要點總結
- 區塊鏈基礎設施構成去中心化網路的基礎層，涵蓋共識、執行、資料可用性、儲存、訊息傳遞和開發者工具。
- 產業正從整體式區塊鏈轉向模組化區塊鏈架構，像是 Celestia 負責資料可用性，EigenLayer 提供再質押功能，以優化效能、彈性和擴展性。
- DeFi、遊戲、AI、NFT、身份認證和DePIN等領域依賴強大基礎設施，以支持即時資料存取、組合性和去中心化協調等使用案例。
- 日益成長的基礎設施生態系統，包括Lava、Avail、Hyperlane、Dymension 和 Rollkit，為 dApp 開發者、DAO 與企業提供可客製化、可擴展服務。
- 充足的區塊鏈基礎設施提升去中心化、降低成本、增強安全性，並支持跨鏈創新，對下一代 Web3 應用至關重要。
區塊鏈基礎設施構成了去中心化網際網路的技術骨幹。正如傳統網際網路服務依賴 Amazon Web Services（AWS）和 Google Cloud 等集中式供應商，基於區塊鏈的應用需要完全不同的技術堆疊：去中心化、可驗證且抗審查。此基礎設施層支援從基本交易驗證到複雜應用專用的 rollup，確保 Web3 協議能在安全、可靠及模組化彈性環境中大規模運行。
本創新與技術文章探討了區塊鏈基礎設施的概念，涵蓋其基本組成、模組化架構、所支持的產業，以及推動創新的新興協議生態系統。
區塊鏈基礎設施定義
區塊鏈基礎設施包含使去中心化網路得以運作的底層元件，包括共識、計算、資料可用性、儲存、訊息傳遞、互通性及開發工具。與仰賴集中式雲端服務的 Web2 架構不同，區塊鏈基礎設施設計為跨分散式節點運行，無單點故障。
此基礎設施核心為Layer-1 區塊鏈，如以太坊、Solana 和 Cosmos，為智能合約提供基礎執行環境。並逐漸搭配Layer-2 解決方案，例如 Arbitrum、Optimism 和 ZKsync，以 rollup 或零知識證明提升擴展性。
模組化區塊鏈引入了像Celestia（提供去中心化資料可用性）與EigenLayer（利用再質押保障新服務安全）的元件。此外，RPC 轉發器、跨鏈橋與索引器分別支援交易轉發、跨鏈資產流動及資料查詢，是該基礎設施的關鍵部分。
這些工具合力構成一個去中心化後端，讓應用保持高效能、組合性與透明度，使區塊鏈基礎設施成為 Web3 世界中不可見但必不可少的支柱。
模組化區塊鏈技術堆疊
過去區塊鏈為整體式，意指所有核心功能（共識、執行與資料可用性）均於同一層完成。雖結構簡單，卻限制擴展性與彈性。如今產業轉向模組化架構，將職責拆分並委由專門層處理。
共識層
共識層保障網路安全並決定交易排序，包含以太坊的權益證明（PoS）、比特幣的工作量證明（PoW）及新興設計如EigenLayer 再質押，將以太坊安全擴展至新中介服務。模組化資料可用性鏈如Celestia與Avail試圖透過資料可用性抽樣（DAS）實現更可擴展輕量的資料共識。
執行層
執行層為智能合約運行環境。以太坊虛擬機（EVM）為主流標準，但新型執行環境如 Aptos 與 Sui 採用的Move及 Solana 的高效能並行執行提供了吞吐量、延遲及可程式化的獨特優勢。
資料可用性層
資料可用性層確保所有發佈的交易資料可供輕節點與驗證者存取與驗證。Celestia、EigenDA及Avail專為此設計，使 rollup 與模組化區塊鏈可離鏈發佈資料，同時保留透明度。此層減少 Layer-1 擁塞並維持審計性。
結算層
結算層作為最終真實來源。例如以太坊為多數 rollup 的結算層，驗證狀態轉換並錨定 Layer-2 證明。結算層對維護模組化生態系統的組合性與信任至關重要。
訊息與互操作性
訊息協議如IBC（跨鏈通信）、Wormhole、Axelar和LayerZero促進獨立鏈間通信與資產移動。這些互操作層為應用鏈和更廣泛的鏈間生態系關鍵，讓協議能共享流動性、狀態與用戶基礎。
中介軟體基礎設施
支援上述各層的中介服務有Lava、Ankr及QuickNode，透過去中心化 RPC 端點提供區塊鏈資料存取。索引協議如The Graph、SubQuery及Subsquid幫助開發者查詢結構化鏈上資料，提升前端效能與使用者體驗。監控工具如Tenderly與Blocknative提供友善的除錯、監控及交易即時模擬環境。
