Hoe modulaire architectuur de schaalbaarheid van blockchain herdefinieert

Modulaire blockchain-architectuur is een nieuwe ontwerpfilosofie die een toekomstvisie biedt van zeer schaalbare, gespecialiseerde netwerken met naadloze interoperabiliteit door kernblockchainfuncties te ontkoppelen in gespecialiseerde, uitwisselbare lagen.

De modulaire aanpak verschilt sterk van het monolithische ontwerp dat vroege blockchains hadden, wat, hoewel veilig en eenvoudig, het gevoel gaf dat het onmogelijk was om decentralisatie, veiligheid en schaalbaarheid tegelijkertijd te bereiken.

Het stelt voor om de blockchain-functies te "ontbundelen" in verschillende lagen, waarbij de ene laag de consensus beheert, een andere de databeschikbaarheid garandeert en een derde transacties uitvoert.

Deze scheiding maakt schaalbaarheid, prestaties en flexibiliteit mogelijk zonder afbreuk te doen aan decentralisatie of veiligheid.

Het Ontkoppelen van de Blockchain Stack

Modulaire architectuur draait in feite om specialisatie door deling, aangezien het de gespecialiseerde concepten of niveaus die de ontkoppeling van de blockchain-stack omvatten, verdeelt in verschillende lagen, die elk zich richten op één of twee primaire verantwoordelijkheden. De vier belangrijkste ontkoppellaag zijn:

1. Executielaag: Deze laag is de motor waar de berekeningen plaatsvinden en waar gebruikers interactie hebben met dApps. Smart contracts worden uitgevoerd en transactieverwerking vindt plaats in deze laag, waarbij de dominante vorm (rollups) transacties off-chain uitvoert voordat de resultaten naar de Afwikkelingslaag worden gepost. Het bepaalt de nieuwe status van de blockchain op basis van de transacties.
2. Consensuslaag: Dit is het "rechtssysteem" van de blockchain. Het is primair verantwoordelijk voor het ordenen van transacties en het waarborgen dat alle partijen in het netwerk consensus bereiken over de volgorde van statusupdates en hun geldigheid. Het biedt het primaire beveiligingsmechanisme van het netwerk.
3. Datatoegankelijkheidslaag: Deze laag garandeert dat alle transactiegegevens van het blok worden gepubliceerd en gemakkelijk beschikbaar zijn voor alle gebruikers van het netwerk. Dit is erg belangrijk om full nodes en light nodes (vooral die welke Rollups verifiëren) in staat te stellen de ketenstatus en fraudedetectie correct te verifiëren. Zonder betrouwbare DA kunnen nodes de status van de keten niet verifiëren, wat leidt tot vertrouwensproblemen.
4. Afwikkelingslaag: Deze laag dient als een optionele, gespecialiseerde hub waar executielagen (zoals rollups) transacties afwikkelen, cryptografische bewijzen (bijv. fraude- of validiteitsbewijzen) verifiëren, geschillen behandelen en activa veilig overbruggen. Deze laag hoeft geen consensus of databeschikbaarheid zelf te beheren, maar zou een vertrouwde omgeving bieden waar executieketens statusupdates kunnen verankeren voor interoperabiliteit, waardoor de veiligheid en finaliteit worden verbeterd zonder de basislaaginfrastructuur te dupliceren.

Voordelen van Modulaire Architectuur

Schaalbaarheid:

Modulaire architectuur biedt de mogelijkheid om individuele lagen onafhankelijk te schalen en te optimaliseren (bijv. door meer executielagen/Rollups toe te voegen) zonder extra belasting op de basislaag te plaatsen of de veiligheid ervan in gevaar te brengen, wat leidt tot een hogere transactiesnelheid.

Flexibiliteit:

Modulaire architectuur maakt het mogelijk voor ontwikkelaars om hun specifieke uitvoeringsomgeving aan te passen zonder de veiligheid van de basislaag in gevaar te brengen.

Ze mogen verschillende lagen selecteren; zo kan een rollup ontworpen voor high-frequency trading zijn virtuele machine optimaliseren voor snelheid, terwijl een gaming-gerichte rollup prioriteit kan geven aan NFT-transacties.

