STI:詳解 Celestia 架構與未來的模塊化世界

原作者：RainandCoffee

原標題：《TheModularWorld》

編譯：Eva、胡韜，鏈捕手

前言

早在2019年，當我們(Maven11)投資LazyLedger時，模塊化一詞還沒有在區塊鏈設計方面普及。在過去的一年里，模塊化已經被polynya、大量的L2團隊和人，當然還有CelestiaLabs團隊推廣，CelestiaLabs在其第一篇LazyLedger博文中創造了這一術語，與解耦共識和執行有關。

正因為如此，我們很高興提出在Celestia投資的最新概況。這能夠讓我們深入了解所設想的模塊化世界，在這樣一個生態系統中的各種層次和協議，以及為什么我們對它提供的潛在功能如此興奮。

架構

目前，大多數正在運行的公鏈都是單體實體。所謂單體，指的是一條獨立處理數據可用性、結算和執行的鏈。現在，單體鏈有一些變體，特別是關于以太坊上的Rollups和Avalanche上的子網，它們有模塊化組件。然而，這些并不是真正意義上的模塊化區塊鏈。

讓我們定義一下所說的‘模塊化’是什么意思，這樣就不會產生誤解。當我們說模塊化時，指的是通常組合的層，是解耦的事實。那么這意味著什么呢？這意味著鏈的三個組成部分之一是解耦的，所以要么是執行、共識或數據可用性。這意味著你可以把模塊化這個詞放在卷軸上，因為它們只處理執行。而以太坊處理其他一切，作為一個單一的實體。

讓我們定義一下我們所說的“模塊化”是什么意思，這樣就不會有誤解。當我們說模塊化時，指的是通常組合的層是解耦的。這是什么意思？這意味著鏈的三個組件執行、共識、數據可用性是解耦的。這意味著你可以將術語模塊化放在rollups上，因為它們只處理執行。而以太坊作為一個整體實體處理其他所有事情。

在Celestia的案例中，我們可以把模塊化這個詞放在它身上，因為它只處理數據可用性和共識。盡管它將結算和執行委托給其他層，這些層也是模塊化的，因為它們只處理部分組件本身。這意味著就執行而言，在以太坊的情況下，我們不能稱其為模塊化區塊鏈，因為組件的外包只發生在其當前的卷軸上。盡管如此，以太坊仍然能夠自行處理執行，同時也允許rollups在鏈外批量交易。這意味著，在其目前的實施中，以太坊仍然是一個單體鏈。雖然，以太坊仍然是理想的結算層，同時也是最去中心化和最安全的智能合約鏈。

現在，你可能會說那Polkadot或Avalanche呢？在Avalanche的情況下，它不是模塊化的，而只是拆分了能夠處理區塊鏈所有組件的網絡。這意味著它們不是模塊化擴展，而是通過水平利用其他單體鏈來擴展。Polkadot的平行鏈處理執行，類似于rollups，同時將區塊發送到中繼鏈以獲得共識和數據可用性。然而，中繼鏈仍然確保交易的有效性。

隨著時間的推移，隨著單體鏈的增長，它會導致巨大的堵塞和低效率。如果我們想讓更多人加入進來，僅使用一個單一的鏈來達到所有目的是根本不可行的。因為它給終端用戶帶來極高的費用和延誤。這正是我們看到越來越多的產業鏈決定走向拆分產業鏈的原因。我們都聽說過傳說中的Merge，它將把以太坊轉移到一個Proof-of-Stake鏈上。然而，他們也計劃最終轉向分片。分片是將區塊鏈水平分割成多個部分。這些分片將純粹地處理數據可用性。

這與rollups一起是以太坊社區計劃解決其可擴展性問題的方式。現在，還有其他方法嗎？當然有，我們也看到Avalanche通過Subnets走向了一個微型的模塊化未來，但是，如前所述，我們不會把它歸類為完全的模塊化。

為了更好地理解各種“模塊化”架構的功能，讓我們試著把它們畫出來，以便更好地了解差異。

架構比較

首先，讓我們看一下現有最大的智能合約區塊鏈以太坊。讓我們看看他們目前的架構是什么樣的，以及未來啟用分片的架構是怎樣的。

安全公司：Apache NFT SalesRoom發生Rug Pull，部署者獲利68萬美元:金色財經報道，據Beosin Alert監測，BNB Chain鏈上Apache NFT SalesRoom（ASN）發生Rug Pull，部署者獲利約68萬美元。部署者將大量代幣轉移到地址0xdc8開頭地址，現在該地址已以68萬美元的BSC-USD價格拋售了100萬枚ASN。[2023/8/3 16:16:06]

當前的以太坊架構

目前，以太坊能夠處理區塊鏈的所有組件。但是，它還抵消了一些執行到L2的rollups，然后將批處理交易在以太坊上結算。未來，隨著分片，架構看起來會像這樣：?

