手机有摄像头、电池、触摸屏等核心组件，同样，区块链也有核心组件。手机就是一台单机的好例子。它配备了所有需要使用手机的部件，但并没有提供太多定制选项。但是随着时间的流逝，如果你想要体验到更好的相机，你必须购买新手机。有了模块化的架构，你就不需要再花更多的钱。取而代之的是，您只需更换手机部件。

就像智能手机一样，区块链是由许多基本组件组成的：

共识：区块链的共识层通过计算机网络达成协议，提供排序和最终结果。

执行：该层运行指定代码处理实际交易，用户通常会通过签署交易、部署智能合约以及资产转移等方式与区块链交互。

结算：结算层在L2上验证活动，包括 rollup和结算层。它记录了实际区块链的最终状态。

数据可用性：公布和存储数据以验证状态转换的有效性。当发生攻击或操作错误导致区块生产者无法提供交易数据时，恢复和验证应该是最容易的。

单一式的缺点

简单来说，单个区块链独立完成所有的任务，而模块化区块链则把它们分解成不同的软件。

这又回到了可扩展性三大难题的老掉牙问题。现有的单体区块链往往在安全与扩展性两方面进行优化。比特币和以太坊更加强调去中心化和提高安全性。但是随之而来的是交易处理性能的不足。分散化链通常不具备执行事务的高带宽。以太坊的上限是每秒20笔交易，而比特币则要低得多。如果我们想将这些协议应用到全球，每秒20笔交易是远远不够的。有些单体链至少理论上能使我们更接近全球规模，因为它们的 TPS和总吞吐量都很充足，但是往往缺乏分散。因此，模块化体系结构的目标就是把区块链的一些工作外包出去，同时还能制造出更多性能优良的链，同时保持去中心化。

主权国家

主权 rollup不同于传统的以太坊 rollup，它不依赖L1智能合约来验证和添加区块。取而代之的是，区块直接作为原始数据发布到链中， rollup中的节点负责验证本地分叉选择规则，从而找到正确的链。这样结算的责任从L1转移到 rollup。

不同于传统的 rollup，主权 rollup和 Celestia之间没有建立信任的桥梁。这可能是个负面因素，因为用户希望桥梁尽可能地减少信任，但是它确实让主权 rollup拥有了通过分叉独立升级的优势。与非主权 rollup提供的升级相比，这使得协调更容易实现，更安全。严格来说，它并不是 rollup，因为 rollup通常意味着一个统一的结算层和数据可用层。由于这个原因，主权 rollup也被简单的称为主权区块链。

为了方便开发者在 Celestia上创建主权 rollup, Celestia创建了 Rollmint代替 Tendermint作为共识机制。这使得 rollup无需通过 Tendermint程序直接将区块发布到 Celestia。通过这种设计，链背后的社区拥有完全的主权，不受任何其他权威的约束。不同于以太坊中的智能合约或者 rollup社区，这些社区受到以太坊社区的社会共识约束。

结算结算

结算 rollup具有独立的、模块化的结算组件.目前， rollup使用的是以太坊主链结算，但是还有其他的解决方案。以太坊链和其他非 rollup应用共享智能合约交易，使其容量缩小，缺乏专业性。

理想的 rollup结算层应仅允许 rollup智能合约与 rollup之间的简单转账，同时禁止非 rollup应用进行交易结算或使交易费用过高。

Celestia的设计为开发人员提供了一个标准的全局状态共识层，作为单一信任最小化集群的一部分，构建 rollup执行层。它也实现了在同一全局状态共识层上 rollup之间的信任最小化桥接。开发者会不会采用这种新的跨 rollup模式，我们拭目以待。

在 Polygon开发模块化体系结构来对抗 Celestia时， Cevmos、 Fuel和 dYmension等。在 Polygon模块化设计中， Polygon Avail是一个模块化的数据可用性和共识， Polygon区块链是一个结算层。

围绕 Ethernet生态系统

目前，以太坊是一个单一的区块链。大多数的L1区块链都属于单体区块链。正如移动电话一样，个别区块链的某些功能有时会落后于最新发行的区块链。为了解决目前以太坊的吞吐量瓶颈，开发者正在建立 rollup执行层来提高交易带宽。

rollup执行层是目前 Ethernet上使用最广泛的扩展方法。它是一个独立的区块链，具有更强的执行能力，它的净结果可以在以太坊进行结算，有效地继承了以太发（更好）的安全性和去中心化。

在更高的层次上， rollup就是一个区块链，它把它的区块净结果发布给另一个区块链。除此之外， rollup需要有欺诈和有效性的证明，以及没有权限插入交易的方法。为了实现这一点， rollup将数据同步到L1和L2部署的智能合约之间，这就是 rollup和侧链的不同之处。这些关键组件对于 rollup来说是非常重要的，如果没有这些组件， rollup就会被关闭或者审查。

目前，大多数 rollup具有 EVM兼容性，可以帮助以太坊开发人员方便地进行迁移，但是在计算效率和开发上，其他执行层可能表现得更好。用户需要的功能在 EVM兼容链中可能不存在，比如账户抽象。考虑到开发者的广泛偏好，这一趋势可能会持续下去，而且我们还会看到像 SolanaVM和 MoveVM执行层这样的新方案进入市场。

