Czym są modularne blockchainy? Przejrzysty przewodnik po rosnącym trendzie projektowym

Przejście na modularne blockchainy zachodzi, ponieważ monolityczne łańcuchy, takie jak Bitcoin i Ethereum, mają trudności ze skalowaniem wraz ze wzrostem popytu. Opłaty rosną, czas transakcji się wydłuża, a sieci osiągają limity przepustowości. Modularne blockchainy dzielą execution, settlement, consensus oraz data availability na odrębne warstwy, które mogą skalować się niezależnie. Najnowsze badania pokazują, że w tym roku zainwestowano ponad 350 milionów dolarów w projekty infrastruktury modularnej. 

W tym przewodniku znajdziesz praktyczne wyjaśnienie modularnego blockchaina, pokazujące, jak działa, dlaczego ma znaczenie i czym różni się od tradycyjnych monolitycznych łańcuchów.

Czym modularne blockchainy różnią się od monolitycznych łańcuchów

Przez lata większość blockchainów opierała się na monolitycznej architekturze, w której jeden łańcuch obsługuje execution, settlement, consensus i data availability. Ethereum, Bitcoin i wiele wczesnych sieci wybrało właśnie tę drogę. To podejście jest proste do zrozumienia, ale trudne do skalowania, ponieważ każdy węzeł musi przetwarzać i weryfikować wszystkie transakcje — jak jedna osoba prowadząca całą kawiarnię w pojedynkę.

A modularny blockchain bierze cały stos i dzieli go na wyspecjalizowane komponenty. Każda warstwa pełni unikalną funkcję i może skalować się niezależnie. Daje to deweloperom możliwość wyboru warstw dopasowanych do ich wymagań, bez polegania na sztywnej architekturze.

W porównaniu z monolitycznymi łańcuchami, systemy modularne radzą sobie z większym popytem, przydzielając pracę wyspecjalizowanym warstwom zamiast obciążać jeden łańcuch.

Jak działają modularne blockchainy

Sercem modularnej architektury blockchain jest idea, że łańcuch nie musi robić wszystkiego samodzielnie. System modularny przypisuje każde zadanie do dedykowanej warstwy, która płynnie łączy się z pozostałymi. Deweloperzy mogą kontrolować, które operacje działają na ich łańcuchu, a które są obsługiwane przez inne warstwy.

Różnica między monolitycznym a modularnym podejściem jest prosta: modularne blockchainy dzielą stos na warstwy, z których każda skupia się na jednej funkcji. Execution, consensus i przechowywanie danych są rozdzielone, więc praca jest współdzielona, a nie blokowana przez wąskie gardło. Deweloperzy mogą wybrać, których warstw użyć, co czyni system bardziej elastycznym i wydajnym — jak restauracja, w której kucharze, kelnerzy i księgowi zajmują się konkretnymi zadaniami.

Aby zrozumieć architekturę modularną, ważne jest rozbicie czterech podstawowych funkcji blockchaina.

Główne funkcje

• Execution

To tutaj przetwarzane są transakcje i wykonywane smart contracts. W świecie modularnym execution często odbywa się w rollupach lub łańcuchach specyficznych dla aplikacji, które utrzymują logikę w prostszej i szybszej formie.

• Settlement

Warstwa settlement weryfikuje dowody, rozstrzyga spory i finalizuje stan. Na przykład Ethereum obecnie pełni rolę warstwy settlement dla wielu rollupów.

• Consensus

Consensus zapewnia, że węzły zgadzają się co do stanu systemu. Modularne projekty często opierają się na łańcuchu bazowym do obsługi consensus, podczas gdy lżejsze warstwy skupiają się na innych zadaniach.

• Data Availability (DA)

Zapewnia, że dane transakcji są publikowane i dostępne. Bez solidnego DA rollupy nie mogą udowodnić swojego stanu. Celestia jest wiodącą warstwą skoncentrowaną na DA.

Gdy połączysz te cztery elementy na różne sposoby, otrzymasz różne architektury modularne.

Rodzaje modularnych architektur blockchain

Architektura modularnego blockchaina dzieli pracę na warstwy, pokazując różnicę między execution layer a settlement layer: execution layer uruchamia transakcje i smart contracts, a settlement layer je finalizuje. Najczęstsze modele obejmują:

• Rollupy na łańcuchu settlement

Execution odbywa się poza łańcuchem, podczas gdy settlement i consensus pozostają na głównym łańcuchu.

• Łańcuchy execution z zewnętrzną data availability

Łańcuch przetwarza transakcje, ale przechowuje dane w warstwie DA, takiej jak Celestia lub Avail.

