Sumber: Thor Hartvigsen

Disusun oleh: Leo, BlockBeats

Skalabilitas selalu menjadi fokus industri. Blockchain saat ini menghadapi "tiga dilema skalabilitas", dan blockchain modular yang dimulai dengan Celestia berfokus pada skalabilitas, keamanan tingkat tinggi, dan desentralisasi mengusulkan solusi, dan modular blockchain menjadi narasi arus utama. Crypto KOLThor Hartvigsen menulis artikel tentang "Modular Blockchain dan Nilai Intrinsiknya," yang disusun BlockBeats sebagai berikut:

BAGIAN 1: Mulailah dengan konsep dasar

Permasalahan yang perlu diperbaiki saat ini:

- Komunikasi lintas rantai tanpa kepercayaan

- Skalabilitas rollup ketika jumlah transaksi tumbuh cukup besar

- Mempertahankan tingkat keamanan dan desentralisasi yang tinggi sambil berupaya meningkatkan throughput (trilema blockchain)

Pertama, untuk memastikan pemahaman menyeluruh tentang konsep-konsep ini, kita perlu menetapkan beberapa terminologi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Memblokir

Blok adalah komponen dasar dari sebuah blockchain. Satu blok terdiri dari dua komponen: header blok dan badan blok. Header berisi data seperti hash dan stempel waktu dari blok sebelumnya, sementara badan blok berisi semua transaksi dalam blok tersebut.

Strategi penskalaan yang populer di pasar adalah memiliki blok yang lebih besar (Solana).

Blok yang lebih besar = peningkatan throughput, tetapi ada beberapa masalah dengan desentralisasi.

Blok yang lebih besar = lebih banyak data yang dibutuhkan untuk node, dan hanya sedikit orang yang mampu membeli perangkat keras yang lebih mahal yang dapat menangani data dalam jumlah besar.

Simpul

Sebuah simpul penuh perlu menyimpan seluruh blockchain dan semua transaksi sejak blok pertama. Agar dapat berdagang di blockchain, penting untuk memastikan konsensus, memastikan ketersediaan data, dan validitas blok.

Node Cahaya (Klien Cahaya)

Node ringan digunakan untuk Rollup dan mengalihdayakan sebagian besar pekerjaan ke node penuh. Node ringan tidak memverifikasi transaksi, tetapi memeriksa apakah setiap blok memiliki konsensus dan apakah data blok tersedia untuk jaringan. Sebagian besar node ringan mengandalkan "asumsi kejujuran mayoritas", dengan asumsi bahwa sebagian besar peserta (seperti validator) jujur. Node ringan membutuhkan lebih sedikit perangkat keras dan lebih banyak node, tetapi keamanannya secara keseluruhan (terkadang) lebih lemah.

Rollup (di Ethereum)

Rollup/L2 adalah rantai yang dibangun di atas Ethereum, menggunakan mainnet Ethereum sebagai lapisan penyelesaian. Rollup dapat dianggap sebagai lapisan eksekusi terpisah dan mengembalikan paket transaksi ke mainnet untuk verifikasi.

Saat ini ada dua jenis Rollup: Optimistic Rollup dan ZK Rollup.

Lapisan Blockchain:

Blockchain dapat dibagi menjadi 4 lapisan: - lapisan eksekusi, yang menyediakan lingkungan untuk Dapps dan memproses transaksi di dalamnya;

-Lapisan ketersediaan data: Node menerima blok dari generator blok dan memeriksa apakah data (transaksi) tersedia untuk umum

-Lapisan konsensus: menentukan urutan transaksi

- Lapisan penyelesaian: menentukan status sebenarnya dari blockchain (akhirnya)

Monolitik dan modular

Blockchain monolitik adalah rantai yang tersusun dari keempat lapisan di atasnya, jadi monolit perlu menangani semua bagian di atas, seperti halnya Ethereum dan sebagian besar blockchain lain yang Anda ketahui.

