模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

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Foresight News
1个月前
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就关注度和创新性而言,模块化堆栈的各个组成部分并非都一样。虽然此前有许多项目在数据可用性 (DA) 和排序层上进行了创新,但直到最近,执行层和结算层才作为模块化堆栈的一部分被重视起来。

原文作者:Bridget Harris 

原文编译:Luffy,Foresight News

就关注度和创新性而言,模块化堆栈的各个组成部分并非都一样。虽然此前有许多项目在数据可用性 (DA) 和排序层上进行了创新,但直到最近,执行层和结算层才作为模块化堆栈的一部分被重视起来。

共享排序器领域竞争激励,Espresso、Astria、Radius、Rome 和 Madara 等许多项目在争夺市场份额 ,此外还有包括像 Caldera 和 Conduit 这样的 RaaS 提供商,它们为在其基础上构建的 Rollup 开发共享排序器。这些 RaaS 提供商能够为 Rollup 提供更优惠的费用,因为它们的底层商业模式并不完全依赖于排序收入。还有许多 Rollup 选择运行自己的排序器以获取它产生的费用。

与 DA 领域相比,排序器市场是独一无二的。DA 领域基本上由 Celestia、Avail 和 EigenDA 组成的寡头垄断。这使得除了三大巨头之外的较小新进入者很难成功颠覆该领域。项目要么利用「现有」选择(以太坊);要么根据自身的技术堆栈类型和一致性选择其中一个成熟的 DA 层。虽然使用 DA 层可以节省大量成本,但外包排序器部分并不是一个明显的选择(从费用角度来看,而不是安全性),主要是因为放弃排序器收入的机会成本。许多人还认为 DA 将成为一种商品,但我们在加密货币中看到,超强的流动性护城河与独特(难以复制)的底层技术相结合,使得将堆栈中的某一层商品化变得极其困难。无论这些争论如何,都有许多 DA 和排序器产品推出。简而言之,对于一些模块化堆栈,「每项服务都有几个竞争对手。」 

我认为,执行和结算(以及聚合)层相对而言尚未得到充分探索,但它们正开始以新的方式进行迭代,以便与模块化堆栈的其余部分更好地保持一致。 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

执行与结算层关系 

执行层和结算层紧密集成,其中结算层可以作为定义状态执行最终结果的地方。结算层还可以为执行层的结果添加增强功能,使执行层更加强大和安全。这在实践中可能意味着许多不同的功,例如结算层可以作为执行层解决欺诈纠纷、验证证明和连接其他执行层的环境。 

值得一提的是,有些团队在自己的协议中直接支持开发自定执行环境,例如 Repyh Labs ,它正在构建一个名为 Delta 的 L1。这本质上是模块化堆栈的对立设计,但仍然在一个统一的环境中提供了灵活性,并且具有技术兼容性优势,因为团队不必花时间手动集成模块化堆栈的每个部分。当然,缺点是从流动性角度来看是孤立的,无法选择最适合你的设计的模块化层,而且成本太高。 

其他团队则选择针对某一核心功能或应用构建 L1。Hyperliquid 就是一个例子,它为其旗舰原生应用(永续合约交易平台)构建了一个专用 L1。虽然他们的用户需要从 Arbitrum 进行跨链,但他们的核心架构并不依赖于 Cosmos SDK 或其他框架,因此可以针对其主要用例进行迭代定制和优化。

执行层进展

上个周期中通用型 alt-L1 唯一胜过以太坊的功能是更高的吞吐量。这意味着,如果项目想要大幅提高性能,基本上必须选择从头开始构建自己的 L1,主要是因为以太坊本身还没有这项技术。从历史上看,这只是意味着将效率机制直接嵌入到通用协议中。在这个周期,这些性能改进是通过模块化设计实现的,而且是在最主要的智能合约平台以太坊上。这样一来,现有项目和新项目都可以利用新的执行层基础设施,同时又不会牺牲以太坊的流动性、安全性和社区护城河。 

