Layer1 战役：模块化区块链的崛起与新叙事
币安研究院近期发布了一份关于 Layer1 区块链竞争格局的深度报告。该报告不仅仅停留在对现有公链的简单罗列，而是深入剖析了当前 Layer1 公链在可扩展性、安全性和去中心化等方面面临的挑战，以及这些挑战如何制约了区块链技术的广泛应用。报告还特别关注了模块化区块链架构的兴起，这种架构通过将执行、共识和数据可用性等功能进行分离，旨在解决传统 Layer1 公链的固有瓶颈。因此，模块化区块链的出现引发了新的叙事，也为投资者带来了新的投资机遇。本文将基于该报告的解读，结合当前的市场动态、行业发展趋势和个人理解，深入探讨 Layer1 领域正在发生的深刻变革，以及这些变革可能对整个区块链生态系统产生的影响。
Layer1 的困境与挑战
传统的 Layer1 区块链，诸如比特币和以太坊，长期以来都受困于“区块链不可能三角”的根本性难题：可扩展性（Scalability）、安全性（Security）和去中心化（Decentralization）三者之间难以同时达到最佳状态。为了显著提高交易吞吐量，以满足日益增长的链上活动需求，部分 Layer1 区块链选择牺牲一定程度的去中心化特性，例如通过采用相对较少的节点数量参与共识验证，或者对参与节点的硬件配置提出更高的要求，从而简化共识过程并加速交易处理速度。然而，这种策略在一定程度上降低了网络的抗审查性和容错能力。相对地，另一些 Layer1 区块链则将关注重点放在安全性和去中心化的极致优化上，力求构建一个高度安全且无需信任的分布式账本，但往往因此在可扩展性方面表现出明显的不足，导致交易处理速度慢、交易费用高昂，难以满足大规模应用的需求。
除上述问题外，Layer1 区块链之间的同质化现象也日益严重，成为一个不容忽视的挑战。许多新兴的 Layer1 区块链在技术架构的设计理念和共识机制的选择上都呈现出高度相似性，缺乏创新性的差异化特征，使得用户和开发者在选择时面临困惑，难以清晰地区分它们之间的优势与劣势。这种同质化竞争不仅加剧了市场竞争的激烈程度，也使得 Layer1 区块链之间的价值捕获变得更加困难，难以建立起独特的生态系统和吸引忠实的用户群体。
Layer2 扩展解决方案的快速发展和广泛应用，更是给 Layer1 区块链带来了前所未有的新的挑战。由于大量的交易量以及相当一部分的用户逐渐转移到 Layer2 网络上进行，从而减轻了 Layer1 的拥堵状况，提高了整体的交易效率。然而，这种转移也导致 Layer1 区块链的基础设施价值捕获在一定程度上受到了冲击，减少了 Layer1 上的交易手续费收入，进而可能影响 Layer1 网络的安全性和长期可持续性。
模块化区块链：一种革新的范式
模块化区块链架构旨在打破传统区块链面临的“区块链不可能三角”困境，即难以同时兼顾可扩展性、安全性和去中心化。其核心思想是将区块链的功能分解为独立的、可互换的模块，从而实现针对特定需求的优化配置。这种架构将传统的单片区块链分解为多个专业化的层级，允许每个层级专注于特定的功能并进行独立升级，提高了整体系统的灵活性和性能。
- 执行层 (Execution Layer): 负责处理和执行交易以及智能合约的逻辑。Rollup技术，如 Optimistic Rollup 和 ZK-Rollup，是目前主流的执行层解决方案，旨在通过链下计算来提高交易吞吐量并降低Gas费用。执行层也可以采用不同的虚拟机（VM），例如以太坊虚拟机（EVM）或WebAssembly（WASM），以支持不同的编程模型和智能合约语言。
- 数据可用性层 (Data Availability Layer): 负责存储和确保交易数据的可访问性，这是验证交易有效性的关键。如果数据不可用，即使交易被执行，也无法保证其合法性。常见的数据可用性解决方案包括Validium、Plasma和Celestia等。完整的数据可用性方案需要防止数据审查和确保数据的长期存储。
- 共识层 (Consensus Layer): 负责对交易的顺序达成共识，从而维护区块链状态的一致性。不同的共识机制，如工作量证明 (PoW)、权益证明 (PoS) 和委托权益证明 (DPoS)，在安全性和性能方面各有优劣。在模块化区块链中，共识层可以独立于执行层，使得区块链可以更容易地采用更高效或更安全的共识机制。
- 结算层 (Settlement Layer): 负责最终确认交易结果，处理争议，并提供跨链互操作性。结算层通常是具有高安全性和稳定性的区块链，例如以太坊主网。它可以作为其他模块化区块链的信任根，确保交易的最终性和不可篡改性。结算层还负责处理Rollup提交的证明，验证交易的有效性，并在出现争议时进行仲裁。
