แนวคิดของบล็อกเชนแบบโมดูล

บล็อกเชนแบบโมดูลาร์คือบล็อกเชนที่เน้นการจัดการภารกิจบางอย่างและนำภารกิจที่เหลือไปประมวลผลผ่านชั้นที่เป็นอิสระหนึ่งชั้นหรือมากกว่า บล็อกเชนแบบโมดูลาร์สามารถใช้ในการจัดการภารกิจรายบุคคลต่อไปนี้หรือการผสมผสานของภารกิจ

การดำเนินการ: รองรับการดำเนินการของธุรกรรมและสามารถใช้ในการสร้างและจัดการกับสัญญาอัจฉริยะ

ความสามารถในการใช้ข้อมูล: ให้ความสามารถในการใช้ข้อมูลการทำธุรกรรม

ความเห็นร่วม: เนื้อหาและลำดับของธุรกรรมที่ได้รับการอนุมัติ

Settlement: ใช้เพื่อทำการทำธุรกรรม, แก้ไขข้อโต้แย้ง, ตรวจสอบพิสูจน์, และสร้างสะพานระหว่างชั้นการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน

โมดูลเชนมักทำหน้าที่สองหรือมากกว่าฟังก์ชันที่สำคัญต่อกัน ตัวอย่างเช่น เลเยอร์การใช้งานข้อมูลต้องเห็นพ้องกันในการเรียงลำดับข้อมูลไม่งั้นจะเป็นไปไม่ได้ที่จะทราบว่าข้อมูลใดแทนส่วนที่ถูกต้องของประวัติ

ข้อดีของการออกแบบบล็อกเชนแบบโมดูล

ความสามารถในการขยายขนาด: การใช้ความโมดูลาริตี้ในบล็อกเชนสามารถเพิ่มขนาดโดยไม่ต้องนำเสนอสมมติฐานที่เสี่ยงเสีย

ความง่ายในการเปิดตัวบล็อกเชนใหม่: ด้วยการใช้ประโยชน์จากการออกแบบโมดูลาร์ บล็อกเชนใหม่สามารถเปิดตัวได้เร็วขึ้นโดยไม่ต้องกังวลกับการรักษาทุกแง่มุมของสถาปัตยกรรมให้ถูกต้อง

ความยืดหยุ่น: โซ่โมดูลาร์ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ให้ตัวเลือกเพิ่มเติมสําหรับการแลกเปลี่ยนและการใช้งานการออกแบบ ตัวอย่างเช่นระบบบล็อกเชนแบบแยกส่วนอาจรวมถึงห่วงโซ่แบบแยกส่วนที่เน้นความปลอดภัยและความพร้อมใช้งานของข้อมูลในขณะที่ระบบอื่น ๆ มุ่งเน้นไปที่การดําเนินการ

ข้อเสียของการออกแบบบล็อกเชนแบบโมดูล

ความปลอดภัย: ไม่เหมือนกับโซ่เสาหินบล็อกเชนแบบแยกส่วนไม่สามารถรับประกันคุณภาพความปลอดภัยของตนเองได้ บล็อกเชนแบบแยกส่วนมีความเสี่ยงที่จะล้มเหลวหากชั้นความปลอดภัยที่ใช้ในการจัดการกับฉันทามติและความพร้อมใช้งานของข้อมูลไม่ได้ผล

ความซับซ้อน: การนำเสนอการออกแบบบล็อกเชนแบบโมดูลเล็กน้อย มีความซับซ้อนใหม่ๆ ที่เข้ามา เช่น แผนการแบ่งข้อมูลของ Ethereum พึงพอใจในการสำรวจความพร้อมใช้ข้อมูลเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดบนชาร์ดเฉพาะหนึ่งไม่ซ่อนข้อมูลอยู่ อย่างเดียวกัน ชั้นการกระทำต้องสร้างกลไกซับซ้อนบางประการ เช่น พิสูจน์การปลอมและพิสูจน์ความถูกต้อง เพื่อให้ชั้นความปลอดภัยสามารถรับรองความถูกต้องของการเปลี่ยนแปลงสถานะนอกเชน

ค่าโทเค็น: เนื่องจากการใช้งานจำกัด โทเค็นธรรมชาติของบล็อกเชนโมดูลบางตัวอาจจะไม่สามารถดูดซึมค่าได้ ตัวอย่างเช่น โทเค็นประโยชน์ที่โฟกัสเฉพาะที่ชั้นความเห็นร่วมและความพร้อมใช้ข้อมูลมีการใช้งานน้อยกว่าชั้นดำเนินการ ดังนั้นอาจยากขึ้นในการดึงดูดผู้เข้าร่วมให้เข้าร่วมในเครือข่ายเช่นนี้

