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基於IOTA 2.0的Assembly會是模組化公鏈市場新秀嗎？

LD Capital

閱讀本文需 23 分鐘

Assembly 配合 IOTA 2.0，可以提供 Web 3.0 時代對於模組化公鏈的各項需求。

原文標題：《Web3 時代的模組化公鏈探索之路 - 基於 IOTA 的 Assembly》

原文作者：李希，LD Capital Research

模組化公鏈趨勢

如果一直保持對公鏈技術進化之路的關注，你一定會對「模組化」這個詞不陌生。

2022 年，Web3 作為一個出圈概念，對於承載這個概念的底層基礎設施 - 公鏈，自然而然提出了新的要求。雖然單鏈層面依舊有著最佳的可組合性，Solana 也在 TPS 方面似乎做到了最好，然而受限於經典不可能三角的制約，在去中心化和安全性上都做出了一定的妥協 — 或者說犧牲。近來連續兩次的宕機事件似乎讓人們看到了單鏈系統的限制（當然，Solana 理論上未來同樣可以部署 Rollup 進行擴展）。

另一方面，ETH L2 終於正式上線，Arbitrum 和 Optimism 為我們展示了基於欺詐證明 Rollup L2 的可行性，基於密碼學有效性證明 Zk-Rollup 的 Starkware 與 Zk-sync 不出意外 2022 年也會正式投入使用。ETH 通過 L2 擴展為模組化公鏈開了一個好頭。

然而這帶來一個新的思考 - ETH 是否是承載模組化公鏈最佳的 Layer1 選擇？

ETH 是否是最佳模組化選擇

單就目前而言，我們可以看到的問題有如下三個：

「1」多個 L2 之間強烈的流動性割裂 - 基於 ETH Rollup 的 L2 目前來說熟悉的已經有 8 位選手：Arbitrum、Optimism、Starkware、Zk-sync、Polygon、Aztec、Boba、Metis；未來看到 10-20+的 Rollup 出現相信不會意外。雖說跨鏈橋在一定程度上可以緩解這種問題，但 V 神近期也同樣發文表示：「未來將是「多鏈」而非「跨鏈」，跨鏈橋存在基本安全限制。」【1】

「2」ETH 2.0 POW 轉 POS 的時間未定，分片更是暫時性擱置，對於完全擴容的時間預期上充滿了大量不確定性 - 這是由 ETH 的技術歷史包袱所導致。

「3」許多人沒有意識到的第三點，但也許是最為重要的一點，即 ETH 的生態歷史包袱 - ETH 自身的 L1 會與 L2 爭奪資源，至少在未來可見的數年之內。

我們把這一點做稍微詳細一點的展開，這點很重要，也是關係到我們投資 Assembly 的一個重要原因之一。

ETH 目前的擴容方式是 Rollup，無論是欺詐證明還是 ZK-Rollup【2】，L2 自身擔任 Excecution Layer-執行層（簡稱 EL），然後把所有 TX 打包壓縮，定期上傳到 ETH L1。在這裡，ETH L1 擔任了兩個角色，一是 Rollup 的 Settlement Layer-結算層（簡稱 SL），同時又是 Rollup 的 Data Availability Layer-數據可用性層（簡稱 DA）。

圖片來源：https://coinyuppie.com/understand-zk-rollups-how-to-bring-a-paradigm-shift-in-the-crypto-ecosystem/

從 SL 角度來談，所有的結算 TX 都要與 ETH L1 上的原生 DAPP 來爭搶資源，這在平時不是多大問題，但當發生 Gas War 時（如果 L1 上發生大量清算，或是爆款 NFT 出現爭搶 Mint），所有的 Rollup 性能都會受到較大影響。

從 DA 角度來看，以太坊 L1 上的資料存儲是一個非常昂貴的選擇，這也是為什麼目前 Arbitrum 與 Optimism 的交易費用相對於 ETH L1 來說便宜許多，但相對於 Alt L1 來說仍然昂貴 - 因為 DA 層的費用降不下來（ZK-Rollup 因為更高的資料壓縮比所以理論上可以比 Optimistic Rollup 費用更低）。

圖片來源：https://twitter.com/deversifi/status/1424732007431643137

所有這些原因，都源於 ETH 的生態歷史包袱 - 即在未來可見的幾年之內，ETH L1 上的 DApp 經濟活動不會停止，所有這些活動都會與 Rollup 争搶 ETH L1 那昂貴又稀缺的資源。

有沒有可能一條 Layer1 單獨只做 SL+DA，而不去做任何 DApp 的 EL？

當然可以，新生代的公鏈比如波卡，中繼鏈就只負責 SL+DA，所有的數據處理由平行鏈完成。Cosmos 這邊，甚至有像是 Celestia 這樣的設計【3】，把 DA 這一層單獨提煉出來，為其他所有的 Rollup 提供 DA 服務，也專注於這項服務。

