ELE:擴容新思路？一文讀懂模塊化公鏈Celestia

作者：Chole

可擴展性一直是區塊鏈技術被廣泛采用的最大障礙之一，盡管已經有不少Ｌ1擴展解決方案，但大多數都專注于共識層而不是數據可用性。

一直以來，區塊鏈都是執行狀態機復制的分布式網絡，分成了數據、共識、執行這三層。這也是基于互聯網創建貨幣的關鍵點，也就是引入一種外部無法干預的共識系統，而最初中本聰所提出的解決方案則是引入“中本聰共識”讓全世界的人都可以維護和運轉比特幣。

在這些單體區塊鏈中，數據、共識、執行這三層工作全都會由一個網絡來完成，從數據的驗證到交易的執行都得透過節點執行。

且由于區塊鏈是全局復制的分布式狀態機，因此若復雜度越高、系統保持同步性的成本和復雜度也就越高。Roll-up則將執行層分離出去，處理復雜交易，解決了一部分問題。例如Arbitrum在L1嵌入了特定的操作碼，讓節點刻意繞過EVM調用數據，只會存儲驗證這些交易，而不會執行它。

不過Roll-up就必須監控L1并且執行調用交易以便計算，再以不同方式將返回L1。這些交易實際上必須通過ETH網絡進行路由，才能在Roll-up上執行。

Divergence Protocol將先部署于以太坊擴容網絡Arbitrum以降低用戶Gas:10月28日消息，去中心化波動性對沖和交易平臺Divergence Protocol宣布其V1版本將先部署至以太坊擴容網絡Arbitrum上，以解決以太坊主網Gas價格過高的問題。Divergence表示很快就會向社區展示Arbitrum在Rinkeby測試網上的V1Beta2.0版本，用戶即可以體驗在二層網絡中的交易。另外DIVER代幣將繼續作為ERC-20標準的代幣，且很快就可以橋接到Arbitrum網絡中，在該網絡中的DEX進行流通和交易。[2021/10/28 21:05:57]

目前ETH已經有Optimism、ZKsync和Starknet等基于Roll-up的擴展解決方案以及基于執行層的橋梁，例如，Connext、Composable、Axelar等。然而，這些擴展解決方案的數據可用性還是依賴于以太坊的共識層與執行層，且目前以太坊執行層使用成本仍然很高，開發者可部署的范圍還是很有限。

而第一個模塊化區塊鏈網絡Celestia即將在今年上線，并支持Roll-up成為其數據可用層。

二層擴容方案StarkEx驅動的交易所產生的交易量突破10億美元:5月10日消息，零知識證明技術開發公司StarkWare聯合創始人UriKolodny近日在推特表示，由其二層擴容方案StarkEx驅動的交易所產生的交易量突破10億美元，其中，約75%的交易量通過StarkEx Rollup方式（dYdX），25%通過StarkEx Validium方式。[2021/5/10 21:43:14]

1.?項目概述

先前取名為LazyLedger的Celestia可以說是第一個模塊化區塊鏈網絡，也就是可插拔的共識和數據可用性層，讓任何人都可以快速部署去中心化的區塊鏈，而無需額外的共識層的成本。也就是說，Celestia是一個存儲交易記錄并且提供數據可用性的公鏈。

Celestia采用模塊化架構，將區塊鏈解構為數據、共識、執行。目前大部分的區塊鏈仍然會將共識和執行功能捆綁在一層，在該層上構建智能合約。而用戶被綁定在這個執行環境中，就會大大限制了針對特定用例進行優化和專業化的潛力。

ETH測試網開發者：以太坊2.0 Casper能夠在支持大量驗證者的情況下實現擴容性:金色財經報道，在今日OKEx礦池與以太坊中國社區主辦的ETH 2.0 AMA中，ETH2.0客戶端測試網開發者Afri?Schoedon表示，Casper要解決的一個具體問題是，與現有共識相比，可以提供更為安全的權益證明共識。PoS鏈的大多數其他證都妥協于委托權益證明（DPoS）。也就是說，該協議僅支持少量驗證者（可能是20-100）。以太坊2.0的Casper機制最多容納400萬驗證者，這在促進去中心化的同時提高了安全性。其他協議無法支持這么大數量的驗證者，因為彼時將無法擴展共識協議。以太坊2.0 Casper能夠在支持大量驗證者的情況下實現擴容性。[2020/6/17]

Celestia模塊化架構則將執行層存在于自身的區塊鏈上，允許針對特定用例進行優化和專業化。任何構建基于此架構的去中心化應用程序的開發人員都將在原區塊鏈執行層基礎上享有更完整地安全性和可擴展性。且在Celestia模塊化區塊鏈中，數據可用性采樣是可以實現的，這讓節點能夠用很小的樣本驗證一個區塊，同時可以使用硬件配置較低的的設備充當節點，如家用電腦與手機等。

DAG有可能在根本上解決區塊鏈的擴容問題:Node Capital研究中心指出，有向無環圖(Direct Acyclic Graph或DAG)是近些年來區塊鏈項目的技術熱點之一。許多業內人士認為，這項技術有可能在根本上解決區塊鏈的擴容問題，因此相關的項目都有較高的熱度。傳統的線性架構的區塊鏈，在維持良好的多中心化與安全性的前提下，在底層上的吞吐容量有根本的瓶頸問題。因此這些區塊鏈項目的擴容方案，一種是以犧牲多中心化的記賬方式來換取整個鏈的吞吐容量，一種是依賴側鏈、分片等第二層（Layer 2）技術來處理小額交易。要根本性地獲得更好的底層鏈效率，需要采取與完全不同的架構。[2018/6/11]