分片后的以太坊

這將把以太坊變成一個統一的結算層，而分片將處理數據可用性。這意味著分片將只是rollups提交數據的DA環境。在分片上，驗證者只需要為他們正在驗證的分片存儲數據，而不是整個網絡。分片最終會讓你在輕節點上運行以太坊，類似于Celestia。

對于Avalanche來說，他們的主要擴展主張是通過可以輕松創建的單一區塊鏈——他們的子網。Avalanche架構看起來有點像這樣：

?帶有子網的雪崩

子網是一組驗證區塊鏈的新驗證器。每個區塊鏈都由一個子網驗證。所有Avalanche子網都自行處理共識、數據可用性和執行。每個子網也將有自己的gastoken，由驗證器指定。當前運行的子網的一個示例是DefiKingdoms子網，它使用JEWEL作為其gastoken。

在我們繼續看Celestia的架構之前，讓我們先看看Cosmos。Celestia在很大程度上借鑒了Cosmos，并將通過IBC與之進行大量互動，因為它也是使用CosmosSDK和Tendermint-Optimint的一個版本構建的。Cosmos架構與目前其他架構有很大不同，因為它使dApps成為區塊鏈本身的應用程序，而不是提供虛擬機。這意味著一個主權的CosmosSDK鏈只需定義其所需的交易類型和狀態傳統，同時依靠Tendermint作為其共識引擎。Cosmos鏈拆分了區塊鏈的應用部分，并使用ABCI將其連接到網絡和共識。ABCI是將區塊鏈的應用程序部分連接到提供共識和網絡機制的Tendermint狀態復制引擎的接口。它的架構通常是這樣傳播的：

?Cosmos架構

現在讓我們看看一旦生態系統開始建立，Celestia的架構會是什么樣子。

?早期的Celestia生態系統

這就是Celestia的早期生態系統。Celestia將作為在模塊化堆棧中運行的所有各種類型的rollups之間的共享共識和數據可用性層。結算層的存在是為了促進其上的各種rollups之間的橋接和流動性。雖然你很可能還會看到主權rollups獨立運行，沒有結算層。

現在我們已經建立了不同程度的模塊化，它們是如何運作的，以及外觀變現如何，讓我們看看純模塊化區塊鏈所能實現的一些獨特能力和功能。

共享安全

單體區塊鏈的一大優點是所有使用它的用戶、應用程序和rollups，都能從底層獲得安全。那么這在模塊化堆棧的設置中是如何工作的呢？

這其實很簡單，Celestia提供了鏈上建立共享安全所需的基本功能，即數據可用性。這是因為使用Celestia的每一層都需要將其所有交易數據轉儲到數據可用性層，以證明數據確實可用。這意味著鏈可以毫不費力地相互連接、監視和互操作。通過始終具有底層DA層的安全性，使得硬分叉和軟分叉變得非常容易，這一點我們將在稍后介紹。

同樣，Celestia允許同時運行各種類型的實驗執行層，甚至不依賴結算層，同時仍具有共享數據可用性層的優勢。這意味著迭代速度將變得更快，因為它可能會隨著用戶數量的增加而線性擴展。因此，我們的論點是，隨著時間的推移，這會導致執行層的復合改進，因為我們不受具有集中式執行層的單一實體的限制，因為執行和數據可用性是解耦的。模塊化的無許可性質允許進行實驗，并給開發人員提供靈活的選擇。

加密資產風險管理公司Elliptic宣布整合ChatGPT:金色財經報道，加密資產風險管理公司 Elliptic 宣布將大型語言模型 (LLM) ChatGPT整合到其鏈下情報和研究收集工作，幫助研究人員和調查人員以更快的速度和數量更多地綜合和組織有關新風險因素的情報，集成ChatGPT將使Elliptic確切了解客戶的風險敞口，以做出更明智和安全的決策。（prnewswire）[2023/6/2 11:54:36]

