Was sind souveräne Rollups?

Sovereign Rollups sind eine neue Klasse von Blockchain-Designs, die durch modulare Architekturen wie Celestia ermöglicht werden. Im Gegensatz zu traditionellen Rollups, die sowohl auf einer Elternkette für Abwicklung als auch Datenverfügbarkeit angewiesen sind, arbeiten souveräne Rollups unabhängig. Sie führen ihre eigenen Ausführungen durch, verwalten ihren eigenen Zustand und sind nicht auf eine andere Blockchain angewiesen, um ihre Transaktionen zu validieren oder abzuschließen. Ihre einzige externe Abhängigkeit ist eine Datenverfügbarkeitsschicht, die in diesem Fall von Celestia bereitgestellt wird.

Der Begriff "souverän" bezieht sich auf die Autonomie des Rollups. Ein souveräner Rollup reicht keine Betrugsnachweise, Gültigkeitsnachweise oder Zustandszusicherungen an eine externe Abwicklungskette wie Ethereum ein. Stattdessen veröffentlicht er seine Transaktionsdaten als Blobs an Celestia, die ausschließlich zur Bestellung und Veröffentlichung von Daten verwendet werden. Dies ermöglicht es dem Rollup, als eigenständige Blockchain zu fungieren, die Datenverfügbarkeitsgarantien erbt, ohne die Kontrolle über ihre Ausführungsumgebung aufzugeben.

Wesentliche Unterschiede zu Ethereum Rollups

Ethereum-Rollups wie Optimistic Rollups und zk-Rollups sind eng mit der Layer 1 von Ethereum verbunden. Sie sind nicht nur auf Ethereum angewiesen, um Daten zu veröffentlichen, sondern auch um Beweise zu validieren und Streitigkeiten beizulegen. Diese Integration bietet starke Sicherheitsgarantien, bringt aber auch Kompromisse mit sich. Diese Rollups müssen sich an die Gasgrenzen, Blockzeiten und Upgrade-Mechanismen von Ethereum halten. Das Bereitstellen und Aktualisieren von Smart Contracts in ihnen erfordert das Navigieren durch die Governance und Upgrade-Pfade von Ethereum.

Im Gegensatz dazu sind souveräne Rollups, die Celestia verwenden, nicht durch eine externe Abwicklungsschicht eingeschränkt. Sie können ihre eigene Ausführungslogik definieren, unabhängig aktualisieren und Änderungen einführen, ohne harte Forks oder Koordination auf Layer 1 zu erfordern. Dies gibt Entwicklern mehr Flexibilität, um mit neuen virtuellen Maschinen, Gebührenmechanismen oder Konsensregeln zu experimentieren.

Wie Sovereign Rollups mit Celestia funktionieren

Wenn ein souveräner Rollup einen neuen Block produziert, kompiliert er alle Transaktionsdaten zu einem Blob und veröffentlicht ihn auf Celestia. Celestia zeichnet den Blob auf, stellt sicher, dass er geordnet ist, und macht ihn über seine Datenspeicherungsschicht für das Netzwerk verfügbar. Der Rollup selbst ist für die Überprüfung der Transaktionsgültigkeit und die Aufrechterhaltung des Zustands verantwortlich.

Um die Sicherheit zu gewährleisten, verlassen sich souveräne Rollups oft auf leichte Clients oder lokale vollständige Knoten, die Celestias Datenverfügbarkeit mithilfe von Datenverfügbarkeitsstichproben (DAS) überprüfen können. Diese Clients können auch überprüfen, ob Rollup-Blöcke ehrlich aufgebaut sind und ob Daten zurückgehalten wurden. Diese Architektur vermeidet die Komplexität und Latenz beim Einreichen von Nachweisen an Ethereum oder eine andere Abrechnungskette, während gleichzeitig die vertrauensminimierte Veröffentlichung von Daten aufrechterhalten wird.