รูปแบบโมดูลาร์ของ Ethereum: การแบ่งส่วนและการสะสม

เช่นเดียวกับบล็อกเชนรุ่นแรกเช่น Bitcoin Ethereum ได้รับการออกแบบมาเป็นบล็อกเชนเสาหิน อย่างไรก็ตามเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดและความยั่งยืนเครือข่าย Ethereum กําลังเปลี่ยนไปใช้เฟรมเวิร์กแบบแยกส่วน

Sharding เป็นกระบวนการแบ่งระบบ (เช่นฐานข้อมูล) เป็นส่วนๆ เพื่อให้ทำงาน โดยการกระจายฟังก์ชันไปยังส่วนต่างๆ ระบบสามารถบรรลุผลลัพธ์และประสิทธิภาพที่ดีกว่า ในเครือข่ายบล็อกเชน Sharding แบ่งบล็อกเชนเป็นหลายๆ สายย่อย และสายย่อยจัดการกับส่วนต่างๆ ของกิจกรรมในเครือข่าย

ในการออกแบบการแบ่งส่วนของ Ethereum โซ่ส่วนแบ่งข้อมูล 64 สายจะทํางานควบคู่กัน Sharding สามารถประมวลผลธุรกรรมแบบขนาน (การแบ่งส่วนการดําเนินการ) และยังสามารถใช้เพื่อจัดเก็บส่วนต่างๆ ของข้อมูลบล็อกเชน (การแบ่งส่วนข้อมูล) ด้วยการแบ่งข้อมูลโหนด Ethereum จะจัดเก็บข้อมูลที่เผยแพร่บนห่วงโซ่ส่วนแบ่งข้อมูลเท่านั้นซึ่งตรงกันข้ามกับโครงสร้างปัจจุบันซึ่งกําหนดให้โหนดทั้งหมดจัดเก็บข้อมูลเดียวกัน

ความสัมพันธ์ระหว่างห่วงโซ่บีคอนของ Ethereum และ Shard Chain

Sharding เป็นรูปแบบหนึ่งของโมดูลาร์ที่ส่วนประกอบต่างๆ (โซ่เศษส่วน) จัดการกับความรับผิดชอบที่แตกต่างกัน ในการแบ่งส่วนข้อมูล เชนส่วนแบ่งข้อมูลจะจัดเก็บส่วนต่างๆ ของข้อมูล Ethereum และการแบ่งส่วนการดําเนินการช่วยให้แต่ละห่วงโซ่ส่วนแบ่งข้อมูลสามารถประมวลผลชุดธุรกรรมของตนเองเพิ่มปริมาณการประมวลผลข้อมูลและลดเวลาในการประมวลผล

นักพัฒนาบางรายได้ใช้แนวทางที่เน้นการสะสมเป็นหลักในการปรับขนาด Ethereum ซึ่งแตกต่างจากโซลูชันการปรับขนาดนอกห่วงโซ่อย่างหมดจด (เช่น sidechains) Rollup ถูกรวมเข้ากับโซ่หลักอย่างแน่นหนา บล็อกเชน Ethereum จ้างบุคคลภายนอกในการคํานวณเพื่อรวบรวมในขณะที่รักษาการตั้งถิ่นฐานฉันทามติและความพร้อมใช้งานของข้อมูล เนื่องจาก Ethereum ทําหน้าที่เป็นเลเยอร์พื้นฐานสําหรับการยกเลิก L2 การยกเลิกจึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดําเนินการผ่านเวลาบล็อกที่เร็วขึ้นและบล็อกที่ใหญ่ขึ้นโดยไม่กระทบต่อการกระจายอํานาจหรือความปลอดภัย

หน้าที่ของ Ethereum (ชั้นฐาน L1) และ Rollup (L2) ในสถาปัตยกรรมบล็อกเชนแบบแยกส่วน

กระบวนการพัฒนาเทคโนโลยีชั้นโมดูลของ Ethereum

กระบวนการพัฒนาของสแต็กเทคโนโลยีโมดูลาร์ของ Ethereum คือดังนี้:

1. บล็อกเชนเสาหิน: แสดงถึง Ethereum L1 หรือห่วงโซ่หลักซึ่งเป็นบล็อกเชนเสาหิน

2. Rollup: L2 solutions ที่ทำหน้าที่เป็นชั้นการดำเนินการ เช่น Arbitrum และ Optimism ย้ายชั้นการดำเนินการออกจาก Ethereum L1 โพสต์รากสถานะและข้อมูล rollup และส่งผ่านกลับไปยัง Ethereum L1

