模块化设计如何使区块链呈数量级扩展。
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模块化区块链模式
模块化区块链是区块链设计的最新模式。模块化的概念由Celestia发起，当区块链受到按数量级扩展的挑战时，模块化的概念正迅速成为一种定义类别的叙事。
但是为什么我们需要模块化的区块链？请考虑以下四个论点：
基于这些原理，很明显我们需要寻找新的模式以实现我们对 web3 的愿景。模块化区块链是最有前途的新模式。
什么是模块化区块链？
在深入研究上述四个论点之前，了解单体链和模块化区块链的基础知识很重要。
区块链的核心功能是：
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执行- 事务处理和计算。
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结算- 解决争议和沟通。
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共识- 交易排序。
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数据可用性- 确保数据的可用性。
传统区块链设计是单一的。这意味着区块链的所有功能都在一条链上处理。
模块化区块链的论点是单个区块链不需要自己处理所有这些功能。 相反，通过分解这些核心组成功能，各个区块链可以专注于自己的特定领域，从而实现巨大的优化。
为什么要模块化?
从根本上说，区块链的目的是促进和保护个人的主权。我们对web3的愿景是，构建我们数字世界结构的系统可以被每个人访问，并且是去中心化的、可扩展的和安全的。
我们考虑使用以下四种论点来证明区块链新模式的发展 - 特别是模块化模式。让我们进一步探讨这些。
1 - 提高吞吐量对于实现我们的 Web3 愿景至关重要。
尽管现有的区块链生态系统十分庞大，但是当涉及到吞吐量时，需求仍然远超供应。这导致网络堵塞，使得区块链网络对许多潜在用户来说进入门槛越来越高，变得难以访问。
即使采用率仍然相对较低，但是这个挑战自区块链诞生以来就一直困扰着它。如果没有新技术来提高吞吐量，随着使用率扩展到数十亿级别，这个问题只会变得更加严重。
我们要实现让web3系统可供每个人使用的愿景，它们就需要能够相应地扩展。大规模的采用就需要大量增加交易和计算吞吐量。
2 - 为了实现我们对Web3的愿景，去中心化是必不可少的
去中心化是区分 web2 和 web3 系统的关键因素，任何 web3 系统的都应该以此为核心重点。如果没有去中心化，web3 系统并不比它们的前辈 web2 好。
以下原则对实现权力下放至关重要：
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开放性 - 任何人都可以查看和访问系统。
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可验证性 - 任何人都可以验证系统的有效性。任何用户都可以操作一个节点，并保证区块链的运行是正确的，它的规则被验证者所支持。
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抗审查性 - 任何人都可以作为用户参与系统，而不会有被验证者锁定的风险。
因此，为了实现我们对 web3 的愿景，任何区块链系统都必须保证开放性、可验证性和抗审查性 - 并且所有这些都能够体现在为数十亿用户提供服务的规模上。
3 - 在没有保持去中心化的情况下增加吞吐量并不是扩展
现在臭名昭著的区块链不可能三角问题描述了单体区块链必须在安全性、吞吐量和去中心化之间做出的妥协。为了提高这三个组成部分中的一个，必须牺牲其他一个或多个。
许多现有的区块链承诺高吞吐量。然而为了实现这一目标，他们往往在去中心化方面做出不可接受的牺牲。
在当今的单体链系统中，吞吐量的增加与验证链成本的增加相关。随着区块变得更大或更频繁，验证区块 和/或 区块链有效性所需的资源也会增加。因此越来越少的用户能够验证链，而不得不依赖越来越中心化的受信任第三方来运行节点。
需要重点注意的是：牺牲去中心化来增加吞吐量并不是扩展。
虽然“可扩展性”一词经常被用来指代区块链处理交易的能力，但现在有一种说法将可扩展性重新定义为区块链的吞吐量除以验证链的成本。
根据这个定义，为了扩展性，区块链必须在不增加网络验证成本的情况下提高吞吐量。这种“真正的可扩展性”正是模块化区块链所要实现的。
4 - 目前的单体L1和L2扩展解决方案不足以实现真正的可扩展性
针对单体链提出了许多扩展解决方案，其中一些已经在开发中。分片、rollups、欺诈/有效性证明和创新的轻客户端等解决方案目的是在提高吞吐量的同时而不增加验证网络的成本。
其中有一些解决方案也在采用模块化的各种特性来进行扩展，例如将执行层外包给 L2。然而，L2 受到主网性能的严重限制，因此只要它们继续依赖单体 L1 来实现最终确定性，可扩展性的不可能三角仍然是一个问题。
例如，Ethereum上的rollup直接将他们的区块发布到Ethereum区块链上，基本上使用L1 Ethereum作为结算、共识和数据可用性层。这样做的问题是，Ethereum已经很拥挤了，而rollup正在与 "单体Ethereum "的用户（即非 rollup的用例）争夺带宽。
由于它们越来越受欢迎，rollup 导致Ethereum的进一步拥堵，从而无意中推动Ethereum走向了更加模块化优先的设计。例如，已经有多项 提议降低Ethereum上 rollup 的 gas 成本（即优先考虑模块化），但这是有争议的，因为它会使典型的Ethereum交易更加昂贵，本质上迫使L1 Ethereum的用户补贴rollups。
这种Ethereum的模块化和整体使用案例之间的冲突意味着它无法有效地优化模块化方案。只要它保持非专业化，它和模块化优先的替代方案相比规模就会减少。
真正的可扩展性 - 大幅提高吞吐量的同时保持去中心化 - 对于单体链来说不是一个可行的目标。为了扩展，像Ethereum这样的链将专门为模块化进行优化，这将意味执行层完全外包出去。
模块化区块链的前景
新型的模块化区块链系统是从头开始设计的，针对解决可扩展性的障碍。其目的不是建立在过时的技术之上，而是从前几代区块链技术的优劣经验中借鉴学习，并创建一个全新的模式，既能优化可扩展性和去中心化，又能保持安全性。
在模块化系统中，协议可以专门为堆栈中的特定层提供服务。随着像Celestia这样的团队专门在数据可用性和共识层上工作，对于那些为解决执行层上瓶颈而进行优化的项目来说，有一种新的驱动力。Fuel正在通过为模块化堆栈构建世界上最快的执行层来应对这一挑战。
Fuel以模块优先的角度，不受Ethereum和EVM的限制，提供可扩展的执行环境，比EVM的执行环境更有效率，从而实现最大的去中心化和最高的灵活吞吐量。
通过这场新的运动，我们有机会重新开始并构建从根本上超越单体链的新一代区块链。
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