開發人員可以直接選擇要使用的執行環境在?Celestia上構建dApp，并可以并行運行任意數量的執行環境，而在單體環境中，共識緊密地綁定了執行規則，導致用戶只能選擇主鏈支持的執行環境。Celestia已經與Tendermint和Cosmoszones合作作為數據可用性層。這些公鏈將通過利用欺詐證明使信任最小化，從而為Cosmos生態系統提供統一的安全級別。

HSR區塊大小將擴容至8M:Hcash剛剛宣布開始2月主鏈上線倒計時，主鏈上線后區塊大小將由現在的2M擴容至8M，同時吞吐量將由447.39TPS增加到1789.57TPS。主鏈上線后Hcash將整合已經實現的新型共識機制、抗量子特性以及智能合約功能，后續還將加速推進跨鏈互通、隱私保護、數字錢包保護等增值特性的研究與開發。HSR火幣Pro現價13.49美元，跌幅3.84%。[2018/1/21]

2.?應用場景

Celestia為中心的組合方式：

將主權Roll-up直接建立在Celestia上，使用Celestia共識將DA單獨當成一個模塊，完全基于Celestia建立鏈。而結算Rollup會發生在Cevmos上，Cevmos是CosmosSDK中最好的內嵌EVM的SDK，是一個專門針對Roll-up結算的項目。Cevmos上的匯總會將他們的數據發布到Cevmos上，然后再發布到Celestia。

而Cevmos的目標是允許以太坊Roll-up在Celestia上本地啟動，而無需更改代碼庫。Roll-up不再是運行在以太坊上的合約，拓展性則會更強。

Celestium則通過量子引力橋，Celestia將作為以太坊的DA鏈下解決方案，為以太坊提供數據可用性，這是安全低成本的以太坊Validium設計。

自主權優勢：

Celestia網絡本身只負責驗證數據完整性，不涉及一個完整的共識機制，因此，Celestia之上的rollup基本上是自我主權的區塊鏈，節點可以自由地分叉他們的軟件。

過去在L1中，分叉就等于執行層和共識層的分叉，如果以太坊上的Roll-up有漏洞或者被攻擊，就需要重新部署或整個網絡分叉才能完成狀態更新。但Celestia的技術迭代卻允許鏈分叉而不用失去安全性，因為分叉之后使用的DA層是相同的且更新變得更加容易，執行層可以專注于優化執行的環境和速率。

簡易部署鏈之技術：

過去部署一條鏈對于資源、成本要求很高，需要建立共識、激勵節點加入網絡。而隨著PoS的發展，CosmosSDK等工具讓創建新區塊鏈變得更加容易，但是依然需要開發人員尋找驗證節點的加入。

因此，Celestia引入的Optimint則會更高效的幫助開發人員部署鏈，因為Celestia提供完整的共識和安全性。且多鏈采用的是同一DA層，實現了同一區塊鏈間橋接的最小化信任。提高了多個區塊鏈可以相互通信的安全性。最后Celestia也結合了Cosmos開放的生態和以太坊共享安全性，提供了多鏈開放且共享安全的可能。

3.?團隊介紹

執行長MustafaAl-Bassam畢業于倫敦大學學院博士學位，之前與他人共同創辦智能合約平臺Chainspace，接著被Facebook收購。Mustafa先前也撰寫了幾篇關于分片區塊鏈系統安全性的開創性論文。

CRO則是JohnAdler，他之前在ConsenSys工作是L2可擴展性研究人員，從事以太坊2.0的第二階段工作。而Adler則從Mustafa身上找到數據可用性的新應用，為OptimisticRollup方案創建了第一個先驅。

首席技術官IsmailKhoffi在業界是非常知名的研究工程師，Khoffi除了構建學術研究模型之外，還為GoogleUK和Tendermint等各種非區塊鏈、區塊鏈項目都大量投入貢獻。

首席運營官?NickWhite畢業于斯坦福大學碩士。在加入Celestia之前，White與他人共同創立了可擴展區塊鏈基礎設施的區塊鏈協議Harmony，為去中心化革命提供新動能。White還是亞洲人工智能初創公司的加速器項目Zeroth.ai的高級人工智能專家。

4.?投資機構

Celestia已啟動其“Mamaki”測試網，支持用戶操作節點、接收測試網代幣、驗證者委托以及在錢包之間發送交易。該項目預計主網將在2023年初上線。

目前已經先于測試網上線了開發者網，開發者網包括三個主要組成部分：Optimint,Celestia-app和Celestia-nodes。Celestia-nodes的任務是為這個區塊鏈達成共識和建立網絡，決定了輕節點和完整節點如何創建新區塊、從區塊中采樣數據，以及同步新區塊的多面向技術。而在Optimint中，CosmosZones都將直接部署在Celestia上。

5.?社群情況

Twitter：

https://twitter.com/CelestiaOrg

5.9k位追隨者

Discord：

https://discord.com/invite/YsnTPcSfWQ

35491位追隨者

Telegram：

https://t.me/CelestiaCommunity

9580位追隨者

6.鏈茶點評

可擴展性一直是區塊鏈技術被廣泛采用的最大障礙之一。盡管已經有不少Ｌ1擴展解決方案，但大多數都專注于共識層而不是數據可用性。

模塊化區塊鏈Celestia構建了一個將數據層單獨獨立出來的公鏈，且還允許開發人員關注數據層之上的設計，而不需要花心力注意底層數據記錄，許多人相信未來這種模塊化設計的數據可用層不僅可以為擴容提供更快的實現方案，更會極大的降低開發者進入web3的難度。

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