Celestia: Ein modularer Blockchain-Debundling-Konsens und die Umsetzung

Celestia ist ein innovativer Vorschlag, der darauf abzielt, einige der dringendsten Herausforderungen in der Blockchain-Branche wie Skalierbarkeit, Flexibilität und Dezentralisierung anzugehen.

Celestia is a modular blockchain that aims to deaggregate the traditional functions of a blockchain into specialized layers, optimizing each one independently. Unlike monolithic blockchains like Ethereum, which combine the consensus and execution layers, Celestia focuses exclusively on the consensus layer and data availability, leaving transaction execution and smart contract operations to other interoperable chains. This separation provides greater flexibility, scalability, and efficiency in resource utilization within the network.

Celestia ist eine modulare Blockchain, die darauf abzielt, die traditionellen Funktionen einer Blockchain in spezialisierte Schichten zu zerlegen und jede einzelne einzeln zu optimieren. Im Gegensatz zu monolithischen Blockchains wie Ethereum, die die Konsens- und Ausführungsschicht kombinieren, konzentriert sich Celestia ausschließlich auf die Konsensschicht und die Datenverfügbarkeit und überlässt die Transaktionsausführung und den Betrieb intelligenter Verträge anderen interoperablen Ketten. Diese Trennung sorgt für mehr Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz bei der Ressourcennutzung innerhalb des Netzwerks.

Celestia's modular architecture separates the tasks of consensus and execution, enhancing the system's flexibility and scalability. This separation allows the network to handle different types of transactions and workloads more efficiently. Instead of relying on a single set of nodes to process and validate all operations, Celestia implements a modular architecture that distributes these tasks across various specialized layers. Each layer focuses on a specific function, not only optimizing resources but also making the network more adaptable to new needs and technologies.

Die modulare Architektur von Celestia trennt die Aufgaben des Konsenses und der Ausführung und erhöht so die Flexibilität und Skalierbarkeit des Systems. Durch diese Trennung kann das Netzwerk verschiedene Arten von Transaktionen und Arbeitslasten effizienter verarbeiten. Anstatt sich bei der Verarbeitung und Validierung aller Vorgänge auf einen einzigen Knotensatz zu verlassen, implementiert Celestia eine modulare Architektur, die diese Aufgaben auf verschiedene spezialisierte Ebenen verteilt. Jede Schicht konzentriert sich auf eine bestimmte Funktion und optimiert nicht nur die Ressourcen, sondern macht das Netzwerk auch besser an neue Anforderungen und Technologien anpassbar.

The Data Availability Layer is at the heart of Celestia's value proposition. Through the use of advanced techniques such as Proof-of-Data-Availability (PoDA), it ensures that all transaction data is accessible and verifiable by network nodes. The erasure coding method splits data into smaller fragments, which are then distributed among the nodes. This enables efficient verification without requiring each node to store the full history of the blockchain.

Die Datenverfügbarkeitsschicht ist das Herzstück des Wertversprechens von Celestia. Durch den Einsatz fortschrittlicher Techniken wie Proof-of-Data-Availability (PoDA) wird sichergestellt, dass alle Transaktionsdaten für Netzwerkknoten zugänglich und überprüfbar sind. Bei der Erasure-Coding-Methode werden Daten in kleinere Fragmente aufgeteilt, die dann auf die Knoten verteilt werden. Dies ermöglicht eine effiziente Verifizierung, ohne dass jeder Knoten den vollständigen Verlauf der Blockchain speichern muss.

Data Availability Sampling (DAS) allows light nodes, which do not directly participate in consensus, to validate data availability by simply verifying small random samples of each block. This approach not only improves scalability but also reduces hardware load, democratizing network access.

Data Availability Sampling (DAS) ermöglicht es Light Nodes, die nicht direkt am Konsens teilnehmen, die Datenverfügbarkeit zu validieren, indem sie einfach kleine Zufallsstichproben jedes Blocks überprüfen. Dieser Ansatz verbessert nicht nur die Skalierbarkeit, sondern reduziert auch die Hardwarelast und demokratisiert so den Netzwerkzugriff.