Vorteile und Kompromisse

Sovereign Rollups bieten mehrere Vorteile. Sie bieten volle Autonomie über die Ausführung, was es Entwicklern ermöglicht, Upgrades, Forks und neue Funktionen ohne Abstimmung mit einer Basis-Kette zu implementieren. Sie reduzieren auch die Abhängigkeit von einem einzelnen Ökosystem und vermeiden die Kosten und Engpässe, die mit Layer 1-Siedlungsketten verbunden sind.

Allerdings bringt diese Unabhängigkeit Kompromisse mit sich. Souveräne Rollups erben nicht die Sicherheit von einer übergeordneten Chain wie Ethereum. Sie müssen ihre eigene Ausführungskorrektheit, Validierungsannahmen und ökonomische Sicherheitsmodelle verwalten. In einigen Fällen können Projekte sich dafür entscheiden, souveräne Rollup-Designs mit optionalen Brücken zu etablierten Netzwerken für Abwicklung oder Liquiditätszugang zu kombinieren.

Anwendungsfälle für Souveräne Rollups

Die Flexibilität von souveränen Rollups macht sie für eine Vielzahl von Anwendungsfällen geeignet. Anwendungsspezifische Blockchains wie Gaming-Netzwerke, soziale Medienplattformen oder DeFi-Protokolle mit hoher Frequenz können von benutzerdefinierten Ausführungsumgebungen und Upgrade-Kontrolle profitieren. Projekte, die eine vollständige Kettenregierung oder schnelle Iterationszyklen benötigen, profitieren ebenfalls davon, Layer-1-Engpässe zu vermeiden.

Celestia stellt die gemeinsame Infrastruktur bereit, die es diesen Ketten ermöglicht, effizient zu arbeiten. Indem Datenverfügbarkeit und Konsens ausgelagert werden, können sich Entwickler auf den Aufbau von Ausführungsumgebungen konzentrieren, die für ihr Anwendungsgebiet optimiert sind.

Aufbau auf Celestia mit Rollkit

Rollkit ist ein modulares Framework, das Entwicklern ermöglicht, ihre eigenen Rollups und Blockchains unter Verwendung von Celestia für die Datenverfügbarkeit zu starten. Es fungiert als ein leichtgewichtiges, anpassbares Software-Entwicklungskit (SDK), das die Komplexität des Aufbaus einer neuen Chain von Grund auf abstrahiert. Durch die Verwendung von Rollkit können sich Entwickler darauf konzentrieren, die Ausführungsschicht und die Geschäftslogik für ihre Anwendung zu erstellen, während sie sich auf Celestia verlassen, um Konsens und Datenveröffentlichung zu handhaben.

Ursprünglich als Teil des Celestia-Ökosystems entwickelt, ist Rollkit Open Source und so konzipiert, dass es erweiterbar ist. Es unterstützt verschiedene Ausführungsumgebungen, einschließlich Cosmos SDK, EVM-kompatiblen Laufzeiten und anderen virtuellen Maschinen. Die Flexibilität von Rollkit ermöglicht es Entwicklern, sowohl eigenständige Rollups zu erstellen, die unabhängig arbeiten, als auch abgewickelte Rollups, die auf einer separaten Abwicklungsebene beruhen.

Wie Rollkit mit Celestia integriert ist

Rollkit-Ketten fungieren als Rollups, die ihre Transaktionsdaten als Blobs an Celestia übermitteln. Wenn eine auf Rollkit basierende Kette einen Block erzeugt, verpackt sie ihre Daten und veröffentlicht sie auf Celestia, das sie dann in seine Datensichtbarkeitsschicht integriert. Der Rollup kann überprüfen, ob die Daten korrekt veröffentlicht wurden, indem er die Blockheader von Celestia referenziert und Data Availability Sampling (DAS) verwendet.

Die Integration erfolgt über die modulare Architektur von Rollkit. Entwickler müssen nur eine Ausführungsebene implementieren oder auswählen und die Kette konfigurieren, um mit den APIs von Celestia zur Blob-Einreichung zu interagieren. Rollkit übernimmt den Rest, einschließlich Zustandsverwaltung, Blockproduktion und Namensraum-Markierung für Blobs.

