要点总结
- 区块链基础设施构成去中心化网络的基础层，涵盖共识、执行、数据可用性、存储、消息传递和开发者工具。
- 行业正在从整体式区块链向模块化区块链架构转变，诸如 Celestia 负责数据可用性，EigenLayer 提供再质押功能，以优化性能、灵活性和扩展性。
- DeFi、游戏、AI、NFT、身份认证和DePIN等领域依赖强大的基础设施，以支持实时数据访问、组合性和去中心化协调等应用场景。
- 日益增长的基础设施生态系统，包括Lava、Avail、Hyperlane、Dymension 和 Rollkit，为 dApp 开发者、DAO 和企业提供可定制、可扩展的服务。
- 充足的区块链基础设施提升去中心化程度，降低成本，增强安全性，并支持跨链创新，是下一代 Web3 应用的关键。
区块链基础设施构成了去中心化互联网的技术骨干。正如传统互联网服务依赖亚马逊 AWS 和谷歌云等集中式提供商，基于区块链的应用需要完全不同的技术栈：去中心化、可验证且抗审查。该基础设施层支持从基础交易验证到复杂的应用专用 rollup，确保 Web3 协议能够在安全、可靠且模块化灵活的环境下大规模运行。
本文创新与技术文章，探讨了区块链基础设施的概念，包括其基本组成、模块化架构、所支持的行业，以及推动创新的新兴协议生态。
区块链基础设施定义
区块链基础设施涵盖了使去中心化网络能够运行的底层组件，包括共识机制、计算、数据可用性、存储、消息传递、互操作性和开发者工具。不同于依赖集中云服务的 Web2 架构，区块链基础设施设计为跨分布式节点运行，无单点故障。
这一基础设施核心是诸如以太坊、Solana、Cosmos 等的Layer-1 区块链，它们为智能合约提供基础执行环境。同时，越来越多地配合Layer-2 解决方案，如 Arbitrum、Optimism 和 ZKsync，通过 rollup 或零知识证明提升扩展性。
新兴范式如模块化区块链引入了诸如Celestia（提供去中心化数据可用性）和EigenLayer（通过再质押为新服务提供安全保障）等基础设施组件。此外，RPC 中继器、跨链桥和索引器分别支持交易转发、跨链资产流动及数据查询，是该基础设施的重要组成部分。
这些工具共同构成了一个去中心化的后端，使应用保持高性能、组合性与透明性，使区块链基础设施成为 Web3 世界不可见但至关重要的支柱。
模块化区块链技术栈
传统上，区块链是整体式的，意味着所有核心功能——共识、执行与数据可用性都在单一层内完成。虽然结构简单，但限制了扩展性和灵活性。如今，行业已转向模块化架构，将职责拆分并分配给专门的层。
共识层
共识层保障网络安全并决定交易排序。包括以太坊的权益证明（PoS）、比特币的工作量证明（PoW）等协议，以及新兴设计如EigenLayer 的再质押，它扩展以太坊的安全保障至新中间件服务。模块化数据可用性链如Celestia和Avail正尝试利用数据可用性采样（DAS）以实现更高效和轻量化的数据共识。
执行层
执行层是智能合约运行的地方。以太坊虚拟机（EVM）仍是主流标准，但新兴执行环境如 Aptos 和 Sui 使用的Move，以及 Solana 的高性能并行运行时，在吞吐量、延迟和可编程性方面提供独特优势。
数据可用性层
数据可用性层确保所有已发布的交易数据可被轻节点和验证者访问与验证。Celestia、EigenDA和Avail专为此设计，使 rollup 和模块化区块链能离链发布数据，同时保持透明度。这些层减少了 Layer-1 网络拥堵，且保持了审计能力。
结算层
结算层作为最终事实来源。例如，以太坊为许多 rollup 的结算层，验证状态变更并锚定 Layer-2 的证明。结算层对维护模块化生态系统的组合性和信任至关重要。
消息传递与互操作性
消息协议如IBC（区块链间通信）、Wormhole、Axelar和LayerZero实现独立链间的通信和资产转移。这些互操作层是应用链（appchains）和更广泛的链间生态的关键，允许协议共享流动性、状态和用户基础。
中间件基础设施
支持上述各层的中间件服务包括Lava、Ankr和QuickNode，它们通过去中心化 RPC 端点提供区块链数据访问。索引协议如The Graph、SubQuery和Subsquid帮助开发者查询结构化链上数据，提升前端性能与用户体验。监控工具如Tenderly和Blocknative为开发者提供友好的调试、监控和交易实时模拟环境。
