什么是模块化区块链？一份关于这一日益增长的设计趋势的清晰指南

转向模块化区块链的趋势正在出现，因为像 Bitcoin 和 Ethereum 这样的单体链在需求增长时难以扩展。手续费上升，交易时间变慢，网络触及容量上限。模块化区块链将执行、结算、共识和数据可用性拆分为可独立扩展的不同层。最新研究显示，今年模块化基础设施项目已获得超过 3.5 亿美元投资。

在本指南中，你会找到对模块化区块链的实用解读，说明它如何运作、为何重要，以及它与传统单体链有何不同。

模块化区块链与单体链有何不同

多年来，大多数区块链都采用单体设计，由一条链同时处理执行、结算、共识和数据可用性。 Ethereum、Bitcoin 以及许多早期网络都走了这条路。这种方式容易理解，但难以扩展，因为每个节点都必须处理并验证所有交易——就像一个人独自经营整家咖啡馆一样。

A 模块化区块链则把完整技术栈拆分为专注的组件。每一层都有特定功能，并且可以独立扩展。这让开发者能够根据需求选择合适的层，而不必依赖固定设计。

与单体链相比，模块化系统通过把工作分配给专门的层来应对更高需求，而不是给单一链施压。

模块化区块链如何运作

模块化区块链设计的核心理念是：一条链不必自己完成所有事情。模块化系统会把每项任务分配给专门的层，并与其他层顺畅连接。开发者可以控制哪些操作在自己的链上运行，哪些由其他层处理。

单体与模块化的区别很简单：模块化区块链把技术栈拆成多个层，每一层专注于一种功能。执行、共识和数据存储被分离开来，因此工作被分担，而不是形成瓶颈。开发者可以选择使用哪些层，让系统更灵活、更高效——就像一家餐厅里厨师、服务员和会计各自负责不同任务。

要理解模块化架构，先要拆解区块链的四个基础功能。

核心功能

执行

这里是交易被处理以及智能合约被执行的地方。在模块化世界里，执行通常发生在 rollup 或应用专用链上，以保持逻辑精简且快速。

结算

结算层负责验证证明、解决争议并最终确认状态。例如，Ethereum 目前为许多 rollup 充当结算层。

共识

共识机制确保节点就系统状态达成一致。模块化设计通常依赖基础链来运行共识，而较轻量的层则专注于其他任务。

数据可用性（DA）

确保交易数据被发布并可访问。如果没有强健的 DA，rollup 就无法证明其状态。Celestia 是领先的 DA 专注层。

当你以不同方式组合这四个部分时，就会得到不同的模块化架构。

模块化区块链架构的类型

模块化区块链架构将工作拆分到多个层中，展示了执行层与结算层的区别：执行层运行交易和智能合约，结算层则完成最终确认。最常见的模式包括：

基于结算链的 rollup

执行发生在链下，而结算和共识仍留在主链上。

采用外部数据可用性的执行链

该链处理交易，但将数据存储在 DA 层上，例如 Celestia 或 Avail。

主权 rollup

执行运行在 rollup 上，仅依赖另一条链提供数据，而不是结算。

每种方案在成本、安全性和灵活性之间的取舍都不同。

什么是 rollup，以及它们如何运作？

如今，rollup 是使用最广泛的模块化解决方案，像 Arbitrum 和 Optimism 这样的 Ethereum Layer-2 rollup 具有最高的总锁仓价值，同时也拥有最高的交易量。rollup 会在主链之外处理交易，压缩结果后，再将证明提交回基础层。这提高了吞吐量，而不必迫使基础链上的每个节点处理每一笔交易。

rollup 主要有两种类型：

Optimistic rollup 依赖欺诈证明。
ZK rollup 依赖有效性证明。

在比较 optimistic rollup 与 ZK-rollup 时，核心思路是一样的：二者都通过结算链实现扩展并完成最终性。区别在于它们如何证明正确性，以及交易最终确认的速度。Optimistic rollup 使用挑战期，而 ZK-rollup 在有效性证明被验证后立即最终确认。

rollup 适用于需要低手续费、快速确认以及与 Ethereum 安全性直接挂钩的应用。它们也是模块化区块链模型的核心部分，其中执行层独立运行，并依赖基础链进行结算和数据发布。

常见示例包括用于 optimistic rollup 的 Optimism 和 Arbitrum，以及用于 ZK-rollup 的 zkSync 和 StarkNet。

Validium 网络

Validium 网络同样使用有效性证明，但它们将数据存储在链下，通常由网络运营方或一组受信任的数据保管方负责。这让它们比 rollup 更便宜，但也把部分信任转移给数据存储方。Validium 很适合需要高吞吐量和低费用、但可以接受这种链下依赖的应用。

💡 Validium vs Rollups: Validium 和 ZK-rollup 都依赖有效性证明；不过，Validium 将数据存储在链下，从而以较弱的信任保障为代价实现更高吞吐量。

Validium 实现示例：

StarkEx 的 Validium 模式（早期版本的 dYdX、Immutable X、Sorare 使用）
Polygon Miden Validium 设计（开发中）
zkPorter（zkSync 计划中的类 Validium 数据层）

主权 rollup

主权 rollup 将 rollup 执行与独立治理结合起来。它们依赖数据可用性层来发布数据，但不依赖结算链来解决争议。相反，rollup 自己的节点来解析证明。

这让开发者能够自由启动既继承数据可用性安全性、又保持规则和升级控制权的链。主权 rollup 之所以受到关注，是因为它们避免了中心化结算层的瓶颈。

主权 rollup 生态示例：

基于 Celestia 的主权 rollup（例如 Dymension RollApps、Eclipse C2 rollups）
Fuel 作为主权执行层（在不使用 Ethereum 结算时）
构建在 Avail DA 上的 rollup（仍处于早期阶段，但有多个团队在开发测试网）