• Suwerenne rollupy

Execution działa na rollupie, polegając na innym łańcuchu wyłącznie w zakresie danych, a nie settlement.

Każde rozwiązanie inaczej balansuje koszty, bezpieczeństwo i elastyczność.

Czym są rollupy i jak działają?

Rollupy są dziś najczęściej używanym rozwiązaniem modularnym, a rollupy warstwy 2 Ethereum, takie jak Arbitrum i Optimism, mają największą całkowitą zabezpieczoną wartość oraz najwyższy wolumen transakcji. Rollup przetwarza transakcje poza głównym łańcuchem, kompresuje wyniki i publikuje dowód z powrotem do warstwy bazowej. Zwiększa to przepustowość bez zmuszania każdego węzła w łańcuchu bazowym do przetwarzania każdej transakcji.

Istnieją dwa główne typy rollupów:

• Optimistic rollups opierają się na fraud proofs.
• ZK rollups opierają się na validity proofs.

Porównując optimistic rollups vs ZK-rollups, podstawowa idea jest taka sama: oba skalują execution, korzystając z łańcucha settlement do finalności. Różnica polega na tym, jak udowadniają poprawność i jak szybko finalizują transakcje. Optimistic rollups korzystają z okresu challenge, natomiast ZK-rollups finalizują się natychmiast po zweryfikowaniu validity proof. 

Rollupy są używane w aplikacjach, które potrzebują niskich opłat, szybkich potwierdzeń i bezpośredniego powiązania z bezpieczeństwem Ethereum. Są także centralnym elementem modularnego modelu blockchaina, w którym warstwy execution działają niezależnie i polegają na łańcuchu bazowym w zakresie settlement oraz publikacji danych.

Popularne przykłady to Optimism i Arbitrum w przypadku optimistic rollups oraz zkSync i StarkNet w przypadku ZK-rollups.

Sieci Validium

Sieci Validium również korzystają z validity proofs, ale przechowują swoje dane poza łańcuchem, zwykle u operatorów sieci lub zestawu zaufanych depozytariuszy danych. Dzięki temu są tańsze niż rollupy, ale część zaufania przenosi się na podmioty przechowujące dane. Validium dobrze sprawdza się w aplikacjach, które potrzebują wysokiej przepustowości i niskich opłat, ale mogą zaakceptować takie zależności off-chain.

💡 Validium vs Rollups: Validium i ZK-rollups oba opierają się na validity proofs; jednak Validium przechowuje dane poza łańcuchem, osiągając wyższą przepustowość kosztem słabszych gwarancji zaufania.

Przykłady implementacji Validium:

• StarkEx w trybie Validium (używany przez wczesne wersje dYdX, Immutable X, Sorare)
• Projekty Polygon Miden Validium (w opracowaniu)
• zkPorter (planowana warstwa danych w stylu Validium od zkSync)

Suwerenne rollupy

Suwerenne rollupy łączą execution rollupu z niezależnym zarządzaniem. Polegają na warstwie data availability do publikowania danych, ale nie zależą od warstwy settlement przy rozstrzyganiu sporów. Zamiast tego własne węzły rollupu interpretują dowody.

Daje to deweloperom swobodę uruchamiania łańcuchów, które dziedziczą bezpieczeństwo data availability, jednocześnie zachowując kontrolę nad zasadami i aktualizacjami. Suwerenne rollupy zyskały zainteresowanie, ponieważ omijają wąskie gardła centralnej warstwy settlement.

Przykłady ekosystemów suwerennych rollupów:

• Suwerenne rollupy oparte na Celestii (np. Dymension RollApps, Eclipse C2 rollups)
• Fuel jako suwerenna warstwa execution (wdrożona bez settlement Ethereum)
• Rollupy budowane na Avail DA (wczesny etap, ale kilka zespołów buduje testnety)

Jeśli chcesz jednozdaniowego wyjaśnienia suwerennych rollupów, to są to rollupy, które używają innej warstwy do danych, ale same obsługują logikę settlement.

Zalety i wady architektur modularnych

Modularne podejście nie jest automatycznie lepsze. Ma wyraźne mocne strony i wyraźne kompromisy.

Najważniejsze korzyści z modularnych blockchainów

• Lepsza skalowalność

Odciążenie execution lub data availability może zwiększyć przepustowość o rzędy wielkości. Dlatego wielu postrzega modularne blockchainy jako bezpośrednią odpowiedź na blockchain trilemma.

