前言

如果说2023年全年的关键词是BTC铭文、以太Layer2、Sol系爆发，2024年的关键词是什么？或许会有很多其他关键词在2024年大放异彩，但有一个关键词会逐渐代替L2，从小众走向主流，逐渐对整个区块链世界完成改造，这个关键词便是模块化。

在2024年开年2月，模块化就已经随风潜入夜，Tia上线主网空投与爆发掀起与ETH的明牌商战；BTC L2和ETH重质押(把共识层的安全性拿去租赁)，为拉存款花样百出，积分换空投如火如荼；老牌项目经过这么多年的竞争，也明白了以太已然大而不倒，焊死龙头地位，曾经的以太杀手，为了自保纷纷降低身位，放下与以太掰掰手腕的想法，开始拥抱模块化，NEAR进军数据可用性做NeraDA，Nervos开始做BTC 的L2，Solana集成Filecoin存储节点数据……

模块化究竟是什么意思？模块化区块链为什么是发展趋势？模块化区块链会带来什么样的变化？模块化赛道存在什么投资机会？……

Lux研究员会通过系列研报来试图解答以上问题，为了研究深度能达到投研的需求，模块化赛道的研报将分成多篇撰写，在之后的几篇研报内容里会对每个项目进行深入分析和解读。

本研报重心在于聚焦模块化赛道或者模块化叙事，主要是理解L2叙事为什么逐渐退居幕后，模块化叙事为什么逐渐被推向前台。为了理解当下或者未来潜在模块化项目的解决方案和解决思路（知道他们到底是做什么和为谁服务），推测他们的商业价值或者估值，需对区块链技术的底层有一定程度了解。

1 模块化为什么值得（必须）关注？

1 如何理解模块化叙事？Rollup（Arbitrum、Optimism等）的成功让以太之外的竞争对手看到了另外一条蚕食或者共赢以太的路线，如果重新做一条公链的故事讲不通，或者竞争白热化，sol、apt、sui等公链已经让市场趋近饱满，那就把着力点深化，不做取代做优化，不做整体做局部，即从新做一条公链变成在已有公链上新做一个协议层，新做一个模块，从整体替代变成了部分取代，思路从我比你更好，变成我在这个领域、这个需求、这个板块比你更好，「模块化」便是这个思路下的代名词。

2 阶段必然，从一统大全的专制到专精深耕的分工合作。早年的公链在技术架构设计上，为了追求安全性（去中心化）牺牲了性能，性能在设计上处在一个够用就行的境界，但随着区块链全球化，公链上承载的功能（dapp）增多，用户数量增多，链上操作增多，性能达到上限的老牌公链为了优化，巩固护城河，防止用户流失，不得不进行升级优化，从单链全干全包变成多模块合作共赢的模式。

3 模块化项目存在红利期，红利期相对而言就是市场的龙头“企业”ETH的空窗期，ETH虽然升级路线和方向明确，终局也是模块化区块链，ETH变成最底层的共识模块，但ETH大体量的优势在创新角度来说变成了劣势，EIP升级需要反复讨论和测试，需要全球参与，架构的升级时间跨度较长，在以太分片方案最终落地前的空窗期，给了其他模块化公链/项目方和ETH竞争的时间，2024-2025年可能是百链大战剩者为王的关键期，公链要么转型/要么做附庸/要么死亡。

4 模块化叙事会代替公链叙事，在很长一段时间内成为主流叙事，会有各种技术方案和创新来抢夺各个模块的专精市场，2024年模块化会成为基建叙事，直到Web3出现多个各司其职的龙头项目把其对应模块彻底占据。（或者说在市值前100有一席之地）

2 什么是模块化区块链？

什么是模块化？什么是模块化区块链？

模块化此前大多被笼统称为分层，1层2层（layer1，layer2），直到Celestia的联合创始人兼首席执行官Mustafa Al-Bassam在他的文章《欺诈和数据可用性证明》中首次提出的，Mysten Labs的研究科学家Alberto Sonnino和Vitalik是该论文的共同作者。从那时起，研究人员就在各种论坛中广泛讨论模块化和分层的话题，随着模块化公链的Celstia、Altlayer、Dymsion等带着模块化标签的项目出圈，模块化一词正式走向大众。

