CEL:萬字長文研究 Celestia 的潛在功能和模塊化世界的未來

早在 2019 年，當我們（Maven11）投資 LazyLedger（現在叫 Celestia）時，模塊化一詞在區塊鏈設計上還沒有得到普及。但在過去的一年里，它已經被像 polynya 這樣的研究人員、大量的 L2 團隊和無數其他人員所普及了，當然還有 Celestia Labs 團隊 -- 他們在 LazyLedger 的第一篇博文中創造了這個詞，與分離共識和執行有關。

正因為如此，我們很高興能提出我們對 Celestia 投資的最新概述。它將提供對我們所設想的模塊化世界的見解，以及在這樣一個生態系統中的各個層次和協議，及為什么我們對它提供的潛在功能如此興奮。

目前，大多數正在運行的公共區塊鏈都是單體實體。所謂單體，我們指的是一條可以自行處理數據可用性（DA）、結算和執行的鏈。現在，已經有了一些單體鏈的變化，特別是關于以太坊上的 Rollup 和 Avalanche 上的子網（Subnet）。它們含有模塊化組件，然而，這些并不是最真正意義上的模塊化區塊鏈。

讓我們定義一下我們說的“模塊化”是什么意思，以免產生誤解。當我們說模塊化時，我們指的是通常組合在一起的層是解耦的事實。這意味著什么呢？這意味著鏈的三個組成部分是解耦的，所以要么處理執行、要么處理共識或數據可用性。這意味著你可以把模塊化這個詞放在 rollup 上，因為它們只處理執行。而以太坊作為單一的實體處理其他一切。

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，它將結算和執行委托給了其他層。當然，這些層也是模塊化的，因為它們只處理部分組件本身。這意味著在以太坊的情況下，我們不能稱其為模塊化區塊鏈，因為關于執行組件的外包只發生在其當前的 rollup 上。盡管如此，以太坊仍然能夠自行處理執行，同時也允許 rollup 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。不過，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。

你可能會說那 Polkadot 或 Avalanche 呢？Avalanche 不是模塊化的網絡，它只是將能夠處理區塊鏈所有組件的網絡分開。這意味著它們不是模塊化的擴展，而是通過橫向利用其他單體鏈來擴展。Polkadot 的并行鏈處理執行，類似于 rollup，同時將區塊發送到中繼鏈以達成共識和數據可用性。然而，中繼鏈仍然確保交易的有效性。

隨著時間的推移，單體鏈的增長會導致大量的擁塞和效率低下。如果我們想讓更多的人加入進來，那么局限于使用一個單一的鏈來達到所有目的是根本不可行的。因為它給終端用戶造成了極高的費用和延誤。而這正是我們看到越來越多的鏈決定拆分鏈的原因。我們都聽說過傳說中的合并（Merge），它將把以太坊轉成 PoS 鏈。然而，他們也計劃最終轉向分片。所謂分片是指將區塊鏈橫向分割成幾塊。這些分片將純粹地處理數據可用性。

這與 rollups 一起組成了以太坊社區當前計劃解決其可擴展性問題的方式。但現在還有其他方法嗎？當然有 -- 我們看到 Avalanche 通過子網（Subnets）走向了輕微的模塊化未來，然而，正如前面解釋的那樣，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，以便我們更好地了解它們的區別。

首先，讓我們看看現存最大的智能合約區塊鏈，以太坊目前的架構以及未來啟用分片后的架構。

當前的以太坊架構

目前，以太坊處理區塊鏈的所有組成部分。然而，它也將一些執行工作遷移到 L2 rollups 上，然后將交易批量化，并在以太坊上結算。在未來，通過分片，該架構將類似于下圖所示：

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 DA 環境，供 rollup 提交數據。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。

前FTX.US合作伙伴關系主管擔任Mysten Labs戰略主管:8月7日消息，前FTX.US合作伙伴關系主管Sina Nader加入Mysten Labs擔任戰略主管，將直接向首席執行官Evan Cheng匯報工作。

Sina Nader此前幫助FTX.US達成與許多名人和體育項目的合作伙伴關系，還曾擔任Robinhood加密貨幣主管。[2023/8/7 21:30:19]

對于 Avalanche 來說，他們的主要擴展主張是允許輕松創建單一區塊鏈 -- 即其子網（Subnet）。Avalanche 的架構類似于下圖所示：

Avalanche 及其子網架構

子網是一組驗證區塊鏈的新驗證者。每個區塊鏈正好由一個子網來驗證。所有 Avalanche 子網都會自行處理共識、數據可用性和執行。每個子網也將有自己的 gas 代幣，由驗證者指定。目前已經上線的子網的一個例子是 DefiKingdoms 子網，它使用 JEWEL 作為其 gas 代幣。

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，因為它也是用 Cosmos SDK 和 Tendermint 的一個版本 --Optimint 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，而不是提供一個虛擬機（VM）。這意味著主權的 Cosmos SDK 鏈只需要定義它需要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（p2p）和共識。ABCI 是將區塊鏈的應用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。它的架構如下圖所示：