目前,我们还看到作为共享网络的一部分,不同 VM(执行环境)的混合和匹配越来越多,这为开发人员提供了灵活性以及在执行层上更好的定制性。例如,Layer N 允许开发人员在其共享状态机之上运行通用 Rollup 节点(例如 SolanaVM、MoveVM 等作为执行环境)和特定于应用程序的 Rollup 节点(例如 永续 DEX、订单薄 DEX)。他们还致力于实现这些不同 VM 架构之间的完全可组合性和共享流动性,这是一个历史上难以大规模完成的链上工程问题。Layer N 上的每个应用程序都可以在共识方面无延迟地异步传递消息,这通常是加密货币的「通信开销」问题。每个 xVM 还可以使用不同的数据库架构,无论是 RocksDB、LevelDB 还是从头开始创建的自定义同步 / 异步数据库。互操作性部分通过「快照系统」(一种类似于 Chandy-Lamport 算法的算法)工作,其中链可以异步转换到新区块而无需系统暂停。在安全方面,如果状态转换不正确,可以提交欺诈证明。通过这种设计,他们的目标是最大限度地缩短执行时间,同时最大限度地提高整体网络吞吐量。 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

Layer N

为了推动定制化的进步,Movement Labs 利用 Move 语言(最初由 Facebook 设计并用于 Aptos 和 Sui 等网络)进行 VM/ 执行。与其他框架相比,Move 具有结构性优势,主要是安全性和开发人员灵活性。从历史上看,这是使用现有技术构建链上应用的两个主要问题。重要的是,开发人员也可以只编写 Solidity 并在 Movement 上部署。为了实现这一点,Movement 创建了一个完全兼容字节码的 EVM 运行时,该运行时也可以与 Move 堆栈一起使用。他们的 Rollup M 2 利用 BlockSTM 并行化,这允许更高的吞吐量,同时仍然能够访问以太坊的流动性护城河(历史上,BlockSTM 仅用于 Aptos 等 alt L1,而 Aptos 显然缺乏 EVM 兼容性)。

MegaETH 也在推动执行层领域的进步,特别是通过其并行化引擎和内存数据库,其中排序器可以将整个状态存储在内存中。在架构方面,他们利用: 

  • 本机代码编译使 L2 的性能更加出色(如果合约的计算密集程度更高,则程序可以获得大幅加速,如果计算密集程度不是很高,则仍然可以获得约 2 倍以上的加速)。 

  • 相对中心化的区块生产,但去中心化的区块验证和确认。 

  • 高效的状态同步,其中完整节点不需要重新执行交易,但它们需要了解状态增量,以便可以应用于其本地数据库。 

  • Merkle 树更新结构(通常更新树会占用大量存储空间),而他们的方法是一种内存和磁盘效率高的新 trie 数据结构。内存计算允许他们将链状态压缩到内存中,因此执行交易时,它们不必进入磁盘,只需进入内存即可。 

作为模块化堆栈的一部分,最近探索和迭代的另一个设计是证明聚合:定义为一个证明器,它创建多个简洁证明的单一简洁证明。首先,让我们整体地研究一下聚合层及其在加密领域的历史和当前趋势。 

聚合层的价值

从历史上看,在非加密货币市场中,聚合器的市场份额小于平台: 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

虽然我不确定这是否适用于加密货币的所有情况,但对于去中心化交易所、跨链桥和借贷协议来说,这个结论依然适用。 

例如,1inch 和 0x(两家主要的 DEX 聚合器)的总市值约为 10 亿美元,仅为 Uniswap 约 76 亿美元市值的一小部分。跨链桥也是如此:与 Across 等平台相比,Li.Fi 和 Socket/Bungee 等跨链桥聚合器的市场份额更小。虽然 Socket 支持 15 种不同的跨链桥,但它们的总跨链交易量实际上与 Across 相似(Socket — 22 亿美元,Across — 17 亿美元),而 Across 仅占 Socket/Bungee 最近交易量的一小部分。 

在借贷领域,Yearn Finance 是首个去中心化借贷收益聚合协议,其市值目前约为 2.5 亿美元。相比之下,Aave(约 14 亿美元)和 Compound(约 5.6 亿美元)等平台的估值更高。 

