详解Celestia的设计优势及代币市值潜力

原文作者：Poopman

原文编译：BlockBeats

编者按： 加密研究员 Poopman 在本文中深入解析了 Celestia 的核心机制和未来潜力。文章主要围绕 Celestia 作为一个模块化的数据可用性（DA）层，详细介绍了其工作原理、数据可用性采样（DAS）、命名空间 Merkle 树（NMT）等关键技术，强调 Celestia 在解决整体式区块链中随链上活动增长而提升的处理成本问题上的优势。此外，文中对 Celestia 未来的发展方向，包括量子引力桥和 Cevmos 的介绍，阐明了为什么 Poopman 认为 TIA 作为其原生代币，市值目标超过 20 亿美元是合理的。

在整体式区块链中，随着链上活动的增加，处理成本也在增长。而 Celestia 通过一个模块化的数据可用性（DA）网络来解决可扩展性问题，保持了相对稳定的验证成本。

在这篇文章中，我将讨论以下 7 个方面的内容： 

1. Celestia 究竟是什么？

2. 整体式 VS 模块化

3. 数据可用性（DA）是什么？

4. 数据可用性采样（DAS）

5. 命名空间 Merkle 树（NMT）

6. Celestia 的三大工作设计

7. TIA 的用途及 Celestia 的未来

Celestia 究竟是什么？

Celestia 是一个模块化 DA 层，允许应用程序 /Rollup 部署在 Celestia 现成的 DA 和共识层之上。因此，应用程序可以专注于执行本身，同时将 DA 和共识工作交给 Celestia 处理。为了更好理解，有必要了解数据可用性（DA）、整体式和模块化网络的基础知识。

整体式 VS 模块化

整体式：像 Solana 或 Avalanche 等区块链网络中，一个完整节点必须执行区块链的所有四个职责，包括执行、结算、数据可用性（DA）和共识。 

然而，随着网络流量的增加，网络负担也在增加并使得交易费用变得更加昂贵。

为了解决这个问题，模块化区块链将网络分解为几个独立的模块，同时为不同模块提供升级和独立处理任务的灵活性。例如，Celestia 只处理 DA 和共识层，而 Dapp 负责处理执行等。

数据可用性（DA）是什么？

数据可用性（DA）是指网络中节点查看或下载交易数据的可访问性。DA 还需要确保交易数据不受恶意攻击，如果区块提议者仅发布区块头而不发布区块中的交易数据，就可能会发生这种情况。

为防止恶意交易，区块链通常需要完整的节点来下载、验证和存储来自网络的所有数据。然而，这种设计有 3 个挑战：

1. 大幅减少吞吐

2. 牺牲效率

3. 提高了运行全节点的门槛

为了解决这些问题，一些链下方法可以通过在其他地方存储交易数据来为网络「减负」。常见的链下解决方案包括：

1. 数据可用性委员会（DAC）；

2. 数据可用性网络（DAN）。

在所有 DAN 中，Celestia 是最受欢迎的选择。Celestia 是一个模块化 DA 层，由两个重要功能组成：

1. 数据可用性采样（DAS）；

2. 命名空间 Merkle 树（NMT）。

数据可用性采样（DAS）

首先，轻客户端仅下载区块头 ( 类似于区块数据的摘要）。为了防止轻客户端接受恶意交易，DAS 允许轻客户端对区块数据的不同部分进行多轮随机采样。

随着进行的抽样次数越多，对数据可用性的信心就越高。达到 99% 的置信水平后，数据被视为「有效」且可用。为了使 Celestia 中的 DAS 成为可能，他们采用了 2D Reed-Solomon 编码方案。

2D Reed-Solomon 编码方案又是什么呢？

简单来说，如果把全部区块的数据想象成一个由 K x K 块组成的大拼图，Celestia 使用 2 K x 2 K 块和「Reed-Solomon 编码」方案将这些数据重新排列成一个更大的拼图。

之后，轻节点随机挑选几块拼图并查询全节点以获取相应的数据。如果全节点能够一致地提供答案，则数据「有效」的可能性就会增加。