通过采用模块化设计，区块链项目可以根据其特定的应用场景和性能需求，灵活地选择和组合不同的模块。这种灵活性允许构建高度定制化的区块链解决方案，从而实现更高的可扩展性、安全性和去中心化程度。例如，一个专注于高吞吐量的区块链可以采用Optimistic Rollup 作为执行层，并搭配专用的数据可用性解决方案以优化数据存储和访问。而一个对安全性要求极高的区块链则可以选择Validity Rollup (ZK-Rollup) 作为执行层，并依赖一个强大的、去中心化的共识层来确保链的安全和完整性。
模块化区块链带来的新叙事
模块化区块链架构的出现，催生了一系列引人注目的新叙事，对区块链技术的发展方向产生了深远影响。这些新叙事主要体现在以下几个关键领域：
- 可组合性 (Composability): 模块化设计大幅提升了区块链应用的可组合性。各个独立的模块化Layer能够便捷地与其他区块链系统进行交互与集成，进而构建出功能更为复杂、更具创新性的去中心化应用（dApps）。不同的Layer，例如数据可用性层、共识层、执行层等，可以依据特定的应用场景和性能需求进行灵活组合，从而实现高度定制化的区块链解决方案，并促进生态系统的繁荣。
- 互操作性 (Interoperability): 模块化区块链架构显著增强了跨链互操作性，使得不同的区块链网络之间的资产转移、数据交换和应用交互成为可能。通过采用标准化的接口、通信协议和跨链桥等技术，原本相互隔离的Layer1公链和Layer2扩展方案能够实现无缝通信和价值转移，打破“孤岛效应”，构建统一的、互联互通的区块链网络。
- 专业化 (Specialization): 模块化区块链提倡专业化分工，允许不同的区块链专注于特定的功能或应用领域，从而大幅提升整体效率和性能。例如，某些区块链可以专注于高性能的链上游戏应用，优化交易速度和用户体验；另一些区块链则可以专注于去中心化金融（DeFi）应用，提供更安全、更高效的金融服务。这种专业化分工能够有效避免资源浪费，提升各模块的运行效率。
- 主权 (Sovereignty): 模块化区块链赋予开发者更大的自主权和控制权，允许他们根据自身需求定制和管理自己的区块链网络。开发者可以自由选择合适的模块组件，例如不同的共识机制、虚拟机、数据存储方案等，并对区块链进行调整、升级和治理，以满足特定的应用需求和安全要求。这种主权性为创新提供了更大的空间，也促进了区块链技术的进一步发展。
数据可用性层 (DA) 的竞争
数据可用性层 (Data Availability Layer, DA) 是模块化区块链架构中至关重要的组成部分，其核心职责是负责存储并可靠地提供交易数据。DA 确保网络中的所有参与者，包括验证者和用户，都可以访问必要的交易信息，以便独立地验证交易的有效性和区块链的状态。一个安全、高效且经济的数据可用性层是确保 Rollup 和其他链下扩展方案可靠运行的基础。数据可用性问题，即无法保证数据可访问性，会严重威胁区块链的安全性，导致审查、数据丢失等风险。
- 以太坊 (Ethereum): 以太坊是目前应用最广泛的数据可用性层解决方案之一。其作为一条成熟的区块链，拥有强大的安全性和高度去中心化的特性，通过其庞大的节点网络和共识机制来保证数据的安全性和可用性。然而，以太坊作为 DA 层面临的主要挑战是成本较高，尤其是在网络拥堵时，存储和访问数据的 Gas 费用会显著增加，这限制了其作为大规模 Rollup 数据可用性层的可扩展性。以太坊的吞吐量也相对有限，可能无法满足高吞吐量 Rollup 的需求。
- Celestia: Celestia 是一个专门构建的模块化区块链，旨在提供可扩展的数据可用性。Celestia 引入了数据可用性采样 (Data Availability Sampling, DAS) 技术，这是一种创新的验证方法，允许轻节点在不下载所有交易数据的情况下，通过随机抽样的方式验证数据的可用性。DAS 的关键优势在于，随着参与节点的增加，安全性也会随之提高。Celestia 通过这种方式显著提高了效率和可扩展性，降低了验证成本。Celestia 的设计目标是成为一个通用的数据可用性层，服务于各种 Rollup 和其他区块链应用。
- Avail: Avail 是由 Polygon 团队开发的另一个专注于数据可用性的区块链项目。Avail 的目标是为 Rollup 提供一种低成本、高吞吐量的数据可用性解决方案。Avail 采用了类似于 Celestia 的数据可用性采样技术，并通过优化的共识机制和数据存储方案，进一步降低了 DA 层的运营成本。Avail 的重点在于优化数据存储和检索，以满足 Rollup 对数据可用性的特定需求，并力求在成本、性能和安全性之间取得平衡。Avail 积极探索各种数据压缩和编码技术，以进一步降低数据存储成本。