Blockchain modular adalah blockchain yang mengalihdayakan satu atau lebih dari 4 lapisan ini ke rantai eksternal, yang memungkinkan tercapainya tingkat skalabilitas baru karena blockchain modular dapat mengkhususkan diri pada elemen-elemen tertentu.

Uraian di atas menjelaskan beberapa konsep dasar, yang dirangkum dalam tabel berikut:

Rollup Ethereum saat ini (seperti Arbitrum dan Optimism) bertindak sebagai lapisan eksekusi dan mengimplementasikan lapisan ketersediaan data, lapisan konsensus, dan lapisan penyelesaian melalui mainnet Ethereum. Rollup ini akan menggunakan "ketersediaan data on-chain" untuk mempublikasikan data ke L1 yang ditunjuk (Ethereum).

Sebaliknya: Rollup dengan "ketersediaan data off-chain" menerbitkan datanya ke lokasi selain L1 yang ditentukan. Rollup tersebut masih dapat menggunakan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian, tetapi Celestia bertindak sebagai lapisan ketersediaan data dengan menerbitkan data dengan cara ini (ketersediaan data off-chain).

Berikut ini adalah berbagai jenis struktur Rollup di Ethereum:

-Monolith = Jaringan Utama Ethereum

-Rollup = misalnya Arbitrum, Optimism (bertindak sebagai lapisan eksekusi dan menggunakan Ethereum untuk hal-hal lain)

-Validium = "Rollup ketersediaan data di luar rantai", seperti Celestia

Bagian 2: Melihat Lebih Dalam Celestia

Celestia adalah jaringan blockchain modular. Blockchain dan semua rollup VM (bukan hanya EVM) dapat menggunakan Celestia sebagai lapisan ketersediaan data dan lapisan konsensus. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, Celestia menyediakan berbagai solusi untuk ekspansi modular, seperti "Sovereign rollup, Celestium, dll."

Pertama, Anda perlu memiliki pemahaman mendalam tentang "Data Availability Layer"

Ketersediaan data: Saat sebuah node menerima blok dari generator blok, ia perlu memverifikasi bahwa data tersebut bersifat publik (diterbitkan) untuk menambahkannya sebagai tautan berikutnya dalam blockchain.

Masalah ketersediaan data: terjadi saat data disimpan.

Secara khusus, generator blok tidak mengungkapkan data blok baru (serangan penyembunyian data), dan node tiba-tiba tidak dapat menyetujui blok tersebut karena tidak dapat membaca data, yang merupakan masalah umum dalam Rollup.

Pengantar Pengambilan Sampel Ketersediaan Data (DAS):

Klien ringan (yang telah saya perkenalkan sebelumnya) dapat memverifikasi ketersediaan data tanpa mengunduh semua data. Klien ringan menjalankan sampel data dalam jumlah kecil dan setiap kali mendapatkan kepastian 50% bahwa data tersebut benar-benar dipublikasikan.

Dalam banyak kasus, node ringan hanya perlu mengunduh kurang dari 1% data untuk memastikan bahwa 99% data telah dipublikasikan, yang merupakan peningkatan besar!

Pelajari lebih lanjut

Kembali ke klien ringan, saya katakan sebelumnya bahwa node ringan jauh lebih murah dalam hal persyaratan perangkat keras, tetapi karena mereka bergantung pada "asumsi kejujuran mayoritas", mereka kurang aman.

Lalu, bagaimana dengan klien ringan dengan “asumsi minoritas yang jujur”?

Misalnya, node ringan Celestia menggunakan pengambilan sampel ketersediaan data dengan mengunduh sebagian kecil data. Node ini mengandalkan "asumsi kejujuran minoritas" (dengan asumsi bahwa sebagian kecil pelaku transaksi blockchain jujur dan mematuhi aturan protokol), yang sangat meningkatkan keamanan.

