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來源：Liesl Eichholz
原文標題：Beyond Monolithic: The Modular Blockchain Paradigm
模塊化區塊鏈
模塊化區塊鏈是區塊鏈設計中的最新模式。模塊化的概念由Celestia發起，在面臨數量級擴展區塊鏈的挑戰時，模塊化的概念正迅速成為一種定義類別的敘述。
但為什麼我們需要模塊化的區塊鏈？請考慮以下四個要點：
1、為了實現我們對web3的願景，增加吞吐量是必不可少的。
2、為了實現我們對web3的願景，去中心化是必不可少的。
3、增加吞吐量而不保持去中心化是不能擴展的。
4、目前的單體L1和L2擴展解決方案不足以實現真正的可擴展性。
基於這些原則，很明顯，我們需要尋找新的模式，以實現我們對web3的願景。 模塊化區塊鏈是最有希望的新模式。
什麼是模塊化區塊鏈？
在深入研究上述四種說法之前，了解單片區塊鏈和模塊化區塊鏈的基本知識很重要。
區塊鏈的核心功能：
●執行--交易處理和計算
●結算--解決爭端和橋的建設
●共識--交易排序
●數據可用性 - 確保數據的可用性
傳統上，區塊鏈設計是整體單片的。這意味著區塊鏈的所有功能都在單個層上處理。
模塊化區塊鏈的論點是，單個區塊鏈不需要自行處理所有這些組件。相反，通過分解這些核心組件，單個區塊鏈可以專註於專門的特定領域，從而導致重大優化。
單片與模塊化的區塊鏈堆棧
模塊化區塊鏈堆棧由多層模塊化區塊鏈組成，這些區塊鏈相互依賴，創建一個包含上述所有組件的系統。模塊化區塊鏈是任何屬於模塊化區塊鏈棧的鏈。
為什麼是模塊化？
從根本上說，區塊鏈是為了保護和促進個人的主權。我們對web3的願景是：構成我們數字世界結構的系統，每個人都可以訪問，並且是去中心化的、可擴展的和安全的。
以上，我們考慮了四點，它們證明了區塊鏈新模式的發展--具體來說，就是模塊化模式。讓我們進一步來探討：
1、為了實現我們對Web3的願景，增加吞吐量是必要的
儘管現有的區塊鏈生態系統很龐大，但在吞吐量方面，需求仍然遠遠超過供應。這導致了網路擁堵，使得許多潛在用戶越來越無法訪問區塊鏈網路。
以太坊等網路正變得越來越擁擠（來源：Etherscan）
自區塊鏈領域成立以來，這一挑戰一直困擾著它，儘管採用率仍然相對較低。如果沒有新的技術來增加吞吐量，隨著採用規模擴大到數十億美元，它只會成為一個更大的問題。
為了實現我們的願景，即讓每個人都能訪問web3系統，它們需要能夠擴大相應的規模。大規模採用需要大量增加交易和計算的吞吐量。
2、為了實現我們對Web3的願景，去中心化是必不可少的。
去中心化是區分web2和web3系統的關鍵因素，因此應該是任何web3系統的核心焦點。如果沒有去中心化，web3系統就不會比其web2系統更好。
以下原則對於實現去中心化至關重要：
●開放性--任何人都可以查看和訪問該系統。
●可驗證性--任何人都可以驗證系統的有效性。任何用戶都可以操作一個節點，並保證區塊鏈的正確運行，其規則被驗證者支持。
●抗審查性--任何人都可以作為用戶參與到系統中，而不會有被驗證者鎖定的風險。
因此，為了實現我們對web3的願景，任何區塊鏈系統都必須保證開放性、可驗證性和抗審查性--而且都是在可以為數十億用戶提供服務的規模下。
3、增加吞吐量而不保持去中心化是沒有規模的
現在臭名昭著的區塊鏈可擴展性三難問題描述了單片區塊鏈必須在安全性、吞吐量和去中心化之間做出妥協。為了改進這三個組成部分中的一個，必須在其他一個或多個組成部分中做出犧牲。
