通过共享排序和卷叠元层实现模块化区块链互操作性的结构优化 @EspressoSys , @Calderaxyz , @commonwarexyz 模块化区块链结构通过分离执行、数据可用性、共识和结算功能来确保可扩展性和灵活性，但同时也暴露了系统性的互操作性问题。在每个卷叠独立处理交易和维护状态的结构中，虽然链间的数据传递是可能的，但将跨多个卷叠的交易作为一个原子执行单元进行处理在结构上是困难的。这一问题源于简单的消息传递或桥接技术的局限性，根本上是由于无法保证交易处理的顺序而引发的，这一点通过多项研究和实现案例得到了证实。 现有的基于桥接的互操作性主要集中在链间消息的传递上，这在数据移动上是有效的，但并未保证执行的并发性和一致性。当不同的卷叠通过各自的排序器对交易进行排序时，可能会对同一事件产生不同的处理顺序，这会导致跨卷叠执行中的竞争状态和非确定性。在这种背景下，互操作性的核心限制显然不是消息传递，而是顺序排序，因此共享排序的概念应运而生。 共享排序是指多个卷叠通过单一的排序层共同确认交易顺序的结构，Espresso系统通过去中心化的共识机制实现了这一点。Espresso的HotShot共识为参与的卷叠提供了一致的全球交易顺序，从而确保跨多个卷叠的交易批次可以以相同的顺序执行。这种排序保证是与各个卷叠的执行逻辑分离提供的，因此在保持执行环境多样性的同时也实现了原子执行。此外，通过Tiramisu协议公开且基于规则地处理交易排序过程中产生的经济价值提取，从而减轻了顺序操控带来的不公平性。 为了在共享排序提供的排序层上实现卷叠间的合作，需要额外的协调层。Caldera的元层作为这种角色的编排基础设施，在保持各个卷叠的自主性的同时提供了共同的接口和操作程序。元层支持基于意图的桥接和标准化的跨卷叠调用方式，从而使各个卷叠能够在不构建单独定制桥接的情况下进行交互。此外，通过协调卷叠的部署、设置和升级过程，元层还减少了操作复杂性。 这种上层协调结构在下层使用的技术组件具有一定程度的一致性时会更有效地运作。commonware在这一点上采取了以原语为中心而非框架的方式，将与共识、网络、存储、执行相关的核心组件以可重用的软件库形式提供。例如，包含基于BLS的加密和缓冲签名结构的共识模块、标准化的P2P网络组件、利用Merkle Mountain Range的状态存储结构可以在不同的链或卷叠中以相同的方式使用。这些组件不依赖于特定的链，实际上在Noble的EVM基础层1转换案例中，通过组合各个原语实现了亚秒级的确定性和开放的智能合约环境。 在共享排序、卷叠元层和模块化原语结合的结构中，互操作性优化以不同于以往的方式进行。交易首先通过共享排序器确定全球顺序，然后通过元层提供的标准接口传递给各个卷叠，并在基于共同原语的执行环境中一致地处理。在这个过程中，不需要单独的桥接逻辑或状态同步设备，互操作性作为基本执行特性而非附加功能进行运作。然而，这种结构也内含物理网络延迟或层间协调成本的限制，并且特定组件的错误或中断可能会同时影响多个卷叠。 在整个堆栈中，信任和治理在各层之间是分散的。在共享排序层中，通过去中心化的验证者集合和惩罚机制进行行为验证是关键，而在元层中则需要对接口变更和升级程序达成共识。在原语层中，单个组件的安全性和审计质量起着重要作用，并且由于可以进行模块级替换，错误的影响范围相对有限。这种结构具有与传统单链模型不同的失败模式，组件的可替代性和恢复程序也被纳入考虑。 综合来看，共享排序、卷叠元层和可重用的模块化原语重新定义了模块化区块链环境中的互操作性，将其视为排序和协调的问题。这一方法摆脱了以数据传递为中心的交互，专注于结构性地一致化执行顺序和状态转移，从而使卷叠间的交互变得更加简单和可验证。这一结构通过迄今为止公开的技术文档和实现案例验证了其工作原理和效果，并在模块化区块链生态系统中确立了处理互操作性的一个成熟方向。