一、什么是模塊化區塊鏈？

模塊化區塊鏈是一種分布式區塊鏈技術，具有處理少數職責并將其他部分外包給一個或多個單層區塊鏈的功能。常規區塊鏈的職責是：共識、執行、數據可用性和清算。

1. 共識是指節點可以將區塊鏈上的哪些數據驗證為真實準確的達成協議的機制。共識決定了交易的排序方式以及如何在鏈條中添加新塊。

2. 執行是指區塊鏈上的節點處理交易，在狀態之間轉換區塊鏈。在驗證區塊之前，參與共識的節點必須使用其區塊鏈副本進行交易。

3. 區塊鏈強制執行數據可用性要求交易數據可用性規則。這意味著區塊生產者必須為網絡對等方下載和存儲發布每個區塊的數據，這些信息必須提供。

4. 清算是指區塊鏈的最終性，以確保已經提交到鏈史的交易是不可逆的或不可變的。為了實現這一點，區塊鏈必須確保交易的有效性。因此，清算功能需要鏈條驗證交易、驗證證明和仲裁糾紛。

二、模塊化區塊鏈是如何工作的？

模塊化區塊鏈的工作原理是分模塊處理。這意味著將系統分離成不同的組件，并通過各種方式組合來實現特定的目標。模塊化依賴于系統化：每個組件只能做一些事情，但必須做好。您可以將模塊化組件視為樂高積木，并可以形成不同的結構。

更大的區塊鏈是模塊化鏈。"模塊化堆棧"中的一個組件可以組合以實現不同的目標。模塊化區塊鏈可以根據用例進行交換或合并。Rollups就是模塊化區塊鏈的一個例子。Rollup總鏈處理事務(執行)，但將共識、數據可用性和清算外包給父鏈。通常，模塊化鏈可以執行兩個或兩個以上的功能，尤其是當它們相互依存時。

由于更多的驗證器在線，并且能夠安全地支持更多的數據，因此，模塊化PoS安全性可以在更多的分塊上再次發放驗證器。L1上的其他分塊對總結執行能力有放大的影響。在將數據添加到L1分塊之前，Rollup可以壓縮大量數據，所以分塊中的任何額外空間都會對總結的可用空間產生很大的影響。規模越大，執行速度越快。

三、解鎖未來模塊化區塊鏈的解鎖

雖然故障證明是處理分布式區塊驗證的有用工具，但是整個節點依靠區塊的可用性來生成故障證明。惡意區塊生產者可能會選擇只發布區塊頭，保留部分或全部相應數據，從而防止整個節點驗證和識別無效交易，進而產生故障證明。這種類型的攻擊對于整個節點來說是微不足道的，因為它可以簡單地下載整個部分，當它們注意到不一致或保留的數據時，它們會從無效鏈中分離出來。

然而，輕量級客戶端將繼續跟蹤潛在無效鏈的標題，從整個節點分叉。這是數據可用性問題的本質，因為它與故障確認有關:輕量級客戶端必須確保所有交易數據在驗證前在塊中發布，以便完整的節點和輕量級客戶端必須自動就標準鏈的相同標題達成一致。從根本上說，根據博弈論，這里使用的基于故障的驗證系統將被使用，誠實的參與者將處于雙重損失的局面。

四、實效證明和零知識匯總

分布式區塊驗證的另一個解決方案是清除狀態轉換所需的交易數據。相比之下，實際效果證明假設比錯誤確認更悲觀。通過刪除爭議過程，可以保證所有狀態轉換的原子性，并為每個狀態轉換提供確認。這是通過使用新的零知識技術SNARKs和STARK來完成的。與故障確認相比，實際效果確認需要更多的計算強度，以換取更強的狀態保證，從而影響可伸縮性。

零知識匯總是利用有效性的驗證而不是錯誤的驗證來驗證狀態的匯總。它們遵循類似于樂觀匯總的計算和驗證模型，通過排序器/驗證模型處理和計算排序器，并驗證生成相應的驗證。然而，有效性證明的數據可用性仍然存在一些微妙的問題:雖然有保證狀態，但仍然有必要確認有效性的交易數據，以便節點可以更新并為終端用戶提供狀態轉換。因此，使用有效性證明的總結仍然受到數據可用性問題的限制。

總結

模塊化的區塊鏈設計說明分散作為區塊鏈的關鍵特征的重要性，這使得所有其他功能都可以實現。以太坊通過增加分散性而不是犧牲分散性來解決可擴展性的困境。只有通過優化分散性，才能獲得上述模塊化設計的好處。雖然模塊化區塊鏈可能存在一些挑戰，但是它將為區塊鏈的未來發展帶來新的可能性和機遇。

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