Quelle: Thor Hartvigsen
Zusammengestellt von: Leo, BlockBeats
Skalierbarkeit steht seit jeher im Mittelpunkt der Branche. Die Blockchain steht derzeit vor dem „dreifachen Dilemma der Skalierbarkeit“, und die mit Celestia begonnene modulare Blockchain bietet eine Lösung, die sich auf Skalierbarkeit, hohe Sicherheit und Dezentralisierung konzentriert Blockchain wird zu einem Mainstream-Narrativ. Krypto KOLThor Hartvigsen hat einen Artikel über „Modulare Blockchain und ihr intrinsischer Wert“ geschrieben, den BlockBeats wie folgt zusammengestellt hat:
TEIL 1: Beginnen Sie mit grundlegenden Konzepten
Probleme, die heute verbessert werden müssen:
-Vertrauenslose kettenübergreifende Kommunikation
-Rollup-Skalierbarkeit, wenn die Anzahl der Transaktionen groß genug wird
-Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Sicherheit und Dezentralisierung bei gleichzeitigem Ziel eines erhöhten Durchsatzes (Blockchain Triple Dilemma)
Um ein umfassendes Verständnis dieser Konzepte zu gewährleisten, müssen wir zunächst einige Terminologie festlegen, wie unten gezeigt:
Block
Ein Block ist ein integraler Bestandteil der Blockchain. Ein einzelner Block besteht aus zwei Komponenten: Blockkopf und Blockkörper. Der Kopf enthält den Hash, den Zeitstempel und andere Daten des vorherigen Blocks, und der Körper enthält alle Transaktionen im Block.
Eine sehr beliebte Skalierungsstrategie auf dem Markt besteht darin, größere Blöcke zu haben (Solana).
Größere Blöcke = höherer Durchsatz, es gibt jedoch einige Probleme auf der Dezentralisierungsebene.
Größere Blöcke = größerer Datenbedarf der Knoten, und nur wenige können sich teurere Hardware leisten, die riesige Datenmengen transportieren kann.
Knoten
Ein vollständiger Knoten muss die gesamte Blockchain und alle Transaktionen speichern, die seit dem ersten Block durchgeführt wurden. Um Transaktionen auf der Blockchain durchführen zu können, muss ein Konsens gewährleistet sein, Daten sind verfügbar und die Blöcke müssen gültig sein.
Lichtknoten (Lichtclient)
Light Nodes werden für das Rollup verwendet und lagern den Großteil der Arbeit an Full Nodes aus. Sie überprüfen keine Transaktionen, sondern prüfen, ob für jeden Block ein Konsens besteht und ob die Blockdaten dem Netzwerk zur Verfügung stehen. Unter der Annahme, dass die meisten Teilnehmer (z. B. Validatoren) ehrlich sind, erfordern Light-Knoten weniger Hardware, mehr Knoten, aber insgesamt (manchmal) eine schwächere Sicherheit.
Rollup (auf Ethereum)
Rollup/L 2 ist eine auf Ethereum basierende Kette, die das Ethereum-Mainnet als Abwicklungsschicht verwendet. Rollup kann als separate Ausführungsschicht betrachtet werden und sendet das Transaktionspaket zur Überprüfung an das Mainnet zurück.
Derzeit gibt es zwei Arten von Rollups: Optimistic Rollup und ZK Rollup.
Blockchain-Schicht:
Blockchain kann in vier Schichten unterteilt werden: - Ausführungsschicht, die die Umgebung für Dapps bereitstellt und darin Transaktionen verarbeitet;
-Datenverfügbarkeitsschicht: Knoten empfangen Blöcke vom Blockgenerator und prüfen, ob die Daten (Transaktionen) öffentlich verfügbar sind
-Konsensschicht: Bestimmen Sie die Reihenfolge der Transaktionen
-Settlement-Schicht: bestimmt (endgültig) den tatsächlichen Zustand der Blockchain
Monolithisch und modular
Eine monolithische Blockchain ist eine Kette, die aus allen oben genannten vier Schichten besteht. Daher muss der Monolith alle oben genannten Aufgaben bewältigen, was bei Ethereum und den meisten anderen Blockchains, die Sie kennen, der Fall ist.