數據可用性抽樣和區塊驗證

Celestia的區塊驗證工作與目前其他區塊鏈有很大不同，因為區塊可以在亞線性時間內被驗證。這意味著與成本的線性增長相比，吞吐量隨著成本的亞線性增長而增加。那么這在紙上看起來如何呢？讓我們來看看。

?線性與亞線性

這是可能的，因為Celestia的輕客戶端不驗證交易，他們只檢查每個區塊是否達成共識以及區塊數據是否可用于網絡。

?Celestia上的區塊驗證

Celestia無需檢查交易有效性，因為它只檢查區塊是否具有共識和數據可用性，如上所示。

Celestia輕節點無需下載整個區塊，而是從區塊中隨機下載小的數據樣本。如果所有樣本都可用，則這可以證明整個區塊都可用。基本上，通過從一個區塊的隨機數據進行采樣，你可以從概率上驗證該區塊確實是完整的。

這意味著Celestia將區塊驗證的問題簡化為數據可用性驗證，我們知道如何使用數據可用性抽樣以亞線性成本有效地完成這一驗證。。

?數據可用性證明

數據可用性證明是指當你要求正在發送的區塊被擦除編碼的。這意味著原始區塊數據的大小現在增加了一倍，然后新的數據會被編碼成冗余數據。Celestia的擦除編碼將區塊大小擴大了4倍，其中25%的塊是原始數據，而75%是復制的數據。因此，如果它想進行欺詐，則需要行為不端的排序器或類似的程序來扣留超過75%的區塊數據。

因此，它允許輕型客戶端以非常高的概率檢查一個區塊的所有數據是否都已發布，只需下載一個非常小的塊。在確定所有數據都可用之前，每輪抽樣都會降低數據不可用的可能性，直到確定所有的數據都是可用的。這是非常有效的，因為不是每個單個節點都下載每一個區塊，而是有許多輕節點下載每個區塊的一小部分，但安全保證與以前一樣。這意味著只要有足夠的節點對數據可用性進行采樣，就可以隨著采樣節點數量的增加而增加吞吐量。通過使用BitTorrent等協議，即使沒有使用過區塊鏈，你也可以在日常生活中熟悉這種類型的網絡。

可擴展性

當我們談論可擴展性時，大多數人首先想到的通常是每秒交易量。但是，這不應該是圍繞可擴展性進行的實際討論。在談論專用DA層中的可擴展性時，它應該是mb/s，而不是每秒交易量，這應該是需要克服的主要障礙。Mb/s成為衡量一個鏈能力的客觀指標，而不是tp，因為交易規模各不相同。Celestia在這方面表現得非常好，因為它取消了DA層，并利用數據可用性采樣來提高系統可以處理的mb/s數量。

我們的意思是，一個區塊鏈能夠處理多少交易的真正限制是基于輸入和輸出。因此，通過將數據可用性與rollups處理的輸入和輸出過程解耦，Celestia將能夠比單體實體每秒產生更高的字節數。

這一切都源于數據可用性問題。也就是在一個擬議的區塊中，排序器或類似的人可以驗證的數據數量，同時受限于底層DA層的數據吞吐量。現在，對于利用全節點的單片區塊鏈，解決這個問題的正常步驟是增加全節點的硬件要求。然而，如果你這樣做，全節點就會減少，網絡的去中心化也會隨之動搖。

因此，通過利用我們之前在區塊驗證部分提到的技術，我們可以在不增加節點要求的情況下通過使用DA采樣使全節點等于輕節點來增加擴展性。這反過來又會使節點的增長導致更多的吞吐量，因為DA采樣會導致亞線性增長，因為它會隨著添加的輕節點的數量而擴展。在單體機設計中，區塊大小的增加同樣會增加驗證網絡的成本，但在Celestia中，情況并非如此。

俄羅斯議會主席：正考慮創建以黃金為支撐的穩定幣:金色財經報道，俄羅斯議會下院金融市場委員會主席阿納托利-阿克薩科夫表示，俄羅斯聯邦正在考慮創建一種由黃金支持的穩定幣，可用于跨境結算。阿克薩科夫解釋說，這樣的穩定幣可以作為一種支付手段，例如在俄羅斯和伊朗之間的相互結算中使用。[2023/1/27 11:32:18]