3. โมดูลาร์โรลอัพ: โรลอัพพร้อมความสามารถในการใช้งานข้อมูลแบบโมดูลาร์

เทคโนโลยีชั้น L2 ของ Ethereum ที่มีโมดูลเหล่านี้สามารถให้ความยืดหยุ่นในการขยายขนาดพร้อมรักษาระดับความปลอดภัยและการกระจายอำนาจสูง การรวมกันที่มีพลังนี้จะให้ Ethereum มีพื้นฐานสำหรับระบบนิเวศบล็อกเชนที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น

บล็อกเชนแบบมอนอลิธิก

บล็อกเชนมอนอลิธิกคือรูปแบบการทำงานเดิมของ Ethereum และจัดการทุกอย่างโดยไม่ใช้ rollups หรือ data sharding โครงสร้างมอลิธิกนี้ให้ความปลอดภัยสูงสุด แต่มาพร้อมค่าใช้จ่ายสูงและความสามารถในการขยายของจำกัด ดังนั้น ความเร็วในการดำเนินการของเครือข่ายหลัก Ethereum เร็วช้าเป็นอย่างมาก โดยมี TPS เฉลี่ยเพียง 15 - 20 เท่านั้น ณ ปัจจุบัน Ethereum กำลังเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางของบล็อกเชนแบบโมดูลาร์ โดยส่วนใหญ่ผ่านการนำ rollup-centric computing และวายข้อมูล sharding เข้ามาใช้

Rollup

Rollup เป็นการฉลองเทคโนโลยีแรกที่เกิดขึ้นในบล็อกเชนแบบโมดูลาร์ โดยขยายสถาปัตยกรรมของ Ethereum แบบโมโนลิธิกโดยการให้ชั้นเชิงสร้างสรรค์สำหรับการดำเนินการ Rollup นำชั้นการดำเนินการของบล็อกเชนมาใส่ใน sequencer ซึ่งใช้คอมพิวเตอร์ที่มีพลังงานสูงในการจัดห่อและดำเนินการธุรกรรมหลายรายการก่อนส่งข้อมูลที่ถูกบีบอัดกลับไปยัง Ethereum mainnet อย่างสม่ำเสมอเพื่อการตรวจสอบ Rollup สามารถเพิ่ม TPS ได้ถึง 20 - 50 เท่าโดยการย้ายกระบวนการคำนวณนี้ออกจากโซ่ Ethereum

ในสถานการณ์ปัจจุบัน rollup เป็นตัวเล่นหน้าที่ดำเนินการทำธุรกรรมขณะที่เบิกบานการรับรองจ่ายเงิน ตรวจสอบและความพร้อมในการใช้ข้อมูล ตัวอย่างเช่น optimistic rollup ที่ใช้ Optimistic virtual machines และ ZK rollup ที่ใช้ zk EVM พวก rollup เหล่านี้ดำเนินการเป็นสัญญาฉลากอัจฉริยะและทำการทำธุรกรรม แต่ยังขึ้นอยู่กับ Ethereum เพื่อ:

การตกลง: ธุรกรรม rollup ทั้งหมดจะเสร็จสิ้นบน Ethereum ผู้ใช้ optimistic rollup ต้องรอจนกระทั้งระยะเวลาท้าทายผ่านไป หรือจนกระทั้งธุรกรรมได้รับการยอมรับว่าถูกต้องหลังจากการคำนวณการป้องกันการฉ้อโกง ผู้ใช้ zk rollup ต้องรอจนกระทั้งความถูกต้องของการตรวจสอบได้รับการพิสูจน์

การมีข้อยุติและความพร้อมในการใช้ข้อมูล: rollup จะเผยแพร่ข้อมูลธุรกรรมไปยัง Ethereum mainnet ในรูปแบบของ CallData ทำให้ใครๆ ก็สามารถดำเนินการธุรกรรม rollup และสร้างสถานะของพวกเขาถ้าจำเป็น การใช้วิธีการที่เชื่อมใจต้องการพื้นที่บล็อกมากมายและช่วงเวลาทดสอบ 7 - 14 วันก่อนสิ้นสุด ในขณะที่ Zk rollup จะเก็บข้อมูลที่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบไว้เป็นเวลา 30 วัน มอบความสำเร็จโดยทันที แต่ต้องใช้พลังประมวลผลที่สำคัญเพื่อสร้างพรูฟ

ด้วย Ethereum เป็นเลเยอร์พื้นฐานสําหรับการยกเลิกค่าสะสมสามารถช่วยให้เวลาบล็อกเร็วขึ้นและบล็อกที่ใหญ่ขึ้นโดยไม่กระทบต่อการกระจายอํานาจหรือความปลอดภัย Rollup อาจกล่าวได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่สําหรับ Ethereum ธุรกรรมทั้งหมดของ Arbitrum และ Optimism เพิ่งเกินจํานวนธุรกรรมบน Ethereum ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงแนวโน้มแบบแยกส่วนของ Ethereum