模块化指的是将区块链的不同功能分解成独立的模块，每个模块负责特定的功能。以下将共识层、数据可用层、结算层和执行层合为一体运行的区块链网络定义为单体区块链，将共识层、数据可用层、结算层和执行层解耦且并行运行的区块链网络定义为模块化区块链。

传统的单一式区块链可以分为四个层次：智能合约层、执行层、结算层、数据可用性层、共识层。每一层在模块化叙事中都起着至关重要的作用。共识层，涉及对交易顺序达成一致意见，通常与结算层或数据可用性层相结合。

术语太多比较抽象，为了便于理解和讲述模块化的商业逻辑，将这5个层级转化为5个问题。简单来说，这5个层级都是和数据处理相关的，，在去中心化实现的基础上，即安全性的基础上，从数据方面来说，公链主要有5个数据相关的工作需要完成

1.数据在哪提交？（智能合约层） 2.数据在哪处理？（执行层） 3.数据在哪验证？（结算层） 4.数据在哪保存？（数据可用层） 5.数据在哪生效？（共识层）

以这六个问题看模块化就很很清晰了，原本所有工作都是有一方完成的，后续要演变成多方合作完成，这就是模块化叙事的意思。

2.1 区块链的数据膨胀问题

为什么所有工作全部由一方完成会往多方合作完成去演变？即为什么单体区块链之外会出现模块化区块链的扩展路线？

原因在于区块链状态数据膨胀，给区块链带来的高硬件成本和节点运营门槛。区块链的可追溯性，透明性，是因为每一个全节点都保存了历史所有的数据，这会导致一个问题，即随着时间的增加，区块链网络状态数据的总量是不可避免要膨胀的，导致节点的硬件和运营门槛不断增高。

以太坊本来是单体区块链，由全节点完成以上所有工作，但随着体量增大被迫走向改革，走向模块化的道路，在早些年进行过大量的探索，例如侧链、Plasma，以及目前大家熟悉的以四大Rollup为代表的L2，以太在模块化扩展方面处于领先地位，推出了大量L2解决方案和越来越多的数据可用性层链。

另一方面，Solana 和 Fantom 则在另外一个极端选择了单体设计的进化路线，单链的思路是钱给够，让全节点全包所有工作，主打垄断，这导致Solana 全节点对计算能力、内存空间和网络带宽有着严苛的硬件要求，需要企业级商用服务器才能满足。

不能想马儿跑又不让马儿吃草，为了补贴全节点的运营成本和机会成本，Solana 当前的原生 Token SOL，质押率67.69%，年质押奖励率为7.19%， 年通胀率为 约6.29%，以2024年2 月 23 日的 SOL质押市值来算，Sol一年要通胀 395亿*7.19%=28.4亿美元，而以2023年sol日均1500个Sol的销毁来说，销毁量则只有5475万美元。

3 模块化区块链

模块化区块链是区块链设计的一种新范式。

模块化的区块链不是一个区块链做所有事情，而是一个项目专精一个功能实现，最后由多个功能组合包装后呈现给用户。

以下逐一介绍每个模块（层级）负责的主要工作

3.1 智能合约层

智能合约层 (Smart Contract Layer)： 智能合约层是应用层的一部分，它包括了开发和部署智能合约的工具和协议。开发者可以使用智能合约层创建自定义的智能合约，以实现各种不同的功能，如数字资产交换、去中心化金融（DeFi）、投票系统等。

智能合约层由在区块链之上运行的可编程且自动执行的合约组成。这些合约可以实现协议的自动化、验证和执行，而无需中介。它们按照预定义的规则和条件进行编码，确保数字交易的透明度、安全性和信任。

智能合约层是数据提交的层级，智能合约层加上UI便是大多数用户接触的链上Dapp。

3.2 执行层

执行层是智能合约的运行环境，执行层负责执行交易并更新区块链的状态。其主要任务是确保仅执行有效交易，即导致有效状态机转换的交易。目前，最常用的执行层是以太坊虚拟机（EVM），广泛应用于zkEVM等EVM兼容链中。

公链的一处不同体现在虚拟机上，不同的新公链在使用不同的编程语言设计不同的虚拟机，虚拟机分类通常按照特点或者编程语言区划分，按照编程语言分类，Starknet的Cario VM，以SUI和APTOS为首的Move系的虚拟机，Solana VM，按照特点分类，并行EVM，zkEVM，EVM等效。