當然，我們可以爭論，ETH L1 的安全性是最好的，安全就是 SL 和 DA 是最佳選擇。然而，市場如果單純看重安全性的話，也斷然不會誕生現在這個五彩繽紛的多鏈時代，就連 ETH 正統 L2 的 Starkware，都會給用戶提供 DA 層放在 Starkware 自身而非 ETH L1 的「便宜」選項。在安全與性能的權衡下，我們一定會看到各種不同的模塊化解決方案。而基於 IOTA 的 Assembly 智能合約層，是我們認為非常值得探索的另一個模塊化方向。

基於 IOTA 的模組化之路

IOTA，也許是一個淡出了許多老投資者記憶，沒有被許多新投資者聽說的項目。

但在 17-18 年那會，IOTA 是 DAG（有向無環圖）數據結構的三駕馬車之一，憑藉其獨創的 Tangle 帳本架構與高 TPS，佔據了加密貨幣市值前十排行榜相當長的一段時間。後來整個區塊鏈行業進入智能合約為主導的 DeFi 時代，IOTA 逐漸淡出人們的視野，DAG 類型公鏈的代表也被 Fantom、Avax 等新一代支持合約型所接替。

IOTA1.0 時代的特點如下【4】：

1. 高並發，高 TPS

2. 基於 UTXO 模型，無 Gas fee

3. 不支持智能合約

4. 中心化的 Coordinator 協調器（由基金會提供）

由此可見，雖然低費用與高 TPS，但其無合約支持與中心化節點的方式與當前區塊鏈主流發展大相徑庭，這也是 IOTA 過去幾年淡出人們視野的主要原因。

然而隨著 2022 模組化公鏈趨勢的到來，以及 IOTA2.0 和 Assembly 的發布，我們有理由相信，IOTA 有希望在模組化公鏈市場佔據一席之地。

Assembly 配合 IOTA2.0，可以提供 Web3.0 時代對於模組化公鏈的各項需求：

1. 高 TPS - 底層的 Tangle 帳本 DAG 數據結構保證了高並發 TPS

2. 可擴展 - 類似 Cosmos 或是波卡的多鏈網路，可以不斷部署新的合約鏈

3. EVM 兼容，同時支持 Web Assembly

4. 開發者可靈活定制各個鏈的激勵與費用等

5. 無 MEV

6. 共享安全

Assembly 的技術簡介

Assembly 的技術白皮書已經發布，在這裡做一個簡單的摘要，介紹一下 Assemly 最為核心的幾個技術特點【5】。

圖片來源：https://assembly.sc/

1. 底層基於 DAG 的 UTXO

以 BTC 為代表的 UTXO 帳本的特點是允許並發寫入，在可擴展性上相對於以 ETH 為代表的帳戶模型有著極大的優勢。然而，帳戶模型因為有全局和客觀狀態的存在，天然適合智能合約，其圖靈完備性與功能性遠勝基於 UTXO 的腳本，這也是為什麼目前絕大多數智能合約鏈都是基於帳戶的模式，而非 UTXO。但反過來想，在模塊化的堆棧中，如果一個 UTXO 的 L1 只需要負責結算，而不需要處理任何合約與運行 Dapp 呢？

不支援智能合約反倒成為一種優勢，因為不會有任何來自 L1 的 DAPP 與 L2 爭搶資源，同時 L1 的處理在 UTXO 和 DAG 模型下因為可以理論上支援海量高並發，從而在支援的 L2 數量上有著巨大的優勢。

2. 組合層（Assembly）- 第 1.5 層（Layer1.5）

組合層（Assembly）可以看成 1.5 層，這是一個智能合約架構層，在組合層上搭建的各個智能合約鏈才是真正的第 2 層（Layer2）。

圖片來源：https://www.iota.love/202201/iota-smart-contract-whitepaper/

為了方便理解，你可以把 IOTA+組合層整體看作類似波卡中繼鏈的一條 L1，所有接入組合層的合約鏈就像是波卡上面的平行鏈，作為 L2 出現。

組合層本身和其他公鏈的節點驗證類似，提供自身代幣 ASMB 的 POS 質押，出現錯誤或是惡意行為時將會被罰沒（slash），ASMB 代幣同時也是整個 Aseembly 生態的治理憑證，包括鏈的配置、委員會輪換參數、各個鏈的 Gas 收費設定等等。

3. 共享安全

多鏈並行結構，共享安全是個繞不開的話題。因為只要存在著跨鏈調用的場景，那麼安全性弱的鏈必然成為木桶理論裡最弱的一塊短板，從而影響這個木桶的整體安全性。在新的「原生模塊化公鏈」裡，波卡以插槽拍賣的形式實現嚴格共享安全。