Modulare Blockchains sind Ketten, die eine oder mehrere dieser vier Schichten an eine externe Kette auslagern. Da modulare Blockchains sich auf bestimmte Elemente konzentrieren können, können sie neue Ebenen der Skalierbarkeit erreichen.
Im Folgenden werden einige grundlegende Konzepte erläutert, die in tabellarischer Form wie folgt zusammengefasst sind:
Die aktuellen Rollups auf Ethereum (wie Arbitrum, Optimism) fungieren als Ausführungsschicht und implementieren die Datenverfügbarkeitsschicht, die Konsensschicht und die Abwicklungsschicht über das Ethereum-Hauptnetzwerk. Diese Rollups nutzen die „On-Chain-Datenverfügbarkeit“, um Daten zu veröffentlichen das bezeichnete L 1 (Ethereum) auf.
Im Gegenteil: Ein Rollup mit „Off-Chain-Datenverfügbarkeit“ veröffentlicht seine Daten an einem anderen Ort als dem angegebenen L 1. Rollup kann weiterhin Ethereum als Abwicklungsschicht verwenden, aber Celestia veröffentlicht Daten auf diese Weise (Off-Chain-Daten). Verfügbarkeit) fungiert als Datenverfügbarkeitsschicht.
Hier sind die verschiedenen Arten von Rollup-Strukturen auf Ethereum:
-Monolith=Ethereum-Hauptnetz
-Rollup=z. B. Arbitrum, Optimism (fungiert als Ausführungsschicht und nutzt Ethereum für andere)
-Validium=「Off-Chain-Datenverfügbarkeits-Rollup」, wie Celestia
TEIL 2: Erfahren Sie mehr über Celestia
Celestia ist ein modulares Blockchain-Netzwerk. Alle VMs (nicht nur EVM) können Celestia als Datenverfügbarkeitsschicht und Konsensschicht nutzen, wie unten gezeigt. usw."
Zunächst müssen Sie ein tiefes Verständnis der „Datenverfügbarkeitsschicht“ haben.
Datenverfügbarkeit: Als Knoten, der einen Block vom Blockgenerator empfängt, muss er überprüfen, ob die Daten öffentlich (veröffentlicht) sind, um sie als nächsten Link zur Blockchain hinzuzufügen.
Probleme mit der Datenverfügbarkeit: Tritt bei der Datenaufbewahrung auf.
Insbesondere gibt der Blockgenerator die Daten des neuen Blocks nicht preis (im Falle eines Datenversteckangriffs) und der Knoten kann den Block plötzlich nicht genehmigen, weil er die Daten nicht lesen kann, was ein häufiges Problem bei Rollup ist.
Einführung in das Data Availability Sampling (DAS):
Light-Clients (die ich zuvor behandelt habe) können die Datenverfügbarkeit überprüfen, ohne alle Daten herunterladen zu müssen. Light-Clients führen kleine Stichproben der Daten aus und erhalten jedes Mal eine 50-prozentige Sicherheit, dass die Daten tatsächlich veröffentlicht werden.
In vielen Fällen müssen Light Nodes nur weniger als 1 % der Daten herunterladen, um sicherzustellen, dass 99 % der Daten veröffentlicht werden, was eine große Verbesserung darstellt!
Erfahren Sie mehr
Zurück zu den Light-Clients: Ich habe zuvor gesagt, dass Light-Knoten im Hinblick auf die Hardwareanforderungen viel günstiger sind, aber weil sie auf der „Annahme der Ehrlichkeit der Mehrheit“ basieren, ist die Sicherheit geringer.
Was ist also mit dem Light-Client „Wenige ehrliche Annahmen“?
Die Light-Knoten von Celestia verwenden beispielsweise Datenverfügbarkeitsstichproben, indem sie einen kleinen Teil der Daten herunterladen. Sie stützen sich auf die „Annahme der „Minderheitsehrlichkeit““ (vorausgesetzt, dass eine kleine Anzahl von Blockchain-Händlern ehrlich ist und die Protokollregeln befolgt), was die Sicherheit erheblich verbessert .
Die folgende Abbildung zeigt einen Vergleich verschiedener Knoten und Clients.