Dieses Design erleichtert das Starten eines Rollups auf Celestia erheblich, im Vergleich zur Entwicklung einer vollständigen Layer-1-Blockchain. Es beseitigt auch die Notwendigkeit, benutzerdefinierte Konsens- oder Datenverfügbarkeitsprotokolle zu erstellen, da diese Verantwortlichkeiten auf die Basisschicht von Celestia ausgelagert werden.

Anwendungsfälle für Rollkit-Ketten

Rollkit ist ideal für Projekte, die von benutzerdefinierter Ausführung profitieren möchten, ohne die Last der Layer-1-Infrastruktur tragen zu müssen. Anwendungsspezifische Chains, wie dezentrale Börsen, Spiele oder NFT-Plattformen, können mit Rollkit schnell und kosteneffizient Chains bereitstellen. Projekte, die neuartige virtuelle Maschinen entwickeln oder mit neuen Gebührenmodellen experimentieren, können Rollkit ebenfalls nutzen, um in einer modularen Umgebung zu testen und bereitzustellen.

Einige Entwickler können Rollkit verwenden, um Ketten zu erstellen, die mit anderen Ökosystemen interagieren, wie z.B. Ethereum, indem sie Blobstream verwenden, um die Daten von Celestia mit externen Smart Contract-Plattformen zu verbinden. Andere können sich dafür entscheiden, vollständig souverän zu bleiben und Ausführung und Governance unabhängig zu handhaben.

Entwicklererfahrung und Werkzeuge

Rollkit betont die Autonomie und Benutzerfreundlichkeit für Entwickler. Es umfasst Befehlszeilentools, Knotenverwaltungsskripte und Dokumentationen zum Bereitstellen von Testnets und Mainnets. Rollkit unterstützt auch anpassbare Namensräume, die es ermöglichen, dass mehrere Rollups auf Celestia ohne Störungen nebeneinander existieren können. Jeder Rollup verwendet seinen eigenen Namensraum, um Blöcke zu speichern und abzurufen, was einen parallelen Betrieb über viele unabhängige Ketten ermöglicht.

Entwickler können vertraute Technologien wie das Cosmos SDK oder die ABCI-Schnittstelle von Tendermint je nach ihren Ausführungsbedürfnissen integrieren. Diese Kompatibilität erleichtert es Teams, die bereits in den Ökosystemen von Cosmos oder Ethereum arbeiten, mit Celestia und Rollkit zu migrieren oder zu erweitern.

Schlüsselprojekte mit Celestia

Seit dem Start des Hauptnetzes hat Celestia eine Reihe von Projekten angezogen, die seine modulare Architektur nutzen, um skalierbare und autonome Ketten aufzubauen. Diese Projekte erstrecken sich über mehrere Kategorien – von Layer 2 Rollups bis hin zu allgemeinen Rollup-Frameworks – wobei jedes Celestia für die Datenverfügbarkeit nutzt und gleichzeitig die Kontrolle über Ausführung und Zustand behält. Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über einige der bemerkenswertesten Teams und Protokolle, die mit oder auf Celestia aufbauen.

Dymension: Der RollApp Hub

Dymension ist ein modulares Blockchain-Protokoll, das entwickelt wurde, um „RollApps“ zu hosten und zu unterstützen - anwendungsspezifische Rollups, die Celestia für die Datenverfügbarkeit nutzen. Jede RollApp ist eine unabhängige Ausführungsumgebung mit ihrer eigenen Logik, aber alle sind über die Abwicklungs- und Liquiditätsinfrastruktur von Dymension verbunden.

Dymension bietet Entwicklern ein Framework, um mithilfe des Cosmos SDK schnell benutzerdefinierte Rollups zu starten und ihre Transaktionsdaten an Celestia zu übermitteln. Es fungiert als Koordinator für RollApps und bietet Dienste wie Token-Bridging, Proof-Aggregation und gemeinsame Tooling. Dymension zeigt, wie Celestia als Grundlage für Ökosysteme von Rollups dienen kann, anstatt nur einzelne Chains.

