Celestia 会成为DA模块的头牌吗？

来源：?CryptoYCTech

Celestia是什么

Celestia前身叫LazyLedger。是一个专精于“数据可用性”的基础设施。当然它自己本身就是一条链，但是却不涉及状态计算的问题。所以，这里就衍生出一系列先验问题，例如：数据可用性的重要性以及和扩容的关系是什么。

这里就需要看下传统区块链的数据问题。以ETH为例，现在绝大多数的节点都是轻节点，本身不负责出块，而是验证区块。但是，由于验证的只是区块头，所以存在一种可能，就是区块生产者发布一个正确有效的区块头，但是没有包含/掩盖了交易数据时，就会出现数据可用性的问题，轻节点很容易被或者接受无效区块。

同时，由于全节点无法为轻节点生成数据可用性证明，以及无效区块的欺诈证明，所以轻节点想要验证区块数据本身，就需要自己来进行。或者，假设绝大多数数据是诚实可信的。

明显看出，如果为了安全，绝大多数节点必须下载全部交易数据并验证数据可用性，这就进而引发了扩容问题。

说到这里，我们不难发现数据可用性的两个瓶颈：

可用性证明：告诉其他节点，这个区块的数据都是真实可用的

欺诈证明：区块是否是有效的

这就是Celestia想要解决的两个问题。

怎么做

Celsius前CEO钱包地址过去4天内以48万枚USDC出售9万枚CEL并转入Coinbase:金色财经报道，据派盾监测，标记为加密借贷平台Celsius Network前首席执行官Alex Mashinsky的地址在过去4天内以48万枚USDC出售了9万枚CEL，并将其转移到Coinbase（约合47.47万美元）。

这些CEL来自于0x4833开头地址，该地址在4年前从Celsius Network Wallet收到了9万枚CEL（在转账当天价值5300美元）。[2023/2/14 12:06:14]

那么，Celestia是如何解决这两个问题呢？很简单：放弃链上执行，放弃链上状态转换，只通过二维Reed-Solomon纠删码以及专门的命名空间默克尔树结构来确保数据的可用性，而执行的部分则交给终端用户自己执行。所以，我们简单看下这两个东西。

二维R-S纠删码

这个东西概括来说，就是传递某个信息，不止是传递信息本身，还会加入一些可以容错的冗余，举个简单的例子:

例如我想要给别人传递一个信息123，但是我知道在信息传递过程中可能出现信息部分丢失或错误的情况，所以我为了让别人能最大概率的正确确认我传递的信息，会选择传递onetwothree。

假如别人接受到的信息是on,to,thee，只要接受者知道内容格式是什么，这个例子里是数字，那就可以大概率确认原本的数据是123。

Celsius撤回以9.2万美元的月薪聘请前首席财务官担任破产程序顾问的动议:8月8日消息，根据周五提交给美国纽约南区的一份法庭文件，借贷平台Celsius已撤回以每月92,000美元的价格聘请前首席财务官Rod Bolger担任破产程序顾问的动议，原因暂时不明。撤回通知是在定于周一（8月8日）举行的听证会审查之前发出的。

此前，注册会计师和Celsius的投资者Keith Suckno对该动议提出了反对意见，他对Celsius的这一举动提出了质疑，声称Celsius并未详细说明Bolger为什么在破产程序中是必要的。

据悉，Bolger在担任首席财务官仅五个月后于6月30日从Celsius辞职，该公司随后于7月中旬申请破产保护，其新动议申请以月薪92000美元来保留Bolger的职位至少六周。Celsius曾表示，聘请前首席财务官的动议将为Celsius提供急需的会计和金融专业知识。（CNBC）[2022/8/8 12:08:50]

当然，这里面涉及到一个阈值问题，假设信息一共有n个片段，只要k个片段能够正确传输，则完整信息就可以被还原，即成功传递的信息比例＞k/n就可以。如果按照标准的Reed-Solomon纠删码，这个阈值就是50%。

具体到celestia，他们提出了一个新的采样方式：二维采样。将信息切分成横纵数量一样的二维分片。在验证欺诈证明的时候，轻节点只需要下载横向或纵向的数据即可，这样需要下载的数据量直接成了√N?(假设数据分成n*n片)。

