项目调研 | 首个模块化公链 Celestia 研究报告

Web3CN ｜2023-05-31 15:34

Celestia 构建了一个将数据层单独独立出来的公链，还允许开发人员关注数据层之上的设计，而不需要花心力注意底层数据记录，许多人相信未来这种模块化设计的数据可用层不仅可以为扩容提供更快的实现方案，更会极大的降低开发者进入 Web3 的难度。

编辑| Bowen@Web3CN.Pro

一、项目简介

Celestia是第一个“模块化区块链”，此前项目名为“LazyLedger ”，是专精于“数据可用性（DA）”的基础设施。

模块化是解决区块链三难困境的关键，将带来安全、可扩展和去中心化的多链未来，Celestia 采用模块化架构，将区块链解构为数据、共识、执行，以精简化、模块化的共识层，来赋能预算不多的开发者，让他们轻松的部署自己的区块链。

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二、项目愿景

以太坊设想了一个以Rollup为中心的未来，Rollup往往比L1更昂贵且灵活性更低，但可以彼此共享安全性。相比之下，Cosmos 是一个由称为区域的可互操作主权 L1 组成的生态系统。Cosmos比Rollups 更便宜、更灵活，但它们不能彼此共享完全的安全性。

Celestia 结合了这两个项目的精华，其愿景是将 Cosmos 的主权互操作区域与以Rollup为中心并具有共享安全性的以太坊结合起来，提供一个更灵活、更安全、更便宜的公链。

三、特色和优势

1. 特色

模块化

一直以来，区块链都是执行状态机复制的分布式网络，分成了数据、共识、执行这三层。在单体区块链中，数据、共识、执行这三层工作全都会由一个网络来完成，因此若复杂度越高、系统保持同步性的成本和复杂度也就越高。

以太坊Rollup 将执行层分离出去，处理复杂交易，解决了一部分问题，但Rollup 必须监控 L1 并且执行调用交易以便计算，再以不同方式将返回 L1。数据可用性还是依赖于以太坊的共识层与执行层，目前以太坊执行层使用成本仍然很高，开发者可部署的范围还是很有限。

Celestia 是一个模块化协议，它只处理数据可用性（DA），其他执行和结算工作可以锁定DA 层，开发人员可以直接选择要使用的执行环境在Celestia上构建 DApp。

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架构

以太坊 Rollup 二层网络是一个执行层，而这些项目的数据可用性、共识以及结算层都是以太坊，这样的Rollup 理论上将拥有接近以太坊主网的安全性。而采用 Validium这类 Off-chain 解决方案的二层网络，它们是以牺牲数据可用性安全保障为代价，从而扩大了二层网络的吞吐量。

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图源：DeFi之道

Celestia 为模块化扩展提供了不同的解决方案，其架构目前有三种类型：

① 主权 Rollup：数据可用性层和共识层为 Celestia，结算层和执行层是自己的主权链；

② 结算 Rollup（代表项目 Cevmos）：数据可用性层和共识层为Celestia，结算层为 Cevmos，应用链为执行层；

③ Celestium: 数据可用性层为 Celestia，共识层和结算层为以太坊，应用链为执行层。

解耦执行

Celestia 会接收主权 Rollup 打包的交易，并通过共识协议 Tendermint 来排序交易。与其他区块链不同的是，Celestia 不会质疑这些交易的有效性，也不负责执行它们。Celestia “平等”对待所有交易，只要交易支付了必要的费用，它就会接受这些交易，将它们排序并在链上广播。主权 Rollup 节点会执行交易来计算他们的状态，如果有任何交易被 Rollup 节点认为是无效的，则不会处理这些交易。只要 Celestia 的历史保持不变，运行相同有效性规则的 Rollup 节点就可以计算出相同的状态。

2. 优势

自主权

目前以太坊的 Rollup 将区块头发布在以太坊上，欺诈/有效性证明在链上执行，因此，它们的状态由以太坊上的一系列智能合约决定。

Celestia 上的 Rollup 运作模式完全不同，它对其存储的数据没有任何感知，并将所有解释权和执行权留给 Rollup，这些 Rollup 就像是目前大多数 L1 区块链那样运行。因此，Celestia 上的 Rollup 本质上是拥有自己主权的区块链。

轻松部署

Celestia 团队正在使用 Optimint 的 Cosmos SDK 实施 ORU 规范。该工具支持部署任何链，无需开发人员担心共识的开销或昂贵的部署/运营费用，可以在几秒钟内部署新的链，用户从第一天起就可以安全地与它们交互。

最低限度的治理

区块链治理很慢，改进提案通常需要多年的社会协调才能实施。虽然这是安全所需要的，但它显著减慢了区块链领域的开发节奏。

模块化区块链为区块链治理提供了一种更好的方式，其中执行层可以独立快速地采取行动，而共识层可以保持稳定。

高效的执行环境

在 Celestia 中，状态增长和历史数据被完全分开处理。Celestia 的区块空间只存储历史 Rollup 数据，这些数据以字节为单位进行结算，所有状态执行都由它们自己独立单元中的 Rollup 计量。由于活动受制于不同的费用市场，一个执行环境中的活动高峰不会破坏另一个执行环境中的用户体验。

