Celestia

Celestia 是一个模块化数据可用性网络，旨在随着用户增加而安全地扩展，从而允许轻松部署个性化的 区块链。它通过将执行与 共识 分离并引入一种称为数据可用性采样的新元素，促进了可扩展 区块链 架构（特别是模块化 区块链）的创建。Mustafa Al-Bassam 和 Ismail Khoffi 创立了 Celestia。 ^{[1] [2]}

概览

Celestia 是一个模块化数据可用性网络，它将 共识 与执行分离，以提高可扩展性和灵活性。它专注于交易排序和确保数据可用性，允许其他 区块链 独立处理执行。通过使用数据可用性采样，Celestia 使轻量级 节点 能够通过仅检查一小部分数据来验证数据，从而降低了资源需求。随着更多 节点 加入并进行采样，网络可以在不增加验证成本的情况下处理更大的 区块，从而支持模块化 区块链 的增长。 ^{[2] [11]}

历史

Celestia 起源于 Mustafa Al-Bassam 在 2019 年发表的名为 LazyLedger 的 白皮书，该白皮书提议建立一个仅专注于数据可用性而不处理计算或执行的账本。为了将这一想法发展成一个项目，Al-Bassam 组建了一个团队，其中包括联合创始人 Ismail Khoffi（一位 Cosmos 生态系统开发者）和 John Adler（在 乐观回滚 (optimistic rollup) 技术方面拥有丰富经验）。该项目于 2021 年更名为 Celestia，其 主网 于 2023 年 10 月 31 日启动。

主网启动后，Celestia 获得了 Bain Capital Crypto、Coinbase Ventures 和 Jump Crypto 等主要加密货币公司的支持。其原生代币 TIA 经历了显著增长，到 2023 年 12 月中旬增长了 500%。该项目与 Polygon Labs 和 Optimism Labs 合作，将 Celestia 的数据可用性层集成到它们的 回滚 (rollup) 解决方案中。2024 年 2 月，Celestia 还为 Arbitrum Orbit 协议做出了贡献，使开发者能够将 Celestia 与 Arbitrum AnyTrust 一起用于 回滚 (rollup) 数据可用性。 ^[12]

数据可用性层 (DA)

Celestia 的数据可用性 (DA) 层允许执行层和结算层独立验证交易数据是否可访问，而无需依赖中心化信任。它通过将数据可用性与执行分离，引入了一种模块化方法，从而实现了更具可扩展性的 区块链 结构。这是通过两个关键特性实现的：数据可用性采样 (DAS)，它允许轻节点通过检查少量数据样本而不是完整区块来确认数据可用性；以及命名空间 默克尔树 (NMTs)，它将数据组织到命名空间中，以便应用程序可以仅检索与其相关的片段。

DA 层作为一个名为 celestia-app 的 权益证明 区块链 运行，该程序使用 Cosmos SDK 构建。它运行在 Celestia-core 上，这是 Tendermint 共识协议的定制版本。修改内容包括支持二维里德-所罗门（Reed-Solomon）纠删码和 NMTs，取代了 Tendermint 默认的 默克尔树 以实现选择性数据访问。Celestia-core 通过 ABCI++（区块链应用程序的升级接口）连接到应用层。Celestia 应用程序管理 质押 和治理，但不处理或存储 区块 数据。它协助分发数据，保持数据不可知论的角色。^[4] 

数据可用性采样 (DAS)

Celestia 使用数据可用性采样 (DAS) 来允许轻 节点 在不下载整个数据集的情况下验证 区块 数据。为了实现这一点，Celestia 采用了二维里德-所罗门编码方法。区块 数据首先被划分为 k×k 的数据块矩阵，然后使用通过多次编码生成的校验数据扩展为 2k×2k 的矩阵。为每一行和每一列（总共 4k 个）计算 默克尔 根，这些根的 默克尔 根成为区块头中的数据承诺。^[4]

可扩展性

DAS 通过使资源有限的轻 节点 仅采样一小部分区块数据来提高可扩展性。随着更多轻 节点 的加入，下载和存储数据的总容量也会增加。这种方法允许网络支持更大的 区块，而不会给单个 节点 带来过重负担。然而，Celestia 轻 节点 仍必须下载 4k 个中间 默克尔 根来验证 区块 头。对于大小为 n² 字节的区块数据，每个轻节点下载 O(n) 字节，这意味着轻节点带宽的提升会导致数据可用性层吞吐量的二次方增长。^[4]