โมดูลาร์โรลอัพ

การยกเลิกแบบแยกส่วนที่ใหม่กว่าจะย้ายเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูลออกจาก Ethereum ตัวอย่างเช่น Mantle ยังคงพึ่งพา Ethereum สําหรับการตั้งถิ่นฐานและฉันทามติ แต่ใช้ประโยชน์จาก Mantle DA เป็นเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล Mantle DA ดําเนินการจัดเรียงข้อมูลและให้การรับรองข้อมูลโดยไม่ต้องทําธุรกรรม การดําเนินการธุรกรรมได้รับการว่าจ้างจากภายนอกอย่างมีประสิทธิภาพไปยังเลเยอร์การดําเนินการของ Mantle

ก่อนหน้านี้ Ethereum เป็นเพียงแนวทางการใช้ข้อมูลเดียวสำหรับ rollups ซึ่งเป็นที่ท้าทายของค่าใช้จ่าย การใช้ข้อมูลมีค่าใช้จ่ายสูงสุดสำหรับส่วนใหญ่ของ rollups โดยเฉพาะการเก็บข้อมูลธุรกรรมบน Ethereum ซึ่งอาจมีส่วนร้อยละสูงสุดถึง 70% ของค่าใช้จ่าย นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายนี้มีความแปรปรวนและเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนกับการใช้งาน ทำให้เกิดอุปสรรคมากขึ้นเมื่อผู้ใช้มีการเข้าร่วมมากขึ้น จนถึงตอนนี้ เพียง rollups ขนาดใหญ่ที่มีทรัพยากรสำคัญเท่านั้นที่สามารถรองรับฐานผู้ใช้ขนาดใหญ่ได้

โชคดีที่มีการเปลี่ยนแปลงบนบล็อกเชน Ethereum และมีการเกิดโซลูชั่นโมดูลาร์ใหม่ในรูปแบบของชั้นความสามารถในการให้ข้อมูลเพื่อลดต้นทุนในการส่งข้อมูลธุรกรรม ตัวอย่างที่สำคัญของชั้นความสามารถในการให้ข้อมูล ได้แก่ EigenDA, Celestia, และ Avail ซึ่งทั้งหมดมีการแก้ไขปัญหาในการให้ข้อมูลและให้โซลูชันทางเลือกในการแก้ไขข้อจำกัดของ rollup

อนาคตแบบแยกส่วน

ในช่วงสิบปีที่ผ่านมาหรือเป็นเช่นนั้น วงการบล็อกเชน มักตกอยู่ในกับดักขณะเผชิญกับปัญหาความสามารถในการขยายของระบบ—โดยตลอดเวลาการสร้างบล็อกเชน L1 ใหม่เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงและข้อจำกัดของ Ethereum อย่างไรก็ตามค่าธรรมเนียมที่สูงของ Ethereum ไม่ได้เป็นข้อบกพร่องที่ไม่สามารถแก้ไข

ในโลกที่การใช้งานขนาดใหญ่กำลังเป็นสิ่งปกติ L2 solutions, modular blockchain มุ่งสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบล็อกเชนโดยการแบ่งชั้นการดำเนินการ, ชั้นการตัดสิน, ความเห็นร่วมและชั้นความพร้อมใช้ข้อมูล ขณะที่บล็อกเชนแบบโมโนลิทิคต้องเผชิญกับปัญหาการขยายของมาตรฐาน ศักยภาพของโครงสร้างแบบโมดูลาร์จะถูกปลดปล่อย

เนื่องจากชั้นข้อมูลที่มีการพร้อมใช้งานเริ่มเจริญและแข่งขัน ขีดจำกัดในการเข้าสู่ระบบและขีดจำกัดในการเข้าถึง rollups ใหม่จะลดลงอย่างมีนัย ในอนาคตใกล้ๆ แอปพลิเคชันบน OP หรือ ZK stacks น่าจะเห็นการกระโดดและเพิ่มขึ้นเนื่องจากต้นทุนการพร้อมใช้งานข้อมูลที่ต่ำลงและการปรับปรุงเพิ่มเติมในความสามารถในการใช้งานแบบโมดูลาร์

Disclaimer：

1. บทความนี้ถูกพิมพ์ใหม่จาก [ chaincatcher]. ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [chaincatcher]. If there are objections to this reprint, please contact the เกตเรียนทีม และพวกเขาจะดำเนินการโดยเร็ว
2. ข้อจํากัดความรับผิดชอบความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนและไม่ถือเป็นคําแนะนําการลงทุนใด ๆ
3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ โดยทีม Gate Learn ถูกดำเนินการ นอกจากนี้ยังห้ามทำสำเนา การกระจาย หรือทำการลอกเลียนบทความที่ถูกแปล