Eclipse: Anpassbare Rollups für jede VM

Eclipse ist ein Rollup-Infrastrukturanbieter, der mehrere virtuelle Maschinen unterstützt, darunter die Ethereum Virtual Machine (EVM), Solana VM (SVM) und Move VM. Es ermöglicht Entwicklern, leistungsstarke Rollups zu erstellen, die Celestia für die Datenverfügbarkeit verwenden, während sie sich auf Ethereum oder anderen Ketten abwickeln.

Durch die Entkopplung von Ausführung, Datenverfügbarkeit und Abwicklung gibt Eclipse-Projekten die Flexibilität, die Komponenten auszuwählen, die ihren Anforderungen am besten entsprechen. Entwickler können benutzerdefinierte Chains mit vertrauten Smart Contract-Umgebungen erstellen, während sie Datenkosten reduzieren und die Durchsatzleistung durch die Verwendung von Celestia zur Veröffentlichung von Rollup-Daten erhöhen.

Die Finsternis hebt die Rolle von Celestia bei der Ermöglichung von komponierbaren, Cross-Chain-Systemen hervor, bei denen Ausführung und DA nicht an dieselbe Protokollebene gebunden sein müssen.

Manta Pacific: zkEVM Rollup unter Verwendung von Blobstream

Manta Pacific ist eine datenschutzorientierte zkEVM Layer 2-Kette, die Celestia über Blobstream verwendet, um die Datenverfügbarkeit zu entlasten. Während Manta immer noch auf Ethereum abwickelt, nutzt es Celestia, um die Datenkosten zu senken und die Skalierbarkeit zu erhöhen. Transaktionsdaten werden als Blobs an Celestia gepostet und dann auf Ethereum mithilfe von leichten Client-Nachweisen, die von Blobstream bereitgestellt werden, verifiziert.

Dieser hybride Ansatz ermöglicht es Manta, von der Sicherheit und der Kompatibilität mit intelligenten Verträgen von Ethereum zu profitieren, während gleichzeitig die skalierbare Datenebene von Celestia genutzt wird, um den Durchsatz zu optimieren und die Überlastung von Layer 1 zu reduzieren.

Manta Pacific zeigt, wie Celestia in Ethereum-basierte Ökosysteme integriert werden kann, indem eine modulare Datenschicht bereitgestellt wird, ohne dass Entwickler vorhandene Werkzeuge oder Verträge aufgeben müssen.

Rollkit: Open-Source Rollup Framework

Rollkit, obwohl selbst keine Anwendungskette ist, ist eine grundlegende Komponente des Ökosystems von Celestia. Es ermöglicht Entwicklern, souveräne oder abgewickelte Rollups mit minimaler Konfiguration zu erstellen. Projekte in verschiedenen Branchen – von Finanzen bis Gaming – nutzen Rollkit, um Ketten zu erstellen, die sich auf Celestia für DA verlassen, während sie einzigartige Ausführungsmodelle implementieren.

Rollkit unterstützt eine Vielzahl von Laufzeiten und entwickelt sich ständig weiter, um mehr Werkzeuge für modulare Bereitstellungen zu integrieren. Als SDK-Kern hinter vielen Rollup-Projekten vereinfacht Rollkit den Startprozess und erweitert die Benutzerfreundlichkeit von Celestia im gesamten Blockchain-Bereich.

Praxisbeispiele aus der realen Welt

Unterstützung für skalierbare DeFi-Infrastruktur
Dezentralisierte Finanzen (DeFi) haben sich schnell entwickelt, stehen jedoch weiterhin vor Herausforderungen in Bezug auf Skalierbarkeit und hohe Gebühren in monolithischen Ketten wie Ethereum. Celestia begegnet diesen Einschränkungen, indem es DeFi-Protokollen ermöglicht, auf benutzerdefinierten Rollups zu laufen, die Celestia für die Datenverfügbarkeit nutzen. Diese Rollups können spezialisierte Ausführungslogik, maßgeschneiderte Transaktionsgebührenmodelle und schnellere Blockzeiten implementieren, ohne an die Einschränkungen einer Layer-1-Umgebung gebunden zu sein.

