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模块化区块链:Web3 拼图的最后一块

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一、引言

模块化区块链是一种创新的区块链设计范式,旨在通过专业化和分工来提高系统的效率和可扩展性。在模块化区块链出现之前,需要一条单链(Monolithic)来处理所有任务,包括执行层、数据可用性层、共识层和结算层。 模块化区块链通过将这些任务视为可自由组合的模块来解决这些问题,每个模块都专注于特定的功能。

执行层 :负责处理和验证所有交易并管理区块链状态变化。

共识层 :就交易顺序达成一致。

沉降层 :用于完成交易、验证证明以及在不同的执行层之间搭建桥梁。

数据可用性层 :负责确保所有必要的数据可供网络参与者验证。

模块化区块链趋势不仅是一种技术变革,更是推动整个区块链生态系统应对未来挑战的重要战略。GeekCartel 将对模块化区块链概念及相关项目进行分析,旨在对模块化区块链知识进行全面、实用的解读,帮助读者更好地理解模块化区块链,展望未来的发展趋势。注:本文内容不构成投资建议。

2. 模块化区块链的先驱者 Celestia

2018年,穆斯塔法·阿尔巴桑和Vitalik Buterin发表了一篇开创性的文章,为解决区块链的可扩展性问题提供了新的思路。 数据可用性抽样和欺诈证明 介绍了一种区块链可以随着网络节点的增加而自动扩展存储空间的方法。2019 年,Mustafa Albasan 进一步研究并撰写了 懒惰账本 ,提出了仅处理数据可用性的区块链系统概念。

基于这些概念, 塞拉斯蒂娅 作为第一个具有模块化结构的数据可用性 (DA) 网络诞生。它使用 CometBFTCosmos SDK 并且是一种权益证明(PoS)区块链,可在保持去中心化的同时有效提高可扩展性。

DA 层对于任何区块链的安全性都至关重要,因为它确保任何人都可以检查交易账本并验证它。 如果区块生产者提出的区块不包含所有可用数据,则该区块可能会达到最终确定性,但包含无效交易。即使该区块有效,无法完全验证的区块数据也会对用户和网络的运行产生负面影响。

Celestia 实现了两个关键功能, 数据可用性抽样 (DAS)和 命名空间 Merkle 树 (NMT)。DAS 使轻节点无需下载整个区块即可验证数据可用性。NMT 允许将区块数据划分为不同应用程序的单独命名空间,这意味着应用程序只需下载和处理与其相关的数据,从而大大减少了数据处理要求。重要的是,DAS 允许 Celestia 随着用户(轻节点)数量的增加而扩展,而不会损害最终用户的安全性。

模块化区块链使以前所未有的方式构建新链成为可能。不同类型的模块化区块链可以协同工作,用于不同的目的,并以不同的架构方式运行。Celestia 官方已经提出了几个想法和示例,用于 模块化架构 设计,向我们展示了模块化区块链的灵活性和可组合性:

模块化区块链:Web3 拼图的最后一块

图 1 第 1 层和第 2 层架构

第 1 层和第 2 层 : Celestia 称之为简单模块化,最初是为了以太坊作为单片第 1 层的可扩展性而构建的,其中第 2 层专注于执行,第 1 层提供其他关键功能。

  • Celestia 支持基于以下平台构建的链 仲裁轨道 , 乐观堆栈 , 和 多边形 CDK (即将推出)技术堆栈使用 Celestia 作为 DA 层,现有的第 2 层可以使用 Rollup 技术将其数据从在以太坊上发布切换到在 Celestia 上发布。对区块的承诺在 Celestia 上发布,这比在单个链上发布数据的传统方法更具可扩展性。

  • Celestia 支持基于以下方式构建的 RollApp(专用于应用程序的链) 维度 技术组件作为执行层。与以太坊的 Layer 1 和 Layer 2 概念类似,RollApps 的结算层依赖于 Dymension Hub(稍后将解释),DA 层使用 Celestia,而各链通过 IBC 协议(IBC 基于 Cosmos SDK,这是一种允许区块链相互通信的协议。使用 IBC 的链可以共享任何类型的数据,只要它以字节为单位编码)。