执行层是负责处理上链交易和状态更新的层级，目前以太系的执行层被四个Rollup给包场了。

3.3 结算层（共识层）

结算层是区块链的核心层级，负责验证、记录和确认交易。它执行共识算法来决定哪些交易应该被确认并添加到区块链中。结算层确保交易的有效性，并负责管理数字资产的所有权和转移，它创建新的区块并将其添加到链上。

结算层某种程度上是公链里的会记，它们利用某种共识机制（PoS或PoW）来确认你的交易是合法且有效的，然后才会将你的交易加入区块链中，这个过程也被称为上链或者某一笔交易达成共识。

以太是Rollup的结算层，结算层负责验证Rollup L2 状态数据和处理欺诈证明/有效性证明，是达成共识，让交易得到节点共识保障的安全性的层级。

也有另外一种划分层级的方式，是把结算层与共识层分开的，即把验证+记录和确认交易（多个节点验证+存储）进一步分开。

3.4 数据可用层

数据可用层是区块链的底层，它负责存储所有的数据，包括交易数据和区块数据。这一层通常采用分布式数据库来确保数据的安全性和可用性。

数据可用层的主要任务是维护整个区块链的完整数据记录，确保以太坊区块链上的交易数据的可用性和可访问性。它通过允许任何人检查和验证交易账本，以及重建Rollup链，在区块链的安全性和透明性中发挥了关键作用。因此，它是以太坊在模块化叙事中建立其地位的重要战场，也是目前其他模块化项目对以太打商业价格战的战场。

3.5总结

智能合约层：类似银行的门户/前台/服务机器人，负责处理用户的数据提交，提交并不代表会被处理，处理后不代表能生效，生效后不代表可信（安全）。 执行层：执行层就是执行转账指令的银行职员，为你处理细节问题，把你的钱正确转移到另一个地址，但执行不代表有效，因为可能会有错误执行/恶意执行。

结算层：结算层某种程度上是公链里的会记，它们利用某种共识机制（PoS或PoW）来确认你在执行层执行的交易是合法且有效的，然后才会将你的交易加入区块链中，这个过程也被称为上链或者某一笔交易达成共识。这就像给你发送转账成功信息的银行系统，系统对你的交易处理结果检查后并多方确认了，所以才通知你资金已经扣除并且到达接收方。

举例，在OKX交易所的充币里如果选择Zksync ERA充值，会有这个提醒，“如您通过zkSync era链充币,由于区块的特殊性需要双重验证，预计23小时内到账”。为什么Zksync era网络显示转账成功，OKX不放币呢，这是因为Zksync era的交易要等到以太主网结算确认后，OKX交易所才会到账。

数据可用层：数据可用层相当于保存数据的服务器，当结算层将这笔交易记录到新的区块上后，数据可用层就有用了，它保证所有的节点都可以公开访问这个区块中的数据，以便任何人都可以查阅和验证交易。

4 叙事升级：从分层到模块化叙事

模块化叙事，背景故事要从以太升级开始说起，随着区块链发展承载功能增多，用户数量增多，链上操作增多，性能达到上限的ETH为了优化性能，巩固护城河，防止用户流失，开始了Danksharding分片方案升级，简单来说就是对以太的各个模块进行迭代，升级/优化/外包，以太从单链走向分层（模块化）。

用比喻来说的话，以太作为一家平台型企业，把公链这个平台生意发展到一定规模后，做到市场第一后，用户体量大，导致生意做不过来了，用户纷纷反馈太贵了和太慢了，由于自身组织架构和设计，积重难返，不可能推倒重来，于是对内开始走分片升级路线优化组织架构（不升级用户要流失），对外开始合作（让用户去分店好歹有间接收益，好过用户跑到其他竞争对手的地方，用其他的货币做生意）。

以太升级路线 公链龙头ETH要找外包，要分润，加盟商自然抢破头，根据 https://l2beat.com/scaling/summary#active 数据显示，截止到 2024年 2 月，已经推出主网的 Layer2 网络有 39 个，即将推出的 Layer2 网络超过 36 个，要知道这一数据在 2023 年上半年只有一半不到。

https://l2beat.com/scaling/summary?#active 起初模块化是一个小众的词汇，更被大众熟悉的是Layer2(二层)，二层更早期的概念是侧链，为了讲解清楚Layer2叙事为什么会过渡到模块化叙事，需要对公链提供的服务有所了解。

