今日，模块化区块链Celestia宣布了一个重大消息：将发布原生代币 TIA，并启动创世空投 Genesis Drop。此次空投将覆盖7,579 名开发者和以太坊 Rollups、Cosmos Hub 和 Osmosis 上的 576,653 个链上地址，包括开发者、生态项目贡献者、普通用户、质押者等各方人士。这一消息无疑为整个区块链社区带来了激动人心的时刻。

然而，与此同时，许多人可能还不太了解模块化区块链的概念。不同于Layer2等更为人熟知的概念，模块化区块链是一种的区块链架构和设计思路。它将区块链的不同功能层，如共识层、数据可用性层（DA）、结算层、交易执行层等分工给不同的链来处理，而不是一条链处理所有模块。这种设计理念旨在提高区块链的效率和性能。

以太坊的Rollup技术是这种模块化设计的一个例子，它实现了交易执行层的模块化。但是，由于以太坊长期积累的历史数据和其他因素的限制，它在模块化方面的发展仍然受到了一定的限制。而Celestia的出现，可能将开启模块化区块链的新篇章，为区块链技术的发展带来新的可能性和机遇。

在本文接下来的部分，我们将深入探讨模块化链的不同之处，以及Celestia如何成为第一个模块化区块链。我们还将进行一些重要的对比分析，帮助读者更全面地了解Celestia和其他相关平台的特点和优势。

在探讨模块化链的不同之处之前，我们首先要了解区块链的基本功能。区块链实际上是实例化复制状态机，它在无需许可的分布式网络中的节点上将确定性事务的有序序列应用于初始状态，从而产生共同的最终状态。这意味着区块链需要以下四个功能：

1、执行需要执行正确更新状态的事务。因此，执行必须确保仅执行有效的事务，即导致有效状态机转换的事务；

2、结算需要一个执行层验证证据、解决欺诈纠纷以及在其他执行层之间架起桥梁的环境；

3、共识需要就交易顺序达成一致；

4、数据可用性（DA）需要使交易数据可用。请注意，执行、结算和共识都需要DA。  

模块化链本身也是一条区块链，拥有网络节点。但与单体链不同的是，这些节点只专注于处理一类任务。例如，有的节点只专注于DA，有的只专注于做交易执行，或者只专注于网络共识。

如上图所示，模块化链按不同的功能进行分类。它允许不同的链专注于不同的任务，从而实现更高的效率和性能。

目前，模块化公链的执行层有一些项目专注于提供数据可用性层，例如 Celestia、LazyLedger 和 DataShards。还有一些项目专注于提供执行层，例如 Optimism、Arbitrum 和 zkSync3。此外，还有一些项目专注于提供跨链桥接和协议聚合，例如 Polygon、Connext 和 Hop Protocol。

通过这种方式，模块化链不仅提高了区块链的整体效率和性能，还为不同的项目和团队提供了更多的灵活性和可能性，从而推动了区块链技术的进一步发展和创新。

模块化区块链的概念源于2018年和2019年的两篇重要白皮书。第一篇由Celestia的联合创始人穆斯塔法·阿尔巴桑（Mustafa Albasan）与Vitalik共同撰写，题为《数据可用性抽样和欺诈证明》。这篇论文阐述了如何构建一个能够随着网络中节点数量的增加而扩展的区块链，从而解决了可扩展性问题。接下来，阿尔巴桑基于先前的研究，撰写了另一篇名为《懒人账本》的白皮书。这篇文献进一步拓展了数据可用性的概念，提出了构建一个仅负责数据可用性而不执行任何事务的区块链的新想法，被称为“客户端智能合约”。

此外，以太坊也在其发展路线图上转向了模仿Celestia正在构建的方式。原本他们正在构建ETH 2.0，也就是分片技术，但在2020年末，他们决定转向并追随Celestia的构建方式，逐渐将架构与Celestia的模型越来越保持一致。

Celestia站在这一创新的前沿，作为一条专注于数据可用性的链，它通过对节点行为进行代币奖励和罚没，激励节点为其他链或Rollup提供DA。这种方法被视为自以太坊以来，区块链行业最重要的底层创新之一。无论是以太坊还是Celestia，都在构建安全的基础层。

Celestia DA层的两个主要功能是数据可用性采样（DAS）和命名空间Merkle树（NMT）。这两个功能都是新颖的区块链扩展解决方案：DAS使轻节点能够验证数据可用性，而无需下载整个块；NMT则使Celestia上的执行层和结算层能够下载仅与其相关的交易。

数据可用性（DA）本质上就是轻节点在不参与共识的情况下，不需要存储全部数据，也不需要及时地维护全网的状态。当前存在的DAS和数据可用性委员会（DAC）是主流的两种对数据进行验证的方式。前者通过下载一些随机选择的块来验证一个块是否已发布，后者则通过其法定人数对状态的每次更新进行签名来确认它已收到数据。

在一次采访中，Celestia明确表示，相比DAC，DAS更值得信任。当一个独立的数据可用层是一条公链时，它优于由一群有主观意识的人们组成的可用性委员会。因为如果窃取了足够的委员会成员的私钥，使得链下数据可用性不可用，那么用户的资金及数据安全就会受到极大威胁。Celestia当前所做的就是使数据可用性层更加去中心化，相当于提供了独立的DA公链，拥有一系列的验证节点、区块生产者和共识机制，以此提升安全等级。

通过访问更多数据可用性，Rollup可以获得更高的吞吐能力。而以太坊、Celestia、EigenLayer 和 Avail 都旨在为 Rollup提供可扩展的数据可用性，下面我们从区块时间、最终性、数据可用性采用、轻节点及编码证明方案五个指标来对比这四个解决方案。

1、区块生成时间：Celestia, Ethereum 和 Avail: 这三者在区块生成时间上相差无几，其中 Ethereum 为12秒，Celestia 为15秒，而 Avail 为20秒。

2、最终确定共识算法：

Ethereum: 采用了 GHOST 和 Casper 协议的组合，最终确定性时间约为12-15分钟。

EigenLayer: 作为一组生活在以太坊上的智能合约，继承了以太坊的最终确定性时间。

Celestia: 采用 Tendermint 作为共识协议，具有单个时隙的最终确定性，即一个区块一旦通过共识，即被确认，最终确定性时间与区块时间（15秒）几乎一致。

Avail: 使用 BABE 和 GRANDPA 协议组合，最好情况下最终确定性时间为20秒。

3、数据可用性采样：

Celestia 和 Avail: 发布时都将支持数据可用性采样轻节点。

Ethereum: 不包括数据可用性采样。

EigenLayer: 尽管目前没有官方计划，但未来可能会支持数据可用性采样。

4、轻节点安全性：

Celestia 和 Avail: 由于都有数据可用性采样，它们的轻节点将具有最小的信任安全性。

Ethereum 和 EigenLayer: 如果没有数据可用性采样，它们的轻客户端将不具备最小的信任安全性。

5、编码证明方案：

Ethereum, EigenLayer 和 Avail: 这三个项目都使用一种有效性证明方案来确保区块被正确编码。

Celestia: 使用欺诈证明方案来检测不正确编码的区块。

综上所述，在这四个项目的对比中，Celestia展现出了其独特的优势。它的最终确定性时间与区块时间几乎一致，这意味着交易可以在更短的时间内被确认，提高了效率和用户体验。此外，Celestia通过使用数据可用性采样和欺诈证明方案，增强了轻节点的安全性和区块的正确编码检测，这有助于提升整个网络的安全性和稳定性。