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图 2:执行、结算和 DA 层架构

执行、结算和数据可用性: 优化模块化区块链,例如将专门的模块化区块链之间的执行、结算和数据可用性层解耦。

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图 3:执行和 DA 层架构

执行和 DA: 由于实现模块化区块链的目的是为了具有灵活性,因此执行层不仅限于将其区块发布到结算层。例如,可以创建一个不涉及结算层的模块化堆栈,而只在共识层和数据可用性层之上创建一个执行层。

在这个模块化堆栈下,执行层将是 主权 ,它将交易发布到另一条区块链,通常用于排序和数据可用性,但处理自己的结算。在模块化堆栈的上下文中,主权 Rollup 负责执行和结算,而 DA 层负责共识和数据可用性。

主权 Rollup 和智能合约 Rollup 的区别在于:

  • 智能合约 Rollup 交易由结算层的智能合约验证。主权 Rollup 交易由主权 Rollup 节点验证。

  • 相比于智能合约 Rollup,主权 Rollu 的节点具有自治权。在主权 Rollup 中,交易的排序和有效性由 Rollup 自己的网络管理,而不依赖于单独的结算层。

现在, 滚动套件主权 SDK 提供在 Celestia 上部署主权 Rollup 测试网的框架。

3. 探索区块链生态系统中的模块化解决方案

1.执行层的模块化

在介绍执行层模块化之前,我们先来了解一下什么是Rollup技术。

目前执行层模块化技术主要依赖 Rollup,Rollup 是一个运行在 Layer 1 链外的扩容解决方案。该解决方案在链外执行交易,占用的区块空间更小,也是以太坊重要的扩容解决方案之一。执行交易后会将一批交易数据或执行证明发送到 Layer 1,在 Layer 1 进行结算。Rollup 技术在保持去中心化和安全性的同时,为 Layer 1 网络提供了扩容解决方案。

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图 4:Rollup 技术架构

以以太坊为例,Rollup技术可以通过使用ZK-Rollup或者Optimistic Rollup来进一步提高性能和隐私性。

  • ZK-Rollup采用零知识证明来验证打包交易的正确性,从而保证交易的安全性和隐私性。

  • Optimistic Rollup 首先假设这些交易是有效的,然后才将交易状态提交到以太坊主链。在挑战期间,任何人都可以计算错误性证明来验证交易。

1.1 以太坊第 2 层:构建未来的扩展解决方案

以太坊最初采用 侧链分片 技术进行扩展,但侧链牺牲了一定的去中心化和安全性来实现高吞吐量;Layer 2 Rollups 的发展速度比预想的要快得多,已经提供了很多扩展,并且以后还会提供更多 原始 Danksharding 已实施。这意味着分片链不再需要,并且已从以太坊路线图中删除。

以太坊将执行层外包给基于Rollup技术的Layer 2s,以减轻主链的负担。EVM为在Rollup层上执行的智能合约提供了标准化、安全的执行环境。 一些 Rollup 解决方案在设计时就考虑到了与 EVM 的兼容性,因此在 Rollup 层上执行的智能合约仍然可以利用 EVM 的特性和功能,例如 OP 主网 , 仲裁一号 , 和 多边形zkEVM .

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图 5:以太坊的第 2 层扩展解决方案

这些第 2 层执行智能合约并处理交易,但仍然依赖以太坊来:

结算:所有 Rollup 交易均在以太坊主网上完成。 乐观汇总 必须等待挑战期过去或交易在反欺诈计算后被视为有效。 ZK汇总 必须等到有效性被证明。

共识和数据可用性:Rollups 以 CallData 的形式将交易数据发布到以太坊主网,允许任何人执行 Rollup 交易并在必要时重建其状态。Optimistic Rollups 需要大量的区块空间和 7 天的挑战期才能在以太坊主链上得到确认。ZK Rollups 提供即时最终性并存储可供验证 30 天的数据,但需要大量计算能力来创建证明。

1.2 B² Network:比特币ZK的先驱 卷起

B² 网络 是比特币上第一个ZK-Rollup,在不牺牲安全性的情况下提高了交易速度。 B² Network利用Rollup技术,为链下交易提供了一个能够运行图灵完备智能合约的平台,从而提高交易效率并降低成本。