雖然，以太坊也在尋求解決其EIP-4844的一些可擴展性問題，這將啟用一種新的交易類型——blob事務。其中將包含大量無法被EVM執行訪問的數據，但仍然能夠被以太坊訪問。這樣做是因為目前，以太坊上的rollups依賴于極少量的可用調用數據來執行他們的交易。分片也會有所幫助，但仍然很遙遠，在發布時應該為每個區塊的rollups分配大約16MB的數據空間。然而，對blob交易空間的爭奪將變得多么激烈還有待觀察。雖然，一旦你解決了其中一個可擴展性難題，另一個可能也會冒出來。因此，通過向模塊化層發展，我們可以允許堆棧的各個部分專門針對他們使用最多的特定資源。

分叉

在大多數情況下，當單片鏈上發生硬分叉時，你會失去底層的安全性，因為執行環境不共享相同的安全性。這意味著通常硬分叉是不可行或不想要的，因為這意味著新的分叉將不具備數據可用性和共識層的安全性。當我們說你可以提交對區塊鏈代碼的更改時，這也是同樣的想法，但你必須說服每個人都同意你的更改。以比特幣為例。比特幣的代碼很容易更改，但是，讓每個人都同意更改是困難的部分。如果你想硬分叉一個整體區塊鏈，你還需要分叉共識層，這意味著你失去了原始鏈的安全性。損失的安全性取決于未驗證新規范鏈的礦工或驗證者的數量。但是，如果所有驗證者都升級到同一個分叉，則不會丟失任何安全性。

在模塊化區塊鏈上，這是不正確的，因為如果你想分叉一個結算或執行層，你仍然擁有底層共識層的安全性。在這種情況下，分叉是可行的，因為執行環境都共享相同的安全性。雖然，這對于結算層上的rollups是不可能的，因為結算層充當添加區塊的信任源。因為如果你想分叉一個結算或執行層，你仍然擁有底層共識層的安全性。在這種情況下，分叉是可行的，因為執行環境都共享相同的安全性。雖然，這對于結算層上的rollups是不可能的，因為結算層充當添加區塊的信任源。因為如果你想分叉一個結算或執行層，你仍然擁有底層共識層的安全性。在這種情況下，分叉是可行的，因為執行環境都共享相同的安全性。雖然，這對于結算層上的rollups是不可能的，因為結算層充當添加塊的信任源。

?使用Celestia作為DA/共識層的硬分叉

硬分叉在執行環境中不受限制且易于完成的情況是可以測試和嘗試瘋狂的想法。以及使在其他人的工作之上工作變得可行，而不會失去基礎層的安全性。如果你考慮自由市場的想法，它通常可以創建可以產生更好結果的競爭實施。

模塊化堆棧

模塊化堆棧是Celestia獨有的一個概念。它指的是將通常區塊鏈的所有不同層解耦為獨立的層。因此，當我們說堆棧時，我們指的是所有的層一起運作。

那么存在哪些層呢？毋庸置疑，有共識和數據可用性層Celestia，但也有其他層。這里我們指的是結算層，即一條Rollup擁有信任最小化的橋，并用于統一流動性和各rollup之間的橋接的鏈。這種結算層可以有很多類型。例如，可以有受限制的結算層，只允許它上面的執行rollup的簡單橋接和解決合約；也可以有擁有自己應用程序和Rollup的結算層。當然，也存在其他不依賴于結算層，而是僅靠Celestia自己功能的rollup——這些被稱為主權rollup，我們將在下一章中討論這些。

現在，也有可能出現這樣的堆棧，即執行層不直接向結算層發布區塊數據，而是直接向Celestia發布。在這種情況下，執行層只是將它們的區塊頭發布到結算層，然后結算層會檢查某個區塊的所有數據是否包含在DA層中。這是通過結算層的一個合約完成的，該合約從Celestia接收交易數據的Merkle樹。這就是我們所說的數據證明。

萊比特礦池創始人江卓爾：比特幣有可能成為價值錨定物的一種:金色財經報道，在由比特大陸聯合金色財經舉辦的《比特幣誕生14周年》主題活動上，萊比特礦池創始人江卓爾表示，比特幣在未來人類文明中可能承擔什么角色，有支持者說比特幣未來可以代替法幣成為通用貨幣，目前來看可能性非常渺茫或者說不可能的，首先政府不可能放棄鑄幣權的，并且比特幣的波動性使其無法成為一種標價貨幣，即使給比特幣很長的時間，比特幣的波動性也不會穩定下來，所以說比特幣無法完全替代法幣的，比特幣有可能成為價值錨定物的一種，比特幣會和黃金、其他的數字貨幣、法幣成為一種混合的貨幣體系，比特幣在很長一段時間內是價值壓艙物，自由有多貴，比特幣就有多貴。[2023/1/3 22:23:11]

