分而治之、合作共赢：模块化区块链堆栈的权威指南

        尽管经过十多年的发展，传统区块链仍在努力应对众所周知的“区块链三难困境”，即平衡去中心化、安全性和可扩展性。区块链越大（用户越多、dApp 越多、活动和交易越多），对底层基础设施的需求就越大。
        随着采用率的提高，网络处理不断增长的需求的能力下降。结果：网络拥堵、Gas 费用上涨和处理延迟——所有这些都没有描绘出我们所承诺的更好的互联网。
虽然我们这些在区块链领域工作的人都清楚web3的价值和潜力，但我们尚未就设计它的最佳方式达成一致。已经提出了无数解决方案，但很少有方案能够扎根。
        然而，在过去的 12 个月中，我们看到区块链领域越来越多地趋向于一种新范式：模块化。尽管单体链（例如早期的以太坊或Solana）是使用一组预定义的设计和基础设施选择构建的，但模块化基础设施将关键的区块链功能分成单独的模块，这些模块可以组合在一起以构建更强大的应用程序。
        本文探讨了模块化不仅代表技术升级，而且代表区块链基础设施的战略重新思考，为未来的应用提供更为强大的框架。

探索模块化理论 
        以太坊向以 rollup 为中心的路线图迈进，可以说是向模块化框架迈出的第一次重大转变，即将执行外包给 zkSync 和 Optimism 等第 2 层。这承认了单片区块链根本无法优化其操作的每一层，超过一定的阈值，导致关键操作与主链严重脱钩。
        然而，使用第 2 层（其主要目的是卸载第 1 层的交易）来扩展区块链的计算能力只能让我们走得更远。它取代了流量，但并没有完全消除它。
想象一下，一艘渡轮载满了太多乘客，有倾覆的危险。你可以将一些乘客转移到一艘连接在大船上的拖船上以减轻载重，但这并不能从根本上解决问题。
        区块链模块化本质上是对这一理念的扩展。该论文提出，不应由单一区块链处理运营的所有方面（目前主要关注领域是执行、结算、数据可用性和共识），而应将这些功能完全划分为可独立运作的差异化、专门层。当它们组合在一起时，可以服务于更多种类的操作。
        模块化可能只是在过去 12 个月内才成为区块链的流行趋势，但一些模块化解决方案已经开发多年。其指导思想是分而治之，以及（最关键的）合作。为了发挥作用，这些层必须能够以灵活的配置重新堆叠在一起。

开发人员的挑战 
        虽然这发生在基础设施层面，但负责实际构建链上 dApp 的开发人员面临着另一组挑战。现实情况是，开发人员的门槛比许多人想象的要高。新的编码语言和不熟悉的构建环境只是开发人员在设计和部署 dApp 时面临的两个重大障碍。
        更大的限制是开发者选择构建的区块链所强加的框架；这是一个一刀切的解决方案。一切都在相同的环境下运行，受到相同的 gas 价格波动和相同的性能限制。可重复性和可扩展性问题使得链上计算环境非常受限。
        DeFi 开发者构建 dApp 的要求与游戏开发者完全不同。前者可能优先考虑安全性，而后者可能更注重速度。他们都需要寻找一个在规模、安全性、速度和对其应用至关重要的所有其他维度之间实现完美平衡的区块链。在这个选择过程中，必须权衡利弊。
        这限制了开发人员可以构建的参数和设计空间。它阻碍了复杂的 dApp 开发并扼杀了创新。模块化消除了这一障碍。它使开发人员能够编写最佳的区块链堆栈。他们可以在每一层集成不同的模块化协议，以满足他们正在开发的应用程序的特定需求。

执行：开发者的门户 
        执行层是开发人员在模块化框架内开始实验和构建的最简单途径。随着技术的进步，开发人员在链上构建和部署 dApp 必须变得更加轻松和方便。如果要让这个框架在开发人员中得到广泛采用，设计提供这种易用性的工具和平台至关重要。
        将熟悉的工具放入经过尝试、测试和信任的新编码环境中，可以帮助开发人员摆脱区块链所施加的限制和特性，即缺乏高效和稳定的开发环境。 
        替代虚拟机 (alt-VM) 将多种操作系统引入区块链基础设施，可能更好地提供构建复杂、可扩展应用程序的必要条件。它实现了以前链上不存在的更丰富、更通用的开发环境——这是区块链发展的一大飞跃。 
Rollups还允许开发人员构建和运行自己的 Rollup 链或“应用链”。就像应用程序拥有专用服务器一样，应用链可以将构建在其上的 dApp 免受更广泛网络的计算需求的影响，从而带来更流畅、更高效的体验。
        通过执行层，开发人员可以更好地构建和部署 dApp，并尽可能减少摩擦。有效的解决方案应该是方便的，并抽象出当今大多数区块链开发人员面临的许多复杂性。
        这样做的好处是多方面的。模块化框架引入了更大的可定制性，并赋予开发人员在构建 dApp 时的灵活性和选择权。计算与区块链无关，使 dApp 更具可移植性和跨链互操作性。借助正确的执行层，开发人员可以在熟悉、安全且强大的环境中构建。

模块化地图：构建最佳堆栈 
        尽管我们的解决方案功能强大，但它仍然是一个模块或更大拼图中的一块拼图。模块化是一种协作努力，其中每个解决方案都发挥着重要作用；与我们许多人在区块链领域习惯的零和竞争格局形成鲜明对比。
        模块化运动极大地激发了更多创新和实验。通过分离区块链堆栈的每一层，团队致力于在基础设施层面提供高度集中的解决方案，从而在应用程序层面实现更大的多功能性——最终让最终用户受益。
        归根结底，互操作性是模块化理论的核心。现实世界中的应用程序不能孤立存在。它们依赖于丰富、复杂的运行时环境，而这些环境总是建立在现代操作系统之上……而这正是我们所设计的。
        在最简单的配置下，rollup 可以与以太坊交互，充当唯一的数据可用性、共识和结算层。对于需要更灵活或自定义配置的雄心勃勃的应用程序的开发人员，开发人员可以利用与 Celestia 和 EigenDA 的集成来实现数据可用性，利用 Espresso Systems 进行排序，并在以太坊、Optimism 或 Arbitrum 上进行部署。
        随着越来越多的协议集成到堆栈的每个级别，开发人员在构建 dApp 的底层基础架构方面将拥有更多选择。随着协议和解决方案的协作生态系统不断扩展，开发更复杂、更具创新性的 dApp 以供最终用户使用也将不断扩展。

一个大于各部分之和的未来 
        不可否认的是，讨论和启动新的模块化区块链项目比实现这一愿景所需的实际开发和编码要快得多。虽然我们的解决方案在过去六年中不断发展，但整个模块化生态系统仍处于起步阶段。随着时间的推移，模​​块化基础设施和工具将变得越来越精简，以便开发人员能够使用 web3 技术，而无需面对目前阻碍发展的陡峭学习曲线和竞争范式。
        要将每个部分组合在一起，创造一个大于各部分之和的整体，需要时间、投资和持续的努力。一旦我们做到了这一点，我们不仅将解决以前区块链架构的固有局限性，还将为区块链开发更具活力和协作性的未来奠定基础。

原文：Divide, conquer, collaborate: The definitive guide to the modular blockchain stack（cryptoslate）
原作者：Erick de Moura