區塊鏈基礎設施跨產業應用
區塊鏈基礎設施不僅是抽象技術概念，它支撐去中心化經濟多個核心產業的實際使用案例。
在DeFi領域，基礎設施支持組合性、擴展性及資產互操作性。Rollup 和資料可用性層使協議能結算複雜交易、執行清算及優化資本效率，且不堵塞 Layer-1 網路。
在區塊鏈遊戲領域，高吞吐鏈如Ronin、Immutable X及Arbitrum Nova支持微交易、遊戲內資產所有權與可擴展至百萬級玩家的鏈上經濟。
AI與 DePIN（去中心化物理基礎設施網絡）依賴計算網路、去中心化儲存與模組化協調系統，支持資料密集型模型與智慧感測器。協議如Akash、0G及Gensyn提供密碼學保障與市場激勵以支援此類工作負載。
在NFT與創意媒體領域，基礎設施如Arweave、IPFS及Livepeer提供長期儲存、內容分發及去中心化渲染，是確保數位媒體永久性與完整性的關鍵。
在身份與社交領域，協議如Lens、CyberConnect及Farcaster依賴去中心化基礎設施實現可驗證憑證、社交圖譜及零知識身份證明。此層確保用戶能擁有並跨平台攜帶其社交身份，且保護隱私。
無論是實現 DAO 中即時策略執行，或支持持久數位身份，區塊鏈基礎設施是幾乎所有 Web3 使用案例的基底。
領先的基礎設施協議與開發團隊
以下是構建 Web3 基礎設施骨幹的知名協議與團隊：
- EigenLayer：以太坊再質押先驅，允許驗證者為額外網路與服務提供安全保障並賺取獎勵。
- Celestia：專注資料可用性，支持輕量鏈與 rollup 高效發佈與驗證資料。
- Avail：自 Polygon 分拆，提供通用資料可用性服務，支援 rollup 與應用鏈。
- Lava Protocol：去中心化 RPC 與索引層，確保 dApp 連線可靠性。
- Rollkit：使開發者能利用模組化元件（如 Celestia 的資料可用性）部署主權 rollup。
- Hyperlane：無許可訊息協議，支援跨生態系的鏈間應用。
- Dymension與AltLayer：Rollup 即服務提供商，透過可客製執行層與結算層簡化應用鏈部署。
- Anoma與Namada：專注隱私保護基礎設施、基於意圖的執行與加密資產轉移。
- Caldera與Nolus：提供模組化擴展、自定義虛擬機與應用鏈編排工具的基礎設施新創企業。
這些基礎設施供應商為開發者提供模組化與可擴展性，幫助構建先進、高效能且安全的區塊鏈應用，無需從零設計協議。
健全區塊鏈基礎設施的優勢
有效的基礎設施技術棧提供定義 Web3 獨特能力的根本優勢。
擴展性：模組化鏈支持橫向擴展，使生態系無瓶頸成長。Rollup 與資料可用性層解耦計算與儲存，提升效率。
去中心化：基礎設施分布於全球節點，確保最小信任操作、抗審查與容錯性，對關鍵應用至關重要。
開發者彈性：透過 SDK、API 與中介軟體服務，基礎設施工具降低建立 dApp、rollup 與服務的門檻。客製框架讓團隊能專注產品邏輯，而非協議工程。
安全性：共享安全模型（如 EigenLayer 的以太坊再質押）與密碼學證明（如零知識及欺詐證明）協助在敵對環境下保障協議安全。
組合性：互操作協議與標準化接口使應用無縫對接。開發者可基於現有基礎設施構建，整合不同服務商功能，降低摩擦。
這些優勢使區塊鏈基礎設施不僅對協議效能關鍵，亦對 Web3 長期永續發展至關重要。
區塊鏈基礎設施：構建下一代網際網路
區塊鏈基礎設施是去中心化網際網路建設的核心基石。從共識與執行，到資料可用性與互操作性，這些模組化元件確保加密原生系統保持高效能、可靠與開放。
隨著產業不斷擴展與演進，基礎設施協議在開拓新市場中扮演關鍵角色，涵蓋 DeFi、遊戲、AI 和物理基礎設施等領域。開發者、DAO 與企業日益依賴不斷壯大的互操作元件工具包，以提供可擴展、安全且以用戶為中心的區塊鏈體驗。
最終，Web3 的成功依賴其基礎設施層的強度、適應性與去中心化程度。基礎越穩固，上層應用越強大且包容。
Michael Crag
