为什么说‘分解’是区块链优化的第一原则?

作者:toddz,下文由 DeFi 之道编译


在过去两周的时间中,我花了很多时间了解最新的链级创新,而在我看来,“分解(disaggregation)”是指导这些创新的第一原则。


什么是分解?


这个词来自‘模块化区块链’(我最新的一篇文章,解释了为什么是分解而不是模块化区块链),分解和模块化还是有一些区别的:

  • 模块化更多的是指堆栈中的一层,它将区块链的三个属性‘执行、结算和数据可用性’中的至少一个属性从操作区块链中外包出来。
  • 即使在一个层中也可以进行分解。它可以按照交易的类型分类来执行,即使它们仍然在一层。

它背后的逻辑非常容易理解。通过使每个单元能够执行最简单的操作,从而可以最大限度的提高每个单元的效率


最新链级创新中的分解现象


以太坊——Danksharding

在 8 号以太坊基金会研究的 AMA 中,Justin 表示‘以太坊正在变得越来越模块化 ':

Justin 在 Reddit 上的解释截图
Justin 在 Reddit 上的解释截图
降低复杂性的战略方法是模块化。(见这篇关于封装性与系统性复杂性的文章)。好消息是以太坊正在变得越来越模块化。
共识与执行:共识层在很大程度上是封装的。Peter 只意味着执行工作(以前属于执行团队的职权范围)被外包给了更广泛的 rollup 社区。
数据与执行:数据(danksharding)和执行(rollups)的分离意味着执行工作(以前属于执行团队的职权范围)被外包给了更广泛的 rollup 社区。
密码学与非密码学:复杂的低级别的 BLS12-381 密码学被封装在库中,例如 Peter 在处理 Verkle 树时可以与 BLST 应用程序接口进行交互。
提议者与构建者:提议者 - 构建者分离(PBS)允许非共识关键的构建者逻辑与共识关键的建议者逻辑相分离。我希望看到两种类型的执行客户端的出现:用于验证者的提议者客户端和 MEV(矿工可提取价值)行业的构建者客户端。
检验者与验证者:在 enshrined zkEVM(零知识证明以太坊虚拟机)的背景下,非共识关键(non-consensus-critical)的检验者逻辑可以与共识关键(consensus-critical)的 SNARK 验证逻辑分离出来。同样,我希望客户端能够在 enshrined zkEVM 中进一步规范化和模块化。

但是你应该注意到,Justin 的‘模块化’已经远远超过了目前大多数人讨论的‘模块化区块链’的范畴:

  • ‘提议者者与构建者’不在除 Danksharding 以外的任何项目的规划中;
  • ‘证明者与验证者’也不在除 Danksharding 以外的任何项目的规划中,而这种设计对其他项目来说更容易整合。

以上两点完全符合‘分解’的定义。

Aptos,Sui

并行计算是 Aptos 和 Sui 背后的扩展创新的核心论点。

并行计算是一种已经被 Web2 证明的扩展技术,但该技术的实施也有一些前提条件,并且并行技术与目前主流的单体区块链自然不匹配。被并行处理的交易之间不能有任何关联,但一个区块内的交易之间却存在着太多的关联性。

虽然 Aptos 和 Sui 计划做一些预处理来弄清这种不匹配:

由软件事务性内存(STM)库开创的一种学术方法是对内存访问进行检测和管理冲突。具有 optimistic 并发控制的 STM 库在执行过程中记录内存访问,在执行后验证每个事务,当验证出现冲突时,中止并重新执行事务。

而且我发现,预处理非常符合‘分解’的概念:

  • 对 P2 P 网络中的所有交易进行分类,使每个单元(在这种情况下,CPU 的多个内核)只需要执行一类交易

Altlayer

Altlayer 是一个高度可扩展的应用专用和可插拔的执行层系统,它可以从底层的 L1/L2(第二层网络)中获得足够的安全性。

如果你问我 Altlayer 和其他主流的第二层网络之间有什么区别,我会说:Altlayer 是一个自动扩展的解决方案,而其他的解决方案则更加的“不可改变”。

让我们想象一下下面的情况:

许多 NFT 项目其实并不需要一个永恒的专用区块空间,而只是需要短时间内占用区块空间,当铸币需求预计会激增时,系统会自动进行扩容从而可以完美的解决这个问题。

Altlayer 的核心理论也完全符合‘分解’的定义:

自动扩容是传统云计算市场上用来解决突发需求的一种非常普遍的方法。突发需求不是稳定存在的常规需求,所以我们需要一些非常规的设计,通过一些‘分解设计’来满足它们。

简要总结

正确的区块链大体框架正在变得越来越清晰,但是我们仍然需要进行更多的优化来让区块链变的更好,那么我们该如何对现有的区块链进行优化呢?

  • 最好的优化方法之一是将区块链作为一个整体分层,对单层进行极端更新(我称之为分解)。
  • 其余的是下一代技术,如零知识证明、10 倍带宽、10 倍固态硬盘等(如果你问我除了分解还有什么内容)

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请注意:分解可以被重新组织,以进一步优化!


下一个以太坊杀手?

最近有很多关于谁有希望成为以太坊下一个牛市的最大竞争者的讨论,那下一个以太坊杀手到底是 Celestia,还是 Aptos 和 Sui?

我更愿意说,它们单独可能都不会成为以太坊杀手,但一个包括它们两类所有特性的区块链有可能是:

  • 四层:将单体区块链分解成四层已经证明了它的价值。(我理解我们可以把单体区块链分成更多的层,但为了让它更容易理解,我在这里使用四层这个说法)
  • Celestia 的设计与 DAS(数据可用性采样)数据可用层的最佳选择。(从理论上讲,它比上面提到的其他选择更安全)
  • 并行计算对于进一步优化交易共识层也是有价值的,而且理论上是可行的。而 Celestia 是交易顺序共识的唯一选择(目前,由一组人同时处理数据可用层和交易数怒共识的设计是最有效的)。
  • Aptos 和 Sui 的设计在全球状态共识方面具有最佳的性能,具有并行计算和独特的 P2 P 消息传递。
  • 开发人员能够在执行层释放更多的可能性。而自动扩容应该是一个很好的补充。

与这个“最佳优化”相比,以太坊怎么样?

以太坊是更安全的选择,但与这个“最佳优化”相比,以太坊的效率较低。这是我个人在目前的看法:

Aptos 和 Sui 的核心创新(平行计算)必须涉及全局共识层的设计,这意味着它不能自然地适合以太坊,以太坊不能利用这些伟大的创新,至少在短时间内不太可能。


这些创新会不会给区块链带来太多的复杂性?


从 Vitalik 在 EthCC 上开玩笑的说‘我们应该取消分片’到 @Polynya 最新的‘4844 and Done’,当前有很多关于‘减少区块链复杂性’的讨论。

我的观点更像是‘现在仍然不是简化的时候’:如果我们回顾一下云计算行业的发展历史,在早期的 5~10 年的时间里,云计算服务变得越来越有用,但却越来越复杂。而在最近几年,我们看到云计算服务更多的简化,例如无服务,IAC 等。

  • 新技术总是遵循类似的路线,从“找到一个标准和有意义的框架”到“变得好用但复杂”,再到“简化以更容易使用和更低的成本”。
  • 简化的前提基础是事情已经足够好,但当前的区块链基础设施显然还不够好。我们仍然处于游戏的非常早期的阶段。

我仍然相信,在这个熊市中我们可以看到更多的分解创新,当我遇到这些创新时,我会给大家及时分享我的想法。