经过数年构建日益庞大的单一链，企图在单个系统内处理所有功能之后，区块链行业达到了一个基本的认识：专门化胜过泛用化。
正如 Mustafa Al-Bassam, Celestia 的联合创始人 所言，加密货币一直被新出现的单一智能合约平台的无穷无尽循环所束缚，每一个都在追求更便宜的交易费用时牺牲去中心化和安全性。Web3 无法在单一框架的约束下扩展。这一认识促使模块化区块链设计的兴起，其中核心功能被分离成合作而非竞争的专门层。
这一趋势在 2023 年至 2025 年间大幅加快。Celestia 于 2023 年 10 月上线其主网，推出了第一个生产就绪的数据可用性层，使用数据可用性采样。EigenDA 于 2024 年跟进，利用以太坊的重新质押基础设施提供超大规模数据服务。
Avail 于 2024 年 7 月从 Polygon 的生态系统中崛起，自身定位为一个链无关的数据可用性解决方案。这些项目代表了解决同一问题的不同方法：如何在不强迫每个链从头建造共识、数据存储和执行的情况下，为模块化区块链生态系统提供基础设施。
影响远超技术架构。模块化区块链挑战区块链网络的基本经济模型，改变安全假设，并创造创新机会，同时引入新的潜在风险。理解这一转变需要不仅关注模块化系统如何工作，还需关注其为何出现、解决的问题及其引入的权衡。
要理解这一变化的重大意义，首先要了解先前的状况。区块链发展的故事遵循一个明确的弧线：从比特币单一专注于安全价值转移，通过以太坊的通用计算机，到揭示单一设计限制的第二层扩展解决方案，以及最终到现在大规模部署的模块化架构。每一个阶段都基于前一个阶段的见解，逐步暴露了模块化设计旨在克服的限制。
单一区块链解释
单一的区块链在一个统一系统内执行所有核心功能。这些功能包括交易和智能合约的执行、对这些交易顺序和有效性的共识、确保所有信息可访问以便验证的数据可用性，以及提供结算和争议解决的最终性。像比特币、在更新换代前的以太坊和 Solana 等传统区块链网络就是这种方法的典范。
单一设计具有明显优势，其中简约最为重要。当所有功能在一个系统中操作时，开发者面临更少的集成挑战，用户遇到的心智模型也更简单。安全性也从这种统一方法中受益。
相同的验证者集保护所有层，消除了当不同组件依赖于分开的安全机制时产生的信任假设。在单一系统中，可组合性达到其峰值，因为所有智能合约和应用程序共享相同的执行环境，可以在没有跨链桥或消息传递协议的情况下相互交互。
比特币是单一设计的纯粹体现。网络完全着眼于确保价值转移，执行局限于一个简单的脚本语言。每个完整节点下载并验证每一笔交易，以确保最大限度的安全性和去中心化，代价是吞吐量。
比特币每秒处理大约七笔交易，增加这个容量的尝试引发了激烈争论，因为改变系统的一个方面将影响其他一切。
以太坊在向模块化架构演变之前，是一个更复杂的单一链的例证。网络处理智能合约的执行，通过权益证明进行共识，承担所有交易数据的数据可用性，并为二层网络提供结算。这种综合方法促进了去中心化应用程序和去中心化金融的爆发，但同时也产生了显著的扩展瓶颈。在高需求时期，燃气费飙升至每笔交易数百美元，限制了许多用例和用户。
Solana 代表了一种不同的单一哲学，通过高性能的单一架构优先考虑性能。网络实施创新的共识机制和并行交易处理，在理想条件下实现超过每秒 50,000 笔交易的吞吐量。
然而，这种性能带来了对验证者的硬件要求权衡，系统被压倒时也偶尔导致网络中断。
单一区块链的基本限制源自可扩展性三难问题，这个概念表明区块链只能在去中心化、安全性和可扩展性中优化其中两种属性。当执行、共识和数据可用性都在同一系统中运行时，它们竞争相同的资源。
增加吞吐量通常需要更大的区块，这使得运行全节点更为昂贵并减少去中心化。维持高度的去中心化限制区块大小和吞吐量。确保安全性需要冗余验证，这限制了可扩展性。
随着区块链采用的增长，这些限制变得越来越明显。以太坊在 2022 年 9 月转向权益证明改善了能效和安全性，但并没有从根本上解决扩展限制。高需求期间交易费仍然很高，吞吐量有限。第二层合并解决方案作为回应出现，在线下链处理交易并将压缩数据发布回以太坊。但即使这些解决方案也面临限制，特别是在数据可用性成本方面。
单一方法也限制了创新。在单一链上构建的开发者必须接受关于编程语言、虚拟机、共识机制和收费结构的设计选择。
创建一个特定应用程序的区块链需要启动一个全新的单一链，拥有自己的共识、招募验证者和从头开始引导安全性。这种进入壁垒限制了实验并分散了不兼容系统的流动性。
到2023年，单一设计的局限性变得不可忽视。数据可用性占合并支付给以太坊成本的约95%。这种低效指出了解决方案：分离单一链捆绑在一起的功能，允许每一个分别优化，同时仍作为一个系统共同工作。
模块化区块链：一种新的设计哲学
模块化区块链将传统区块链的功能分解成专门的层或组件。与在单一系统中处理执行、共识、结算和数据可达性不同，模块化架构将这些职责委托给不同的专门链或服务。每个组件专注于执行一项任务，然后与其他组件协调提供完整的区块链功能。
这个概念汲取了软件工程和计算机科学中的模块化设计原则。正如现代应用程序将关心事项分成不同的层（表现层、业务逻辑、数据存储），模块化区块链将区块链功能拆分成专门的层。这种分离使每一层能够针对其特定目的进行优化，而不影响其他方面。
模块化区块链架构中的四个核心功能各自服务于不同的目的。执行层处理交易并运行智能合约逻辑，基于用户操作确定状态转移。共识层在网络参与者之间就交易的顺序和包含达成一致，确保每个人维持相同的区块链历史视图。
数据可用性层确保所有必要的交易数据得以公布并可供验证，即使全节点不需要处理它。结算层提供最终性和争议解决，为合并和其他执行环境充当可信来源。
模块化设计并不要求所有四层都必须分离。一些架构结合了共识和数据可用性，而另一些则结合了结算和共识。关键原则在于专门化而非完全分离。每个组件应关注其最擅长的部分，并为与其他组件的交互提供清晰接口。
Celestia 开创了模块化数据可用性层概念，于2023年10月上线其主网。该项目解决了一个特定的问题：合并和其他扩展解决方案需要一个地方来廉价且可靠地发布其交易数据，但将此数据发布到像以太坊这样的昂贵执行层产生瓶颈。