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图 6:B² 网络架构

如图所示,B² Networks ZK-Rollup Layer采用zkEVM方案,负责二层网络内用户交易的执行以及相关证明的输出。

与其他 Rollups 不同,B² Network ZK-Rollup 由多个组件组成,包括 账户抽象 模块、RPC 服务、内存池、Sequencers、zkEVM、Aggregators、Synchronizers 和 Prover。账户抽象模块实现了原生的账户抽象,允许用户灵活地将更高的安全性和更好的用户体验编程到自己的账户中。zkEVM 与 EVM 兼容,也可以帮助开发者将 DApp 从其他兼容 EVM 的链迁移到 B² Network。

同步器 确保信息从B²节点同步到Rollup层,包括序列信息、比特币交易数据等详细信息。 B²节点 充当链下验证者,是 B² 网络中多个独特功能的执行者。 比特币提交者 B² 节点中的模块构建一个数据结构来记录 B² Rollup 数据,并生成一个 Tapscript,称为 B² 铭文。然后,比特币提交者将一个 Satoshi 的 UTXO 发送到 直根 地址中含有$B^{ 2 }$铭文,Rollup数据将会写入比特币。

此外,Bitcoin Committer 设置了时间锁定的挑战,允许挑战者对 zk proof 验证的承诺提出质疑。若时间锁定期间无人挑战或者挑战失败,则 Rollup 在比特币上得到最终确认;若挑战成功,则 Rollup 会被回滚。

无论是以太坊还是比特币,Layer 1 本质上都是一条单链,接收来自 Layer 2 的扩展数据,多数情况下 Layer 2 的容量也取决于 Layer 1 的容量。 因此,Layer 1 和 Layer 2 堆栈的实现对于可扩展性来说并不理想。当 Layer 1 达到其吞吐量极限时,Layer 2 也会受到影响,这可能导致更高的交易费用和更长的确认时间,影响整个系统的效率和用户体验。

2. DA层模块化

除了Celestia的DA解决方案受到Layer 2s的青睐之外,其他以DA为重点的创新解决方案也相继涌现,在整个区块链生态中发挥着关键作用。

2.1 EigenDA:赋能 Rollup 技术

特征值分析 是一种安全、高吞吐量、去中心化的 DA 服务,其灵感来自 丹克分片 . Rollup 能够将数据发布到 EigenDA,以获得更低的交易成本、更高的交易吞吐量以及整个 EigenLayer 生态系统的安全可组合性。

在以太坊 Rollup 上构建去中心化临时数据存储时,数据存储可以直接由 EigenDA 运算符处理。 运算符 负责处理、验证和存储数据,并且 EigenDA 可以随着权益和运营商的增长而水平扩展。

EigenDA 结合 Rollup 技术,将部分 DA 转移到链下处理,实现可扩展性。因此实际交易数据不再需要在每个节点上复制和存储,减少了对带宽和存储的需求。链上只处理与数据可用性相关的元数据和问责机制(问责使得数据能够存储在链下,并在必要时验证其完整性和真实性)。

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图7:EigenDA的基本数据流

如图所示,Rollup 将交易批次写入 DA 层。与使用欺诈证明检测恶意数据的系统不同,EigenDA 将数据拆分为区块并生成 KZG 承诺和多重披露证明。EigenDA 要求节点仅下载少量数据 [O (1/n)],而不是下载整个 斑点 Rollups 欺诈仲裁协议还能够验证 blob 数据是否与 EigenDA 证明中提供的 KZG 承诺相匹配。在执行此验证时,Layer 2 链可确保 Rollup 状态根的交易数据不被排序者/提议者操纵。

2.2 Nubit:比特币上第一个模块化DA解决方案

纽比特 是一个可扩展的、比特币原生的 DA 层。 Nubit 是比特币原生未来的先驱,旨在提高数据吞吐量和可用性服务,以满足生态系统日益增长的需求。他们的愿景是将庞大的开发者社区带入比特币生态系统,并为他们提供可扩展、安全且去中心化的工具。

Nubits 团队成员均为 UCSB(加州大学圣芭芭拉分校)教授和博士生,学术声誉卓著,具有全球影响力,不仅学术研究精湛,在区块链工程实施方面也有着丰富的经验。团队曾与 domo(区块链的创建者)合作撰写了一篇关于模块化索引器的论文。 20 号 ),在比特币元协议的索引器结构中加入了DA层的设计,并参与了行业标准的建立和制定。