• Elastyczny design

Deweloperzy mogą wybrać dokładnie te zadania, które ma wykonywać ich łańcuch. Chcesz tylko execution? Nie ma problemu. Chcesz tylko data availability? Również nie ma problemu.

• Wyspecjalizowane sieci

Łańcuchy takie jak Celestia pokazują, jak sieć może skupić się na jednym zadaniu i wykonywać je efektywnie.

• Mniejsze obciążenie operacyjne dla węzłów

Mniej ciężkich obowiązków na węzeł zmniejsza obciążenie sprzętowe i zwiększa decentralizację.

Ograniczenia i ryzyka modularnych blockchainów

• Więcej ruchomych elementów

Modularność zwiększa zależność od zewnętrznych warstw. Jeśli jedna warstwa zawiedzie, inne mogą ucierpieć.

• Nowe założenia zaufania

Niektóre modularne konfiguracje przenoszą odpowiedzialność na operatorów lub sieci stron trzecich.

• Bardziej złożone narzędzia dla deweloperów

Budowanie na wielu warstwach wymaga solidnej dokumentacji i umiejętności.

• Narzut koordynacyjny

Aktualizacje i zarządzanie stają się trudniejsze, gdy w grę wchodzi wiele sieci.

Interesujesz się innowacjami blockchain?

Modularne blockchainy zmieniają sposób budowania sieci. Jednocześnie Real-World Assets rozszerzają to, co można wprowadzić on-chain. Na przykład aktywa zabezpieczone złotem, takie jak PAX Gold (PAXG) i Tether Gold (XAUT), należą do najbardziej rozpoznawalnych przykładów tego trendu. Dowiedz się więcej o tych aktywach już teraz.

Przykłady wiodących modularnych blockchainów

Celestia: data availability dla rollupów

Celestia to jeden z najczęściej przywoływanych przykładów modularnego blockchaina. Skupia się wyłącznie na data availability i consensus. Nie obsługuje settlement ani execution. Rollupy publikują swoje dane do Celestii, a Celestia zapewnia, że dane są dostępne dla każdego, kto musi je zweryfikować. Taki podział pozwala rollupom skalować się bez dodatkowego obciążania warstwy bazowej.

✍️ Najlepsze dla: rollupów i suwerennych rollupów, które potrzebują dedykowanej warstwy data availability.

Dymension: RollApps i modularne wdrożenia

Dymension wprowadza RollApps, lekkie łańcuchy, które podłączają się do modularnego stosu. RollApp obsługuje execution, podczas gdy Dymension zajmuje się settlement i bridgingiem. Deweloperzy mogą szybko wdrażać łańcuchy specyficzne dla aplikacji, korzystając ze spójnych narzędzi. Obniża to barierę wejścia przy uruchamianiu niestandardowych łańcuchów w stylu rollupów.

✍️ Najlepsze dla: zespołów budujących rollupy specyficzne dla aplikacji (RollApps), które chcą szybkiego wdrożenia, zunifikowanych narzędzi i wbudowanego settlement.

Avail: data availability dla elastycznych rollupów

Avail, pierwotnie rozwijany w ekosystemie Polygon, skupia się wyłącznie na data availability. Zapewnia dedykowaną warstwę DA, z którą mogą łączyć się rollupy i App Chains, bez potrzeby utrzymywania własnych systemów DA lub consensus. Taka konfiguracja daje deweloperom większą elastyczność. Mogą uruchomić dowolne środowisko execution, które preferują — EVM, WASM lub niestandardową VM — polegając na Avail przy bezpiecznej i skalowalnej publikacji oraz weryfikacji danych.

✍️ Najlepsze dla: rollupów i App Chains, które chcą elastycznych środowisk execution (EVM, WASM, niestandardowe VM), korzystając przy tym z zewnętrznej warstwy data availability.

Fuel network: modularna warstwa execution o wysokiej wydajności

Fuel Network oferuje modularną warstwę execution zaprojektowaną z myślą o wysokiej wydajności. Zamiast łączyć execution, consensus i data availability w jednym łańcuchu, Fuel izoluje execution i pozwala zewnętrznym warstwom zarządzać resztą. Wykorzystuje projekt oparty na UTXO oraz FuelVM, który obsługuje równoległe wykonywanie i zmniejsza przeciążenia. Dzięki temu Fuel nadaje się do aplikacji wymagających szybszego przetwarzania i stabilnej przepustowości.

✍️ Najlepsze dla: aplikacji wymagających wysokowydajnego execution, równoległego przetwarzania transakcji i stabilnej przepustowości.