The Consensus Layer in Celestia implements the Tendermint algorithm, a Byzantine Fault Tolerance (BFT)-based solution that prioritizes speed and security. This layer is responsible for ordering transactions and maintaining the integrity of the network against potential attacks. The combination of the Proof of Stake (PoS)-based consensus model and the use of Tendermint enables the network to process transactions with low latency, while also ensuring high reliability and resilience to malicious attacks.

Die Consensus-Schicht in Celestia implementiert den Tendermint-Algorithmus, eine auf Byzantine Fault Tolerance (BFT) basierende Lösung, die Geschwindigkeit und Sicherheit in den Vordergrund stellt. Diese Schicht ist für die Anordnung von Transaktionen und die Aufrechterhaltung der Integrität des Netzwerks gegen mögliche Angriffe verantwortlich. Die Kombination aus dem Proof of Stake (PoS)-basierten Konsensmodell und der Verwendung von Tendermint ermöglicht es dem Netzwerk, Transaktionen mit geringer Latenz zu verarbeiten und gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber böswilligen Angriffen zu gewährleisten.

Unlike monolithic blockchains, Celestia does not natively execute transactions or smart contracts. Instead, this task is delegated to interoperable execution chains, such as rollups and other specialized blockchains. This opens up the possibility of using different execution environments, from virtual machines like Ethereum Virtual Machine (EVM) to more modern technologies like WebAssembly (WASM).

Im Gegensatz zu monolithischen Blockchains führt Celestia keine nativen Transaktionen oder Smart Contracts aus. Stattdessen wird diese Aufgabe an interoperable Ausführungsketten wie Rollups und andere spezialisierte Blockchains delegiert. Dies eröffnet die Möglichkeit, verschiedene Ausführungsumgebungen zu verwenden, von virtuellen Maschinen wie Ethereum Virtual Machine (EVM) bis hin zu moderneren Technologien wie WebAssembly (WASM).

This separation allows developers to choose the execution architecture that best suits their specific needs, providing unprecedented flexibility to create customized applications.

Diese Trennung ermöglicht es Entwicklern, die Ausführungsarchitektur auszuwählen, die ihren spezifischen Anforderungen am besten entspricht, und bietet so eine beispiellose Flexibilität bei der Erstellung individueller Anwendungen.

In its network, Celestia introduces two main types of nodes:

Celestia führt in seinem Netzwerk zwei Haupttypen von Knoten ein:

Heavy Nodes: These nodes fully participate in the consensus protocol and maintain a complete copy of the blockchain. They perform all the necessary tasks to validate transactions, propose new blocks, and attest to the data availability of each block. In return for their contributions, heavy nodes are rewarded with tokens.

Schwere Knoten: Diese Knoten nehmen vollständig am Konsensprotokoll teil und verwalten eine vollständige Kopie der Blockchain. Sie führen alle notwendigen Aufgaben aus, um Transaktionen zu validieren, neue Blöcke vorzuschlagen und die Datenverfügbarkeit jedes Blocks zu bestätigen. Als Gegenleistung für ihre Beiträge werden Heavy Nodes mit Token belohnt.

Light Nodes: These nodes do not participate directly in consensus and only maintain a small portion of the blockchain data. They rely on techniques like Data Availability Sampling (DAS) to efficiently verify the validity of blocks without needing to download the entire blockchain. This makes light nodes more accessible and allows them to join the network with lower hardware requirements and bandwidth consumption.

Light Nodes: Diese Knoten nehmen nicht direkt am Konsens teil und verwalten nur einen kleinen Teil der Blockchain-Daten. Sie verlassen sich auf Techniken wie Data Availability Sampling (DAS), um die Gültigkeit von Blöcken effizient zu überprüfen, ohne die gesamte Blockchain herunterladen zu müssen. Dadurch werden Light Nodes leichter zugänglich und können sich dem Netzwerk mit geringeren Hardwareanforderungen und geringerem Bandbreitenverbrauch anschließen.

The network uses standards such as Inter-Blockchain Communication (IBC) to improve interaction between different blockchains. This allows data and transactions to flow seamlessly between execution chains and Celestia, creating an interconnected ecosystem.