Cosmos 架構

現在讓我們來看看，一旦生態系統開始建立，Celestia 的架構將是怎樣的。

早期 Celestia 生態

這就是 Celestia 早期生態系統的樣子。Celestia 將作為所有在模塊化堆棧內運行的各種類型的 rollup 之間的共享共識和數據可用性層而運作。而結算層的存在是為了促進它上面的各種 rollup 之間的橋接和流動性。而你很可能也會看到主權 rollup 獨立運作，沒有結算層。

現在我們已經確定了不同程度的模塊化，它們的運作方式，以及它們的架構。接下來，讓我們來看看像 Celestia 這樣的純模塊化區塊鏈的一些獨特能力和功能。

共享安全

單體區塊鏈的一個優點之處在于，所有基于它的用戶、應用程序和 rollup 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運作的呢？

其實很簡單 --Celestia 提供了鏈上建立共享安全所需的基本功能 -- 數據可用性。這是因為每一個使用 Celestia 的層都需要將他們所有的交易數據轉到數據可用性層，以證明數據確實是可用的。這意味著各鏈可以毫不費力地連接、觀察和相互操作。通過始終擁有底層 DA 層的安全性，使得硬分叉和軟分叉也變得非常容易，我們將在后面討論這一點。

同樣，Celestia 允許各種類型的實驗執行層在不依賴結算層的情況下同時運行，同時仍然具有共享數據可用性層的優勢。這意味著迭代的速度將變得更快，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，這將導致執行層的復合改進，因為我們不受具有中心化執行層的單體實體的限制，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，并給開發者以選擇的靈活性。

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，因為區塊可以在次線性時間（sub-linear time）內被驗證。這意味著，與成本的線性增長相比，吞吐量會隨著成本的次線性增長而增加。那么，這在紙面上看起來如何呢？讓我們來看看。

Uniswap Wallet 更新至 v1.5 版本，支持 WalletConnect 2.0:5月10日消息，Uniswap 自托管開源移動錢包 Uniswap Wallet 發布 v1.5 版本，更新包括：調整滑點、支持 WalletConnect 2.0、支持智能合約錢包。[2023/5/10 14:54:18]

線性 VS 次線性

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

Celestia 上的區塊驗證

Celestia 消除了檢查交易有效性的需要，因為它只檢查區塊是否有共識和數據可用性，如上圖所示。

Celestia 輕節點不下載整個區塊，而是從區塊中隨機下載少量數據樣本。如果所有的樣本都是可用的，那么這就可以證明整個區塊是可用的。基本上，通過對一個區塊的隨機數據進行采樣，你就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，而我們知道如何使用數據可用性抽樣以次線性成本有效地完成這一驗證。

數據可用性證明

DA 證明是指當你要求正在發送的區塊，要進行編碼擦除。這意味著原來的區塊數據現在被擴大了一倍，然后新的數據被編碼為冗余的數據。Celestia 的擦除編碼將區塊的大小擴大了 4 倍，其中 25% 的區塊是原始數據，而 75% 是復制的數據。因此，如果區塊想要進行欺詐，就要求不良行為的定序器（sequencer）或類似的東西必須扣留超過 75% 的區塊數據。

因此，它允許輕型客戶端只下載區塊的一小部分（DA 抽樣），以非常高的概率檢查一個區塊的所有數據是否已經發布。每一輪抽樣都會降低數據不可用的概率，直到確定所有的數據都是可用的。這非常有效，因為不是每一個節點都下載每一個區塊，而是有許多輕量級的節點下載每一個區塊的一小部分，但安全保證不變。這意味著，只要有足夠的節點對數據可用性進行抽樣，就有可能提高吞吐量，因為抽樣節點的數量在增加。你可能在日常生活中熟悉這種類型的網絡（DA 證明），即使你沒有使用過區塊鏈，比如使用 BitTorrent 等協議。

可擴展性

當我們談論可擴展性時，大多數人想到的第一個想法通常是每秒的交易量。然而，這不應該是圍繞可擴展性進行的實際討論。當談論專業 DA 層的可擴展性時，應該是 mb/s，而不是每秒的交易量，這是應該克服的主要障礙。Mb/s 影成為衡量一個鏈的能力的客觀標準，而不是 tp，因為交易的大小是不同的。Celestia 在這方面做得很好，因為它縮減了 DA 層，并利用數據可用性抽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的。因此，通過將數據可用性與 rollup 處理的輸入和輸出過程解耦，Celestia 將能夠產生比單體實體高得多的每秒字節數。

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，定序器或類似的東西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體區塊鏈而言，解決這個問題的正常步驟是增加全節點的硬件要求。然而，如果你這么做，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，我們可以通過 DA 抽樣使全節點等于輕節點，在不增加節點要求的情況下提高擴展性。這反過來又會使節點的增長帶來更多的吞吐量，因為 DA 抽樣會導致次線性增長 -- 因為它與被添加的輕節點的數量成正比。在單體設計中，區塊大小的增加同樣會增加驗證網絡的成本，但在 Celestia 上，情況并非如此。