Celestia 通过重新思考区块链架构，从根本上解耦执行与共识，引入数据可用性采样来拓展规模。这一方法允许 Celestia 在不对其上构建的项目施加执行或结算限制的情况下，提供充足的数据可用性。
Celestia 网络作为专注于共识和数据可用性的最小化区块链运行。 跳过 Markdown 链接的翻译。
内容：它不执行智能合约或提供虚拟机。相反，开发人员可以部署他们自己的执行层，无论是 Rollups、应用程序专用链还是完全自定义的环境，并仅将 Celestia 用于交易排序和确保其数据的可用性。Celestia 的路线图目标是不断扩展超过每秒 1 千兆字节的数据吞吐量，旨在消除加密的终极扩展瓶颈。
支撑 Celestia 可扩展性的技术创新是数据可用性抽样。传统的区块链要求每个完整节点下载所有交易数据以验证可用性。这在区块大小和去中心化之间创造了直接的权衡。数据可用性抽样通过允许轻节点通过随机抽样每个块的小部分来验证数据的可用性，改变了这种动态。
如果样本是可用的，节点就可以高度概率地确信所有数据都是可用的，而无需下载所有数据。这使 Celestia 能够在更多轻节点加入网络时扩大数据可用性，颠倒了传统的扩展曲线。
Celestia 还引入了主权 Rollups 的概念，这些是使用 Celestia 进行数据可用性和共识的执行层，但在执行规则、治理和升级方面自行做出决定。
与 Ethereum Rollups 通常继承 Ethereum 的安全性和结算性不同，Celestia 上的主权 Rollups 更加独立地运行。它们将数据发布到 Celestia 以确保可用性，但它们自行定义其有效性条件，并且不依赖外部链进行最终结算。
EigenDA 作为一种构建在 EigenLayer 重质押协议之上的模块化数据可用性新方法出现。EigenDA 使用一种优雅的架构，通过 Reed Solomon 编码和 KZG 多项式开放证明在性能、安全性和成本的各个维度上保持最优或近乎最优。EigenDA 并没有像 Celestia 那样建立独立的区块链，而是在 EigenLayer 生态系统中作为一个主动验证的服务运行，让 Ethereum 坚持者可以重用他们质押的 ETH 来帮助保护数据可用性层。
EigenDA 架构在不同参与者中分配角色。散布者对数据进行编码并将其分发给验证者节点。验证者节点证明数据的可用性并存储每个数据块的一部分。检索节点从验证者收集数据分块并在需要时重建原始数据。
网络已拥有业界领先的每秒 100 兆字节的数据可用性吞吐量，计划通过路线图实现指数增长。这种高吞吐量源于 EigenDA 的设计，该设计要求每个运营者仅存储总数据的一小部分，同时在需要时保持重建所有内容的能力。
EigenDA 通过 EigenLayer 与 Ethereum 的集成创造了独特的安全性属性。协议利用了数十亿美元的重质押 ETH 作为经济安全性，继承了 Ethereum 的强大验证者集，同时提供了专门的数据可用性服务。
这种共享的安全模型相比于建立一个完全独立的区块链降低了保护数据可用性层的资本成本。EigenDA 还将 Ethereum 作为运营商集管理的结算层原生使用，确保了结算到 Ethereum 的二层网络的增强安全性。
Avail 代表了第三种主要的模块化数据可用性方法，强调链无关的基础设施和跨链互操作性。该项目的水平可扩展、链无关和信任最小化基础设施旨在通过提供无限制的区块空间、原生互操作性和模块化安全性来统一碎片化的区块链生态系统。使用 Polkadot SDK 构建的 Avail 作为一个专门的数据可用性区块链运行，与包括 Ethereum、Solana 和 BNB Chain 在内的多个第一层生态系统连接。
Avail 的架构由三个组件协同工作组成。数据可用性层使用擦除编码和 KZG 多项式承诺存储交易数据以进行高效验证。Nexus 层提供了信任最小化的跨链互操作性，能够在不同生态系统上构建的 Rollups 和主权链之间实现无缝通信。Fusion 层提供了多代币经济安全性，使网络不仅能通过 Avail 的原生代币进行安全保障，还能通过 ETH、BTC、SOL 等资产实现。
Avail 的数据可用性层使用 KZG 多项式承诺来加密证明数据可用性，而无需完整下载，允许像 Polygon zkEVM Validium 这样的链在大约 90% 的情况下减少 Ethereum 的成本，同时保持安全性。协议对轻客户端验证的强调让用户能够在诸如手机或浏览器这样的小型设备上运行轻节点，在几秒钟内验证数据可用性，而无需完整节点的资源需求。
这些项目中的每一个都代表了关于模块化区块链运作方式的不同哲学。Celestia 优先考虑中立性和主权，允许任何执行环境在顶部构建而不施加特定的结算或安全假设。EigenDA 强调与 Ethereum 生态系统的深度集成，利用重质押创造由 Ethereum 的安全性支撑的高成本效益数据可用性。Avail 专注于互操作性和统一性，通过其 Nexus 层在不同区块链生态系统之间构建桥梁。
模块化方法也激发了执行层的快速创新。像 Arbitrum Orbit、Optimism 的 OP Stack 和 Polygon 的 Chain Development Kit 这样的项目使开发者可以轻松部署自定义 Rollups。这些 Rollup-as-a-service 平台利用模块化数据可用性层发布交易数据，使开发团队能够专注于特定应用程序的执行环境，而非从头构建共识和数据可用性基础设施。
数据可用性层 - 新的支柱
数据可用性已经成为区块链扩展的关键基础设施瓶颈，要理解其中的原因，必须研究数据可用性意味着什么以及其重要性。当区块链生成包含交易的新块时，数据可用性问题提出的问题是：网络如何确保这些区块中的所有交易数据实际上可以供需要进行验证的任何人使用，而无需每个参与者都下载和存储一切？