模塊化堆棧

模塊化堆棧的另一個巨大優勢是其主權。在模塊化堆棧中，治理可以被劃分到特定的應用程序和層，不會與其他應用程序重疊。如果有問題，治理者可以在不干擾集群中其他應用的情況下修復它。

主權rollup

主權rollup是一個獨立于任何結算層的rollup。這意味著它不依賴于具有智能合約功能的結算層，而是純粹通過Celestia上的命名空間發揮作用。通常情況下，rollups在一個生態系統中發揮作用，比如以太坊，它有rollup智能合約。這個rollup的智能合約也在結算層和rollup之間提供信任最小化的橋接。然而，在以太坊上，所有的rollup都在爭奪珍貴的調用數據。這就是為什么EIP-4844正在被研究的原因，因為它將提供一個新的交易類型—blob交易，并增加區塊大小。然而，即使有了blob交易，很可能仍然會有激烈的結算競爭。

大多數單體區塊鏈都有能力處理智能合約。以以太坊為例，有一個鏈上智能合約，處理狀態根，也就是rollup當前狀態的默克爾根。這個合約不斷檢查之前的狀態根是否符合其當前根的rollup批次。如果是，那么就會創建一個新的狀態根。然而，在Celestia上，這是不可能的，因為Celestia不會處理智能合約。

相反，在Celestia上，主權rollup直接向Celestia發布它們的數據。這里的數據不會被計算或結算，而只是存儲在區塊頭中。區塊頭是識別區塊鏈上一個特定區塊的東西，每個區塊都是獨一無二的。在這個區塊頭中，存在一個默克爾根，它是由所有的哈希交易組成的。

那么它是如何運作的呢？rollup有自己的p2p網絡，全節點和輕節點都從這里下載區塊。然而，它們也通過默克爾樹驗證所有的rollup區塊數據是在Celestia上發送和預定的--我們在前面看到過這樣的例子。因此，鏈的標準歷史是由本地節點設定的，這些節點驗證了rollup的交易是正確的。這其中的含義是，主權rollup需要在數據可用性層上發布每一個交易，這樣任何節點都可以跟蹤正確的狀態。因此，作為rollup命名空間的觀察者的完整節點也可以為輕型節點提供安全。這是因為，在Celestia上，輕節點幾乎等同于全節點。

這里詳述一下命名空間：在Celestia上，Merkle樹是按命名空間排序的，這使得Celestia上的任何rollup只下載與他們的鏈相關的數據，而忽略其他rollup的數據。命名空間默克爾樹使rollup節點能夠檢索他們查詢的所有rollup數據，而無需解析整個Celestia或rollup鏈。此外，它們還允許驗證器節點證明所有的數據都已正確地包含在Celestia中。

那么，為什么主權rollup有著獨特的前景呢？因為之前的rollup實現，比如在以太坊上的實現是有限的，因為以太坊節點由于是單體的，所以需要存儲執行相關的狀態。然而，在模塊化設計中，我們可以有專門的節點用于各種目的，這將使網絡的運行成本大大降低。因此，運行網絡的成本與輕型節點的成本而不是完整節點的成本成比例，正如我們此前解釋的那樣--輕節點=完整節點。

讓我們來看看一些rollup實現如何作為主權rollup發揮作用。首先，有必要澄清各種rollup證明系統在Celestia上是如何運作的。

Argo Blockchain預計籌集2500萬-3500萬美元用于擴張:金色財經報道，比特幣礦商Argo Blockchain首席執行官Peter Wall周四在投資者電話會議上表示，比特幣礦商Argo Blockchain (ARBK) 預計籌集 2500 萬至 3500 萬美元用于擴張資金，并在明年第一季度達到其 4.1 exahash/秒 (EH/s)，[2022/8/25 12:48:34]

Optimisticrollups?依賴于欺詐證明。欺詐證明將通過rollup方的全節點和輕節點在客戶之間進行點對點的驗證。我們將進一步研究這一點的實現。主權rollup改變了欺詐證明的分配方式。它們現在不是在結算層合約上進行驗證，而是在rollups點對點網絡中分發，并由本地節點進行驗證。通過Celestia上的主權OptimisticRollups，我們也可能將挑戰期降到最低，這意味著我們解決了當前OR的主要障礙之一，因為它們目前在以太坊上的爭議窗口非常保守。這是可能的，因為目前，所有的欺詐互動都發生在以太坊高度競爭的區塊空間上，而這導致了曠日持久的最終處理。然而，在主權rollup上，任何輕節點如果與誠實的全節點相連，就有全節點的安全性，因此，欺詐互動應該更快。