Validium

Validium是一种 rollup系统，它将数据移出链外，而不是存储在链上。Rollup系统的整体效率主要依赖于它的数据可用层。当这个层不能处理由 rollup交易排序器产生的数据时，交易处理遇到瓶颈。因此， rollup系统无法处理过多的交易，从而增加了手续费用和/或执行时间。

Validium使用链下式方案，它引入了更多关于信任的假设。如果你想提高以太坊数据可用性的链式解决方案，不妨考虑 Danksharding。

Danksharding

Danksharding可以整合以太坊，使它成为一个简化的平台，用于结算和数据访问。它的创新性在于它能够聚合多个概念。Rollup证明和数据验证都是在同一个区块内完成的，使得系统无缝且高效。rollup需要存储大量压缩数据才能维持正常运行。Danksharding提供了解决这个需求的解决方案，它可以为多个 rollup提供数百万 TPS。

Danksharding是一种分割网络活动，用来增加数据块空间的技术。数据块是以太坊中一种更加高效、标准化的数据格式，它能承载大量的数据， rollup使用它来降低成本。Danksharding使用了“数据可用抽样”，它允许节点只对少量数据进行检查，从而为未来的L2网络提供动力，同时实现以太坊直接交易。

Danksharding将继承所有以太坊本身的安全性和去中心化功能。但是，这种方法也有其弊端。由于以太坊相对缓慢的发展速度，我们可能要花几年时间才能把 Danksharding应用于以太坊。EIP-4844计划引入 Danksharding，这是实现 Danksharding的第一步。EIP-4844引入了一项新的交易，可以承载数据块，从而提高以太坊的性能。这种专门的 rollup数据存储系统为更具性价比的收费市场铺平了道路。

如果您想快速获得数据可用层，但是又不想等待 Danksharding发布，怎么办？塞莱斯蒂亚或许是答案。

Fuel

Fuel是一种不兼容 EVM的执行层，它能执行其他 rollup中无法完成的计算。Fuel同时也是第一个“模块化执行层”，它可以成为主权 rollup，结算链，甚至单体链。Rollup只是一个执行层，但是 Fuel的作用更大。Fuel指出，执行层可以具有创造性，优先考虑计算速度，而非 EVM兼容。

Kindelia

Kindelia除了是计算速度最快的一层外，还拥有一套独特的证明系统，利用了它的虚拟机。Kindelia的 HVM提供了一种几乎瞬时证明检查器，内置在智能合约语言 Kind中。Kind是必不可少的，因为智能合约能够证明代码安全，没有被利用，并且正确地运行。这种设计能够解决智能合约编码不正确的问题。

围绕塞莱斯蒂亚的生态系统

对于那些无法等待 Danksharding的项目，一种可能的选择就是利用链外数据可用性解决方案。正如 Validium利用 DAC （DAC）来证明数据的可用性。但是，由于它依赖多重签名，而且无法验证 DAC目前是否诚实或者过去是否诚实，因此这种方法并不安全。

与 DAC相比， Celestium提供了更安全的选择。使用 Celestium，数据证明是由整个 Celestia验证器组押注的，也就是说，如果 Celestium提供了错误的信息，他们将受到惩罚，可能会损失很多钱。这种即时机制非常严格，不像 DAC那样有任何惩罚。

此外，用户还可以通过对区块中的数据可用性取样，检验量子引力桥来验证 Celestia的真实性。量子重力桥是 Celestia和以太坊之间的单向消息传递桥梁。

Celestium和 Danksharding都是利用数据可用性抽样（DAS）对所有数据进行验证。DAS允许节点下载随机片段以确保区块的可用性，并且当某个区块丢失时会发出警报。这个报警系统只是 DAS机制（如 Celestia）中采用欺诈证明机制的一部分。在 Danksharding这样的有效性证明 DAS机制中，由于有效性证明保证抹除码和承诺的正确性，所以不需要警报系统。这些机制降低了区块数据隐藏的可能性，确保众多节点随机检查区块。

数据取样是使 Celestia和 Danksharding如此安全的原因。至少用户能很快发现问题，而对于像 DAC这样的黑匣子来说，问题可能会被隐藏起来。

单体区块链

许多有关模块化区块链的文章通常宣称单体L1相对于新型模块化解决方案来说已经过时了。但是这种观点并不完全正确，因为上述扩展解决方案的主要问题之一就是增加了整个系统的信任问题。尽管我们已经讨论过，大多数 DAC和 validium可能是不安全的，但是这个问题甚至可以延伸到执行层（rollup）。

今天使用最广泛的 rollup虽然保证了数十亿美元的安全，但仍然没有真正实现中心化。此外，模块组件之间的桥梁，主要是主权的 rollup，也面临着跨链桥梁面临的不安全问题。最后，基于模块化堆栈的开发增加了复杂度；对于一些开发人员来说，这可能是个挑战。我们希望最终 rollup能够解决所有这些问题，并使之完全分散。然而，单体L1也在尝试不采用链下式的创新方式，而在这段时间里，可能会变得同样分散。