STI:2023年加密新展望：详解Celestia和Fuel引领的模块化叙事_ELE

来源：ThorHartvigsen

编译：Leo，BlockBeats

模块化区块链正在成为一种主流叙事，Celestia的模块化区块链正在围绕其可扩展性、高水平安全性和去中心化提出了解决方案。

可扩展性一直是行业关注的重点，恰好目前区块链面临着「可扩展性三重困境」的问题，而始于Celestia的模块化区块链正在围绕其可扩展性、高水平安全性和去中心化提出了解决方案，模块化区块链正在成为一种主流叙事，加密KOLThorHartvigsen撰写了一篇关于「模块化区块链和其内在价值」的文章，BlockBeats编译如下：

PART1：始于基础概念

今天需要改进的问题：

无信任的跨链通信

当交易数量增长到足够大时的Rollup扩展性

在以提高吞吐量为目标时保持高水平的安全性和去中心化

首先，为了确保彻底理解这些概念，我们得建立一些术语，如下图：

区块

区块是区块链的组成部分，单个块由两个组件组成：blockheadreblockbody，header包含前一个区块的哈希、timestamp等数据，body包含该区块中的所有交易。

市面上很受欢迎的扩展的策略是拥有更大的区块。

更大的区块=增加吞吐量，但在去中心化层面存在一些问题。

更大的区块=节点所需的数据更庞大，很少有人能负担得可以承载庞大数据的更昂贵的硬件。

节点

一个完整的节点需要存储整个区块链以及从第一个区块开始进行过的所有交易，为了在区块链上交易，需要确保共识、确保数据可用且区块有效。

轻节点

轻节点用于Rollup，并将大部分工作外包给完整节点，它们不验证交易，而是检查每个区块是否具有共识，以及区块数据是否可用于网络，大多数轻节点依赖于「多数诚实假设」，假设大多数参与者是诚实的，轻节点需要更少的硬件，更多的节点，但总体安全性较弱。

Rollup

Rollup/L2是建立在以太坊之上的链，使用以太坊主网作为结算层，Rollup可以被认为是一个单独的执行层，并将交易包返回主网进行验证。

目前有两种Rollup：OptimisticRollup和ZKRollup。

区块链层：

区块链可分为4层：-执行层，为Dapp提供环境并在其中处理交易；

数据可用性层：节点从区块生成器接收区块，并检查数据是否公开可用

共识层：确定交易顺序

结算层：决定区块链的实际状态

整体式与模块化

整体式区块链是由所有以上4层组成的链，因此，整体式需要处理以上的所有部分，以太坊和你知道的大多数其他区块链都是这样的。

模块化区块链是将这4层中的一个或多个外包给外部链的链，由于模块化区块链可以专注于特定元素，因此可以达到新的可扩展性水平。

以上解释了一些基础概念，总结为表格化如下：

当前以太坊上的Rollup充当执行层，并通过以太坊主网实现数据可用性层、共识层和结算层，这些Rollup在将使用「链上数据可用性」将数据发布到指定的L1上。

相反：具有「链外数据可用性」的Rollup将其数据发布到指定的L1以外的其他位置，Rollup仍然可以使用以太坊作为结算层，但Celestia通过这样发布数据就会作为数据可用性层。

以下是以太坊上不同类型的Rollup结构：

Monolith=以太坊主网

Rollup=例如Arbitrum、Optimism

Validium=「链外数据可用性Rollup」，例如Celestia

PART2：深入了解Celestia

Celestia是一个模块化区块链网络，区块链和所有VM的Rollup可以使用Celestia作为数据可用性层和共识层，如下图，Celestia为模块化扩展提供了不同的解决方案，如「Sovereignrollups、Celestium等」。

首先需要深入了解「数据可用性层」

数据可用性：作为一个节点，可以从区块生成器那里接收到一个区块，需要验证数据是否公开，以便将其添加为区块链中的下一个链接。

数据可用性问题：发生在保留数据时。

具体而言，区块生成器不会透露新区块的数据，节点突然无法批准该区块，因为它无法读取数据，着是Rollup中常见的问题。

数据可用性抽样简介：

轻客户端可以验证数据可用性，而无需下载所有数据，轻客户端运行数据的小样本，每次都能获得50%的数据实际发布的确定性。

许多情况下，轻节点只需下载少于1%的数据，即可确保99%的数据都已发布，这是一个很大的进步！

详情了解

再回到轻客户端身上，我此前说过，就硬件要求而言，轻节点的成本要低得多，但由于它们靠着「多数诚实假设」，安全性会降低。

那么，「少数诚实假设」的轻客户端又如何呢？

比如，Celestia的轻节点通过下载一小部分数据来使用数据可用性抽样，他们依赖「少数诚实假设」，这就会大大提高安全性。

下图为不同节点和客户端的对比

现在来看看Celestia不同的解决方案：

SovereignRollup

SovereignRollup本身处理执行层和结算层，而不是像Arbitrum和Optimism那样使用以太坊作为结算层。

SovereignRollup的优势：

对执行环境有更大的自由度

不共享计算资源

出现问题后可以进行硬分叉

SovereignRollup与L1更相似，可以桥接到其他SovereignRollup和结算层。

Cluster

区块链Cluster是一组区块链和Rollup，可以以「信任最小化方式」进行相互通信，信任最小化桥是两条链之间的桥，不需要中间人或多数诚实假设来确保资金安全。

Cluster的一个例子是以太坊及其Rollup或Cosmos生态中的不同链，它们能够进行Cluster内通信。

以下是所有与Celestia结合的内容：

信任最小化通信需要「少数诚实假设」，这正是Celestia所利用的，轻节点可以使用数据可用性采样。信任最小化桥要要安全得多，形成链的「Cluster」和「Cluster内通信」，因此，Celestia为Rollup提供了关键部分以形成Cluster，并以无信任的方式进行通信。

CelestiaQuantumGravityBridge和Celestium

CelestiaQuantumGravityBridge是以太坊和Celestia之间的数据可用性桥，它允许以太坊上L2的「链外数据可用性」。

Celestium是建立在以太坊之上的L2Rollup，使用Celestia而不是以太坊作为数据可用性层，且仍然使用以太坊主网进行结算和共识，其他L2也可以效仿以提高其可扩展性。

总结：

Celestia作为一个独立的数据可用性层，在某些情况下也可以是共识层，由于数据可用性抽样和「少数诚实」轻节点的固有技术，Rollup可以使用Celestia来提高可扩展性。

PART3：止于FuelLabs

接下来通过谈论FuelLabs来结束这个话题，FuelLabs正在构建一个可与以太坊和Celestia实现的执行层，保持高安全性和去中心化的前提来扩展吞吐量。

深入了解FuelLabs：

FuelLabs的一款产品是他们为扩展以太坊而构建的OptimisticRollup。包括：

Fuel和Ethereum之间的信任最小化桥

FuelVM——通过使用「UTXO」运行智能合约进行并行验证

Sway编程语言

简而言之，FuelVM可以同时运行多个进程，因为Celestia与所有VM一起工作，Fuel还可以使用Celestia作为数据可用性层和/或共识层来启动Rollup。

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