Что такое <strong>Модульный блокчейн</strong>?

Модульный блокчейн - это архитектура, которая разделяет основные функции блокчейна на отдельные специализированные слои или цепочки, позволяя каждому компоненту оптимизироваться для своей конкретной цели. Каждый слой посвящен определенной функции, что контрастирует с типичным дизайном большинства существующих блокчейнов, где все процессы (консенсус, безопасность, хранение данных, выполнение) происходят на одной цепочке. Такая традиционная установка часто приводит к узким местам и снижению эффективности, особенно при масштабировании сети.

Ключевые компоненты модульного блокчейна

Слой консенсуса: Этот слой ответственен за достижение согласия относительно состояния сети. Он обеспечивает, что все транзакции и блоки действительны и согласованы всеми участниками в соответствии с правилами протокола.

Слой доступности данных: Этот слой фокусируется на обеспечении того, что все необходимые данные для работы сети легко доступны и могут быть получены участниками. Это критически важно для поддержания целостности и безопасности блокчейна, поскольку предотвращает ситуации, когда данные, необходимые для проверки транзакций, недоступны.

Слой выполнения: Также известен как слой вычислений, здесь обрабатываются транзакции и выполняются смарт-контракты. Разделяя это от слоя консенсуса, модульные блокчейны могут достичь более высокой эффективности и пропускной способности.

Слой расчетов: Этот слой завершает транзакции и гарантирует безопасность и окончательность. Его можно рассматривать как судебную систему блокчейна, принимающую окончательные решения о состоянии реестра блокчейна.

Преимущества модульных блокчейнов

Основное преимущество модульных блокчейнов — их способность масштабироваться более эффективно по сравнению с монолитными блокчейнами. Разделяя основные функции, такие как выполнение, расчеты, консенсус и доступность данных на специализированные слои или модули, каждый компонент может быть оптимизирован независимо, не ограничиваясь ограничениями единичной монолитной цепочки.

Масштабируемость: Разъединяя ключевые процессы, модульные блокчейны могут обрабатывать больше транзакций в секунду по сравнению с традиционными блокчейнами. Это разделение позволяет каждому слою оптимизировать свои процессы, не затрудняемый другими.

Специализация: Каждый слой может быть оптимизирован независимо, чтобы превзойти свою конкретную функцию, что потенциально приводит к более высокой производительности и более передовым технологическим разработкам.

Гибкость: Пользователи и разработчики могут выбирать различные комбинации модулей в зависимости от своих конкретных потребностей. Например, кто-то может выбрать определенный механизм консенсуса, который соответствует его требованиям к безопасности и скорости, в то время как для слоя выполнения может быть выбран другой, нацеленный на сложные вычисления.

Интероперабельность: Модульный дизайн может обеспечить лучшую совместимость между различними

Модульные блокчейн-системы позволяют разделить блокчейн на отдельные слои, обладающие различной функциональностью. Поскольку каждый слой может взаимодействовать с аналогичными слоями на других сетях, это упрощает взаимодействие между блокчейнами.

Возможные недостатки модульных блокчейнов

Вопросы безопасности: В отличие от монолитных цепочек, которые могут обеспечивать собственную безопасность, модульные цепочки полагаются на отдельный уровень безопасности (обеспечивающий консенсус и доступность данных), чтобы обеспечить валидность. Если этот уровень безопасности неэффективен, вся модульная цепочка подвергается риску сбоя.

Увеличенная сложность: Внедрение модульных конструкций вносит новые сложности по сравнению с монолитными цепочками. Для того чтобы позволить уровню безопасности проверять вычисления вне цепочки, требуются механизмы, такие как выборки доступности данных, доказательства обмана и доказательства валидности. Эта дополнительная сложность увеличивает риск уязвимостей и затрудняет разработку.

Примеры модульных блокчейнов

Celestia

Celestia - это специализированный уровень доступности данных для модульных блокчейнов. Он позволяет Ethereum rollups и решения Layer 2 публиковать и делать доступными свои данные о транзакциях для всех желающих загрузить их. Celestia использует выборку доступности данных (DAS), чтобы гарантировать доступность данных, которые могут быть проверены легкими узлами. Его целью является создание экосистемы взаимосвязанных модульных цепочек и поддержка различных решений Layer 2, таких как Arbitrum Orbit, OP Stack и Polygon CDK.

EigenLayer DA (EigenDA)

EigenDA - это еще один уровень доступности данных для модульных блокчейнов, построенный поверх Ethereum с использованием restaking EigenLayer. Он предоставляет активно проверяемую услугу, где restakers могут делегировать ставки операторам узлов, а решения rollup могут публиковать данные о транзакциях по доступным ценам. EigenDA имеет специальный комитет по доступности данных KZG, который проверяет данные и возвращает подписи, гарантируя целостность и доступность данных.

Rollups (Optimistic и ZK)

Дизайны роллапов, такие как оптимистические роллапы и роллапы с нулевым знанием, принимают модульный подход. Они выступают в качестве уровней выполнения, обрабатывая транзакции и смарт-контракты с использованием OVM или zkEVM. Но они полагаются на Ethereum для доступности данных (публикация каллдаты), консенсуса и урегулирования путем завершения транзакций на основной сети Ethereum.