- EigenDA: EigenDA 是基于 EigenLayer 构建的一种新型数据可用性层。EigenLayer 允许以太坊的 Stakers（即质押 ETH 的用户）通过重新质押 (Restaking) 其 ETH 来验证链下数据，从而扩展了以太坊的安全保障。EigenDA 利用 EigenLayer 的经济安全性，为 Rollup 和其他需要数据可用性的应用提供安全可靠的 DA 解决方案。EigenDA 的优势在于能够利用以太坊庞大的 Staking 网络，无需建立全新的信任假设，从而快速构建一个高度安全的 DA 层。EigenDA 还具有高度的灵活性，可以根据不同的应用需求进行定制。
数据可用性层的竞争日益激烈，各种解决方案都在不断创新，以改进技术，降低成本并提高性能。除了上述几种方案，还有其他一些项目也在积极探索数据可用性的解决方案，例如 Validium 和 Volition 等。这些方案在数据存储方式、验证机制和安全模型上各有特点。未来的数据可用性层将是模块化区块链领域的一个关键组成部分，并吸引大量的投资和关注。随着 Rollup 和其他链下扩展方案的普及，对高效、安全且经济的数据可用性解决方案的需求将持续增长。DA 层的创新将直接影响整个区块链生态系统的可扩展性和用户体验。
执行层的多样性
在模块化区块链架构中，执行层扮演着至关重要的角色，它主要负责执行交易和智能合约的具体操作。执行层的性能直接影响着整个区块链网络的吞吐量和用户体验。目前，针对执行层的解决方案呈现出多样化的发展趋势，涌现出各种设计理念和技术实现。
- Optimistic Rollup (乐观Rollup): Optimistic Rollup 的核心思想是“乐观”地假设所有交易都是有效的，因此它无需对每笔交易进行实时验证。只有当存在争议或挑战时，才会触发欺诈证明机制，对可疑交易进行验证。这种机制极大地提高了交易处理速度，实现了较高的吞吐量。然而，Optimistic Rollup 的一个主要缺点是提款延迟，因为在挑战期内需要等待潜在的欺诈证明。代表性的项目包括 Arbitrum 和 Optimism。
- Validity Rollup (ZK Rollup，有效性Rollup): Validity Rollup，也称为 ZK Rollup，采用截然不同的验证方式。它利用零知识证明 (Zero-Knowledge Proof) 技术，生成交易有效性的简洁证明，并在主链上验证这些证明。由于验证的是证明而非交易本身，ZK Rollup 显著提高了交易处理效率，同时继承了主链的安全性。ZK Rollup 具有更高的安全性，但开发和实现难度也相对较高，需要复杂的密码学技术。代表性的项目包括 zkSync 和 StarkWare。
- Sovereign Rollup (主权Rollup): Sovereign Rollup 是一种更为独立的执行层解决方案。与 Optimistic Rollup 和 Validity Rollup 不同，Sovereign Rollup 不依赖于 Layer1 区块链进行结算或状态验证，而是拥有自己的验证者集合，独立维护链的状态。这赋予了 Sovereign Rollup 更高的自主性和灵活性，可以根据自身需求进行定制化配置。然而，Sovereign Rollup 需要自行承担安全责任，需要建立强大的共识机制和激励机制来保障网络安全。
除了以上几种常见的执行层解决方案，区块链领域还在不断涌现出一些新兴的执行层技术，例如 Fuel 和 Eclipse。 Fuel 专注于模块化执行层的设计，旨在提高执行层的并行处理能力和效率。Eclipse 则是一种通用的模块化 Rollup 框架，允许开发者构建各种定制化的 Rollup 解决方案。这些技术都在不断创新，从不同角度探索提高执行层性能和效率的途径，推动模块化区块链架构的发展。
未来展望
模块化区块链架构正在重塑区块链技术的发展轨迹。通过将传统区块链的功能解耦为独立的、可互换的模块，例如执行层、数据可用性层和共识层，模块化区块链能够显著提升区块链网络的可扩展性、安全性和去中心化程度。这种设计理念允许各个模块专注于特定的任务，从而优化性能并简化升级过程。
随着模块化区块链技术的持续演进和完善，我们可以预见到更加多样化和创新性的应用场景和解决方案的涌现。例如，针对特定应用定制的模块化链可以优化其性能和安全性，从而更好地满足各种行业的需求。模块化设计还允许更容易地集成新的技术和功能，例如零知识证明和多方计算，从而进一步增强区块链的功能和隐私保护能力。
Layer1区块链之间的竞争格局预计将变得更加复杂和激烈。随着以太坊等现有Layer1网络转向模块化架构，新的模块化Layer1链也将不断涌现，争夺市场份额和开发者资源。这种竞争将推动技术的不断创新和进步，为用户提供更多选择和更好的体验。与此同时，模块化区块链技术的兴起也将带来新的投资机遇，投资者可以关注那些在模块化区块链领域具有领先优势和创新能力的项目。
