吸引数百万用户使用 web3 的途径取决于解决区块链可扩展性问题。有一系列的提案和尝试来解决这个问题，例如引入 protodanksharding 和模块化网络，但目前，以太坊生态系统的扩展解决方案主要围绕区块链 rollup。
然而，高昂的数据可用性成本（占所有 gas 费用的近 90%）限制了 rollups 和其他 L2 解决方案的有效性。
进入 Celestia — — 一种使用汇总将执行和共识分离的链下数据可用性解决方案。
在这篇博客中，我们将探讨 Celestia 的工作原理、优势以及与其他数据可用性解决方案的比较。
Celestia 是什么？
Celestia 是一个模块化区块链，为 rollups 和layer-2 解决方案提供专用的数据可用性(DA) 层。它专门用于对交易数据进行排序并使其在链下可用。Rollups 可以继承 Celestia 的安全性，而无需加入新的验证者。
通过自行处理执行和结算，而 Celestia 专注于可扩展的数据可用性，rollups 则高度关注其他功能。开发人员可以享受自定义环境、语言和可升级性的灵活性，这是单体式应用无法比拟的。
Celestia 如何工作？
Celestia 的数据可用性方法涉及创建具有共享安全层的主权区块链。为实现这一点，主要工作组件如下：
1. 数据可用性抽样（DAS）
Celestia 使用轻节点来确保数据可用性和完整性，采用一种称为数据可用性采样 (DAS) 的新方法。轻节点通过 2D Reed-Solomon 编码方案在不同区块段上多次执行随机采样。
每个成功的样本都会使数据可用性的信心提高 50%，整个区块的有效性阈值达到 99%。
想象一下：有两枚硬币，其中一枚总是正面，另一枚有 50% 的概率正面或反面。你拿到了其中一枚。现在，你如何确定你拿到的是哪一枚？你继续抛硬币。如果硬币一直正面，那么你拿到的很可能是正面的那枚。
这种数据可用性方法是可扩展的。随着越来越多的轻节点加入网络以采样数据，块大小会增加，从而实现更高的吞吐量。
命名空间的 Merkle 树
Celestia 充当与 rollup 无关的 DA 层，允许 rollup 节点下载与其相关的交易数据以供执行和结算。Celestia 上不同rollup数据的这种划分是通过命名空间 Merkle 树 (NMT) 完成的。
NMT 帮助 Celestia 将数据组织成不同的类别（称为命名空间）。每个命名空间代表与一个应用程序或汇总相关联的数据集。Merkle 树用于索引数据集的内容，然后 DA 层将请求的数据和证明发送给应用程序。
Celestia 上的交易生命周期
现在我们知道了 Celestia 的工作组件，让我们了解一下 Celestia 上的交易是怎样的：
用户发起交易：用户在 rollups 上与 dApp 交互，发起交易，然后将其格式化为“PayForBlobs”提交给 Celestia。
作为 PayForBlobs 提交： Rollups 将交易与元数据打包在一起，包括命名空间和发送者身份，然后将其提交给 Celestia 以获取数据可用性。
数据可用性处理： Celestia 采用数据可用性采样 (DAS)，将交易分解为 blob，并应用擦除编码实现冗余和恢复。
区块构建和共享：纠删码数据块被分批分成区块，包括状态承诺，并在 Celestia 的 DA 网络中传播。
轻客户端采样：轻客户端和全节点参与采样区块份额，通过统计方法和错误性证明来验证数据的可用性。
共识和区块最终确定：一旦确认数据可用性，Celestia 的共识网络就会在区块上达成最终确定，确保交易的不变性。
Rollups 上的通知和结算： Rollups 会收到区块最终性的通知，从而使它们能够根据 Celestia 提供的状态承诺来结算交易。
Celestia 对开发人员的好处
Celestia 作为 DA 解决方案，消除了许多开发人员的麻烦，使 web3 开发更加简单。更详细地说，Celestia 提供了以下五大优势：
1. 易于部署
Celestia 通过 Optimint 等工具简化了区块链部署，降低了昂贵的共识和运营费用。团队可以利用Caldera等汇总即服务提供商，以及 thirdweb 的智能合约、支付和钱包开发工具包。
2. 内置互操作性
Celestia 通过使用安全的、最小化信任的桥梁，使不同的 rollup 更容易协同工作。这减少了碎片化，并催生了新型跨链应用程序。
3. 高度可定制
Celestia 上的 Rollups 具有自主权，允许开发人员通过分叉链来更改执行环境或区块大小。这种灵活性使得开发人员可以选择替代虚拟机、软件语言和交易格式。
4.节省成本
Celestia DA 大大节省了 rollups 的数据发布成本。即使在Dencun 升级实施 EIP-4844 之后，Celestia 仍然遥遥领先。最近的一个例子是加密衍生品 L2 Aevo。通过使用 Celestia 作为 DA 层取代以太坊，Aevo 预计每年可节省近 100 万美元。
5. 最低限度的治理
Celestia 的汇总治理独立于共识层运行，允许团队自主添加功能。这最大限度地减少了单片链中常见的广泛社交协调需求，从而为实施必要的变更提供了灵活性。
Celestia 与其他数据可用性解决方案相比如何？
每个 DA 解决方案都有不同的设计层面考虑因素，这些因素会影响安全性、最终确定时间和去中心化程度。基于这些参数，让我们将 Celestia 与其他 DA 解决方案（如 EigenDA 和 Avail）进行比较。
Celestia 的未来和区块链的数据可用性
区块链架构的未来围绕着模块化。将权力和灵活性交还给开发人员是前进的方向。它将为每种类型的区块链应用程序产生定制的、超特定的技术堆栈。Celestia 作为 rollups 的基础 DA 层，在这一转变中发挥着关键作用。
随着特定应用链的激增，像 Celestia 这样的基础 DA 层有望获得巨大价值，类似于 AWS 在传统互联网中的作用。这也为Caldera和Conduit等 Rollup 即服务参与者创造了市场，他们将进一步简化 Rollup 的部署和管理。