在传统的单片区块链中，解决数据可用性问题很简单但昂贵。每个完整节点下载每个区块并存储所有数据。如果节点可以下载它，那么数据一定是可用的。这种方法提供了最大的安全性，但也产生了显著的扩展限制。随着块变得更大以容纳更多的交易，运行一个完整的节点变得更加昂贵，减少了去中心化。在像 Ethereum 这样的高安全性区块链上存储所有这些数据的成本使得数据可用性成为二层 Rollups 的主要费用。
在模块化架构中，执行发生在一个地方，数据存储在另一个地方，问题变得更加复杂。一个 rollup 在链外处理数千笔交易，但它必须在某个地方发布交易数据，以便任何人都可以重构 rollup 的状态并验证其正确性。如果 rollup 操作员隐藏数据，用户无法检测到无效的状态转换，这就创建了一个漏洞。
数据可用性层的存在是为了解决这个问题：提供一个发布交易数据的地方，具有数据可用性的加密保证，以比在执行层发布所有数据更低的成本。
Celestia 的数据可用性方法集中在数据可用性抽样上，这是一种从根本上改变区块大小与验证成本关系的技术。在传统区块链中，区块大小加倍意味着每个完整节点必须下载的数据量加倍。但通过数据可用性抽样，轻节点可以通过抽样每个区块的小随机部分来验证数据的可用性。通过擦除编码和巧妙的加密技术，Celestia 使节点无需下载所有数据就能确信数据的可用性。
该过程通过几个步骤实现。首先，区块生产者将交易数据使用二维 Reed-Solomon 编码方案进行编码。该编码为数据添加了冗余，虽然扩展了数据的原始大小，但即使缺失了重要部分也能重建数据。编码数据被组织成一个矩阵，并使用 KZG 多项式承诺进行提交，这提供了关于数据结构的简明加密证明。
然后，轻节点随机抽样这扩展数据的小部分。每个样本都包含证明采样数据属于提交区块的证明。通过收集多个随机样本，轻节点可以在高概率范围内确定整个数据矩阵的可用性。
数学确保如果区块生产者隐藏任何重要数据部分，轻节点很可能通过样本检测到这种情况。重要的是，信心水平随着更多轻节点的增加而增加，因为每个节点都进行独立随机抽样。这创造了一种特有的扩展特性：随着更多参与者加入网络，Celestia 变得更安全。
Celestia 的数据可用性层的成本大约比 Ethereum 低 64％，平均费用约为每兆字节 7.31 美元，而 Ethereum 为 20.56 美元。该项目的 SuperBlobs 功能进一步将费用降低到大约每兆字节 0.81 美元，实现了具有成本效益的高容量。内容：Content: 数据处理用于汇总。这些经济因素使Celestia对汇总和其他需要发布大量数据的扩展解决方案具有吸引力。
技术实现涉及命名空间的Merkle树，它将数据组织成不同应用程序的命名空间。这使得使用Celestia的每个汇总或链可以将其数据发布到自己的命名空间，并且轻客户端只需下载和验证其关心的链相关的数据。监视其自身命名空间的汇总不需要处理来自共享同一Celestia区块的其他汇总的数据，从而提高效率同时保持共享的安全性。
EigenDA通过不同的架构方法处理数据可用性，强调通过其基于运营商的模型实现极端可扩展性。协议旨在实现水平扩展，网络中的运营商越多，网络能够提供的吞吐量就越大。在100个节点的私人测试中，EigenDA展示了每秒高达10兆字节的吞吐量，并计划扩展到每秒1千兆字节。
EigenDA系统通过纠删编码将数据分块，然后将这些块分发到大量运营商中。每个运营商仅存储总数据的一部分，但编码确保可以从足够多的子集的块中重建完整的数据。这种分发减少了各个运营商的存储和带宽负担，同时通过加密证明保持数据可用性保证。
KZG承诺在EigenDA的验证系统中起着核心作用，就像在Celestia中一样。这些多项式承诺允许在不披露所有数据本身的情况下证明数据的属性。当数据传播者编码和分发数据块时，它生成KZG承诺，允许验证者在无需查看所有其他块的情况下验证其数据块的正确性。这使得验证高效，同时保持强大的安全保证。
EigenDA背后的经济模型通过EigenLayer利用重新质押。以太坊的验证者质押了ETH，可以选择通过运行额外的软件来保障EigenDA，获得来自汇总和其他数据可用层用户的奖励。这种重新质押方法提供了几个优势。
它降低了保障网络的资本成本，因为同样的质押同时保障了以太坊和EigenDA。它继承了以太坊的去中心化验证者集，而不是要求EigenDA从头开始引导自己的。它在以太坊的安全性和EigenDA的可靠性之间创造了直接的经济联系。
节点运营商必须质押至少32 ETH或1 EIGEN代币才能成为数据可用网络的成员，尽管协议的削减条件仍在积极开发中，因为像EigenDA这样的单独积极验证服务需要迁移到运营商集并定义具体的削减条件。这种削减机制的不断发展突显了基于重新质押的安全模型的创新和演进特性。
Avail又采用了另一种方法来处理数据可用性，强调不同区块链生态系统之间的互操作性，同时保持强大的安全属性。该协议的数据可用性层采用了类似于Celestia和EigenDA的KZG承诺和纠删编码，但整合了跨链基础设施的更广泛愿景。
Avail网络通过基于Polkadot SDK的验证者共识机制实现数据可用性。验证者对包含来自多个汇总和链的交易数据的区块达成共识，然后使这些数据可用于验证。轻客户端可以通过采样验证数据可用性，类似于Celestia的方法。Avail的轻客户端确保了用户层面的快速交易验证，预确认使交易验证时间达到约250毫秒，比传统方法快15倍。
Avail的特点在于其多代币质押模型和Nexus互操作层。Avail并不单单依靠本地代币的安全性，它允许使用ETH、BTC、SOL和其他主要资产进行质押。这种多代币方法旨在吸引更深的流动性和来自多个区块链社区的更强经济安全性。Nexus层提供了一个信任最小化的协调中心，用于跨链通信，允许基于不同生态系统的汇总和链在不经过中心化桥的情况下进行互动。
这些数据可用性层的技术基础依赖于几个共同创新。纠删编码通过冗余扩展数据，使得数据即使部分丢失也能恢复。KZG多项式承诺提供关于数据属性的简洁证明。数据可用性采样使轻客户端能够在不下载所有数据的情况下验证可用性。这些技术结合在一起使数据可用性既可扩展又可验证。