附：Blockchain Scalability Trilemma鏈接https://medium.com/certik/the-blockchain-trilemma-decentralized-scalable-and-secure-e9d8c41a87b3）
大多數整體單片區塊鏈將自己定位在A、B或C組
從而犧牲了三個核心方面中的一個
許多現有的區塊鏈都承諾實現高吞吐量。然而，為了實現這一目標，在涉及到去中心化時，他們往往做出不可接受的犧牲。
在今天的單片區塊鏈系統中，吞吐量的增加與驗證鏈的成本增加相關。隨著區塊變得更大或更頻繁，驗證區塊和/或區塊鏈的有效性的資源需求也在增加。因此，能夠驗證鏈的用戶越來越少，而不得不依賴越來越集中的可信第三方群體來運行節點。
需要注意的是：犧牲去中心化來增加吞吐量並不是擴展。
雖然 「可擴展性」一詞經常被用來指區塊鏈處理交易的能力，但有一種運動，將可擴展性重新定義為區塊鏈的吞吐量除以驗證鏈的成本。
「可擴展性」可以定義為區塊鏈的吞吐量除以驗證所有交易的成本（來源：Celestia)
根據這個定義，為了擴大規模，區塊鏈必須在不增加網路驗證成本的情況下提高吞吐量。這種「真正的可擴展性」正是模塊化區塊鏈所設計用來實現的。
4、目前的單片式L1和L2擴展解決方案不足以實現真正的可擴展性
有許多針對單片區塊鏈的擴展解決方案，其中一些已經在開發中。諸如分片、匯總、欺詐/有效性證明和輕型客戶端創新等解決方案旨在增加吞吐量，而不增加驗證網路的成本。
其中一些解決方案採用了模塊化的一些方面，以便進行擴展，例如將執行外包給L2。然而，L2受到主網路性能的嚴重限制，所以只要它們繼續依賴單片L1來完成，可擴展性的三難問題就仍然存在。
例如，以太坊上的匯總直接將他們的區塊發布到Ethereum區塊鏈上，基本上使用L1以太坊作為結算、共識和數據可用性層。這樣做的問題是，以太坊已經很擁擠了，集群正在與「單片以太坊」的用戶（即非集群用例）爭奪帶寬。
由於它們越來越受歡迎，rollups對以太坊造成了進一步的擁堵，從而無意中推動以太坊走向更模塊化的優先設計。例如，已經有幾個建議，降低以太坊的gas成本（即優先考慮模塊化），但這一舉措是有爭議的，因為它將使典型的以太坊交易更加昂貴，本質上迫使L1以太坊的用戶補貼rollups的交易。
以太坊上面的Rollups交易必須與單片式以太坊的 non-rollup用例爭奪空間，而模塊化優先的區塊鏈可以避免這一問題（原圖來源）
以太坊的模塊化和單片用例之間的這種衝突意味著它無法有效地優化模塊化。只要它保持非專業化，與模塊化優先的替代方案相比，它就會縮小規模。
真正的可擴展性--即大規模增加吞吐量，保留去中心化--並不是單片區塊鏈的可行目標。為了擴大規模，像以太坊這樣的鏈將需要優化模塊化，這將意味著完全外包執行。
模塊化區塊鏈的前景
新的模塊化區塊鏈系統從頭開始設計，以解決可擴展性方面的障礙。其目的不是建立在過時的技術之上，而是從前幾代區塊鏈技術的次優元素中學習，創造一個全新的模式，在保持安全性的同時優化可擴展性和去中心化。
在模塊化系統中，協議可以專門為堆棧中的特定層提供服務。隨著像Celestia這樣的團隊致力於專門的數據可用性和共識層，對優化解決執行層的瓶頸問題的項目有了新的推動。Fuel正在通過為模塊化堆棧建立世界上最快的執行層來解決這一挑戰。
不受以太坊和EVM的限制，Fuel從模塊化優先的角度來處理可擴展的執行，允許對EVM的低效執行環境進行重大改進，從而實現最大限度的去中心化和最高的靈活吞吐量。
通過這場新的運動，我們有機會重新開始，並從根本上建立新一代的區塊鏈，超越單片區塊鏈。
責任編輯：Kate