Cosmos 暫時則是鬆散的各鏈自製，完全沒有共享安全（2022 年的 Cosmos 2.0 版本也會引入基於 Atom Hub 的共享安全）。Avax 則是以每個子網分配「整體驗證者池的一個指定子集」來實現了相對共享安全。不難看出，波卡對安全要求最高，但插槽拍賣也讓許多項目望而兴嘆；Cosmos 最為靈活，但目前安全性飽受質疑；Avax 的子網驗證設計則在兩者之間，相對均衡。

Assembly 用的是類似 ETH2.0 欺詐證明 Rollup 的形式，每個驗證者通過質押資產作為安全擔保，任何第三方都可以通過監視鏈的活動在驗證者更新錯誤鏈狀態時提供欺詐證據，並獲得獎勵。這樣保證了只要驗證者委員會中只要有一個誠實的驗證者，便可以保護鏈的狀態不會被惡意轉換。

當然，你可能會有一個疑惑，在 ETH 裡驗證者資產質押、「裁決」欺詐證明、質押資產罰沒（slash）這些事，是通過 ETH 主鏈上的智能合約完成的。這個智能合約充當了「最高法院」的職責，也變相實現了所有 Rollup 鏈的共享安全。可 IOTA 自身 L1 並不支持合約，那最高法院這個職責，由誰來承擔？

答案是—在 Assembly 上面創建一條單獨的智能合約鏈，來實現所有必要的「最高法院」邏輯，並負責其他所有智能合約鏈的安全，這條特殊的鏈叫做「根鏈」。而根鏈之所以擁有最高的安全性，是因為它的驗證人是一組特殊節點 - 根據白皮書說法，在 IOTA 2.0 帳本中，根鏈的驗證者將從所謂的高 mana 值節點中選擇。高 mana 驗證者是 L1 IOTA 節點的所有者，以訪問 mana 和共識 mana 作為權重因子，在 L1 節點上以去中心化的方式選擇。

這也引入了一個繞不開的話題，即底層 L1 的 IOTA 2.0 與它的 Mana 系統。

4. IOTA 2.0

與 1.0 版本相比，IOTA 2.0 有了許多技術上的更新與迭代，這裡簡述下最為重要的兩個【6】:

一是移除協調器 - 協調器是網路中的一個特殊節點，可以保護網路免受攻擊並協助確認交易，但基金會提供的協調器使得整個網路中心化程度較高。IOTA2.0 最為重要的一項改進便是移除協調器（分為三個階段來實現，目前處在第一階段，即將進入第二階段）。

二是引入了 Mana 系統 - 任何一個區塊鏈或者說分佈式帳本系統，防止女巫攻擊與控制網路擁塞都是最為核心安全與功能要求，POW 和 POS 等共識機制很大程度上也是基於此出發。IOTA 嚴格意義上來說不是區塊鏈，因此也沒有傳統意義上的 POW 與 POS，而是使用了 Mana 系統。

Mana 被用於衡量不同模組的影響，包括 FPC 投票、dRNG(分佈式隨機數生成)、autopeering(自動配對) 和擁塞控制。簡單來說，你可以把他近似理解為一套似於節點聲譽系統的方式，Mana 值越高的節點，其誠信度和安全性也就越高。同樣的，對於 L1 上帳本的切身利益關係也最為緊密。所以上文提到的，通過高 Mana 驗證者對於根鏈的驗證，L2 上智能合約鏈的安全假設就可以近似等同於 IOTA L1 帳本的安全假設。

寫在最後的話

本文的最後，再次回顧一下文中最早提出的模塊化公鏈結構。如果說一個 Layer1 有類似 Rollup 技術的 Layer2，同時又可以做到：

「1」相對安全 - 16 年主網上線運行至今 6 年無重大事故；

「2」高 TPS、低費用、可擴展；

「3」沒有任何基於 L1 的 DAPP 與 L2 爭搶資源 - L1 只做結算或是結算+DA。

IOTA2.0 正是我們找到的這樣一個 Layer1。我們絲毫不會懷疑，在模塊化公鏈的浪潮下，ETH 將繼續作為龍頭引領公鏈賽道的技術創新。與此同時，在 Assembly 智能合約層的 Layer2 加持下，我們也非常看好 2022 年 IOTA2.0+Assembly 在模塊化公鏈的市場佔據一席之地。

參考資料

【1】twitter.com/VitalikButerin/status/1479501366192132099

【2】docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/layer-2-scaling/zk-rollups

【3】celestia.org/technology

【4】www.iota.org/solutions/technologies

【5】wiki.assembly.sc

【6】www.iota.love/202201/iota-smart-contract-whitepaper

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