但这些实现方式在重要方面有所不同。Celestia优先考虑中立和主权汇总，允许任何执行环境在没有对结算层的特定假设的情况下在其上构建。EigenDA强调与以太坊的集成和基于重新质押的安全性。Avail则关注互操作性和多生态系统支持。这些哲学差异影响到从经济模型到治理结构再到每个平台吸引的应用类型的方方面面。
数据可用性层已成为支持模块化区块链扩展的关键基础设施。通过提供丰富、可验证且经济实惠的数据可用性，这些协议为执行层实验新的设计提供了可能性，同时保持了安全属性。问题已经从是否采用模块化数据可用性转变为哪种方法最适合具体的应用需求。
执行和结算层
虽然数据可用性层为模块化区块链提供了基础，但执行和结算层决定了交易如何处理和完成。了解这些组件之间的关系揭示了模块化系统的完整架构以及开发人员在构建可扩展区块链应用程序时面临的设计选择。
执行层处理交易处理和智能合约计算。在模块化架构中，执行可以在专门为特定用例优化的环境中发生，而不是在通用的单块链中进行。汇总示例了这种方法，在专用的执行环境中离线处理交易，并将压缩的数据发布到数据可用性层以供验证。
两种主要的汇总类别已经出现。项目如Arbitrum和Optimism实现的乐观汇总假设交易缺省是有效的，仅在有人提交挑战其正确性的欺诈证明时才检查它们。这种假设使处理效率更高，但引入了一个通常为七天的挑战期，在此期间用户必须等待才能提取资金。由StarkWare和zkSync团队开发的零知识汇总生成证明交易正确执行的加密证明。这些证明允许立即确认，无需挑战期，但需要更复杂的加密和计算来生成。
两种类型的汇总都利用模块化数据可用性层来降低成本。汇总无需以每兆字节20美元或更高的费用将完整的交易数据发布到以太坊，而是可以以更低的成本发布到Celestia或EigenDA。虽然哪怕是模块化数据可用性，大量的aur只是建议在单词后面的空格上进行替换。## 他们自身的有效性条件和结算机制。它们纯粹使用 Celestia 提供数据可用性和共识，内部处理结算。这种方法最大限度地提高了主权和灵活性，但要求每个汇总建立自己的安全属性和交互其他链的桥接机制。
“汇总即服务”平台的兴起通过简化部署加速了模块化区块链的采用。这些平台提供模板和工具，无需深入的区块链工程专业知识即可启动自定义执行环境。
Arbitrum Orbit 允许开发者部署使用 Arbitrum 结算的第三级汇总，并可以在包括 Celestia 和 EigenDA 在内的多个数据可用性选项中进行选择。Optimism OP Stack 提供了一个模块化框架，开发者可以更换执行环境、数据可用性层和排序机制等组件，同时保持与广泛的 Optimism 生态系统的兼容性。
Conduit 和 AltLayer 提供“汇总即服务”解决方案，只需点击几下即可部署完全托管的生产级汇总，并提供与 EigenDA 数据可用性的集成选项。这些平台抽象了操作区块链基础设施所需的许多复杂性，使开发者能够专注于应用逻辑和用户体验。
Polygon 的链开发工具包代表了另一种方法，使开发者能够构建可定制的第二区域链，可以连接到以太坊或更独立地运行。该模块化架构支持多种执行环境、数据可用性提供者和桥接机制。Immutable X 等项目使用这些工具构建应用程序专用链，以优化 NFT 交易和区块链游戏。
模块化架构带来的执行层普及创造了机遇和挑战。积极的一面是，开发者获得了前所未有的灵活性以针对特定用例进行优化。游戏应用可以实现亚秒级区块时间。注重隐私的应用可以将零知识证明深入整合到其执行中。企业解决方案可以在需要时集成许可元素。每个执行环境可以尝试新颖的方法，而无需获得更广泛的区块链社区的共识。
然而，这种灵活性也带来了碎片化。流动性被分割到众多执行层。用户必须在链之间桥接资产，从而引入摩擦和安全风险。希望跨多个执行环境组合的应用面临日益复杂的情况。单块链的一体化组合性让位于一个更为碎片化的格局，跨链互操作性成为关键。
跨链通信协议已经出现，以应对这些挑战。最初为 Cosmos 开发的跨链通信协议使得不同的链可以信任地交换消息和转移资产。Hyperlane 和 LayerZero 提供了相似的功能，有着不同的安全模型和权衡。这些协议旨在创造一个应用程序可以跨越多个执行环境的世界，访问模块化区块链生态系统中的流动性和用户。
经济和安全权衡
模块化区块链架构引入了与单块链本质上不同的经济模型和安全假设。了解这些权衡对于评估模块化系统的可行性和风险是必不可少的，因为它们需要扩展以支持主流区块链的采用。
模块化区块链的安全模型取决于组件的交互方式和信任假设的所在位置。在单块链中，单一验证者集群保障所有功能。如果验证者诚实，整个系统就保持安全。在模块化系统中，不同层可能有不同的安全机制，创建了需要仔细分析的信任假设栈。
考虑一个典型的模块化架构：用于执行的汇总、用于数据可用性的 Celestia 和用于结算的以太坊。该系统的安全性依赖于所有三个层的正确运行。如果汇总的排序器恶意行为，用户必须依赖提交到结算层的欺诈证明或有效性证明。如果 Celestia 拒绝提供数据，汇总将无法证明发生了哪些交易。如果以太坊的验证者集群被破坏，最终结算将变得不可靠。
像 EigenDA 通过重质押实现的共享安全模型，旨在减少这些复合的信任假设。通过允许以太坊验证者同时保障多个服务，重质押在结算层和其他模块化组件之间创建更强的对齐。截至 2025 年 3 月，EigenDA 已经有 4.3 百万 ETH 质押，代表了数十亿美元的经济保障背后的数据可用性层。这一巨大的质押提供了有意义的安全保证，但也引入了关于削减条件的新的风险，以及若发现漏洞时可能出现的级联失败。
模块化系统中的经济激励创造了有趣的动态。数据可用性层在吞吐量和成本上进行竞争，Celestia、EigenDA 和 Avail 各自提供不同的价格-性能权衡。EigenDA 在 2024 年 8 月将其数据可用性服务价格削减至十分之一，并引入免费层，同时旨在增加以太坊上数据可用性 1,000 倍，以支持包括完全链上订单簿、实时游戏和去中心化人工智能在内的使用案例。这种价格竞争惠及汇总和应用开发者，但也引发了关于数据可用性层商业模型可持续性的疑问。
