區塊鏈模組化這個詞這兩年提的很頻繁，有別於 solana/aptos 等極致單片鏈，模組化提供了一種全新的擴容解題思路。
前有先驅 celestia，後有正統的 eigenlayer，starkware 將如何應對？
答案是 ——
AppChain 將至#
・加密貨幣 app 鏈 如何工作，改善現有網絡的優勢。
・通過發布 app 鏈以改善可擴展性，可定制性和生態系統性。
・通過在 StarkX/Cosmos/Polka Dot 系統中構建 App Chains 可以有效利用網絡的流動性、令牌經濟學和共識協議。
・但是 App Chains 也有一些局限性，包括安全性、可組合性、繁瑣性以及在非常受歡迎的情況下存在的攻擊。
・通過在 Stark 網絡上構建它們，可以獲得來自 L1 的安全性和 L2 的可互操作性。
・因此，當應用程序構建者想要快速部署應用程序時，通過構建 App Chains 可能是一個好的選擇。
・但是，仍需要考慮建立 app 鏈所需的時間和資源以及挑戰，然後才能決定是否構建。
遷移至 app 鏈的原因，擴展性，可定制性，生態系統，
應用鏈的限制原因：安全，可組合性，簡單
應用鏈該有的結構，L3 實現擴展性，L2 實現可組合性，L1 實現安全
App 鏈的選項
celestia 引導的模組化#
模組化設計解決可擴展性問題#
單片式區塊鏈的問題在於，它們受到了「區塊鏈三難困境」的束縛。由於同一個區塊鏈的 L1 層要負責提供使區塊鏈之所以成為「區塊鏈」的三個底層組件 (即共識、執行和數據可用性)，優化其中一個屬性就會對其他兩個屬性帶來約束。
模組化的區塊鏈 (Modular Blockchains) 采用了目前單片式區塊鏈 L1 的三大組件 (共識、執行和數據可用性)，並將它們進行了劃分。就像勞動分工一樣，將這三個組件進行拆分後，使我們能夠優化每個組件，並生產出更好的產品，使得整體大於部分之和。
(1) 透過 PoS 驗證者實現模組化安全#
透過 PoS 機制，不再需要特定的計算機來負責網絡安全，現在所有計算機都可以用於負責網絡安全。由於 PoS 代幣可以在任何聯網的計算機上進行質押，這體現了為資產本身提供安全性的價值。
在 PoS 共識中，以前維護 PoW 網絡的物理 (挖礦) 資金成本轉變成了購買 PoS 代幣的成本，從而提高了資產的資本效率。與物理挖礦硬件不同，PoS 資產不會隨著時間的推移而退化，因此 PoS 驗證者基本上不需要透過售出資產來支付運營成本。
(2) 數據可用性的最大化：分片#
增加區塊鏈吞吐量的一種方法是將區塊鏈拆分為多個稱為分片的鏈。這些分片有自己的區塊生產者，並且可以相互通信以在分片之間轉移代幣。分片的目的是將網絡中的區塊生產者分開，這樣，不是每個區塊生產者都處理每筆交易，而是將他們的處理能力分成不同的分片，只處理一些交易。
通常，分片區塊鏈中的完整節點將為一個或幾個分片運行一個完整節點，並為每個其他分片運行一個輕客戶端。畢竟，任何為每個分片運行一個完整節點的人都違背了分片的目的，即將網絡資源分配給不同的節點。
然而，這種方法有其問題。如果分片中的塊生產者變得惡意並開始接受無效交易怎麼辦？這在分片系統中比在非分片系統中更有可能發生，因為分片系統更容易受到攻擊，因為它在每個分片中只有幾個塊生產者。請記住，區塊生產者被分成不同的分片。
為了解決檢測任何分片是否接受無效交易的問題，您需要能夠保證該分片中的所有數據都已發布並可用，以便任何無效交易都可以用欺詐證明來證明。
(3) 透過 Rollups 實現模組化執行#
Rollups 處理交易的速度要比 L1 主鏈快幾個數量級，透過創建一個獨立於以太坊 L1 的鏈下交易執行環境，並在處理完交易之後更新 L1 的狀態，Rollups 無須承擔共識和數據可用性的責任。
Rollups 鏈不需要像高度去中心化的 L1 鏈那樣關注共識和數據可用性；相反，Rollups 鏈可以自由地在共識和數據可用性方面做出任何犧牲，因為 Rollups 鏈以加密的方式與以太坊 L1 緊密關聯。
Rollups 是一種僅使用區塊鏈作為數據可用性層來存儲事務的設計，但所有實際的事務處理和計算都發生在 rollup 本身上。這導致了一個有趣的見解：區塊鏈實際上不需要進行任何計算，但它至少需要將交易排序到塊中並保證交易的數據可用性。
這也是 Celestia 的設計理念，它是一個 “惰性” 區塊鏈，只做區塊鏈需要做的兩個核心事情 —— 以可擴展的方式訂購交易並使其可用。這使得它可用作匯總等系統的最小 “可插拔” 組件。
