Op het eerste gezicht lijkt een blockchain een eenvoudig systeem: je voert een transactie uit, een miner verwerkt en verifieert deze, waarna de transactie wordt opgeslagen op de blockchain. Maar achter de schermen is een blockchain opgebouwd uit verschillende lagen, elk met een specifieke functie, zoals uitvoering, consensus, afwikkeling en data toegankelijkheid.
Bij een monolithische blockchain worden al deze functies uitgevoerd binnen één netwerk, waarbij de netwerkoperators verantwoordelijk zijn voor het volledige proces. Dit zorgt voor een zware belasting, die verder toeneemt naarmate meer gebruikers actief zijn. Doordat alle functies in één systeem geïntegreerd zijn, is het lastig om de schaalbaarheid te verbeteren, upgrades door te voeren of samen te werken met andere netwerken. Een goed voorbeeld van een monolithische blockchain is Bitcoin. Hoewel deze alles-in-één aanpak zijn voordelen heeft, brengt het ook beperkingen met zich mee. Daarom zijn ontwikkelaars gaan onderzoeken of het mogelijk is om deze functies van elkaar te scheiden.
In modulaire blockchains worden de verschillende lagen van elkaar gescheiden, waarbij elke laag een specifieke functie vervult. Door deze functies los te koppelen, kan elke laag optimaal worden ingericht, wat leidt tot een efficiënter en flexibeler netwerk. Het resultaat is een systeem waarin de samenwerking tussen de afzonderlijke onderdelen sterker is dan een alles-in-één blockchain. Dit ontwerp maakt het mogelijk dat elke laag zich specialiseert in zijn eigen taak, wat de prestaties en schaalbaarheid van het netwerk ten goede komt. Een goed voorbeeld hiervan is Ethereum, waar transacties via rollups in een aparte omgeving worden verwerkt, terwijl de uiteindelijke afwikkeling en verificatie op de hoofdblockchain plaatsvindt.
Modulaire blockchains brengen echter ook uitdagingen met zich mee, waarbij beveiliging een van de grootste aandachtspunten is. In een monolithisch netwerk maken alle lagen gebruik van dezelfde beveiliging, terwijl in een modulaire architectuur elke laag afzonderlijk verantwoordelijk is voor zijn eigen beveiliging. Dit betekent dat als één laag faalt, dit mogelijk de hele keten in gevaar kan brengen. Daarnaast zijn modulaire blockchains technisch complexer, omdat de gescheiden lagen nog steeds efficiënt met elkaar moeten communiceren, wat extra infrastructuur en coördinatie vereist.
Modulaire blockchains brengen echter ook uitdagingen met zich mee. Beveiliging is bijvoorbeeld een grotere uitdaging dan bij monolithische blockchains. In monolithische netwerken profiteren alle lagen van dezelfde beveiliging, omdat deze in één systeem is geïntegreerd. Daarnaast zijn modulaire blockchains complexer, omdat de gescheiden functies nog steeds met elkaar moeten communiceren, wat extra infrastructuur en coördinatie vereist.
Monolithische blockchains hebben op de lange termijn moeite om de groeiende toestroom van gebruikers op te vangen, omdat schaalvergroting binnen deze architectuur betekent dat het hele netwerk moet worden aangepast. Dit leidt tot het Blockchain Trilemma, waarbij decentralisatie, schaalbaarheid en veiligheid moeilijk in balans te houden zijn. Hoewel modulaire blockchains complexer zijn, bieden ze een effectievere oplossing voor schaalbaarheidsproblemen. De afgelopen jaren zijn er verschillende modulaire innovaties geïntroduceerd, zoals Celestia, een netwerk dat nieuwe blockchains in staat stelt hun data extern op te slaan, waardoor de druk op netwerkoperators afneemt. Naarmate er meer van deze modulaire lagen worden ontwikkeld, wordt het eenvoudiger om nieuwe blockchains te creëren zonder vanaf nul te beginnen. Dit verlaagt de toetredingsdrempel en kan de ontwikkeling van een efficiënter en beter schaalbaar blockchain-ecosysteem versnellen.