模块化系统中的收入流与单块链显著不同。在以太坊中，用户支付的 gas 费流向验证者，部分被燃烧，创建了对 ETH 的通胀压力。在模块化生态系统中，用户支付费用给汇总的排序器，排序器支付费用给数据可用性层和结算层。这些层的价值分配仍然不确定，尚不清楚哪个组件将在长期中捕获最多的价值。
模块化数据可用性层的代币经济反映了不同的价值捕获方法。Celestia 的原生 TIA 代币用于支付数据可用性，并通过质押保障网络。代币的价值取决于 Celestia 的数据可用性服务的需求以及保障这些服务所需的安全性。
EigenDA 在 EigenLayer 生态系统中运行，重质押者通过保障积极验证的服务以各种代币获取奖励。Avail 的代币模型结合多资产质押，允许与 ETH、BTC 和其他主要加密货币一起参与其原生 AVAIL 代币。
将数据发布到专门的数据可用性层相对于通用执行层的成本效率是模块化区块链最引人注目的经济优势之一。以太坊的区块空间很昂贵，因为它承担多种功能：执行智能合约、安全保障网络和存储数据。专门的数据可用性层可以纯粹为数据吞吐量和验证而优化，以更低的成本实现更高的吞吐量。
然而，这一成本优势取决于数据可用性服务维持足够的需求。如果很少有汇总采用模块化数据可用性，那么使这些服务便宜的规模经济可能无法实现。网络效应在决定哪些数据可用性层获得采用并成为经济上可行方面起着重要作用。
数据可用性层本身的安全性引发了重要考虑。Celestia 依赖其自身的权益证明验证者集群，该集群必须足够去中心化并在经济上受到保障以抵御攻击。控制足够股权的攻击者可能会拒绝提供数据或审查特定交易。协议通过数据可用性采样和经济激励来缓解这一点，但最终安全性取决于攻击的成本。请注意，markdown链接将被保留并未翻译。
内容：网络超过潜在收益。
EigenDA通过重新质押从以太坊的验证者集继承了安全性，但引入了新的风险。如果EigenDA中的漏洞导致重新质押的ETH被削减，验证者会遭受损失，这可能在以太坊生态系统中产生连锁反应。共享安全模型将多个系统的命运联系在一起，可能放大故障。
虽然在EigenLayer协议层级启用了削减，但如EigenDA之类的单个主动验证服务必须通过迁移到操作员集并定义削减条件来激活它。目前，没有为行为不当的EigenDA节点设定削减条件。削减机制的持续开发反映了基于重新质押的安全中的创新和未解决的挑战。
活跃性保证是另一个重要的安全考虑。数据可用性层必须保持运作并对其依赖的rollup需求作出响应。如果Celestia、EigenDA或Avail长时间停机或遭遇审查，使用这些服务的rollup无法发布新数据，从而有效地停止其运作。这些创造的单点故障与单片链的分布性质不同，单片链的共识故障由于依赖性更少而不太可能发生。
执行层与结算层之间的关系引入了额外的安全考虑。选择在以太坊上结算的Rollup程序继承了以太坊的某些安全性，特别是在最终性和争议解决方面。避免外部结算的主权Rollup程序获得了更多的自主权，但必须建立自己的安全保证和桥接机制。两种方法都不具备绝对优势；选择取决于应用程序的具体需求和风险承受能力。
在模块化生态系统中，碎片化既带来了经济挑战，也带来了安全挑战。当流动性和用户分布在众多Rollup和执行环境中时，单个系统可能缺乏集中活动所提供的网络效应和安全性。连接这些碎片化系统的跨链桥引入了额外的攻击向量，并且在区块链历史上一些最大的黑客攻击中起到了关键作用，被盗资金达数十亿美元。
诸如Avail的Nexus层和诸如跨区块链通信标准之类的互操作性解决方案旨在通过提供链间的信任最小化通信来减少碎片化风险。
Avail的Nexus层充当无许可协调中心，使跨Rollup和主权链通信无缝衔接，迎合随区块链生态系统倍增而增长的统一基础设施需求。然而，这些解决方案在规模上相对较新且未经测试，其安全属性需要仔细分析。
模块化区块链生态系统的经济可持续性取决于达到足够的采用率以证明基础设施成本的合理性。数据可用性层需要庞大的验证者集或运营网络来提供去中心化和冗余。结算层必须保持高安全性以作为值得信赖的仲裁点。如果来自Rollup和应用程序的收入不足以维持这些基础设施层，模块化方法可能无法实现其扩展潜力。
市场动态将最终决定模块化组件的价值分配。如果数据可用性变得商品化，多个供应商以极其微薄的利润提供相似服务，即使这些层是关键基础设施，它们也可能获取的价值很少。相反，如果网络效应创造赢家通吃的动态，主导的数据可用性和结算层可能获得大量价值，而执行层则保持相对无差异化。
模块化区块链的安全和经济权衡随着生态系统的成熟需要持续评估。早期证据表明，专业化提高了效率并降低了成本，但高度模块化系统的长期可持续性和安全属性仍然是开放性问题。业界本质上是在进行一个关于分布式系统设计的大规模实验，赌注高达数十亿美元，而Web3基础设施的未来架构也处于平衡状态。
对现有链的影响
模块化区块链架构的兴起对已建立的单片链构成了重大战略挑战。那些以完备性和自成一体为价值主张的网络，如今面临来自可能以更高效执行部分功能的专业化组件的竞争。主要区块链平台的响应展示了关于区块链基础设施应如何发展的不同哲学。
以太坊向模块化架构的演变可能是对模块化理论最重要的验证。该网络开创了智能合约平台，通过系统性重组为Rollup生态系统服务，充当结算和安全层，而不是试图在第一层处理所有执行。此转型并非不可避免；它源于务实认识到在单层上扩展执行同时保持去中心化的努力是不可行的。
通往模块化以太坊的路线图与若干关键升级一起加速。2022年9月的协议转换至权益证明改进了能源效率和安全性，但并未直接解决扩展问题。关键的扩展升级是2024年3月的Dencun硬分叉，该分叉实施了EIP-4844，即proto-danksharding。EIP-4844引入了blob携带交易，使Rollup能够以显著降低的成本将大型临时数据块发布到以太坊的共识层，而不是永久的调用数据存储。这一升级将二层交易费用降低了10到100倍，增加了扩展性，同时保留了去中心化。
