模块化区块链将区块链的核心组件分层处理，通过解耦执行层、结算层、共识层和数据可用性层的功能，显著提升了系统的效率和吞吐量。以Celestia为例，这种创新架构理论上可以将每秒交易量（TPS）提升至10,000，而以太坊的TPS只有15-30。这种明显的优势使得模块化技术成为区块链领域的重要发展方向，吸引了越来越多的开发者和用户关注，同时也带来了新的风险控制需求。
模块化架构的基本概念
模块化区块链的核心在于将各个功能组件解耦，形成专业化分工。执行层专注于交易处理与智能合约运算，结算层则专责最终状态的确认。这种设计使得每一层都能独立优化其性能，使系统整体效率提升。比如，执行层可以运用并行处理技术，同时结算层可利用零知识证明等方法来验证交易的有效性，从而缩短交易确认时间。
执行层与结算层的分离机制
分离执行层和结算层的机制十分关键。在此机制下，执行层可以专注于处理大量交易，例如Optimism在实际操作中将交易进行批量压缩，提交至以太坊的结算层，从而有效提升每批交易的处理数量。这种合作模式不但提升了吞吐量，也减轻了结算层的负担，使得整个网络的响应速度更快。
资源分配的显著优化效应
在传统的单片链设计中，每个节点都需处理所有层级任务，导致硬件资源需求呈现快速增长。这种模式使得早期以太坊的存储负担极高，而模块化架构则通过解耦减少了各层级的资源需求。例如，数据可用性层的节点只需存储较小的区块头，而传统的以太坊全节点则要存储上TB的完整历史数据。
这种优化效果使得Celestia的轻节点能够在资源受限的设备上运行，例如树莓派，并因此扩大了网络参与者的基数，从而进一步提升整体处理能力。
故障隔离与弹性扩展的优势
在模块化设计中，当某一层级出现瓶颈时，可以进行单独升级而不影响其他层的功能。例如，Avalanche当下的子网在NFT铸造拥堵时，仍能保持C链的结算功能，保证了系统的稳定性。此外，Polygon推出的Avail模块化方案中，应用二维Reed-Solomon编码技术提升数据分片存储效率，从而加强了系统的垂直扩展能力，这些都表明模块化设计的灵活和可扩展性。
深入了解：主权汇总（Sovereign Rollups）
主权汇总作为模块化架构的一个特殊形式，其执行层不仅处理交易，还兼具结算功能，但其数据的发布仍依赖底层链。这种设计允许开发人员自定义结算规则，有时被比作在Android系统中运行独立的应用商店。通过在Mocha测试网上的实践，主权汇总分层设计能够以每秒15000笔的速度处理转账，进一步展现了模块化架构的强大潜力。
总结：模块化区块链的未来
总的来说，模块化区块链通过各层的专业化分工，实现了TPS的显著提升，主要得益于并行处理、资源优化及弹性扩展等机制。然而，跨层通信可能会引入延迟，目前的平均延迟为2-5秒，且不同模块的安全假设也在进行相应差异化设计。伴随eclipse、Dymension等项目的推进，模块化生态或将重塑公链的竞争格局，同时也要求所有参与者在系统内保持对风险的高度关注与控制。