Beispielsweise kann eine dezentralisierte Börse (DEX), die als eigenständiger Rollup auf Celestia aufgebaut ist, ihren eigenen Upgrade-Zeitplan steuern, einzigartige Handelsmechanismen implementieren und die Gas-Effizienz optimieren. Da der Rollup die Datenverfügbarkeit an Celestia auslagert und die Ausführung unabhängig handhabt, kann er den Benutzern eine reibungslosere Erfahrung während Zeiten hoher Nachfrage bieten.

Benutzerdefinierte Ketten für Gaming und Hochfrequenzanwendungen
Blockchain-basierte Spiele und Hochfrequenzanwendungen erfordern eine schnelle Ausführung und geringe Latenz, die monolithische Blockchains oft nicht garantieren können. Celestia ermöglicht es Entwicklern, spielbezogene Rollups oder Souveräne Ketten bereitzustellen, die Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, während sie sich auf Celestia verlassen, um die Datenverfügbarkeit sicherzustellen.

Diese Gaming-Ketten können Celestia nutzen, um die Infrastrukturkosten zu senken und Netzwerküberlastungen durch nicht zusammenhängende Anwendungen zu vermeiden. Durch die Nutzung des modularen Stapels von Celestia behalten Entwickler die volle Kontrolle über ihre Umgebung und profitieren gleichzeitig von einer sicheren, dezentralen Basis.

Identitäts- und soziale Anwendungen zum Schutz der Privatsphäre
Anwendungen, die sich mit der Benutzeridentität und privaten Daten befassen, benötigen oft benutzerdefinierte kryptografische Primitiven oder spezialisierte Ausführungsmodelle. Celestia unterstützt diesen Anwendungsfall, indem sie die Bereitstellung von Chains mit einzigartigen Laufzeitumgebungen ermöglicht, die sich auf Nullwissenbeweise, selektive Offenlegung oder andere datenschutzerhaltende Technologien konzentrieren.

Ein souveräner Rollup könnte ein Identitätssystem implementieren, in dem Benutzeranmeldeinformationen überprüft und in einem datenschutzrespektierenden Format gespeichert werden, während Celestia für die Datenveröffentlichung genutzt wird. Dieses Modell ermöglicht es Entwicklern, Systeme zu entwickeln, in denen Benutzer das Eigentum an ihren Daten behalten und sie selektiv mit vertrauenswürdigen Anwendungen teilen können, ohne die Transparenz oder Verfügbarkeit zu beeinträchtigen.

Unternehmenseinsatz und regulierte Finanzprodukte
Einige Organisationen müssen möglicherweise berechtigte oder halböffentliche Blockchains starten, die mit öffentlicher Infrastruktur interagieren. Die Architektur von Celestia ermöglicht es Unternehmen, modulare Chains zu starten, die die Anforderungen an Compliance oder Datenschutz erfüllen, während sie gleichzeitig von einer öffentlichen, dezentralen Datenschicht profitieren.

Zum Beispiel könnte eine Finanzinstitution eine Kette einsetzen, um Vermögenswerte zu tokenisieren oder digitale Wertpapiere abzurechnen. Die Verwendung von Celestia für die Datenverfügbarkeit gewährleistet, dass die Transaktionshistorie überprüfbar und unveränderlich ist, während die Ausführungsumgebung gemäß regulatorischer Rahmenbedingungen eingeschränkt oder geprüft werden kann.

Rollup-as-a-Service (RaaS) Plattformen
Celestia dient auch als Backend für Plattformen, die Rollup-as-a-Service anbieten – Tools, die es Entwicklern ermöglichen, neue Rollups mit minimalem Setup bereitzustellen. Diese Plattformen verwenden Celestia als Standarddatenschicht, was eine schnelle Bereitstellung ohne die Notwendigkeit benutzerdefinierter DA-Lösungen ermöglicht. Die reduzierte Komplexität und niedrigeren Kosten für die Veröffentlichung von Daten auf Celestia machen sie attraktiv für Startups und kleinere Projekte, die sich auf die Anwendungsentwicklung anstelle der Infrastruktur konzentrieren möchten.