Celo基金会宣布提供2000万美元用于激励全球开发高质量的Celo法币通道:4月4日消息，Celo基金会宣布推出Connect the World活动，并提供2000万美元用于激励全球开发高质量的Celo法币入口和出口，希望在一年内促进100个国家/地区支持Celo法币通道。Celo表示，其目标是任何人都可以直接通过他们选择的钱包使用常见的支付方式（例如信用卡和借记卡、银行转账和移动货币应用程序）轻松获得Celo资产并将其转换为法定货币。

同时，该基金会还推出了面向支付提供商的开源API规范Fiat Connect，它将使集成更具可扩展性和更容易。Celo基金会将向每个国家/地区的第一家支付提供商提供5万美元以集成FiatConnect并展示符合质量标准的法币入口和出口。（Medium）[2022/4/4 14:03:25]

当然，因为没有下载完整的数据，所以轻节点还需要下载每一行和每一列的默克尔树根作为区块头的一部分进行验证，以保证数据最大的可用性。这样，整个celestia网络就变成了一个基于P2P的种子下载网络。用很少的数据，就可以大概率确认数据的可用性。

命名空间默克尔树

我们都知道以太坊的状态更新是全局同步的，每次状态转换会更新所有地址的状态，举个不恰当的例子：假设我在以太坊上更新了www.cryptoyc.com的数据，节点在更新状态的时候不止是更新验证cryptoyc的数据，还会把不相干的数据(例如www.123.com的状态)也会更新和验证显然，这样是不合理的。

Celo生态系统验证机构Censusworks提议将cGLD改名为Celo:Celo生态系统的验证机构Censusworks今日发布博客，提议将Celo Gold（cGLD）改名为Celo（CELO），这将明确区分Celo原生资产和Celo的一系列稳定币。Censusworks表示，Celo Gold是黄金标准的一个很好比喻，但在实践中并没有真正起作用，Celo Gold与实际黄金的价格无关。[2020/6/3]

所以，Celestia在存储数据的时候用的是一种namespacemerletree，为的是终端节点在执行应用时只用下载自己应用相关的数据，而不是和以太坊一样需要下载全部区块数据。所以通过这种结构，对应功能的节点可以将只包含终端应用需要的数据状态返回给终端节点。

有关这个默克尔树的详细结构和组成规则以后有兴趣的时候再说。概括来说，该结构是由命名空间hash(nsHash,以namespaceidentifer为前缀的warpperhash)为基本数据，根节点包含了所有子节点的相关命名数据。具体存的数据是json格式。而nsHah是由minNs,MaxNs,hash(x)三个元素组成。

minNs:?其根节点所属的子节点中的最小namespaceidentifier。

maxNs:?其根节点所属的子节点中的最大namespaceidentifier。

动态 | Celsius Network加密贷款已超40亿美元:加密货币借贷平台Celsius Network宣布，其贷款发放规模已超过42.5亿美元。该公司在一份新闻稿中表示，这比2019年初记录的22亿美元增长了93%。（CryptoSlate）[2019/11/14]

hash(x):?就是子节点的hash值，和普通区块的类似。

整个结构可以用这个例图来表示：

白皮书：https://arxiv.org/pdf/1905.09274.pdf

整个流程就和AR的smartwave很相似：链负责存储数据+共识，执行交给终端。不限开发语言，也没有执行瓶颈，同时，支持节点在下载数据的时候只下载自己应用相关的数据，而不用将整个区块数据都下载下来，提高效率。

但是，二者的不同之处在于，celestia将存储和共识的角色再次分离，所以celestia网络里有三种角色：Consensusnodes,Storagenodes,Clientnodes。

角色分工及基本流程

为了更好的理解Celestia角色分工和基本运作流程。我们需要从它想达到的目的来讲。

首先，Celestia希望解耦数据可用性和状态转换/计算。为什么不说共识，是因为共识本身确认的就是数据可用性和真实性，所以很难和数据可用性再分开，否则也不算啥区块链了。

其次，只下载自己要的信息用来计算。Celestia希望执行计算的节点在执行计算的时候只检索自己所需要的信息，而不用下载整个区块链的信息去做状态转换。

数据完整性。能够发现数据被销毁会隐藏。

应用状态的主权独立。和第二点类似，执行节点不需要执行其他不相关应用的信息，除非是该应用的依赖应用。

知道了它的目的，我们就可以来看它的分工。

为了保证区块链的共识，所以有专门的共识节点。

为了数据可用性，有专门的存储节点。

有了上面两个，执行的任务就交给了终端用户，这些都算执行节点。

这些节点以一种点对点的网状拓补结构构成整个celestia网络。需要注意的就是执行节点必须至少链接一个存储节点，以用来执行自己应用的状态转换。

这里需要提一下验证规则。通常来说分为两种：

简单验证规则：通常区块链的验证方法，下载所有信息M，验证Root(M)=mRoot。一旦验证为true，就分发M和区块头h，并且需要存储该M数据至少一定时间t’，确保其他节点可以接受到信息