ZKrollups?依賴于有效性證明。作為主權rollup的ZKrollup的功能與目前的實現方式相當類似。然而，它不是向智能合約發送ZK證明，而是分布在點對點網絡的rollup上，供節點驗證。主權ZKrollup與統一結算層上的ZKrollup一樣，允許各種執行運行時作為主權鏈在彼此之上運行，因為它們的交易不用被Celestia處理。在ZKrollup之上的運行時可以以各種方式運作。可以有保護隱私的運行，特定應用的運行，以及其他更多。這就是FractalScaling。

現在我們已經建立了主權rollup的概念，并對它們在Celestia上的實現有了一個概念，以下是兩個不同的rollup的架構。

Celestia上的主權Rollups

那么它們為什么需要Celestia？Optimisticrollup需要DA，這樣才能發現欺詐證明，ZKrollup需要DA，這樣才能知道rollup鏈的狀態。

當你看一個東西的時候，始終保持逆向思維也很重要。因為如果不這么做，你往往會被自己的信念所蒙蔽。在這一節中，我將嘗試解釋主權rollup的一些負面因素。

主權rollup將在很大程度上依賴于在其上建立的新生態系統，類似于經常吹噓的L1玩法。這意味著dApps等。然而，如果rollup有一個已經有很多開發活動的虛擬機實現，并且dApps是開源的，那么這將變得更加容易做到。盡管如此，流動性仍然是需要克服的主要問題。流動性往往會被分割到主權rollup和它的運行時間。因此，rollup將在很大程度上依賴于安全的、信任最小化的與其他層的橋接，如其他主權rollup或結算層。我們將在后面討論一些可能的實現方式。此外，主權rollup的實施在很大程度上取決于能夠支持其各種功能的基礎設施的建設。

OptimisticRollup實現

在本節中，我們將嘗試解釋一個可能的主權OptimisticRollup實現的運作。這一部分大量借鑒了ErtemNusretTas,DionysisZindros,LeiYang和DavisTse撰寫的?LightClientsforLazyBlockchains?研究論文。

構建為OR提供欺詐證明的獨特方式之一是在rollup上讓全節點和輕節點玩一個分割游戲。分割游戲是在兩個節點之間進行的，一個是挑戰者，一個是響應者。挑戰者將通過作為驗證者的第三個節點向響應者發送一個查詢。響應者對該查詢的答復將通過同一渠道進行。在收到挑戰后，驗證者將把查詢轉發給響應者，隨后響應者將產生一個響應，并發回給驗證者和挑戰者。驗證者將持續進行檢查，以確保兩者之間不存在不匹配，也不存在惡意行為。驗證者的作用是確保響應者沒有發送錯誤的Merkle樹，而挑戰者的作用是確保響應者遵循正確的根。如果響應者能夠為自己辯護，那么游戲就會照常進行。這個分割游戲的結果是，誠實的挑戰者和響應者總是會獲勝。

OptimisticRollups上的分割游戲

Celestia上的DA，X上的結算

Celestia可以既不使用純粹與Celestia連接的結算層進行橋接，也可以不作為主權rollup。因為Celestia只是提供了具有共享安全性的底層DA層，只要Celestia能夠向結算層合約發送可用交易數據的Merkle根，任何結算層都可以被使用。這意味著，如果它們愿意的話，任何結算層都可以用于rollup。那么它們為什么要這么做呢？許多現有的結算層，如以太坊，都有一個已經存在并蓬勃發展的生態系統。因此，已經有了流動性，而用戶們也可以利用。這對那些不想從頭開始建立整個生態系統的rollup來說特別有利。現在，這并不純粹限于以太坊作為結算層。例如，你也可以利用Mina作為ZKrollup。也就是說，你可以將你的交易數據發送到Celestia，同時將狀態更新和zk證明發送到Mina。這樣，你就已經有了一個默認的有效性證明的結算層。