Schauen wir uns nun die verschiedenen Lösungen von Celestia an:
-Sovereign Rollup
-Sovereign Rollup übernimmt die Ausführungs- und Abwicklungsebene selbst, anstatt wie Arbitrum und Optimism Ethereum als Abwicklungsebene zu verwenden.
Vorteile des Sovereign Rollup:
- Größere Freiheit bei der Ausführungsumgebung
-Gibt keine Computerressourcen gemeinsam
-Hard Forks können durchgeführt werden, nachdem Probleme aufgetreten sind
Sovereign Rollup ähnelt eher L 1 und kann mit anderen Sovereign Rollups und Abwicklungsebenen überbrückt werden.
Cluster
Blockchain-Cluster ist eine Gruppe von Blockchains und Rollups, die auf „vertrauensminimierte Weise“ miteinander kommunizieren können. Eine vertrauensminimierte Brücke ist eine Brücke zwischen zwei Ketten, die keinen Mittelsmann oder die Annahme einer mehrheitlichen Ehrlichkeit erfordert, um die Sicherheit zu gewährleisten Mittel.
Ein Beispiel für einen Cluster ist Ethereum und sein Rollup (L2) oder die verschiedenen Ketten im Cosmos-Ökosystem, die zur Kommunikation innerhalb des Clusters fähig sind (vertrauensminimierte Brücken statt vertrauenswürdige Brücken).
Hier ist alles, was mit Celestia zusammenkommt:
Vertrauensminimierte Kommunikation (Intra-Cluster-Kommunikation) erfordert „wenige ehrliche Annahmen“, was Celestia genau ausnutzt, und leichte Knoten können Datenverfügbarkeitsstichproben verwenden. Vertrauensminimierte Brücken sind viel sicherer und bilden eine Kette von „Clustern“ und „Intra-Cluster-Kommunikation“, sodass Celestia die Schlüsselelemente für Rollup bereitstellt, um Cluster zu bilden und auf vertrauenswürdige Weise zu kommunizieren.
Celestia Quantum Gravity Bridge und Celestium
Celestia Quantum Gravity Bridge ist eine Datenverfügbarkeitsbrücke zwischen Ethereum und Celestia, die eine „Off-Chain-Datenverfügbarkeit“ von L2 auf Ethereum ermöglicht (Ethereum Rollup unter Verwendung von Celestia als Datenverfügbarkeitsschicht).
Celestium ist ein L2-Rollup, das auf Ethereum aufbaut und Celestia anstelle von Ethereum als Datenverfügbarkeitsschicht verwendet und weiterhin das Ethereum-Mainnet für Abrechnung und Konsens nutzt. Andere L2s können diesem Beispiel folgen, um ihre Skalierbarkeit zu verbessern.
Zusammenfassen:
Celestia fungiert als unabhängige Datenverfügbarkeitsschicht und kann in einigen Fällen auch als Konsensschicht fungieren. Aufgrund der inhärenten Technologie der Datenverfügbarkeitsstichprobe und „weniger ehrlicher“ Lichtknoten kann Rollup Celestia zur Verbesserung der Skalierbarkeit verwenden.
TEIL 3: Stoppen Sie bei Fuel Labs
Lassen Sie uns dieses Thema beenden, indem wir über Fuel Labs sprechen, das eine Ausführungsschicht aufbaut, die mit Ethereum und Celestia implementiert werden kann und dabei eine hohe Sicherheit und Dezentralisierung zur Skalierung des Durchsatzes gewährleistet.
Erfahren Sie mehr über Fuel Labs:
-Eines der Produkte von Fuel Labs ist ihr Optimistic Rollup, das für die Skalierung von Ethereum entwickelt wurde. enthalten:
-Vertrauensminimierende Brücke zwischen Fuel und Ethereum
-FuelVM – Parallele Verifizierung durch die Ausführung intelligenter Verträge mit „UTXO“ (Unconsumed Transaction Output)
-Sway-Programmiersprache
Kurz gesagt, FuelVM kann mehrere Prozesse gleichzeitig ausführen (parallele Validierung) und da Celestia mit allen VMs funktioniert, kann Fuel Celestia auch als Datenverfügbarkeitsschicht und/oder Konsensschicht zum Initiieren von Rollups verwenden.