Gambar berikut menunjukkan perbandingan node dan klien yang berbeda

Sekarang mari kita lihat berbagai solusi Celestia:

-Rollup Berdaulat

-Sovereign Rollup menangani sendiri lapisan eksekusi dan penyelesaian, alih-alih menggunakan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian seperti Arbitrum dan Optimism.

Keunggulan Sovereign Rollup:

- Kebebasan yang lebih besar atas lingkungan eksekusi

- Tidak ada pembagian sumber daya komputasi

-Hard fork dapat dilakukan jika terjadi masalah

Sovereign Rollup lebih mirip dengan L1 dan dapat menjembatani Sovereign Rollup dan lapisan penyelesaian lainnya.

Gugus

Klaster blockchain adalah sekelompok blockchain dan rollup yang dapat berkomunikasi satu sama lain dengan "cara meminimalkan kepercayaan". Jembatan meminimalkan kepercayaan adalah jembatan antara dua rantai yang tidak memerlukan perantara atau asumsi kejujuran mayoritas untuk menjamin keamanan dana.

Contoh dari Cluster adalah Ethereum dan Rollup (L2) atau rantai berbeda dalam ekosistem Cosmos yang mampu berkomunikasi intra-Cluster (jembatan yang diminimalkan kepercayaan alih-alih jembatan tepercaya).

Berikut semua hal yang terintegrasi dengan Celestia:

Komunikasi yang meminimalkan kepercayaan (komunikasi intra-kluster) memerlukan "beberapa asumsi yang jujur", yang dimanfaatkan Celestia, yang memungkinkan node ringan untuk menggunakan pengambilan sampel ketersediaan data. Jembatan yang meminimalkan kepercayaan jauh lebih aman, membentuk "kluster" dan "komunikasi intra-kluster" dalam rantai. Oleh karena itu, Celestia menyediakan bagian penting bagi Rollup untuk membentuk kluster dan berkomunikasi secara tanpa kepercayaan.

Jembatan Gravitasi Kuantum Celestia dan Celestium

Celestia Quantum Gravity Bridge adalah jembatan ketersediaan data antara Ethereum dan Celestia, yang memungkinkan "ketersediaan data di luar rantai" L2 pada Ethereum (Ethereum Rollup menggunakan Celestia sebagai lapisan ketersediaan data).

Celestium adalah L2 Rollup yang dibangun di atas Ethereum, menggunakan Celestia, bukan Ethereum, sebagai lapisan ketersediaan data, dan masih menggunakan mainnet Ethereum untuk penyelesaian dan konsensus. L2 lain juga dapat mengikuti langkah ini untuk meningkatkan skalabilitasnya.

Ringkasnya:

Celestia berfungsi sebagai lapisan ketersediaan data independen, dan dalam beberapa kasus juga dapat menjadi lapisan konsensus. Rollup dapat menggunakan Celestia untuk meningkatkan skalabilitas berkat teknologi inheren pengambilan sampel ketersediaan data dan node ringan "minority honest".

Bagian 3: Berakhir di Fuel Labs

Mari kita tutup dengan membahas Fuel Labs, yang sedang membangun lapisan eksekusi yang kompatibel dengan Ethereum dan Celestia, dengan tetap menjaga keamanan dan desentralisasi yang tinggi untuk meningkatkan throughput.

Pelajari lebih lanjut tentang Fuel Labs:

Salah satu produk Fuel Labs adalah Optimistic Rollup, yang mereka rancang untuk meningkatkan skala Ethereum. Produk ini meliputi:

- Jembatan yang meminimalkan kepercayaan antara Fuel dan Ethereum

FuelVM — Verifikasi paralel dengan menjalankan kontrak pintar menggunakan UTXO (keluaran transaksi yang belum dibelanjakan)

-Bahasa pemrograman Sway

Singkatnya, FuelVM dapat menjalankan beberapa proses secara bersamaan (validasi paralel) dan karena Celestia bekerja dengan semua VM, Fuel juga dapat meluncurkan Rollup menggunakan Celestia sebagai lapisan ketersediaan data dan/atau lapisan konsensus.