在去中心化实现的基础上，即安全性的基础上，从数据方面来说，公链主要有5个数据相关的工作需要完成

1.数据在哪提交？（智能合约层） 2.数据在哪处理？（执行层） 3.数据在哪验证？（结算层） 4.数据在哪保存？（数据可用层） 5.数据在哪生效？（共识层）

以以太的Layer2为例，以太便是把智能合约层和执行层外包给Layer2项目方合作，让拥堵的交易分散到Layer2里提交和执行，以太上设立智能合约负责对数据验证和保存，因为交易状态更新最后是上了ETH的链，被ETH的去中心化节点验证和存储，所以说“Layer2继承了以太的安全性”。

比喻解读，ETH和L2，相当于总行与分行，地方银行处理当地业务，隔一段时间就同步这段时间的交易结果给总行，总行不管这段时间内A交易了多少次，只验证和保存最终结果，分行拿出从用户上获得的部分手续费收入，给总行交数据保存费用，这样一来，虽然用户的手续费收入不直接作用到ETH上，但ETH作为数据可用性的保存方和验证者也能间接获利，且用户使用的gas代币是ETH。

用户在ARB L2的转账一次的手续费，ARB作为L2要收取执行费用，ETH作为最终交易有效性确认也有收入。简单来说就是分层或者模块化后，执行用户交易的计算成本（收入）给了L2（目前中心化排序器），存储的成本（收入）给了L1。

图源：https://tokenterminal.com/terminal/projects/arbitrum

ARB L2，2024年累计手续费收入3200万美元（绿色），给ETH的费用为2200万美元（紫色），1月份740万美元，成本支出为490万美元。这个是很简单但不可被忽略的常识，即两害相较取其轻，比起用户直接流失到其他公链导致颗粒无收，外包L2的过程成功把用户和用户的消费留在了ETH系生态里，让ETH的价值不至于流失。

书面语表述一遍，为了扩展性能，以太走向了模块化的扩展叙事，以太逐渐从执行层变成共识层或者叫安全层（理解成管理层也行），以Rollup为中心的发展路线是把链上的负担转移到链下完成，让以太链上只做最少必要的事情，通过将部分计算负担转移到主网络之外，加快交易速度、降低成本，并减少网络拥塞，最终完成性能扩展，实现护城河的维护和用户留存。

以太外包执行层给L2的合作共赢让众多项目方看到了商机，既然智能合约层和执行层外包是符合趋势的，是证明成功的，为什么其他层不可以外包？

5 模块化视角解读

模块化是一个特别大的进程，进程中会存在竞争，如果能理解模块化的基础概念后，再结合商业竞争的角度就能明白很多项目方最近的重大举措和进展，我逐一为大家解读。

5.1 模块化赛道存在理解门槛

从在一些社区的调查来看，投资者对模块化的感知偏弱，即可能听过模块化，被安利过模块化，但模块化是什么，具体到某一个项目是做什么的，很多人会一头雾水。

原因1大多数用户对区块链底层技术了解不多，所以难以了解模块化的解决方案可能会带来什么样的行业价值；原因2在于模块化赛道是To B的，即项目出来后的服务对象或者说消费对象是其他项目方，对于C端用户而言，是模块化项目C端用户没有渠道去了解和使用。

所以相比较其他项目，模块化赛道和项目是会存在一个信息门槛差的，很多人会停留在只知道有人说他好，但不知道为什么好的视角里，进而可能影响很多决策。

5.2 结算层或者共识层的争夺

结算层提供全局共识以及安全模型，括验证执行结果的正确性，决定了资产的最终归属；同时包括记录和执行对链本身状态的更新，即一笔交易最后拍板是否有效的权力，相当于央行和分行，分行可以蹦跶，但最后汇报结算还得回央行。

目前区块链里，因为ETH和BTC的去中心化程度高，安全性高，所以被公认为其他项目会优先选择的结算层或者叫共识层，即一笔交易最后是由ETH的全节点达成共识=这笔交易由ETH结算=这笔交易安全性由ETH保障。

以太虽然稳坐共识层的钓鱼台，但也担心皇位坐不稳，所以在加快进程坎昆升级，VITALIK的态度变化也能看出端倪。

“在去年5月Vitalik刚写下文章《保持链的极简主义，不要让以太坊的共识过载》后，今天Vitalik则又表达值得给以太坊添加非常复杂的功能来减少Layer2的负担，到底是什么促使Vitalik在这一年里思路产生转换？我想一个很重要的原因是模块化对以太坊体系的冲击。“——https://twitter.com/jason_chen998

