セレスティア：モジュール式のブロックチェーンパズル
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作成者：イアン・リー
編集者：シャルミン・ホー
一目でわかる
このシリーズでは、ネットワーク活動やブリッジボリュームからDeFiやTVLへのオンチェーンデータのデータ駆動型分析に裏付けられた、業界の新興L1&L2エコシステムにおける最新のニュースと動向をご紹介します。
今週は、モジュール方式のレイヤー1ステーキング証明（PoS）ブロックチェーンであるCelestiaについて簡単に説明します。この記事では、そのアーキテクチャとエコシステムについて詳しく解説し、調査結果についてコメントします。
序文
ブロックチェーンは長年にわたって進化しており、反復するごとに分散化、スケーラビリティ、セキュリティのブロックチェーントリレンマを解決しようとしています。ビットコイン、イーサリアム、ソラナなどのブロックチェーンは、モノリシック構造であり、データの可用性、コンセンサス、決済、実行という4つのコア機能を備えています。しかし、モノリシックブロックチェーンは、これらの機能がすべて同じリソースを競うため、スケーラビリティの問題に必然的に遭遇します。
出所：燃料ラボ
一方、FuelやCelestiaなどのモジュール式ブロックチェーンは、上記のように複数のレイヤーに分かれています。
セレスティアとは？
出所：セレスティア
Celestia（旧LazyLedger）は、コンセンサスレイヤーから実行機能と有効性機能を分離するモジュール式レイヤー1のステーキング証明（PoS）ブロックチェーンです。つまり、取引を注文し、執行や取引の有効性を心配することなくデータの可用性を保証することだけが唯一の機能であり、高度なスケーラビリティを実現しています。開発者は、Celestia上に最適化・カスタマイズされたブロックチェーンやロールアップを構築して、Tendermintをコンセンサスエンジンとして使用する共有セキュリティレイヤーを活用できます。
データの可用性
データ可用性の問題は、新しいブロックが生成されたときに、ノードネットワーク全体ですべてのデータが利用可能で透明性があることを確認する機能です。各ブロックは、ブロックのメタデータを含むヘッダーと、ブロックの大部分を占める取引データの2つの部分で構成されています。典型的なブロックチェーンネットワークには、2種類のノードがあります。
全ノード — ブロックチェーン上のすべての取引をダウンロードして検証します。多くのリソースとストレージスペースが必要ですが、最も安全なノードタイプです。
ライトクライアント — ブロックヘッダーのみをダウンロードし、取引をダウンロードまたは検証しません。完全ノードより安全性が低い。
たとえば、モノリシックブロックチェーンであるイーサリアムは、ブロック全体をダウンロードする完全なノードに応じて、データの可用性を保証します。このアプローチは最も安全であり、二重支出取引の可能性を排除しますが、拡張能力は制限されます。その結果、長期的な解決策として、ゼロ知識（ZKロールアップ）と楽観的なロールアップに依存しています。
一方、Celestiaは複数のタイプのノードをサポートしています。それぞれがネットワーク上で特定の役割を担っています。
コンセンサスノード
バリデーターノード — セレスティアネットワークのコンセンサスに参加
コンセンサスフルノード — セレスティアのコンセンサスレイヤーでブロックチェーン履歴を同期
データ可用性ノード
ブリッジノード — データの可用性とコンセンサスレイヤーを結び、バリデーターノードになるオプションがあります。
フルストレージノード — ネットワーク上のすべてのデータを保存しますが、セレスティアアプリには接続しません。
ライトノード — データ可用性を確保し、データ可用性ネットワーク上でデータ可用性サンプリング（DAS）を実行します。
セレスティアは取引の有効性を心配する必要がないため、ブロック認証はデータの可用性認証を処理するだけです。これは、データ可用性サンプリング（DAS）を介して行われます。これにより、ユーザー（ライトクライアント）は、ブロック全体をダウンロードすることなく、小さなランダムチャンクをサンプリングすることで可用性を確認できます。
不正証明
出典：詐欺とデータ可用性の証明：大多数が不誠実なため、ライトクライアントセキュリティを最大化し、ブロックチェーンを拡張
Celestiaがライトクライアントを使用できるもう1つの主な理由は、DASプロセスから不正証明を介して無効な取引を検出できるためです。ライトクライアントは、詐欺の証拠を送るために完全なノードに依存しているため、ブロックチェーン全体の状態を知ることなく無効な取引を検出できます。