Proto-danksharding是通向完整danksharding的中间解决方案，最终将数据可用性从每个区块的六个blob扩展到64个blob，允许Rollup生态系统的吞吐量达到每秒约100,000次交易。这一技术方法以Celestia的设计为参照，使用KZG承诺和擦除编码实现数据可用性采样。与其与模块化数据可用性层竞争，以太坊正在成为其中一个，提供本地数据可用性服务，优化其Rollup生态系统。
这一战略转变承认以太坊的价值不在于在第一层执行每一笔交易，而在于为多样化的执行环境生态系统提供可信的结算和协调。像Arbitrum、Optimism、StarkNet和zkSync这样的Rollup处理了绝大多数的交易，而以太坊第一层则充当真实来源和争端仲裁者。网络的代币经济正在演变以反映这一角色，Rollup结算的费用有助于ETH销毁和验证者奖励。
以太坊的模块化转型既带来了机遇，也带来了风险。chantment on a single layer. However, Solana's approach comes with acknowledged tradeoffs. The network's hardware requirements for validators are significantly higher than Ethereum's, potentially limiting decentralization. The network has experienced several outages when transaction volume overwhelmed the system, raising questions about the practical limits of monolithic scaling. These challenges suggest that even high-performance monolithic chains face constraints that modular architectures might circumvent.
The competitive dynamic between monolithic and modular approaches extends beyond technical considerations to ecosystem effects and developer mindshare. Ethereum's pivot toward modular infrastructure has catalyzed an explosion of rollup deployments and experimentation with novel execution environments. This proliferation of chains creates opportunities for innovation but also fragments liquidity and attention. Solana's unified environment provides
Solana represents a contrasting approach, doubling down on the monolithic high-performance model. The network prioritizes achieving maximum throughput on a single layer through aggressive optimization of consensus mechanisms, parallel transaction processing, and hardware requirements. Solana's perspective holds that the complexity and fragmentation of modular systems introduce friction that undermines user experience and composability.
Solana's architecture achieves impressive throughput, regularly processing thousands of transactions per second with sub-second finality. The network's proponents argue that this performance, combined with the simplicity保持简单性但降低定制的灵活性。
Avalanche 通过其子网架构占据了中间地带，它允许开发人员部署自定义区块链，从而受益于更广泛的 Avalanche 生态系统的安全性和互操作性。子网可以定义自己的虚拟机、费用结构和验证器集合，同时与其他 Avalanche 链保持兼容。这种方法在集成的生态系统中结合了模块化原则，试图在灵活性和集成之间取得平衡。
子网模型通过在链之间保持强大的协调和共享安全性，同时在需要时允许自定义，解决了纯模块化系统的一些限制。然而，子网仍然需要自己的验证器集合和安全性，将它们与继承结算层安全性的汇总区分开来。这种方法代表了完整的一体化集成和完全模块化分解之间的不同点。
Cosmos 通过其跨链通信协议和 Tendermint 共识机制开创了应用程序特定区块链的概念。Cosmos 生态系统长期以来一直通过采用通过标准化协议通信的专用链来拥抱模块化。许多 Cosmos 链现在使用 Celestia 来提高数据可用性，展示了成熟的生态系统如何集成模块化组件以提高效率。
Cosmos 方法强调自主性和互操作性而非共享安全性。每条链都维护自己的验证器集合和安全模型，但标准化的通信协议能够跨链进行价值转移和消息传递。这种理念与 rollup 为中心的以太坊不同，后者的执行层从结算层继承安全性，但它与模块化原则中的专业化和协调共享。