概率验证规则：这就是celestia主推的2DReed-Solomon。基本原理在上面已经说过。这里再举个官方例子来看下效果。

如果纠删码阈值是1/4，一个块被分为4096片，则每个节点?只需要下载15个样本就可以有99%的概率确认数据是可用的。意思是每个节点只用下载0.4%的原始数据片段就可以大概率推断数据是否可用。

当然，概率验证规则要求所有节点下载的数据加起来是必须超过这个纠删码阈值的。例如阈值是50%的话，所有节点下载的数据加起来必须达到原始数据片段的50%以上，该数据可用性才能被确认，并最终参与出块。

好了，基本的结构了解完毕，我们就需要来看下应用怎么跑在上面了。

应用节点如何工作

首先，我们上面讲过，执行应用是由终端客户来执行的。他们在这个网络中不止是用户，同时也是执行节点。通过传递参数，即对应的hash和nid，来获取自己应用执行状态转换所需要的全部信息，在链下执行后将数据上传到链上，以方便其他执行节点获取执行。

当然，因为celestia不负责验证执行结果，所以可能出现违反应用逻辑的交易，所以，这里会加入一个新的函数transition,应用可以调用这个函数，返回一个状态，以这个状态来确认交易的合法性。

如果交易违法，则整个交易会回滚到原始的state。只有合法的交易才会返回state’。

当然，这里就衍生出一个问题：应用升级。这点其实和smartwave的处理是一样的：

如果一个交易使用了和现有应用不同的逻辑，导致交易没有进行。这时候该节点执行的应用就会被算成一个新的应用，所以并不会影响其他使用原来应用的人。也就是说，不需要硬分叉，应用自己想要升级只要改变本地执行逻辑并且上传注册成新应用即可。不需要硬分叉也就不会影响到其他应用。

还有一个问题我们也需要解决：跨应用调用怎么办？

跨应用调用

想象一下，如果我们使用一个域名注册的合约，我们付费，然后购买域名。由于市面上的支付工具合约已经很多了，所以我们使用的域名注册合约会调用第三方的支付合约来一起完成这个业务流程。

这时候，按照Celestia的方式，问题就出现了：由于应用的独立主权，各个应用的状态不会互相干涉，而我们的域名注册应用明显会干涉到其他应用，这时候应该怎么办呢？

前置条件调用：在完成A合约之前，必须先完成B合约才行。这个时候B合约可以设置专门的函数允许其他合约调用。上面的域名注册合约就属于这一种。对于这种情况，celestia规定在执行A合约的时候不止需要下载A需要的数据，同时还要下载B的数据，执行完B后再执行A。因为A的执行需要依赖B的状态。而执行B合约的节点则不需要下载A的数据，因为B的执行不依赖于A。

后置条件调用：完成A合约之后，需要修改B合约。例如邮件订阅服务，订阅邮件后，需要其他合约来按照订阅服务的状态发送邮件。这个时候就需要B合约在执行的时候下载A合约，执行A合约后再执行B合约。这种调用在celestia的设想里应该很少才对，因为直接修改另一个应用的状态违背了独立主权的初衷。这里就不可避免的需要下载全部数据了。

小结

至此，celestia的主体已介绍完毕。我们可以发现，它和smartwave的高度相似，或者说这也是现在除了常见区块链结构的另一种结构，完全可组合结构。自己只保证数据可用性，不负责执行，也不验证执行，可以和U盘一样，即插即用，哪里需要去哪里。

天生可跨链，甚至兼容各类跨链原子交互。比AR强的一点在于验证有效性的数据量上要少很多，所以还是很有前途的。目前不确定的一点在于代币经济。不知道代币经济会怎么样。

当然，至于celestia+Optimint,Arweave+KYVE这两者谁能笑到最后，还真不好说，毕竟这两者都是笔者非常喜欢的项目，突出一个Nice

最后的最后，我们来看下对比图，看下celestia的提升有多大。

白皮书：https://arxiv.org/pdf/1905.09274.pdf

果然Nice！

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