A&T 观点：Danksharding、Celestia 和区块链层次结构

原标题：

01 前言

区块链分层结构 = 分解区块链层 = DBL

目前市场上关于DBL的叙述不仅有Celestia，还有Danksharding，后者标志着以太坊正式进入模块化时代 >>>

►TL,DR;

02 正文1 ► 区块链的层级结构是怎样的？

区块链分层结构（感谢@polynya，个人认为这种说法比模块化区块链更准确）是指将计算/存储/共识三个基本步骤拆分为三个相对独立的层 主流的区块链架构是非分层结构，即，计算/存储/共识三部分由同一批节点执行。

2 ► 区块链层级结构的价值是什么？

产能扩张YYDS！

如果不想在不可能三角上做任何妥协，又想提升Monolithic Blockchain的性能，只能寄希望于更好的硬件支持。

遗憾的是，目前的硬件似乎无法支持这样的需求（建议阅读Vitalik的解释）

Celestia 联合创始人 Mustafa Al Bassam 对可扩展性的令人难以置信的深刻解释

而DBL作为一种新的范式，可以让我们在不妥协/尽可能少的情况下实现区块链的扩展。 其背后的逻辑如下：

DBL结构下的节点只需要专注于存储/计算/共识三项中的一部分，工作量大大减少，因此更多的硬件设备可以支持节点的运行，即当面临一个更大的块容量，仍然可以保证网络安全。

定制能力也很重要，甚至比扩展能力更有价值！

zkVM，uVM，我们看到在以太坊L2层面，已经有项目突破了EVM的限制，进行了自己的定制！

而Celestia无疑在定制化的道路上走得更远：节点可以通过单边分叉的方式升级自己的版本，以自己认为合理的方式解读底层的交易数据。

3 ► DBL总结与比较

图1，1到5的分数越高，程序在这一项的表现越好

考虑到Celestia进一步细化了分层架构，这里进一步拆分以太坊的共识层：

这两部分在以太坊中都在一层完成，称为Consensus Layer（共识层）

基于这样一套分析框架，我们详细阐述了各个开发框架的核心特性和价值：

4 ► 以太坊系列

1.目前主流的Rollup模式（Current Rollup）

代表项目：Optimism、Arbitrum、StarkNet、Zk-Sync、Scroll、Fuel

这种解决方案可以称为分层扩展的开始（Nervos 确实更早，但在市场知名度方面更弱）：安装一个外部执行层，并将这个执行层的最终共识交付给以太坊层。 结束;

设计的好处：通过共享固定成本以及一些压缩技术来降低存储交易数据的成本。

2. 当前有效性（Current Validium）

代表项目：Anytrust（by Offchain-labs）、ZkPorter（by Matter Labs）

作为Rollup的变种，Validium方案的DA层不再由以太坊负责，而是通过一些链下结构提供DA支持。

与Rollup相比，Validium具有更高的可扩展性（区块有限的空间不再需要存储DA相关数据），但同时也放弃了一定的安全性（毕竟DA层的安全性不再得到保障通过以太坊）；

目前市面上的Validium在DA层（DA委员会、主管等）的选择上有很多方案，都在不同程度上削弱了安全性，但整体安全性相比Rollup有明显削弱。

3. 分片

代表项目：太难了以太坊架构，目前只有这一个，没有分号

作为ETH 2.0的最新设计，Danksharding在“DBL”的道路上比Rollup和Validium走得更远：

将 DA 分离成一层（比 Rollup 更高效），但仍在以太坊的安全范围内（比 Validium 更安全）；

Txs Sequence Consensus 和 Global State Consensus 拆分成了两步（虽然还是一层实现），大大降低了 Global State Consensus 的门槛；

设计的好处：能够在不损害整个区块链网络安全的情况下实现大块（代表更高的可扩展性）。 其逻辑是让验证节点只验证所有交易的一部分（即更大的区块不会给验证节点带来额外的负担）

如果对Danksharding的细节感兴趣，可以参考Delphi Digital的解释

5 ► 宇宙系列

作为一个完全火爆的DBL概念设计，Celestia的基本概念极其新颖：Celestia只负责DA层和Txs Sequence Consensus

主权链

代表项目：无

这是Celestia最原始的（也可以称之为基础）架构，即Celestia只关心DA和Txs Sequence Consensus，上面两层的Global State Consensus和Execution是可以自由发挥的。

之所以称为“Sovereign Chain”，是因为该链的运营者（当然也可以是Rollup）可以在Global State Consensus上自由发挥，即某一时刻网络的最终状态为由链的运营者独立决定（而不是以太坊的 Rollup 的最终状态由以太坊 L1 的节点共识决定）：我们将这种对链的最终状态具有独立决策权的情况称为主权，Sovereign .

当然，需要注意的是，主权链的终极安全并没有得到Celestia的全面保护，比如：

即使主权链可以通过欺诈证明/有效性证明尽可能地避免链运营者的恶意行为，但这样的设计仍然完全取决于主权链层的执行者，即安全性在很大程度上取决于主权链Chain本身不能完全依赖Celestia，更不能像以太坊框架下的Rollup那样继承以太坊强大的安全性。

但我还是很佩服这种架构以太坊架构，即使是和其他 Celestia 系列的架构相比：

执行汇总

代表项目：Cevmos、dYmension、Eclipse

Execution Rollup 的设计是基于 Celestia 构建一个通用的 Global State Consensus 层（这里称为 Hub，前面提到的 Cevmos 等代表项目都是这一层的体现），开发者可以以此 State Consensus Hub 作为基础来构建多个汇总；

这种设计有点类似于以太坊目前的 Rollup 框架：

与之前的一些方案相比，这套方案进一步降低了开发和运营 Rollup 的工作量：

但需要注意的是，该方案相比Sovereign Chain缺少很大一部分可定制的能力，即基于该框架的Rollup通常只能选择底层State Consensus Hub给出的几个开发框架，而主权不具有。

这样一个有些“中庸”的设计，某种意义上为区块链领域增加了一个选项，让我们拭目以待。

天体

代表项目：无

Celestia 和以太坊之间梦幻般的联系：Celestia 作为以太坊 Validium 的 DA 层，比 Data Availability Committees 和 Guardians 更安全。

如果你想知道不同DA层选项的详细分析，你可以查看这里

6 ► Ethereum VS Celestia——不同的DBL设计理念

你可能已经发现：Danksharding（包括其他以太坊系列产品）让以太坊Becon Chain（也称L1结构）负责Global State Consensus，而Celestia本身不负责Celestia系列的任何框架这部分。

以下是我个人提出的一些可能原因：

7 ► 除了以太坊和 Celestia 之外的 Nervos 系列 DBL 解决方案

作为早于 Rollup 的 DBL 方向的先行者，Nervos 在 2018 年发布了分层架构宣言：

虽然从图片上看和 Current Rollup 很像，但 Nervos 选择了 L1 级别的 UTXO（而不是以太坊的账户模型）：

Arweave系列

代表项目：SmartWeave、Ever.Finance

PS 这里的DA比较特殊：Arweave不仅会存储交易信息，还会存储最新版本的代码

本次设计使用Arweave作为原始DA层，带来了一个非常特殊的点：永久存储存储链上的DA = always-existing DA！

但是这个方案也有明显的缺点：

SmartWeave作为Arweave官方推出的智能合约开发框架，允许开发者在智能合约层面进行开发；

Ever.Finance 是 SmartWeave 的抗 DDoS 优化版本；

多边形系列

代表项目：无

Polygon 在 DBL 的方向上也提出了 Avail，作为对 Polygon 生态开发者可用选项的补充：