如果你是一個rollup運營商，并想利用流動性以及其他區塊鏈的用戶，那么這種類型的解決方案對你來說是非常有吸引力的。另外，在某種程度上成為一個即插即用型的rollup運營商也有可能。你可以讓不同的定序器插入到不同的結算層。例如，一個ZKrollup定序器可以連接到Mina并提供狀態更新和有效性證明。而另一個不同的ZK-rollup上的定序器可以連接到以太坊，通過量子橋進行結算。它們的共同點是，它們將把所有的交易數據發送給Celestia，然后Celestia將在結算層運行一個智能合約或類似的東西，發送一個可用數據的Merkle樹。

讓我們以ZKrollup為例，看看這在架構上會是怎樣的：

Celestia上的DA，X上的結算

價值累積

Celestia本身的收入來源將是來自各種rollup提交的交易批次的交易費。Celestia的交易費用將與以太坊目前的EIP-1559的運作方式相當類似，所以是一個銷毀機制。這意味著將有一個動態的基本費用被銷毀，以及給驗證者的“小費”，以更快地推動某項交易，這些驗證者也將從新區塊后的代幣發行中獲得價值。然而，這是從Celestia的驗證者的角度來看的，那么從用戶的角度來看會是怎樣的呢？讓我們先確定根據你使用的層數，各種費用會是什么樣子，然后得出具體的用戶體驗。

執行rollup的收費結構將主要是運營成本+DA發布成本。當然，也可能會有一個管理費用，以便使rollup獲得利潤。這意味著對于用戶來說，你可能會支付包含這三個方面的費用+一筆擁堵費--由于擁堵減少，這個費用可能會低很多。

結算層的收入來源是結算合約費，由rollup支付以便能夠在其上進行結算。此外，還將通過結算層在rollup之間進行信任最小化的橋接，所以結算層也將能夠收取橋接費。

那么，在沒有結算層的情況下運作的主權rollup呢？在主權rollup上，用戶將不得不支付一筆gas費用來訪問rollup上的計算。Rollup將設置一個費用，很可能由管理部門決定，然后可能也會有一筆擁堵費，也是必須支付的。Rollup的這些費用將涵蓋向Celestia發布數據的費用，以及rollup驗證者的少量開銷。你將放棄結算費用，因為這給終端用戶帶來的費用可能很低。

所以，最后，我們可以創建一個收費結構，說明各種費用對最終用戶來說是怎樣的。模塊化堆棧的最終用戶可能會得到3個不變的費用，包括DA發布費，結算合約費和rollup執行費。當然，也有可能是4個費用，即重載期間的擁堵費。用戶只需在執行層支付一筆費用，這筆費用將包含模塊化堆棧中所有層的費用。因此，讓我們看看從用戶的角度來看，收費結構會是什么樣子：

費用結構

那么這對未來意味著什么呢？

如果Celestia被證明是一個更便宜且更快的數據可用性層，同時仍然提供去中心化和共享安全性，那么你可以看到越來越多的rollup使用它來提供數據。如果我們考慮rollup目前為使用以太坊的安全性而支付的費用?，那么Celestia上的rollups支付的費用就會少很多。然而，有一些完善措施即將到來，以解決以太坊上的擁堵問題，主要是blob交易、質押和分片。

那么MEV呢？目前，Rollups利用定序器在mempool中收集和排序用戶的交易，然后再執行并發布到DA層。這是一個關于MEV的問題，因為在目前的實現中，定序器主要是中心化的，因此不具備抗審查能力。目前解決這個問題的方法是將定序器去中心化，目前的很多rollup計劃都是這樣做的，盡管這帶來了它自己的一系列問題。另一個以某種形式解決這個問題的方法是分離驗證器和交易列表的排序。

總而言之，模塊化堆棧的各層通過交易價值獲得收入。用戶通過在一個層上的交易獲得價值，從而熟悉支付費用。因此，價值指的是用戶從其交易被包含在一個層上時獲得的價值。

橋接

正如我們之前所討論的，如果rollup有結算層，那么它將有一個通過結算層與其他rollup的信任最小化的橋接。但是，如果是主權rollup，或者它想與另一個集群建立橋接，會發生什么？讓我們來看看跨rollup的通信。

在兩個主權rollup想要通信的情況下，它們實際上可以利用輕客戶端技術，就像IBC的功能一樣。輕客戶端將通過P2P網絡接收來自兩個rollup的區塊頭以及rollup所使用的證明。這既可以通過鎖定和鑄幣機制工作，如IBC，也可以通過中繼器的驗證器運作。使用CosmosSDK構建的鏈和那些利用Tendermint或Optimint橋接的鏈可以變得更加無縫，因為你可以完全利用ICS的IBC。然而，這需要兩個鏈包括彼此的狀態機，并讓橋接鏈的驗證者注銷交易。其他的橋接方式也可以存在。