如果你想用一句话来理解主权 rollup，它们就是使用另一层提供数据、但由自己处理结算逻辑的 rollup。

模块化架构的优缺点

模块化方案并不一定天然更好。它有明显优势，也有明显权衡。

模块化区块链的主要优势

更好的可扩展性

将执行或数据可用性卸载出去，可以把吞吐量提高数个数量级。这也是为什么许多人把模块化区块链视为对区块链三难困境的直接回应。

灵活的设计

开发者可以精确选择链要执行哪些工作。只想做执行？可以。只想做数据可用性？也可以。

专门化网络

像 Celestia 这样的链展示了一个网络如何只专注一项工作并高效完成。

节点的运营负担更低

每个节点承担的重任务更少，可减少硬件压力并提高去中心化程度。

模块化区块链的局限与风险

更多组件

模块化会增加对外部层的依赖。如果某一层失效，其他层也可能受到影响。

新的信任假设

某些模块化方案会把责任转移给运营方或第三方网络。

更复杂的开发工具

跨层构建需要完善的文档和技能。

协调开销

当涉及多个网络时，升级和治理会变得更棘手。

探索区块链创新？

模块化区块链正在重塑网络的构建方式。与此同时，现实世界资产正在扩展可上链的内容范围。例如，以黄金背书的资产，如 PAX Gold（PAXG）和 Tether Gold（XAUT），是这一趋势中最广为人知的例子之一。现在就了解更多这些资产。

领先模块化区块链示例

Celestia：面向 rollup 的数据可用性

Celestia 是最常被提及的模块化区块链示例之一。它只专注于数据可用性和共识，不处理结算或执行。rollup 会把数据发布到 Celestia，而 Celestia 确保这些数据对任何需要验证的人都可访问。这种分离让 rollup 能够扩展，而不会给基础层带来额外压力。

✍️ 最适合： 需要专用数据可用性层的 rollup 和主权 rollup。

Dymension：RollApps 与模块化部署

Dymension 引入了 RollApps，这是一种可接入模块化技术栈的轻量链。RollApp 负责执行，而 Dymension 负责结算和跨链桥接。开发者可以快速部署应用专用链，并使用统一工具链。这降低了启动定制 rollup 式链的门槛。

✍️ 最适合： 构建应用专用 rollup（RollApps）的团队，想要快速部署、统一工具和内置结算。

Avail：面向灵活 rollup 的数据可用性

Avail 最初在 Polygon 生态内开发，专注于数据可用性。它提供专用 DA 层，rollup 和 App Chain 可以接入，而无需维护自己的 DA 或共识系统。这种架构为开发者提供了更多灵活性。他们可以运行任何自己偏好的执行环境——EVM、WASM 或自定义 VM——同时依赖 Avail 进行安全、可扩展的数据发布与验证。

✍️ 最适合 ：想要灵活执行环境（EVM、WASM、自定义 VM），同时使用外部层提供数据可用性的 rollup 和 App Chain。

Fuel network：高性能模块化执行层

Fuel Network 提供专为高性能设计的模块化执行层。它不把执行、共识和数据可用性合并在一条链中，而是将执行独立出来，让外部层管理其他部分。它采用基于 UTXO 的设计和 FuelVM，支持并行执行并减少拥堵。这使 Fuel 适合需要更快处理和稳定吞吐量的应用。

✍️ 最适合： 需要高性能执行、并行交易处理和稳定吞吐量的应用。

随着对更高吞吐量和更灵活系统的需求不断上升，模块化区块链的可扩展性正从概念走向现实。Celestia、Dymension RollApps、Avail 和 Fuel Network 等领先项目展示了开发者如何将专门的层组合起来，实现数据可用性、执行和结算。其他新兴项目——例如用于共享安全的 EigenLayer，以及用于混合模块化技术栈的 Eclipse——正在拓展团队构建定制链的方式。

通过让开发者只选择所需组件，模块化设计更容易启动更快、更高效、并针对特定应用量身定制的链——而无需完整单体技术栈的额外负担。

模块化 vs 单体：哪种方案会胜出？

人们常把这件事概括为 模块化 vs 单体区块链，并询问哪一种更好。更实际的答案是：单体链把所有功能放在一处，这让设计更简单，也给开发者带来很强的同层可组合性。模块化链扩展性更好，并允许定制执行环境。

如果直接比较可扩展性，模块化设计会更占优势，因为每一层都可以独立扩张，而不会拖慢其他层。单体链仍然适用于依赖同一共享状态的资产和应用。

随着时间推移，用户很可能会在不知不觉中同时接触两者。这个分界对构建者比对普通用户更重要。

模块化区块链开发的未来

随着越来越多应用需求更高吞吐量，模块化系统会扩展以满足需求。我们很可能会看到：

更多链使用外部数据可用性。
主权 rollup 的更广泛采用。
像 RollApps 这样更快的部署框架。
层与层之间更强的桥接，以降低摩擦。
让模块化设计像在单链上构建一样简单的工具。

区块链正在演进，使开发者能够精确选择每个部分的运作方式，而不是被迫接受千篇一律的配置。

结论

模块化区块链挑战了“单一链必须处理执行、共识、结算和数据可用性”的旧观念。通过将这些功能分配到专门层，模块化设计带来了更高吞吐量、开发者灵活性和更低的运营开销。

像 Celestia 和 Avail 这样的数据可用性层正变得更快，也更容易集成。Fuel 这样的执行系统正在提升吞吐量。Dymension 这样的结算和 rollup 部署层正在帮助团队更容易地启动新链。随着这些层沿各自路径持续改进，模块化模型在真实使用中也变得越来越实用。

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