Nubits 核心创新:共识机制、无信任桥接、数据可用性 它采用创新的共识算法和闪电网络,继承了比特币完全抗审查的特性,并使用DAS来提高效率:

  • 共识机制: Nubit 探索基于 PBFT (实用拜占庭容错)由 SNARK 提供支持,用于签名聚合。PBFT 方案与 zkSNARK 技术相结合,大大降低了验证者之间签名验证的通信复杂度,无需访问整个数据集即可验证交易的正确性。

  • DAS: Nubit 的 DAS 是通过对区块数据的一小部分进行多轮随机采样来实现的。每轮成功的采样都会增加数据完全可用的概率。一旦达到预定的置信度,区块数据就被视为可访问。

  • 无需信任的桥梁: Nubit 使用无需信任的桥梁,利用 闪电网络 的支付渠道。这种方法与原生比特币支付方式一致,无需增加额外的信任要求。与现有的桥接解决方案相比,它为用户提供了更低的风险。

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图8:Nubit的基本组件

我们进一步用一个具体的用例来回顾图8所示的完整系统生命周期。假设Alice想要使用Nubits DA服务来完成一笔交易(Nubits支持多个 数据类型 ,包括但不限于铭文、Rollup数据等)。

  • 步骤 1.1:Alice 首先需要通过 Nubits 免信任桥支付 gas 费才能继续使用服务。具体来说,Alice 需要从免信任桥获得公开挑战,表示为 X(h)(X 是来自哈希范围的加密哈希函数 可验证延迟函数 (VDF)到挑战域,h是某一高度区块的哈希值)。

  • 步骤 1.2 和步骤 2:Alice 必须获得与当前轮次相关的 VDF 的评估结果 R,并将 R 连同她的数据和交易元数据(例如地址和随机数)一起提交给验证者,以便将其合并到内存池中。

  • 步骤 3:验证者达成共识后提出区块及其区块头的过程。区块头包含对数据及其相关 Reed-Solomon 编码 (RS 代码) 的承诺,而区块本身包含原始数据、相应的 RS 代码和基本交易详细信息。

  • 步骤 4:生命周期以 Alice 的数据检索结束。轻客户端下载区块头,而全节点获取区块及其头。

轻客户端采用 DAS 流程来验证数据可用性。此外,在提出阈值数量的区块后,此历史记录的检查点将通过比特币时间戳记录在比特币区块链上。 这确保验证者集可以防止潜在的远程攻击并支持快速解除绑定。

3. 其他解决方案

除了专注于模块化特定层的链之外,去中心化存储服务也可以为 DA 层提供长期支持。还有一些协议和链为开发者提供定制化和全栈解决方案,让用户无需编写代码即可轻松构建自己的链。

3.1 EthStorage – 动态去中心化存储

Eth存储 是第一个实现动态去中心化存储的模块化第 2 层,提供可编程的键值(KV) 贮存 由 DA 驱动,可以 扩张 可编程存储 达到数百 TB 甚至 PB 成本仅为 1/100 到 1/1000 它为 Rollups 提供了长期的 DA 解决方案,并为游戏、社交网络、AI 等完全链上应用开辟了新的可能性。

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图9:EthStorage的应用场景

周琪 EthStorage 创始人自 2018 年起全身心投入 Web3 行业,拥有佐治亚理工学院博士学位,曾在 Google、Facebook 等顶级公司担任工程师,其团队也获得过以太坊基金会的支持。

作为以太坊坎昆升级的核心功能之一, EIP-4844 (又称 Proto-dank 分片),引入了用于 Layer 2 Rollup 存储的临时数据块(blob),提高了网络的可扩展性和安全性。 网络不需要验证区块中的每一笔交易,而只需要确认区块附带的 blob 是否携带正确的数据,这大大降低了 Rollup 的成本。然而,blob 数据只是暂时可用的,这意味着它会在几周内被丢弃。这会产生重大影响:Layer 2 无法无条件地从 Layer 1 中得出最新状态。如果某段数据无法再从 Layer 1 中检索到,则可能无法通过 Rollup 同步链。