Wraz z dążeniem do wyższej przepustowości i bardziej elastycznych systemów, skalowalność modularnych blockchainów przechodzi z koncepcji do rzeczywistości. Wiodące projekty, takie jak Celestia, Dymension RollApps, Avail i Fuel Network, pokazują, jak deweloperzy mogą łączyć wyspecjalizowane warstwy dla data availability, execution i settlement. Inne rozwijające się projekty — na przykład EigenLayer dla współdzielonego bezpieczeństwa i Eclipse dla hybrydowych modularnych stosów — rozszerzają sposoby, w jakie zespoły mogą budować niestandardowe łańcuchy.

Dając deweloperom możliwość wyboru tylko tych komponentów, których potrzebują, modularne projekty ułatwiają uruchamianie łańcuchów szybszych, bardziej wydajnych i dopasowanych do konkretnych zastosowań — bez narzutu pełnego monolitycznego stosu.

Modularne vs monolityczne: które podejście wygra?

Ludzie często ujmują to jako modular vs monolithic blockchains i pytają, co jest lepsze. Prawda jest bardziej praktyczna. Monolityczne łańcuchy trzymają wszystkie funkcje w jednym miejscu, co upraszcza projekt i daje deweloperom silną kompozycyjność w obrębie tej samej warstwy. Modularne łańcuchy skalują się lepiej i pozwalają tworzyć dopasowane środowiska execution.

Jeśli spojrzymy na prosty porównawczy aspekt skalowalności, modularne projekty wychodzą na prowadzenie, ponieważ każda warstwa może się rozwijać bez spowalniania pozostałych. Monolityczne łańcuchy nadal mają swoje miejsce w przypadku aktywów i aplikacji, które polegają na jednym wspólnym stanie.

Z czasem użytkownicy prawdopodobnie będą korzystać z obu, nie zdając sobie z tego sprawy. Podział ten ma większe znaczenie dla twórców niż dla codziennych użytkowników.

Przyszłość rozwoju modularnych blockchainów

W miarę jak coraz więcej aplikacji wymaga wyższej przepustowości, systemy modularne będą się rozwijać, by sprostać temu zapotrzebowaniu. Prawdopodobnie zobaczymy:

• Więcej łańcuchów korzystających z zewnętrznej data availability.
• Szerszą adopcję suwerennych rollupów.
• Szybsze frameworki wdrożeniowe, takie jak RollApps.
• Silniejsze mosty między warstwami, aby zmniejszyć tarcia.
• Narzędzia sprawiające, że projektowanie modularne będzie wydawać się tak proste jak budowanie na jednym łańcuchu.

Blockchainy ewoluują tak, aby deweloperzy mogli dokładnie wybrać, jak działa każda część, zamiast być skazani na rozwiązanie uniwersalne dla wszystkich.

Podsumowanie

Modularne blockchainy podważają stare założenie, że jeden łańcuch musi obsługiwać execution, consensus, settlement i data availability. Rozdzielając te funkcje na wyspecjalizowane warstwy, modularne projekty zapewniają wyższą przepustowość, elastyczność dla deweloperów i niższy narzut operacyjny.

Warstwy data availability, takie jak Celestia i Avail, stają się szybsze i łatwiejsze do integracji. Systemy execution, takie jak Fuel, poprawiają przepustowość. Warstwy settlement i wdrażania rollupów, takie jak Dymension, ułatwiają zespołom uruchamianie nowych łańcuchów. W miarę jak te warstwy rozwijają się własnymi ścieżkami, model modularny staje się bardziej praktyczny w rzeczywistym użyciu.

FAQ

Czym są modularne blockchainy?

Modularne blockchainy przenoszą execution, settlement, consensus i data availability do oddzielnych warstw. 

Modularne vs monolityczne blockchainy: co jest lepsze?

Modularne blockchainy skalują się łatwiej. Monolityczne blockchainy trzymają wszystkie funkcje w jednej warstwie.

Dlaczego modularne blockchainy skalują się lepiej?

Ponieważ każda warstwa może rosnąć niezależnie, zamiast współdzielić jedno wąskie gardło.

Rollups wyjaśnione: co robią?

Rollupy wykonują transakcje poza łańcuchem i publikują dowody do warstwy settlement, takiej jak Ethereum.

Czym rollupy różnią się od Validium i suwerennych rollupów?

Rollupy publikują dane on-chain. Validium przechowuje dane off-chain. Suwerenne rollupy korzystają z zewnętrznej data availability i same obsługują settlement.