Soevereiniteit:

Hoewel nog steeds gebruikmakend van gedeelde infrastructuur, kunnen projecten hun eigen specifieke, soevereine ketens (ook bekend als AppChains of RollApps) implementeren met aangepaste bestuurs- en vergoedingsstructuren die zijn afgestemd op hun specifieke toepassing.

Kostenefficiëntie:

Met modulaire architectuur is elke keten niet verplicht om zijn eigen validator-set te draaien. Het bundelen van transacties en het gebruik van goedkopere datatoegankelijkheidsniveaus verlaagt de transactieprijzen voor eindgebruikers aanzienlijk.

Nadelen van Modulaire Architectuur

Systeemcomplexiteit:

De grootste belemmering van de modulaire architectuur is de dramatische toename van de systeemcomplexiteit in vergelijking met een eenvoudige, monolithische keten. Het bouwen van een modulair systeem vereist coördinatie van meerdere onafhankelijke componenten die vaak worden beheerd door verschillende teams of protocollen, wat tal van nieuwe faalpunten introduceert en geavanceerde cross-chain berichtmechanismen vereist. Zelfs de ontwikkelaars moeten de nuances van de hele stack begrijpen, van de consensusregels van de L1 tot het bewijssysteem van de L2 en de specifieke kenmerken van de DA-laag. Dit vereist een hoger expertiseniveau.

Conditionele Beveiliging:

In modulaire architectuur is de veiligheid van een L2 (Executielaag) afhankelijk van de L1 (Consensus/Afwikkelingslaag) die zijn taken correct uitvoert, en de L2 die de beveiligingsmechanismen van de L1 correct gebruikt. De veiligheid berust op een "eerlijke minderheid" van validators om een bewijs van fraude te posten tijdens een uitdagingsperiode. Als niemand het bewijs post, kan een frauduleuze statustransitie onopgemerkt blijven.

Interoperabiliteitsrisico:

Modulaire architectuur leidt van nature tot een ecosysteem van diverse, gespecialiseerde ketens, wat kan resulteren in fragmentatie. Ze vertrouwen op complexe cross-chain bruggen om activa en gegevens tussen lagen te verplaatsen. Deze bruggen zijn notoir complex en zijn historisch gezien het doelwit geweest van de grootste beveiligingslekken in de cryptoruimte.

Economische Afstemming:

Het ontkoppelen van functies kan uitdagingen creëren bij het afstemmen van prikkels tussen de verschillende lagen. Een laag die uitsluitend gericht is op een utility-functie zoals datatoegankelijkheid, kan moeite hebben om een hoge waarde te accumuleren voor zijn native token in vergelijking met een executielaag die applicatievergoedingswaarde genereert, waardoor het moeilijk wordt om een voldoende grote en veilige set van validators te stimuleren voor het kern-DA/Consensus-netwerk.

Conclusie

Hoewel modulariteit op dit moment geen wondermiddel is, is de impuls duidelijk. De toekomst van blockchain is verschoven van het monolithische ontwerp en is niet langer één gigantische keten om alles te overheersen, maar een modulair ecosysteem van gespecialiseerde, interoperabele netwerken, elk uitblinkend in zijn taak, beschermd door gedeelde infrastructuur en gelijktijdig schaalbaar.

Net zoals Celestia-medeoprichter Mustafa Al-Bassam het zegt:

"Modulariteit is voor blockchains wat de TCP/IP-stack was voor het internet."

— Mustafa AI-Bassam

Naarmate projecten en een groeiend aantal op rollups gerichte bedrijven vorderen, zal de modulaire these de volgende generatie blockchain-infrastructuur definiëren, wat uiteindelijk de schaalbare, gedecentraliseerde toekomst van Web3 mogelijk maakt.

Dit artikel is bijgedragen door een externe schrijver: Premalynn.

Disclaimer: De inhoud gecreëerd door LBank Creators vertegenwoordigt hun persoonlijke perspectieven. LBank onderschrijft geen enkele inhoud op deze pagina. Lezers dienen hun eigen onderzoek te doen voordat zij actie ondernemen met betrekking tot het bedrijf en dragen de volledige verantwoordelijkheid voor hun beslissingen, noch kan dit artikel worden beschouwd als beleggingsadvies.