例如，我們可以設想有第三條鏈，它的功能是某種輕型客戶端。在這條鏈上，想要橋接的兩個鏈可以流轉它們的區塊頭，然后作為兩個鏈的結算層來運作。或者你可以依靠一個Cosmos鏈來充當“集群間rollup中心”，鏈上的驗證者可以通過遵循rollup的條件來操作橋接。此外，還存在各種各樣的橋接即服務鏈，例如Axelar等許多其他鏈。

然而，到目前為止，促進橋接的最簡單的方法，是讓執行rollup使用相同的結算層，因為他們會在上面有信任最小化的橋接合約。

各層之間的橋接之所以如此重要，是因為它可以實現統一的流動性。其次，通過允許協議和層通過共享狀態相互組合，我們可以解鎖新的互操作性水平。狀態共享是指一個鏈對另一個鏈進行調用的能力。一個特別的點是，ICS-27?鏈間賬戶的能力。

因此，我們可以得出結論，輕客戶端在IBC等互操作性標準中是至關重要的。Celestia輕客戶端的結果將使各集群鏈之間的互操作性更加安全。關于Celestia與IBC的連接，它們正計劃利用治理將某些鏈與Celestia的連接列入白名單，以限制狀態的膨脹。

終端用戶驗證

雖然過去幾年的各種單體和模塊化設計方法都是創新的，而且構建這些方法的人才數量也是驚人的。但在各種權衡之下，一個基本問題已經存在了相當長的時間。我們認為它的中心是最終用戶驗證及其需要。

關于不同設計的各種權衡，你可以無休止地爭論，而CT也會這樣。但最終，這也許可以歸結為一個問題--擁有最終用戶驗證的可能性是否重要。很多設計上的權衡都是圍繞著運行一個完整節點的便利性進行的，而DAS使輕型客戶端成為“一等公民”，可以與完整節點相媲美。

這樣想的基本假設是，用戶會關心成為一流公民的問題。用戶可以通過運行輕型客戶端/全節點輕松地驗證鏈，但這并不意味著他們會這樣做，或者他們會重視這樣做的能力。

支持這種做法的論點是相當直接的。如果用戶不關心驗證，那你還不如運行一個中心化的數據庫。它總是會更有效率，因為去中心化往往是以犧牲效率為代價的。我們之所以要建立加密協議，就是因為最終用戶能夠驗證計算。

反對的論點是，只要網絡足夠去中心化，終端用戶驗證本身并不重要。只要用戶體驗好，用戶就不會關心它。終端用戶驗證有多重要，目前還沒有明確的答案。然而，我們認為終端用戶能夠驗證鏈是一個值得追逐的目標，也是許多人在這個領域建設的原因。

模塊化堆棧的未來

本節將設想建立在Celestia之上的模塊化堆棧在未來會是什么樣子。我們將探討我們如何看待模塊化堆棧的架構概述，以及我們可能會看到什么樣的層。

下面是許多可能的層的圖示，這些層可以在模塊化堆棧中發揮作用。它們都有一個共同點，就是都在使用Celestia來提供數據。我們可能會看到各種主權rollup，包括Optimistic和ZKrollups，它們將在沒有結算層的情況下發揮作用。我們也有可能看到rollup利用Cevmos作為結算層，同時還有各種應用鏈。此外，還有一種可能，也就是我們可能會看到其他類型的結算層。這些結算層可能是受限制的，這意味著它們要么預先設置了僅用于跨鏈橋接和rollup的合約，要么依靠治理來實現白名單合約。

模塊化堆棧的未來

該圖的右側是其他非本地結算鏈，它們也可以設有rollup，以利用它們進行流動性和結算，同時依靠Celestia向結算層提供交易數據的證明。

所有這些集群都將通過各種跨鏈橋接服務相互連接，包括新的和舊的橋接。

此外，你沒有看到的是，未來還將建立所有的基礎設施，以方便訪問Celestia的各種功能，如RPC端點、API和其他等等。

寫在最后

如果你想在Celestia的基礎上進行建設，不管是關于rollup，還是其他類型的基礎設施，請聯系我們。我們很樂意與你交談。

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