ブロック全体をサンプリングするためにネットワークに加わるライトノードが増えるにつれて、セキュリティを犠牲にしたり分散化したりすることなく、ブロックサイズが拡大します。モノリシックブロックチェーンは分散化を犠牲にする必要がありました。ブロックサイズが大きいほど、ノードがデータをダウンロードして検証するためのハードウェア要件が増大するためです。さらに、ロールアップはスケーリングするデータの可用性にも依存するため、セレスティアのスケーリングが拡大すれば、セレスティアを利用するロールアップのスケーリングの可能性が高くなります。
ロードマップ
出典：celestia.org
2022年5月25日、Celestiaは「Mamaki」というテストネットを立ち上げました。このテストネットは、開発者がネームスペースのデータを提出し、Celestiaからネームスペースでデータを取得できるデータ可用性APIを備えています。開発者は、ABCIクライアントとしてOptimintを使用してCosmos SDKロールアップを構築することもできますが、詐欺の証拠はまだ入手できません。今後、Celestiaは、開発者がCelestiaを使用してEVMベースのロールアップを展開し、サイドチェーンやバリジアのデータ可用性の橋渡しを行えるようにする予定です。
テストネットへの参加を希望するコミュニティメンバーは、ノードの操作、蛇口からのテストネットトークンの受け取り、バリデーターへの委任と委任解除、ウォレット間の取引の送信を行うことができます。ただし、現在のテストネットにはインセンティブがなく、インセンティブテストネットは2023年にメインネットの近くでローンチされる予定です。
チーム&バッカー
Celestiaは、Mustafa Al-Bassam、Ismail Khoffi、John Adlerによって設立されました。 Al-Bassamはブロックチェーンのスケーリングで博士号を取得し、Vitalik Buterinとともに詐欺とデータ可用性の証明に関する論文を共同執筆しました。Adlerは、モジュール式ブロックチェーン実行レイヤーであるFuelの共同創設者でもあります。Celestiaの創設者は、ブロックチェーンの構築とスケーリングにおいて豊富な経験を持っています。また、Celestiaチームは、Google、AWS、Oracle、およびイーサリアムやコスモスなどの他のブロックチェーンプロジェクトの経験を持つエンジニアで構成されています。
資金調達の面では、Celestiaは2021年に150万ドルのシードラウンドを終了し、Interchain Foundation、Binance Labs、Maven 11などが参加しました。
おわりに
Fuelについて深く掘り下げたところ、イーサリアムのロードマップがシャーディングが実装される前に、近い将来にスケーリングのためのロールアップに焦点を当てているため、モジュラーブロックチェーンの普及が進むと結論づけました。しかし、モジュール式ブロックチェーンアーキテクチャはまだ初期段階であり、大規模な実装はまだ行われていません。
出典：@cryptoian、Twitter経由
Celestia、Fuel、Nitroなどのモジュール式ブロックチェーンソリューションは、開発者にブロックチェーンを拡張するだけでなく、クロスチェーンの相互運用性も可能にする幅広いオプションを提供します。Delphi DigitalのJon Charbonneau氏は、データ可用性を提供するベースレイヤーとして、Cevmos決済ロールアップとして、またはEVMベースのロールアップ（上図）として、Celestiaが利用できるいくつかの方法を詳しく説明します。しかし、実際のテストは、これらすべてが実際にどのように機能するかを確認することです。将来は、スケーラブルで相互運用可能なモジュール型アプリ固有または目的固有のチェーンが多数存在するものだと考えています。これは、Cosmosエコシステムですでに明らかです。チームは、Cosmosアーキテクチャの相互運用性とカスタマイズ性を活用して、アプリチェーンを構築しています。Celestiaのようなモジュラーアーキテクチャにより、チームはブロックチェーンアーキテクチャを拡張・設計するオプションがさらに増えています。Celestiaがメインネットに向かって動き、開発者がそれを使い始めるにつれて、どのようなことが起こるのか、確かに楽しみです。
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参考記事：
Celestia – Web3スケーラビリティの新しいパラダイム