Near Protocol 通过其衍生项目 Nuffle Labs 进入了模块化数据可用性领域，该项目以 1300 万美元的资金启动。Near 并没有直接与层一链竞争，而是将自己定位为提供更广泛模块化生态系统的基础设施。这一战略转变反映出成熟平台通过提供特殊服务而不是仅仅支持一体化架构来参与模块化浪潮的认识。
模块化架构对现有链条影响的另一面是代币经济学和价值捕获。随着执行和数据可用性转移到专用层次，价值在哪里累积变得至关重要。在一体化链条中，用户直接向验证者支付费用，从而形成明确的价值流。在模块化系统中，费用分配在多个层面上，哪些组件将在长期内捕获最多价值仍不确定。
像以太坊这样的结算层可能会受益于强大的网络效应，因为 rollup 希望在其他 rollup 结算的地方结算，以实现可组合性。数据可用性层在价格和性能上竞争更直接，可能导致商品化。执行层可能通过应用程序特定的优化来区分自己，但随着通过 rollup 服务平台的部署变得更加容易，也可能面临激烈的竞争。
可以预见的未来，在单片和模块化方法的共存似乎是可能的。不同的应用程序有不同的要求，没有单一架构能最佳地满足所有用例。高吞吐量的游戏应用程序可能更喜欢 Solana 的低延迟和简单性。复杂的去中心化金融协议可能重视基于以太坊的 rollup 的安全性和去中心化。企业应用程序可能更喜欢模块化基础设施上应用程序特定链能够实现的定制。
竞争格局可能不仅仅由技术优势决定，还包括生态系统效应、开发者体验、流动性集中和监管考虑。区块链基础设施仍处于早期，多个架构方法都有可能繁荣发展，各自找到与特定应用程序和用户社区的产品市场契合度。
区块链设计的未来
区块链架构的发展趋势指向越来越复杂的模块化系统，但几个开放性问题将影响这种演变的进展。启用模块化区块链的技术创新已经确立，但为繁荣的模块化生态系统所需的经济模型、治理结构和社会协调仍在完善中。
随着项目实施技术基础，模块化、互连的专用区块链网络的愿景变得更加清晰。开发人员可以越来越多地选择组件菜单：从 EVM 兼容的 rollup 到自定义虚拟机的执行环境、提供不同成本和安全性折中的数据可用性层以及提供不同最终性和可组合性的结算层。这种灵活性促使了单片时代无法实现的实验和定制。
模块化堆栈的概念不仅限于基础设施，而且涵盖整个应用程序平台。项目正在构建框架，开发人员可以在几分钟内启动应用程序特定的链，从标准化选项中选择数据可用性供应商、共识机制、虚拟机和桥接协议。这种复杂性的抽象可以通过降低进入门槛和促使快速迭代来加速区块链的采用。
然而，模块化的未来面临几个重要挑战。尽管在跨链通信、Hyperlane 和 LayerZero 等协议方面取得了进展，但执行层之间的互操作性仍然不完善。这些系统提供跨链消息传递和资产转移，但用户体验仍存在一个统一环境中不存在的摩擦。实现无缝互操作性，同时保持安全性和去中心化是一个持续的挑战。
跨链通信引入了已经被利用的安全风险。连接不同链条的桥合约已成为区块链历史上一些最大黑客攻击的目标。随着模块化生态系统中几十个或上百个执行层的激增，跨链攻击的攻击面也在扩大。为跨链基础设施制定稳健的安全标准和最佳实践对于实现模块化愿景至关重要。
模块化组件的价值捕获问题将显著影响生态系统的发展。如果数据可用性被商品化且利润微薄，那么这些关键基础设施层的经济可持续性可能会受到威胁。如果结算层通过网络效应捕获不成比例的价值，那么模块化的好处可能主要累积在少数平台上，而不是广泛分布。找到激励创新和保持所有必要组件得到良好支持的经济平衡至关重要。
治理在模块化生态系统中提出了另一个复杂挑战。在一体化链条中，治理相对简单：单一社区通过建立的机制对协议升级进行决策。在模块化系统中对一个组件的改变可能会影响其他组件，要求跨多个治理过程进行协调。数据可用性层升级其共识机制可能会影响所有使用它的 rollup。结算层修改其费用结构会影响所有在那里结算的链。开发能够在 interconnected 组件中促进创新同时保持稳定的治理框架仍然是一个未解决的问题。
监管考虑为模块化区块链未来增加了另一层不确定性。世界各地的当局正在制定数字资产和区块链系统的监管框架，但这些框架通常假设一体化链条，其中可以识别和监管的清晰实体。模块化系统的分布式性质，应用程序跨越多个链条和基础设施层，复杂了监管合规性。关于司法管辖权、合规责任以及失败情况下的责任问题仍然 largely unresolved。
基于当前的轨迹，模块化区块链的扩展潜力似乎相当大。Celestia 的路线图目标是超越每秒 1GB 数据吞吐量的扩展。EigenDA 通过随着更多运营商加入实现水平增长的扩展类似。以太坊的完整 danksharding 实现旨在在其 rollup 生态系统中每秒进行 100,000 次交易。这些数字表明，已成为主要瓶颈的数据可用性限制可能会在几年内基本解决。
但实现原始吞吐量仅仅代表了扩展的一个维度。真正的主流采用不仅需要技术能力，还需要无缝的用户体验、监管透明度以及与现有金融和社会系统的集成。模块化区块链必须展示它们的添加复杂性转化为用户和开发人员所重视的实际利益，而不仅仅是系统架构的理论改进。
模块化可能代表区块链设计的过渡阶段而非最终状态。同样，单片链条为了应对扩展限制演变为模块化系统，未来的创新可能会启用新架构方法，超越当前的模块化设计。零知识证明、新共识机制以及分布式系统的进步可能会重塑可能的领域。
一些研究人员正在探索激进的想法，例如完全同态加密，这将使在加密数据上计算成为可能，可能解决隐私和数据问题。可用性问题同时存在。其他人正在研究共识机制，以实现比当前方法更快的确定性，从而减少对分层架构的需求。抗量子密码学可能最终需要重新设计核心协议。区块链技术的创新步伐足够迅速，以至于在未来几年中架构范式可能会再次发生变化。
去中心化与性能之间的关系继续以挑战单块和模块化设计基础假设的方式演变。数据可用性采样表明，通过巧妙的密码学和协议设计，一些传统的权衡可以被规避。未来的创新可能会揭示其他方法以实现看似不兼容的属性，可能推动新的架构模式的诞生。
模块化区块链互联网的愿景——在共享的数据可用性和结算基础设施上无缝互操作的多样化执行环境——代表了Web3令人信服的可能未来。这样一个生态系统将支持应用设计的巨大多样性，同时保持互操作性和共享安全性。开发人员可以为其使用案例构建他们需要的特定链，用户可以无缝移动价值和身份，而整个生态系统将从专业化和优化中受益。