传统金融市场情况类似。例如,ICE (洲际交易所)US 和芝加哥商业交易所集团各自的市值约为 750 亿美元,而像嘉信理财和 Robinhood 这样的「聚合器」分别拥有约 1, 320 亿美元和约 150 亿美元的市值。在通过 ICE 和 CME 等众多场所进行路由的嘉信理财中,通过它们路由的交易量比例与其市值份额不成比例。Robinhood 每月大约有 1.19 亿份期权合约,而 ICE 约为 3, 500 万份——而且期权合约甚至不是 Robinhood 商业模式的核心部分。尽管如此,ICE 在公开市场上的估值比 Robinhood 高出约 5 倍。因此,作为应用程序级聚合接口,嘉信理财和 Robinhood 将客户订单流路由到各个场所,尽管它们的交易量很大,但估值并不像 ICE 和 CME 那么高。 

作为消费者,我们给予聚合器的价值较低。 

如果聚合层嵌入到产品 / 平台 / 链中,这在加密货币中可能不成立。如果聚合器直接紧密集成到链中,显然这是一种不同的架构,我很想知道它会如何发展。一个例子是 Polygon 的 AggLayer ,开发人员可以轻松地将他们的 L1 和 L2 连接到一个网络中,该网络可以聚合证明并在使用 CDK 的链之间实现统一的流动性层。 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

AggLayer

该模型的工作原理类似于 Avail 的 Nexus 互操作性层,其中包括证明聚合和排序拍卖机制,从而使其 DA 产品更加强大。与 Polygon 的 AggLayer 一样,与 Avail 集成的每条链或 Rollup 都可以在 Avail 现有的生态系统内进行互操作。此外,Avail 池化了来自各种区块链平台和 Rollup 的有序交易数据,包括以太坊、所有以太坊 Rollup、Cosmos 链、Avail Rollup、Celestia Rollup 以及不同的混合结构,如 Validiums、Optimiums 和 Polkadot 平行链等。来自任何生态系统的开发人员都可以在使用 Avail Nexus 的同时在 Avail 的 DA 层之上进行无需许可的构建,Avail Nexus 可用于跨生态系统的证明聚合和消息传递。

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

Avail Nexus 

Nebra 专注于证明聚合和结算,它们可以在不同的证明系统之间进行聚合。例如,聚合 xyz 系统证明和 abc 系统证明,这样你就有了 agg_xyzabc (而不是在证明系统内聚合,这样你就有了 agg_xyz 和 agg_abc )。该架构使用 UniPlonK ,它标准化了电路系列的验证者工作,使得跨不同 PlonK 电路验证证明更加高效和可行。从本质上讲,它使用零知识证明本身(递归 SNARK)来扩展验证部分(通常是这些系统中的瓶颈)。对于客户而言,「最后一英里」结算变得更加容易,因为 Nebra 处理所有批量聚合和结算,团队只需要更改 API 合约调用即可。  

Astria 正在研究一些有趣的设计,围绕他们的共享排序器如何与证明聚合一起工作。他们将执行部分留给 Rollup 本身,Rollup 在共享排序器的给定命名空间上运行执行层软件,本质上只是「执行 API」,这是 Rollup 接受排序层数据的一种方式。他们还可以轻松地在此处添加对有效性证明的支持,以确保区块没有违反 EVM 状态机规则。 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

在这里,像 Astria 这样的产品充当 #1 → #2 流程(无序交易 → 有序区块),执行层 /Rollup 节点是 #2 → #3 ,而像 Nebra 这样的协议充当最后一英里 #3 → #4 (执行区块 → 简洁证明)。Nebra 也可能是理论上的第五步,其中证明被聚合然后进行验证。Sovereign Labs 也在研究与最后一步类似的概念,其中基于证明聚合的跨链桥是其架构的核心。 

模块化被忽视的领域:执行、结算与聚合层

总体而言,一些应用层开始拥有底层基础设施,部分原因是如果它们不控制底层堆栈,那么仅保留上层应用可能会带来激励问题和高昂的用户采用成本。另一方面,随着竞争和技术进步不断压低基础设施成本,应用程序 / 应用链与模块化组件集成的费用变得更加低廉。我相信这种动态会更加强大,至少目前如此。

有了所有这些创新(执行层、结算层、聚合层),更高的效率、更轻松的集成、更强的互操作性和更低的成本就变得可能了。所有这些最终会为用户带来更好的应用程序,为开发人员带来更好的开发体验。这是一个成功的组合,可以带来更多的创新,以及更快的创新速度。

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