使用 EthStorage 作为长期 DA 存储解决方案,第 2 层可以随时从其 DA 层获取完整的数据。

技术特点:

  • EthStorage可以实现去中心化的动态存储: 现有的去中心化存储方案可以支持海量数据的上传,但无法修改删除,只能重新上传新数据。EthStorage 采用独创的 key-value 存储范式,实现 CRUD 功能,即创建、更新、读取、删除存储的数据,从而大大提升了数据管理的灵活性。

  • 基于DA层的Layer2去中心化解决方案: EthStorage 是一个模块化的存储层,只要有 EVM 和 DA 来降低存储成本,就可以在任何区块链上运行它(但目前很多 Layer 1 没有 DA 层),甚至在 Layer 2 上也可以运行。

  • 与ETH高度集成: EthStorage 客户端是以太坊客户端 Geth 的超集,这意味着在运行 EthStorage 节点时,你仍然可以正常参与任何以太坊进程。一个节点可以同时是以太坊验证者节点和 EthStorage 数据节点。

EthStorage 工作流程:

  • 用户将自己的数据上传到应用程序合约,然后该合约与 EthStorage 合约交互来存储数据。

  • 在 EthStorage 第 2 层网络中,存储提供商会收到有关等待存储的数据的通知。

  • 存储提供商从以太坊数据可用性网络下载数据。

  • 存储提供商向 Layer 1 提交存储证明,证明 Layer 2 网络中存在大量副本。

  • EthStorage 合约对成功提交存储证明的存储提供商进行奖励。

3.2 AltLayer – 模块化定制服务

替代层 提供多功能、无代码的 Rollups 即服务 (RaaS)服务。 RaaS 产品面向多链多虚拟机世界设计,支持 EVM 和 WASM,还支持不同的 Rollup SDK,如 OP Stack、Arbitrum Orbit、Polygon zkEVM、ZKSyncs ZKStack 和 Starkware,不同的共享排序服务(如 浓咖啡半径 ) 以及不同的 DA 层(例如 Celestia、EigenLayer)以及 Rollup 堆栈不同层的许多其他模块化服务。

AltLayer 支持多功能 Rollup 堆栈。例如,可以使用以下方式构建为应用程序设计的 Rollup: 仲裁轨道 , 使用 仲裁一号 作为 DA 和结算层,而另一个为通用目的而设计的 Rollup 可以使用 ZK Stack 构建,使用 Celestia 作为 DA 层,使用 Ethereum 作为结算层。

笔记 : 你可能会疑惑,结算层为何可以由OP和Arbitrum来实现? 事实上,这些 Layer 2 的当前 Rollup 堆栈正在实现 Cosmos 提出的类似跨链工作 实现互联互通:OP提出了Superchain,OP Stack作为支撑Optimism技术的标准化开发栈,整合了不同的Layer 2网络,促进了这些网络之间的互操作性;Arbitrum提出了Orbitchain策略,允许在基于Arbitrum Nitro(技术栈)的Arbitrum主网上创建和部署Layer 3,也就是应用链。Orbit Chains可以直接结算到Layer 2s,也可以直接结算到以太坊。

3.3 Dymension – 全栈模块化

维度 是一个基于 Cosmos SDK 的模块化区块链网络,旨在确保 RollApp 使用IBC标准。

Dymension 将区块链功能分为多个层。 Dymension Hub 行动 作为结算层和共识层,为RollApp提供安全性、互操作性和流动性,RollApp作为执行层。数据可用性层是Dymension协议支持的DA提供方,开发者可以根据需求选择合适的数据可用性提供方。

结算层(Dymension Hub)维护着 RollApps 注册表以及相应的重要信息,如状态、sequencer 列表、当前活跃的 orderr、执行模块校验和等。Rollup 服务逻辑固定在结算层,形成原生互操作的中心。作为结算层,Dymension Hub 具有以下特点:

  • 在结算层原生提供 Rollups 服务:提供与基础层相同的信任和安全假设,但具有更简单、更安全、更高效的设计空间。

  • 通信和交易:Dymensions RollApp 通过嵌入式模块实现结算层上的 RollApp 间通信和交易,提供信任最小化的桥梁。此外,RollApps 可以通过 Hub 与其他支持 IBC 的链进行通信。

