STI:擴容新思路？一文讀懂模塊化公鏈Celestia_CEL

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。

以太坊擴容方案Nahmii完成800萬美元融資，DARMA Partners領投:9月28日消息，以太坊擴容方案Nahmii完成800萬美元融資，DARMA Partners領投，Aligned Capital、CMT Digital、Delta Fund、Fourth Revolution Capital和Quantstamp等參投。此外，Nahmii宣布推出面向機構規模的第2層解決方案。（Business Wire）[2021/9/29 17:13:37]

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。

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。

跨Rollup轉賬應用HopProtocol已支持L2擴容方案Arbitrum:9月17日消息，跨Rollup轉賬應用HopProtocol已支持L2擴容方案Arbitrum，目前僅支持USDT與USDC轉賬，將在下周開放對ETH的支持。用戶可向hUSDC/USDC和hUSDT/USDT流動性池添加流動性，并通過HopProtocol的橋接合約在L1上鎖定USDC或USDT，在Arbitrum上鑄造hUSD或hUSDT。目前HopProtocol支持的網絡包括以太坊主網、Polygon、xDai、Optimism以及Arbitrum，用戶已經可以通過Hop進行USDC、USDT在Arbitrum與其他支持的擴容網絡之間的轉賬。[2021/9/17 23:31:34]

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。

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。

韓國科技部推進2021區塊鏈5個領域擴容工程:科學、信息通信技術和未來計劃部與韓國互聯網和安全局23日宣布，將在五個領域推動 2021 年的區塊鏈擴展項目：在線投票、捐贈、社會福利、新能源和可再生能源、郵政服務。本次擴散工程是在科技部區塊鏈試點已經確定的任務中，選擇和后續支持具有高漣漪功率的領域的項目，今年將首次實施。首先，全國選舉委員會決定建立一個基于區塊鏈的在線投票系統，可供超過 1000 萬人使用，以備在發生 Corona 19 等國家災難時進行大規模在線投票。（韓聯社）[2021/6/23 23:59:15]

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 Cosmos zones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。

比特幣擴容方案Utreexo已完成橋節點磁盤存儲:10月15日午間，BitMEX官方發推公布Utreexo項目進展。Utreexo開發者Calvin Kim表示，Utreexo節點實現具有簽名驗證的工作已于今年7月完成，并已完成各種性能改進和錯誤修復。當前，開發者已完成Utreexo橋節點的磁盤存儲。此前8月消息，BitMEX運營商100x Group宣布向Utreexo開發者Calvin Kim資助4萬美元。注：Utreexo是由閃電網絡聯合創建者Tadge Dryja于2019年1月提出的比特幣擴容方案。[2020/10/15]

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Cosmos SDK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。

以太坊擴容項目 Matter Labs 為 Curve 推出首個 zkSync 二層智能合約測試網:以太坊擴容項目 Matter Labs 為穩定幣兌換平臺 Curve 推出首個 zkSync 二層智能合約測試網「Zinc Alef」。Matter Labs 現已引入 Zinc 編程語言和對 SNARK 友好的 Zinc VM （虛擬機），并為以太坊實施了遞歸 PLONK 證明驗證。目前，必須使用 Zinc 編程語言來編寫 Zinc VM 智能合約。zkSync 二層網絡中的所有合約都將能夠以與以太坊主網上完全相同的方式互相調用。目前，測試網功能齊全，用戶可編寫智能合約并將其部署至測試網，然后對此進行本地測試，并生成智能合約執行的零知識證明。每筆交易都將導致 zkSync 測試網上的真實代幣發生轉移，也會反映至區塊瀏覽器和錢包中。不過，Zinc VM 尚未集成至 zkSync core 中，Zinc 編程語言中的一些重要功能也可能會丟失。Matter Labs 將根據社區的要求優先開發該功能。另外，Matter Labs 正在與其他團隊合作開發通用的以太坊二層簽名標準，這將提升圍繞二層合約進行交互的用戶體驗。此前報道，今年 6 月份，Matter Labs 在以太坊主網部署了 Layer 2 擴展工具 zkSync。[2020/10/10]

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，Cosmos SDK 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。

執行長 Mustafa Al-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 John Adler ，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Optimistic Rollup方案創建了第一個先驅。

首席技術官 Ismail Khoffi 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 Google UK 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 ?Nick White 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。

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，Cosmos Zones都將直接部署在Celestia上。

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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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