区块链基础设施跨行业应用
区块链基础设施不仅是抽象技术概念，它支撑着去中心化经济多个关键行业的实际应用。
在DeFi领域，基础设施支持组合性、扩展性和资产互操作性。Rollup 和数据可用性层使协议能够结算复杂交易、执行清算并优化资本效率，同时避免 Layer-1 网络拥堵。
在区块链游戏领域，高吞吐链如Ronin、Immutable X和Arbitrum Nova支持微交易、游戏资产所有权和可扩展到百万级玩家的链上经济。
AI与 DePIN（去中心化物理基础设施网络）依赖计算网络、去中心化存储及模块化协调系统，支持数据密集模型和智能传感器。协议如Akash、0G和Gensyn为这些工作负载提供密码学保障和市场激励。
在NFT和创意媒体领域，基础设施如Arweave、IPFS和Livepeer提供长期存储、内容分发和去中心化渲染，是确保数字媒体永久性和完整性的关键。
在身份和社交领域，协议如Lens、CyberConnect和Farcaster依赖去中心化基础设施实现可验证凭证、社交图谱和基于零知识证明的身份验证。这层确保用户能拥有并跨平台迁移社交身份，同时保护隐私。
无论是实现 DAO 中的实时策略执行，还是支持持久数字身份，区块链基础设施都是几乎所有 Web3 用例赖以构建的底层基质。
领先的基础设施协议与开发团队
以下是构建 Web3 基础设施骨干的一些知名协议和团队：
- EigenLayer：以太坊再质押先锋，允许验证者为额外网络和服务提供安全保障并获得奖励。
- Celestia：专注于数据可用性，支持轻量级区块链和 rollup 高效发布与验证数据。
- Avail：从 Polygon 分拆，提供通用数据可用性服务，支持 rollup 和应用链。
- Lava Protocol：去中心化 RPC 和索引层，确保 dApp 连接的可靠性。
- Rollkit：使开发者可利用模块化组件（如 Celestia 的数据可用性）部署主权 rollup。
- Hyperlane：无许可消息协议，支持跨生态系统的链间应用。
- Dymension与AltLayer：Rollup 即服务提供商，通过可定制的执行层与结算层简化应用链部署。
- Anoma与Namada：专注隐私保护基础设施、基于意图的执行和加密资产转移。
- Caldera与Nolus：提供模块化扩展、自定义虚拟机和应用链编排工具的基础设施初创企业。
这些基础设施提供商为开发者提供所需的模块化与可扩展性，帮助构建先进、高性能且安全的区块链应用，无需从零开始设计协议。
健全区块链基础设施的优势
有效的基础设施技术栈提供了定义 Web3 独特能力的根本优势。
扩展性：模块化链支持横向扩展，使生态系统能够无瓶颈增长。Rollup 和数据可用性层解耦计算与存储，提升效率。
去中心化：基础设施分布在全球节点，确保最低信任操作、抗审查与容错性，对于关键应用至关重要。
开发者灵活性：通过 SDK、API 和中间件服务，基础设施工具降低了构建 dApp、rollup 和服务的门槛。可定制框架使团队专注于产品逻辑而非协议工程。
安全性：共享安全模型（如通过 EigenLayer 的以太坊再质押）与密码学证明（如零知识和欺诈证明）帮助即使在对抗环境中也能保障协议安全。
组合性：互操作协议和标准化接口使应用无缝对接。开发者可基于现有基础设施构建，并整合不同服务提供商的功能，降低摩擦。
这些优势使区块链基础设施不仅对协议性能关键，也对 Web3 的长期可持续发展至关重要。
区块链基础设施：构建下一个互联网
区块链基础设施是去中心化互联网建设的核心基石。从共识与执行到数据可用性和互操作性，这些模块化组件确保加密原生系统保持高性能、可靠和开放。
随着行业不断扩展和演进，基础设施协议将在解锁新市场中发挥关键作用，涵盖 DeFi、游戏、AI 和物理基础设施等领域。开发者、DAO 和企业正越来越依赖不断增长的互操作组件工具包，提供可扩展、安全且以用户为中心的区块链体验。
归根结底，Web3 的成功依赖于其基础设施层的强度、适应性和去中心化程度。基础越坚实，构建其上的应用就越强大和包容。
Michael Crag