  • RVM(RollApp 虚拟机):Dymension 结算层在发生欺诈纠纷时启动 RVM。RVM 能够在各种执行环境(例如 EVM)中解决纠纷,从而扩展 RollApp 执行范围的功能和灵活性。

  • 抗审查:经过 Sequencer 审核的用户可以向结算层发出特殊交易。此交易被转发给 Sequencer 并要求其在指定时间内执行。如果交易未在规定时间内处理,Sequencer 将受到惩罚。

  • AMM(自动做市商):Dymension在结算中心引入嵌入式AMM,打造核心金融中心。为整个生态系统提供共享流动性。

4. 多生态模块化区块链比较

上一篇文章我们深入探讨了模块化区块链体系以及众多代表性项目,本文将重点放在不同生态之间的对比分析,力求客观、全面地认识模块化区块链。

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五、总结与展望

我们看到,区块链生态正在走向模块化。过去的区块链世界,各条链孤立运作,相互竞争,用户、开发者、资产难以在不同链之间流动,限制了生态的整体发展和创新。在WEB3世界,问题的发现和解决是一个共同努力的过程。一开始,比特币、以太坊作为单链受到很多关注,但随着单链问题的暴露,模块化链逐渐受到关注。因此,模块化链的爆发不是偶然的,而是发展的必然。

模块化区块链通过允许每个组件独立优化和定制,提高了链的灵活性和效率。然而,这种架构也面临着挑战,例如通信延迟和系统交互复杂性增加。事实上,模块化架构的长期好处,例如可维护性、可重用性和灵活性的提高,通常超过其短期性能损失。未来,随着技术的发展,这些问题将找到更好的解决方案。

极客卡特尔 认为区块链生态有责任提供可靠的基础层和贯穿整个模块化堆栈的通用工具,以促进链与链之间顺畅的直接链接。如果生态系统能够更加和谐和互联互通,用户将能够更轻松地使用区块链技术,也会吸引更多新用户加入 Web3。

6. 延伸阅读:Restaking 协议——为异构生态系统注入原生安全性

目前也出现了一些Restaking协议,通过Restaking机制将分散的安全资源有效聚合起来,提高区块链网络整体的安全性。这一过程不仅解决了安全资源分散的问题,也增强了网络对潜在攻击的防御能力,同时为参与者提供了额外的激励,鼓励更多用户参与到网络安全维护中来。这样一来,Restaking协议开辟了一条提高网络安全和效率的新途径,有力地促进了区块链生态的健康发展。

1. EigenLayer:去中心化的以太坊重新质押协议

特征层 是建立在以太坊上的协议,引入了 Restaking 机制,这是加密经济安全性的新原语。此原语允许 ETH 在共识层上重复使用,聚合所有模块之间的 ETH 安全性,并提高依赖模块的 DApp 的安全性。 原生质押 ETH 或使用 Liquid Staking Tokens (LST) 的用户可以选择加入 EigenLayer 智能合约来重新质押他们的 ETH 或 LST,并将加密经济安全性扩展到网络上的其他应用程序以获得额外奖励。

当以太坊转向以 Rollup 为中心的路线图时,可以在以太坊上构建的应用程序数量显著增加。

然而,任何无法在 EVM 上部署或验证的模块都无法吸收以太坊的集体信任。此类模块涉及处理来自以太坊外部的输入,因此其处理无法在以太坊内部协议中得到验证。此类模块包括基于新共识协议的侧链、数据可用性层、新虚拟机、预言机网络、桥接器等。通常,此类模块需要 音频视频服务器 具有自己的分布式验证语义 进行验证。通常,这些 AVS 要么受其自己的原生令牌保护,要么具有许可性质。

当前的AVS生态系统存在一些问题:

  • 安全信任假设。开发 AVS 的创新者必须建立一个新的信任网络来实现安全性。

  • 价值泄漏。由于每个 AVS 都会开发自己的信任池,因此用户除了向以太坊支付交易费外,还必须向这些池支付费用。费用流的这种偏差导致以太坊的价值泄漏。

  • 组成部分负担。对于当今运营的大多数 AVS 而言,质押的资本成本远远超过任何运营成本。

  • DApp 的信任模型较低。当前的 AVS 生态系统已经造成了一个问题。一般来说,DApp 的任何中间件依赖都可能成为攻击目标。

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图 10:当前 AVS 服务与 EigenLayer 的比较