错误扩展数据的欺诈证明

Celestia 使用的二维里德-所罗门编码比标准的一维编码更具优势。在标准方法中，数据被分成 k 个块并扩展 k 个校验块，并为这 2k 个块提供一个 默克尔 根承诺。这种方法减少了验证数据的大小，但更容易受到区块生产者引入无效扩展数据的影响。如果发生这种情况，即使轻 节点 收集了足够的唯一样本，也可能无法恢复原始数据。

Celestia 通过欺诈证明降低了这种风险，欺诈证明允许轻节点检测并拒绝数据扩展不当的区块。这些证明涉及重建和验证部分编码数据。虽然标准方法需要下载完整的 n² 字节数据进行验证，但二维方法仅需要 O(n) 字节，因为验证矩阵的单行或单列就足以检测出不一致性。 ^[4]

命名空间默克尔树 (NMTs)

命名空间 默克尔树 (NMTs) 在 Celestia 中用于按应用程序或“命名空间”组织区块数据。每个应用程序（例如 rollup）都被分配了其命名空间，使其能够仅下载与其相关的数据并忽略无关信息。NMTs 通过根据命名空间标识符对叶子进行排序并修改哈希函数来改进标准 默克尔树，使得每个节点都包含其后代的命名空间范围。这种结构允许应用程序验证其数据的包含情况和完整性。在请求特定命名空间的数据时，DA 层必须提供相关的数据份额和证明节点。如果数据不完整，应用程序可以通过检查证明 节点 中的命名空间范围来检测到这一点。 ^[4]

Celestia 模块化聚会计划 (Celestia Modular Meetup Program)

Celestia 模块化聚会计划旨在通过提供教育和支持来协助聚会组织者，促进 Web3 生态系统内的协作。

组织者将获得包括研讨会示例、场地落实指导和营销协助在内的支持。他们还可以访问演讲者名单，从而邀请来自 Celestia Labs 和模块化生态系统的演讲者在他们的聚会上进行演讲，无论是线下还是线上。 ^{[5] [6]}

模块化研究员 (Modular Fellows)

模块化研究员计划旨在协助模块化构建者开发可扩展且主权的 区块链 网络。在为期三个月的计划中，参与者将获得工程支持、导师指导以及每月 3,000 美元的津贴，用于开展他们选择的项目。计划结束后，研究员将获得持续支持，包括融资协助和获得赠款的机会。

参与者每月完成一个项目里程碑，并在演示日进行演示。支持通过每周办公时间、课程和教程、参与者演示、交流以及每月津贴提供。导师包括 Wei Dai、Can Gurel、Eric Wall、Eli Krenzke、Zaki Manian、Marko Baricevic、Morgan Beller、John Adler、Mustafa Al-Bassam、Ismail Khoffi 和 Evan Forbes。 ^[7]

模块化峰会 (Modular Summit)

模块化峰会是由 Celestia Labs 主办的为期两天的活动，构建者可以在此了解模块化区块链。2023 年的峰会于 7 月 21 日至 22 日在巴黎举行。演讲者包括 Mustafa AI-Bassam、Sandeep Nailwal、Vitalik Buterin、Chris Goes、Georgios Konstantopoulos 和 Tina Zhen。 ^[8]

Celestia Foundation

Celestia 基金会是一家位于列支敦士登的非营利组织，其宗旨是为 Celestia 生态系统提供指导并维护其价值观。基金会理事会负责管理 Celestia 基金会。 ^[9]

融资

Celestia 的 A 轮和 B 轮融资于 2022 年 10 月进行。该项目由 Bain Capital Crypto 和 Polychain Capital 领投，共筹集了 5500 万美元，估值达到 10 亿美元。参与融资的知名机构还包括 Coinbase Ventures、Delphi Digital、Placeholder、Jump Crypto 和 Galaxy 等。^[10]

TIA

TIA 代币是 Celestia 的原生加密货币，主要用于交易费用和治理参与。它在发布时的初始供应量为 10 亿个代币，其中 7% 通过空投分发给早期用户。该代币具有通胀性，供应量每年增加约 8%，但这一比率计划随时间推移而下降。

TIA 在 Celestia 的权益证明网络中运行，允许持有者质押代币以支持网络安全和治理。开发人员使用 TIA 支付数据可用性服务费用，并在部署基于 Celestia 的卷轴 (rollups) 时作为 gas 费用。^{[12] [13]}

代币经济学

TIA 的总供应量为 10 亿个代币，分配如下：^[14]

• 研发/生态系统: 26.79%
• 公开分配: 20%
• A 轮和 B 轮早期支持者: 19.67%
• 初始核心贡献者: 17.64%
• 种子轮早期支持者: 15.90%