Das Netzwerk nutzt Standards wie Inter-Blockchain Communication (IBC), um die Interaktion zwischen verschiedenen Blockchains zu verbessern. Dadurch können Daten und Transaktionen nahtlos zwischen Ausführungsketten und Celestia fließen und so ein vernetztes Ökosystem entstehen.

The Challenges for Celestia are as follows:

Die Herausforderungen für Celestia sind wie folgt:

Dependence on External Chains: By delegating transaction and smart contract execution, Celestia relies on the effectiveness and stability of other chains to complete the operational cycle, which may introduce external failure points.

Abhängigkeit von externen Ketten: Durch die Delegation von Transaktionen und der Ausführung intelligenter Verträge verlässt sich Celestia auf die Wirksamkeit und Stabilität anderer Ketten, um den Betriebszyklus abzuschließen, was zu externen Fehlerquellen führen kann.

Relatively New Model: Modularity is a recent paradigm in blockchain design. While it promises significant advances, it still faces limitations related to mass adoption, tool development, and integration into the current ecosystem.

Relativ neues Modell: Modularität ist ein neues Paradigma im Blockchain-Design. Obwohl es erhebliche Fortschritte verspricht, stößt es immer noch auf Einschränkungen im Zusammenhang mit der Masseneinführung, der Tool-Entwicklung und der Integration in das aktuelle Ökosystem.

Complexity for Novice Developers: While the modular system provides flexibility, it can also be intimidating for developers with little blockchain experience, who might find designing and integrating customized solutions challenging.

Komplexität für unerfahrene Entwickler: Während das modulare System Flexibilität bietet, kann es für Entwickler mit wenig Blockchain-Erfahrung auch einschüchternd sein, da sie das Entwerfen und Integrieren maßgeschneiderter Lösungen als Herausforderung empfinden könnten.

Market Competition: Other projects, such as Ethereum 2.0 and Polkadot, are also implementing scalable and modular solutions. This could make it difficult for Celestia to differentiate itself or capture a substantial market share.

Marktwettbewerb: Auch andere Projekte wie Ethereum 2.0 und Polkadot implementieren skalierbare und modulare Lösungen. Dies könnte es für Celestia schwierig machen, sich zu differenzieren oder einen wesentlichen Marktanteil zu erobern.

Interoperability Costs: Although it facilitates cross-chain communication, transaction fees between chains and the resources required to establish such connections may pose a barrier, especially for small projects.

Interoperabilitätskosten: Obwohl es die kettenübergreifende Kommunikation erleichtert, können Transaktionsgebühren zwischen Ketten und die für den Aufbau solcher Verbindungen erforderlichen Ressourcen ein Hindernis darstellen, insbesondere bei kleinen Projekten.

Celestia's native token, known as TIA, plays a central role in the ecosystem, as it is essential for the network’s operation and to encourage active participation from users. This token is designed to perform several key functions:

Der native Token von Celestia, bekannt als TIA, spielt eine zentrale Rolle im Ökosystem, da er für den Betrieb des Netzwerks und zur Förderung der aktiven Teilnahme der Benutzer von wesentlicher Bedeutung ist. Dieser Token soll mehrere Schlüsselfunktionen erfüllen:

As a governance token, TIA enables holders to participate in the decision-making process of the network. They can propose, vote on, and implement changes to the protocol, ensuring that the network remains responsive to the needs of its community.

Als Governance-Token ermöglicht TIA den Inhabern die Teilnahme am Entscheidungsprozess des Netzwerks. Sie können Änderungen am Protokoll vorschlagen, darüber abstimmen und diese umsetzen, um sicherzustellen, dass das Netzwerk weiterhin auf die Bedürfnisse seiner Community reagiert.

As a staking token, TIA is used to incentivize users to operate heavy nodes on the Celestia network and contribute to the consensus process. Those who stake their tokens and actively participate in

Als Staking-Token wird TIA verwendet, um Benutzern einen Anreiz zu geben, schwere Knoten im Celestia-Netzwerk zu betreiben und zum Konsensprozess beizutragen. Diejenigen, die ihre Token einsetzen und aktiv daran teilnehmen