解決區塊鏈可擴展性問題，目前的方向主要是採用模組化設計的思路，執行層以 rollup 解決方案為主，共識和數據可用性目前以多鏈為主。
以太坊 2.0 的設計#
分片進一步放寬了所有主鏈節點下載所有數據的要求，而是利用一種稱為 DA 證明的新原語來實現更高的可擴展性。使用 DA 證明，每個節點只需下載一小部分分片鏈數據，知道其中的一小部分就可以共同重建所有分片鏈區塊。這實現了跨分片的共享安全性，因為它確保任何單個分片鏈節點都可以提出爭議，由所有節點按需解決。Polkadot 和 Near 已經在他們的分片設計中實現了 DA 證明，這也將被 ETH 2.0 所採用。
在這一點上，值得一提的是，ETH 2.0 的分片路線圖與其他路線圖有什麼不同。儘管以太坊的最初路線圖是像 Polkadot 一樣，但它最近似乎轉向了僅分片數據。換句話說，以太坊上的分片將作為 rollup 的 DA 層。這意味著以太坊將像今天一樣繼續保持單一狀態。相比之下，Polkadot 在每個分片具有不同狀態的基礎層上執行所有執行。
將分片作為純數據層的一個主要優點是，rollup 可以靈活地將數據轉儲到多個分片上，同時保持完全可組合。因此，rollup 的吞吐量和費用不受單個分片的數據容量的限制。有了 64 個分片，rollup 的最大總吞吐量預計將從 5K TPS 增加到 10 萬 TPS。相比之下，無論波卡整體產生多少吞吐量，費用都會受到單個平行鏈的有限吞吐量（1000-1500 TPS）的約束。
專用數據可用性層解決方案#
數據可用性證明#
數據可用性證明是一項新技術，它允許客戶通過僅下載該塊的一小部分來以非常高的概率檢查該塊的所有數據是否已發布。（數據抽樣檢查）
它使用一種稱為糾刪碼的技術（ CD-ROM 、衛星通信、二維碼都在用）。糾刪碼允許獲取一個塊，例如 1MB ，然後將其 “放大” 到 2MB 大，其中額外的 1MB 是稱為糾刪碼的特殊數據。如果塊中的任何字節丟失，可以通過代碼輕鬆恢復這些字節。即使多達 1MB 的塊丟失，也可以恢復整個塊。即使 CD-ROM 被劃傷，它也可以讓計算機讀取所有數據。
這意味著，為了使一個區塊 100% 可用，區塊生產者只需要將其中的 50% 發布到網絡上。如果一個惡意的區塊生產者想扣留哪怕是 1% 的區塊，他們必須扣留 50% 的區塊，因為這 1% 可以從 50% 中恢復。
有了這些知識，客戶可以做一些聰明的事情來確保區塊的任何部分都沒有被扣留。他們可以嘗試從塊中下載一些隨機塊，如果他們沒有成功下載這些塊中的任何一個（即該塊在惡意塊生產者未發布的 50% 的塊中），那麼他們將認為塊不可用。
在嘗試下載一個隨機塊後，他們有 50% 的機會檢測到該塊不可用。兩塊之後，有 75% 的機會，三塊之後，有 87.5% 的機會，以此類推，直到七塊之後，有 99% 的機會。這非常方便，因為這意味著客戶端可以通過僅下載一小部分來檢查整個區塊是否已發布的可能性很高。
數據可用性證明要求網絡中的輕客戶端數量最少，以便有足夠的輕客戶端發出樣本請求，以便它們可以共同恢復整個塊。也就是說，網絡中輕客戶端節點越多，網絡就越安全。
Celestia 方案的優缺點#
與 ETH 2.0 的 DA 分片類似，Celestia 充當了數據可用層，其他鏈（rollup）可以插入以繼承安全性。Celestia 的解決方案在兩個基本方面與以太坊不同：
- 它不會在基礎層執行任何有意義的狀態執行（而 ETH 2.0 會）（ETH 作為 L1 層，上面還會有很多 Dapp 和 NFT 項目，經常會導致 Gaswar，搶佔 Rollup 的區塊確認空間以及帶來高昂的 gas base fee）。這使 rollup 免於高度不可靠的基礎層費用，在有狀態的環境中，這些費用可能會因為代幣銷售、NFT 空投或高收益農耕機會的出現而飆升。Rollup 消耗相同的資源（即基礎層中的字節）以用於安全性，並且僅用於安全性。這種效率允許 rollup 費用主要與該特定 rollup 而不是基礎層的使用相關聯。
- 由於 DA 證明，Celestia 可以在不分片的情況下增加其 DA 吞吐量。DA 證明的一個關鍵特性是，隨著更多節點參與採樣，就可以存儲更多數據。在 Celestia 的例子中，這意味著隨著更多的輕節點參與 DA 採樣（沒有中心化），區塊可以變得更大（更高的吞吐量）。
與所有設計一樣，專用的 DA 層也有一些缺點。一個直接的缺點是缺少默認的結算層。因此，為了彼此共享資產，rollup 必須實施方法來解釋彼此的欺詐證明。