепочечного общения. Управление становится более сложным, когда изменения в одном компоненте влияют на многие другие. Эти проблемы не непреодолимы, но требуют тщательного внимания по мере созревания экосистемы.
Вопрос о том, представляют ли модульные блокчейны конечную цель для блокчейн-архитектуры или еще одну промежуточную фазу, остается открытым. Технические новшества, которые позволяют модульным системам — выборочная доступность данных, доказательства с нулевым разглашением, стирающее кодироЭволюция, и их успех или неудача будут формировать инфраструктуру Web3 на многие годы вперед. Основа была заложена. Эксперимент идет. Последствия будут разворачиваться по мере того, как экосистема растет, сталкивается с вызовами и продолжает инновации в направлении видения действительно масштабируемого, децентрализованного интернета.