雖然，以太坊也希望通過 EIP-4844 來解決一些可擴展性問題，這將使一個新的交易類型 --blob 交易成為可能，其中將包含大量不能被 EVM 執行訪問的數據，但仍然能夠被以太坊訪問。這么做的原因是因為目前以太坊上的 rollup 依靠微不足道的可調用數據來行使其交易。分片會有幫助，但仍然相當遙遠。不過，當分片發布時，應該能為每個區塊的 Rollup 提供約 16 MB 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的難題，另一個可能會隨之冒出。因此，通過轉向模塊化層，我們可以讓堆棧的各個部分專門用于它們利用最多的特定資源。

NEAR將于2023年發布Phase2分片，2024年交付Phase3分片:11月12日消息，NEAR發布2023至2024年協議路線圖，未來兩年NEAR將發布兩個階段的分片以及部分重要的功能，Phase2計劃2023年發布，2024年會交付Phase3分片。路線圖中涉及的部分功能包括元交易、零余額賬戶、Secp256r1秘鑰、全局存儲、在wasm內運行wasm等。[2022/11/12 12:55:43]

分叉

在大多數情況下，當硬分叉發生在單體鏈上時，你會失去底層的安全，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的，也是不受歡迎的。這與我們說你可以提交對區塊鏈代碼的修改，但你必須說服所有人同意你的修改，是同樣的想法。以比特幣為例。比特幣的代碼是很容易改變的，然而，讓每個人都同意改變是困難的。如果你想硬分叉一個單體區塊鏈，你還需要分叉共識層，這意味著你失去了原始鏈的安全性。而損失的安全程度取決于不驗證新規范鏈的礦工或驗證者的數量。然而，如果所有驗證者都升級到同一個分叉，那么就不會失去安全性。相比之下，在模塊化區塊鏈上，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，這對結算層的 rollup 來說是不可能的，因為結算層是新增區塊的信任來源。

Celestia 作為 DA/共識層的硬分叉

硬分叉的情況可以是無限的，并且很容易在執行環境中實現，因此大膽的想法可以被不斷測試和嘗試。同時，這也使得在別人的工作基礎上進行工作，且不失去基礎層的安全性成為可能。考慮一下自由市場（有些人可能不同意這一點），那么它往往可以創造出競爭性的實施方案，可以得到更好的結果。

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。

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（在那里它將提供狀態更新和證明），而是純粹通過 Celestia 上的命名空間（namespace）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（解決合約）。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。

過去24小時FTT清算額接近400萬美元:金色財經報道，Alameda Research 資產負債表中持有的主要加密資產均出現下跌，FTT 在過去一小時內下跌了近 12%，過去 24 小時內跌幅達到 20%，而 SOL 和 SRM 在過去一個小時內分別下跌了 4% 和 2.7%。另據 CoinGlass 數據顯示，過去 24 小時已有約 361 萬美元的 FTT 頭寸被清算，其中約 167 萬美元的清算頭寸在過去 1 小時進行，目前 FTT 的未平倉頭寸規模約為 2 億美元。（coindesk）[2022/11/8 12:31:25]

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（state root），也就是 rollup 當前狀態的默克爾根（Merkel root）。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（因此被稱為數據可用性）-- 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（把命名空間看作是 rollup 的智能合約）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（namespace）：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（NMTs）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。

Optimistic rollups 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 Optimistic Rollups，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。

ZK rollups 依賴于有效性證明（例如 zksnarks）。作為主權 rollup 的 ZK rollup 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 ZK rollup 與統一結算層上的 ZK rollup 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 ZK rollup 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 Fractal Scaling。

美國潮玩公司Funko將與派拉蒙合作推出基于動漫作品Avatar Legends的NFT:7月31日消息，美國潮玩上市公司 Funko 宣布已與娛樂公司派拉蒙全球達成合作，計劃于 8 月 9 日通過 NFT 平臺 Droppp 推出一系列基于動漫作品《Avatar Legends》的 NFT。（Bitcoin.com）[2022/7/31 2:48:30]

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？Optimistic rollup 需要 DA，這樣才能發現欺詐證明，ZK rollup 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。

Optimistic Rollup 實現

在本節中，我們將嘗試解釋一個可能的主權 Optimistic Rollup 實現的運作。這一部分大量借鑒了 Ertem Nusret Tas, Dionysis Zindros, Lei Yang 和 Davis Tse 撰寫的 Light Clients for Lazy Blockchains 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。

Optimistic Rollups 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 ZK rollup。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 ZK rollup 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（傳說中的 Celestiums）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（證明）。

讓我們以 ZK rollup 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，有一些修復措施即將到來，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（如果你有興趣的話，可以看看 Vitalik 的論文?）。

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 Cosmos SDK 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，如 Axelar，以及許多其他鏈。

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（例如區塊大小）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。

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 ZK rollups，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

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。

作者：RainandCoffee

編譯：DeFi之道

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