坎昆升级为什么重要，因为共识层受到威胁了，即其他层都可以外包，但共识层是不能变动的。假如其他模块外包出去后，执行层是L2做的，数据可用性是由其他模块化区块链做的，共识层本来是由ETH做，即货币是用ETH的，各个外包层都得给ETH交一部分份子费，但如果结算都跳过ETH，央行被架空后易主了，利益链条都没ETH，这当然不行。

5.3 模块化视角看坎昆升级对ETH的重要性

坎昆升级之所以重要，是因为目前以太数据存储成本占了L2的大头，坎昆升级能从技术上优化L2的存储成本支出，直接降低用户的gas费支出，和提高L2的利润。目前市场的分析师的共识是会让L2的gas费降低10倍以上。

即章节4里叙事升级里的图表，ARB L2，2024年1月份740万美元，成本支出为490万美元，有很大一部分就是给以太做存储数据成本。（存在ETH的Calldata的数据里），数据可用性层在ETH这。

https://tokenterminal.com/terminal/projects/arbitrum 因为Rollup会以「Calldata」的形式上传到以太坊，并且永久存储这些数据，导致成本非常昂贵《The impact of Celestia's modular DA layer on Ethereum L2s: a first look》这篇文章在两个数字上进行了比较。不同L2将CallData发布到以太坊的花费 ，L2如果使用Celestia作为DA层可能的花费金额，从结果来看，总花费从4933万美元降至2万9千美元，其消耗的费用显著降低。

https://medium.com/@numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25 而其他做数据可用性层的模块化项目，例如celstia，或者nearDA，就趁此打价格商战，虽然四大天王目前来说还没办法撬动，因为他们本身就承接的是ETH生态，中途背刺会被社区唾弃（不能完全排除这个可能性），但争夺以太系的二流L2承担不起高昂存储费用的商家还是可能性挺大的，算是给他们多了一条出路。

以太坊坎昆升级重大的一点就是EIP4844，即Proto-Danksharding，完整版分片扩容Danksharding的前置方案，整套分片方案其实就是围绕着Rollup来进行链上扩容的。方案目的是为了扩展第2层Rollup——通过帮助L2降费并增加吞吐量，同时为实现完全分片（sharding）铺平道路。

EIP4844会引入一个全新的交易类型BlobTranscation，设定 30 天丢弃 Blob 空间的 L2 状态数据，可以将Layer2交易的数据内容移动到一个新的临时“blob”中存储，不需要永久存储，重点是“临时”。

模块化叙事目前已经演变成一场对ETH的商战，目前以太上L2到L1的最大成本是数据的存储成本，这也是为什么今年3月份坎昆升级迫在眉睫的原因，以太必须加速自我改变，以当下为例，就是降低L2的存储费用成本。

参考文献

1 https://medium.com/@numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25
2 https://x.com/BitalkNews/status/1746835744197693830?s=20
3 https://x.com/0xNing0x/status/1748232165735956531?s=20
4 https://research.web3caff.com/zh/archives/9600?ref=364
5 https://celestia.org/learn/sovereign-rollups/an-introduction/
6 https://news.marsbit.co/20240124160935125442.html
7 https://www.sohu.com/a/736796946_121311171
8 http://www.liandu24.com/archives/38298.html
9 https://x.com/0xNing0x/status/1751612011392463105?s=20
10 https://x.com/tmel0211/status/1752523889513791644?s=20
11 https://mora.app/planet/sendv-7iaaa-aaaan-qdnwq-cai/041GYPEAE6383SZQYFDHY3PH3D
12 https://research.mintventures.fund/2023/08/13/zh-op-vs-arb-which-stands-out-as-the-better-investment-target-post-cancun-upgrade/
13 https://x.com/jason_chen998/status/1760479218209869899?s=20
14 https://www.bitpush.news/articles/6069823
15 https://solana.com/zh/docs/core/transactions/fees
16 https://dune.com/21co/solana-key-metrics
17 https://x.com/0xNing0x/status/1758473103930482783?s=20
18 https://x.com/ArrowCrypto_eth/status/1691376713551220736?s=20