扩展性

虽然解耦执行不需要每个人都执行所有交易，但其牺牲了可组合性，扩展有限。

Celestia 通过数据可用性抽样（Data Availability Sampling，DAS）来解决去扩展性问题。Celestia 并不关心交易的有效性，它真正关心的是区块生产者是否已经完全发布了区块头（headers）背后的数据。Celestia 只提供数据可用性而不做状态执行，所以区块产量可以更高，并且每个区块有更多的空间，区块变得更大、可以采样的数据更多、带来更高的TPS。

四、发展历史

2019.05 LazyLedger白皮书发布

2021.03.04 LazyLedger Labs完成150万美元种子轮融资，计划年底启动测试网

2021.06.15 LazyLedger更名Celestia

2022.05.25 Celestia启动其首个测试网Mamaki

2022.10.20 Celestia完成5500万美元融资，Polychain Capital等领投

2023.03.15 Celestia测试网Blockspace Race上线，区块浏览器已启动

2023.05.12 Celestia：Quantum Gravity Bridge初期版本已上线Blockspace Race测试网

五、团队背景

Celestia 团队的使命是改变区块链和去中心化应用程序的构建方式，使它们更具安全性、可扩展性和自主性。

团队成员在以太坊、Cosmos 和 Harmony 等项目中构建和扩展区块链方面拥有丰富的经验。

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Mustafa Al-Bassam

Celestia Labs 首席执行官，毕业于伦敦大学学院，计算机科学博士学位。黑客组织 Lulzsec 联合创始人，Chainspace 联合创始人。Chainspace 是一家实施智能合约平台的公司，该公司于 2019 年被 Facebook 收购。Mustafa 先前也撰写了几篇关于分片区块链系统安全性的开创性论文。2016 年被福布斯列为 30 位 30 岁以下科技企业家之一。

Ismail Khoffi

Celestia Labs 首席技术官，在业界是非常知名的研究工程师，毕业于波恩大学，计算机科学博士学位。Khoffi 除了构建学术研究模型之外，还为 Google UK 和 Tendermint 等各种非区块链、区块链项目大量投入贡献。

John Adler

Celestia Labs 首席风险官。他之前在 ConsenSys 工作是 L2 可扩展性研究人员，从事以太坊 2.0 的第二阶段工作。而 Adler 则从 Mustafa 身上找到数据可用性的新应用，为 Optimistic Rollup 方案创建了第一个先驱。同时，Adler 也是Fuel Labs 联合创始人。

Nike White

Celestia Labs 首席运营官，斯坦福大学的学士和硕士学位。在加入 Celestia 之前，White 与他人共同创立了可扩展区块链基础设施的区块链协议 Harmony，为去中心化革命提供新动能。White 还是亚洲人工智能初创公司的加速器项目 Zeroth.ai 的高级人工智能专家。

除此之外，Celestia Labs 还拥有数十位成员，包括工程师、管理及顾问等。

六、融资信息

2021 年 3 月，Celestia 完成 150 万美元的种子轮融资，由 Binance Labs 领投，其他投资方有：Interchain Foundation、Maven 11、KR1、Signature Ventures、Divergence Ventures、Dokia Capital、P2P Capital、Tokonomy、Cryptium Labs、Michael Ng、Simon Johnson、Michael Youssefmir 和 Ramsey Khoury。

种子轮投资方阵容比较豪华，主要看两个机构，一个是 COSMOS 创建者 Interchain Foundation，其次就是 Binance Labs。这两个机构在项目资源以及交易场所方面能够给予很多帮助。

2022年10月19日，Celestia Labs 宣布完成了由 Bain Capital Crypto 和 Polychain Capital 领投的 5500 万美元融资，其他参投方包括 Coinbase Ventures、Jump Crypto、FTX Ventures、Placeholder、Galaxy、Delphi Digital、Blockchain Capital、NFX、Protocol Labs、Figment、Maven 11、Spartan Group 以及 Balaji Srinivasan、Eric Wall 和 Jutta Steiner 在内的几位天使投资人。

这轮机构阵容更加豪华，有贝恩集团旗下基金 Bain Capital Crypto，这是传统web2顶级机构，也是全球百强机构。其次就是web3领域的头部机构 Polychain Capital、FTX Ventures 等。

根据一位知情人士透露，5500 万美元是 Celestia A 轮和 B 轮的融资总额，而最新一轮融资使得 Celestia 成为了估值达到 10 亿美元的独角兽。

七、发展成果

项目进展

虽然打磨四年，但 Celestia 还算是一个年轻的项目，目前融资两次共5650万美元。今年3月底启动测试网 Blockspace Race 第二阶段，跨链桥节点、全存储节点和轻节点可以开始参与。Celestia的官方Twitter目前有12万的粉丝，Discord和Telegram社区也十分活跃。