在 EigenLayer 架构上,AVS 是一种基于 EigenLayer 协议构建的服务,利用以太坊的共享安全性。 EigenLayer 引入了两种新方法,即通过质押和自由市场治理实现集中式安全,这有助于将以太坊的安全性扩展到任何系统,并消除现有僵化治理结构的低效率:

  • 通过重新质押提供集体安全。EigenLayer 通过允许重新质押 ETH 而不是自己的代币来保护模块,提供了一种新的集体安全机制。具体来说,以太坊验证者可以将其信标链提取凭证设置为 EigenLayer 智能合约,并选择加入基于 EigenLayer 构建的新模块。验证者下载并运行这些模块所需的任何其他节点软件。然后,这些模块可以对选择加入该模块的验证者的质押 ETH 施加额外的惩罚条件。

  • 开放市场提供奖励。EigenLayer 提供了一种开放市场机制,用于管理验证者提供的安全性以及 AVS 的使用方式。EigenLayer 在市场中创建了一个环境,其中各个模块需要充分激励验证者将重新质押的 ETH 分配给自己的模块,而验证者将帮助决定哪些模块值得获得这种额外的集体安全性。

通过结合这些方法,EigenLayer 充当一个开放市场,AVS 可以利用以太坊验证者提供的池化安全性,鼓励验证者通过奖励激励和惩罚在安全性和性能之间做出更优化的权衡。

2. Babylon:为 Cosmos 和其他 PoS 链提供比特币安全

巴比伦 是由斯坦福大学David Tse教授创立的Layer 1区块链,团队由来自斯坦福大学的研究人员以及经验丰富的开发人员和商业顾问组成。 巴比伦提议 比特币权益协议 它被设计为许多不同 PoS 共识算法的模块化插件,提供了可以重新质押协议的原语。

Babylon 基于比特币的三个方面——时间戳服务、区块空间和资产价值,能够将比特币的安全性转移到所有众多 PoS 链(例如 Cosmos、币安智能链、Polkadot、Polygon 和其他已经拥有强大、可互操作生态系统的区块链),从而创建一个更加强大和统一的生态系统。

比特币时间戳解决 PoS 远程攻击 :

长距离攻击利用了 PoS 链中验证者在 unstake 后,回到他们仍是 staker 的历史区块,从而引发分叉链的可能性。这个问题是 PoS 系统固有的,无法通过简单地改进 PoS 链本身的共识机制来完全解决。以太坊和 Cosmos PoS 链都面临这一挑战。

引入比特币时间戳之后,PoS 链的链上数据会以比特币时间戳的形式保存在比特币链上,即使有人想创建 PoS 链的分叉,其对应的比特币时间戳也一定会晚于原链,此时远距离攻击就失效了。

比特币权益协议:

该协议允许比特币持有者质押其闲置的比特币,以提高 PoS 链的安全性并在此过程中获得回报。

比特币权益证明协议的核心基础设施是比特币和 PoS 链之间的控制平面,如下图所示。

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图 11:具有控制平面和数据平面的系统架构

控制平面以链的形式实现,以确保其去中心化、安全、抗审查和可扩展。该控制平面负责各种关键功能,包括:

• 为PoS链提供比特币时间戳服务,使其能够与比特币网络同步。

• 充当市场,将比特币权益与 PoS 链进行匹配,并跟踪权益和验证信息,例如 EOTS 密钥的注册和刷新;

• 记录PoS链的最终签名;

通过质押自己的 BTC,用户可以为 PoS 链、DA 层、预言机、AVS 等提供验证服务。Babylon 现在还可以为 Altlayer、Nubit 等提供服务。

参考

图片:

文本:

致谢

这一新兴基础设施范式还有大量研究和工作有待完成,本文未涉及许多领域。如果您对任何相关研究主题感兴趣,请联系 克洛伊 .

非常感谢 西弗勒斯嘉懿 感谢他们对本文提出的深刻评论和反馈。

原文链接

本文来源于网络:模块化区块链:Web3 拼图的最后一块

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