Celestia 模块化区块链

2024-04-10 本文已影响0人雪落无留痕

Celestia是模块化区块链，也称为数据可用性网络，允许用户在数分钟内部署自己的区块链，像部署合约一样简单。

Celestia是最小化的区块链，只排序并发布交易，提供数据可用性，并不会执行，将共识和执行层解耦，为去中心化应用解锁新的可能性。

用户可以使用任意VM，主要负责执行，根据应用定制不同的功能，以满足不同的需求。

Celestia是基于Tendermint 共识开发的PoS链。

基本概念

模块化区块链

模块化区块链主要相对于单体区块链（Monolithic blockchain, 比特币，以太坊等）而言，一个区块链不会执行所有的功能，它会将共识层，结算层和执行层分隔开来，每个模块只执行特定的功能，以提供更强的可扩展性，灵活性，和互损性。

Execution：执行交易并更新状态；
Settlement：通过验证有效性证明或欺诈证明等方式确认状态；
Consensus：对交易的排序达成一致；
Data Availability：保证所有的交易数据可获取。

数据可用性

对于单体区块链，全节点需要下载所有的数据以验证区块和交易。当区块变得越来越大的时候，普通用户无法下载所有的数据。模块化区块链通过引入DAS (Data Availability Sampling ) 技术解决这个问题，只需要抽样很少的数据就可以验证非常大的块。

Rollups

Rollups是新型的区块链，它将部分任务交由 Layer1 (例如Celestia)处理. Rollups会将交易的数据发布到Celestia，由Celestia 进行排序，并为Rollups用户提供数据可用性，因此Celestia 可以为Rollup提供安全性。

Celestia 数据可用性层

数据可用性主要保证执行和结算的顺利进行。Celestia 主要通过DAS(Data Availability Sampling) 和 NMTs (Namespaced Merkle trees) 技术实现数据可用性。

DAS 允许轻节点不需要下载整个区块就可以验证数据的可用性；
NMTs 允许执行和结算层只下载与他们相关的交易。

DAS

通常，轻节点仅需要下载包含区块交易数据承诺 (Merkle Roots) 的区块头。 Celestia 通过2维的Reed-Solomon编码方案将 $k \times k$ 的区块数据扩展成为了 $2k \times 2k$ 的矩阵数据，随后 $4k$ 个独立的Merkle Roots, 再计算这些Merkle Roots 的Merkle Root 作为区块数据的承诺保存在区块头中。