实现这一愿景需要解决无数技术、经济和社会挑战。但近年来的进展表明，模块化方法以单块架构无法的方式解决现实问题。正在实施模块化基础设施的项目 - Celestia, EigenDA, Avail 等 - 已展示了技术可行性并吸引了显著的采用。可以说，问题从模块化区块链是否能工作转向它们将如何融入更广阔的区块链景观。
未来可能涉及一个异质的生态系统，其中多种架构方法共存。单块链将继续服务于其属性提供优势的使用案例。模块化系统将在统一链中无法的规模上实现实验和定制。混合方法将结合两者的元素。这种方法的多样性反映了区块链技术仍然足够早期，以至于没有单一架构被证明适合所有目的。
最终思考
模块化区块链架构的出现代表了一种对去中心化系统构建方式的根本再探索。在超过十年的时间里，单块链将所有功能捆绑到单一系统中，该行业已经认识到，专业化和模块化释放了在统一架构中不可能的扩展潜力。从单块到模块化设计的转变不仅仅是技术上的演变，而是在如何构建区块链基础设施上的哲学转变。
Celestia、EigenDA 和 Avail 是不同模块化数据可用性的方法的典范，每种方法都为限制区块链扩展的关键基础设施瓶颈提供了解决方案。通过将数据可用性从执行和结算分离，这些协议使 rollups 和特定应用链可以在不承担运行独立单块系统的全部成本的情况下有效运作。经济学上的优点很吸引人：数据可用性成本降幅达数个数量级，吞吐量急剧增加，开发人员获得了灵活性来为特定使用案例定制执行环境。
模块化方法并没有消除扩展三难困境，而是重新定义了这个问题。模块化系统允许不同的层优化不同的属性，而不是强迫每个区块链在去中心化、安全性和可扩展性之间进行相同的权衡。数据可用性层专注于吞吐量和验证效率。结算层优先考虑安全性和确定性。执行层针对特定应用要求进行定制。组合起来，实现了单个层无法独自提供的属性。
但模块化引入了新的挑战。当多个组件必须正确协作以确保系统安全时，安全模型变得更复杂。经济激励必须在各层之间保持一致，以确保可持续运营。尽管跨链通信协议取得了进展，但执行环境之间的互操作性仍然不够完善。当对一个组件的更改影响许多其他组件时，治理变得更加复杂。这些挑战并非不可逾越，但随着生态系统的发展需要仔细关注。
有关模块化区块链是区块链架构的最终目标，还是另一个过渡阶段的问题仍然开放。实现模块化系统的数据可用性采样、零知识证明、擦除编码、多项式承诺等技术创新已被证明强大和稳健。经济模型仍在演化，组件之间的价值分布不确定以及对商品化基础设施层的可持续性问题尚未解决。
可以肯定的是，模块化设计永久拓展了区块链系统的设计空间。模块化基础设施推动的实验 - 主权 rollups、特定应用链、新颖的虚拟机、定制的共识机制 - 在单块限制下是不可能或不现实的。即使一些实验失败，这种创新的繁荣仍然有利于通过探索纯单块方法无法访问的可能性来得益的更广泛的生态系统。
已有的链正在以不同的方式适应模块化浪潮。以太坊正在重构自身作为一个 rollup 生态系统的结算和安全层，实施 proto-danksharding 提供本机数据可用性。Solana 继续专注于单块性能，认为简单性和可组合性比模块化灵活性更重要。Cosmos 和 Avalanche 在连贯的生态系统中整合模块化原则，尝试在定制化和集成化之间取得平衡。这种方法多样性反映了对最佳架构的真正不确定性，并暗示多个范式将共存。
模块化区块链的影响不仅限于技术架构，还延伸到经济模型、治理结构，以及如何在Web3基础设施中积累价值的基本问题。如果数据可用性成为商品化，经济激励将足以维持稳健的基础设施吗？如果结算层通过网络效应捕获并趁机会形成价值，执行层将能否保持可行性？治理将如何在独立但相互关联的组件之间进行协调？这些问题将在未来几年塑造模块化生态系统的演变。
今天正在构建的基础设施 - 数据可用性层、结算协议、执行框架、互操作性解决方案 - 形成了下一代区块链应用的基础。这些模块化组件实现了在单块时代技术上或经济上不可行的可能性。例如，具有复杂状态转换的全链游戏。高吞吐量数据发布的去中心化社交网络。跨多个执行环境的复杂 DeFi 协议。需要亚秒级确定性的实时应用程序。支持这些用例的技术能力规模可用。
模块化区块链是否能兑现其在主流Web3 采用中发挥作用的承诺取决于多于技术能力的因素。用户体验必须改善到使底层复杂性变得不可见。监管框架必须演变以适应分布式模块化系统。经济激励必须对齐以维持关键基础设施。安全性必须被证明能够抵抗复杂攻击。社会协调必须规模化以跨互联组件管理治理。
这些早期模块化基础设施项目正在进行分布式系统设计的一个大规模实验。结果将决定不仅是哪些具体协议成功，而是什么架构模式将在未来几十年定义区块链基础设施。早期的证据表明，模块化设计以单块架构无法的方式解决了现实限制，但完整的意义将在生态系统成熟和面临无法预测的挑战时变得清晰。
模块化区块链已从理论概念转变为支持价值数十亿美元和每天百万交易的生产基础设施。Celestia，EigenDA，Avail 和相关项目为不断扩展的执行层生态系统提供数据可用性-backbone。以太坊的模块化转型在行业最顶层验证了这种方法。问题不再是模块化架构是否可行，而是它们将如何演变以及将在更广泛的区块链景观中扮演什么角色。
从单元化到模块化区块链的转变反映了行业对分布式系统设计理解的成熟。早期的区块链必然将功能捆绑在一起，因为有关模块化架构的知识和工具还不存在。 随着技术的进步和扩展限制出现，将关注点分开的可能性显现出来。现在，随着模块化基础设施的部署和运营，行业可以构建多样化、专门化、互联的区块链生态系统，这是许多人长期以来设想的。
区块链设计的未来仍不确定，但方向明确：朝更专业化、更灵活的架构和针对特定目的优化的系统发展，而不是试图平等地服务于所有功能。模块化区块链体现了这一点。内容：演变，它们的成败将决定未来几年 Web3 基础设施的发展方向。基础已经奠定。实验正在进行中。随着生态系统的发展、面临挑战，并不断朝着真正可扩展、去中心化互联网的愿景创新，其影响将逐渐显现。