Arquitetura da Celestia
Este módulo explora as bases técnicas da Celestia, incluindo suas funções principais, design do validador e a mecânica da Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS). Explica como a Celestia armazena dados como blobs, como o Blobstream permite integrações entre cadeias com Ethereum e como a rede mantém a descentralização e resistência à censura. O módulo ilustra como a Celestia alcança escalabilidade sem comprometer a confiança ou acessibilidade.
Funções Principais — O Que Celestia Realmente Faz
Celestia desempenha duas funções fundamentais dentro do conjunto de blockchain: consenso e disponibilidade de dados. Deliberadamente omite a execução de contratos inteligentes, armazenamento de estado e lógica de liquidação. Este escopo restrito não é uma limitação, mas sim uma decisão arquitetônica consciente que se alinha com o design modular do Celestia. Ao se especializar apenas em dois papéis, o Celestia alcança uma maior escalabilidade, eficiência e flexibilidade para cadeias externas que dependem dele como uma camada fundamental.
Consensus Sem Execução
Em Celestia, consenso refere-se ao processo de ordenação de blocos e garantir que os validadores concordem com a ordem e inclusão de blobs de dados. Celestia utiliza um algoritmo de consenso Tolerante a Falhas Bizantinas (BFT) derivado do Tendermint, que é bem testado e projetado para manter a segurança da rede mesmo na presença de nós defeituosos ou maliciosos.
A diferença crítica entre Celestia e uma cadeia Layer 1 tradicional como o Ethereum é que os validadores do Celestia não interpretam ou executam as transações que recebem. Eles apenas concordam com a ordem em que os dados aparecem e confirmam que foram publicados. Isso reduz a carga computacional nos validadores e elimina a necessidade de computação com estado, permitindo uma produção de blocos mais rápida e escalável.
Disponibilidade de dados como função principal
O segundo papel principal da Celestia é a disponibilidade de dados - garantindo que todos os dados publicados (normalmente bolhas de transações de cadeias externas) sejam acessíveis a qualquer pessoa na rede. A disponibilidade de dados é um requisito fundamental para qualquer sistema blockchain, pois os usuários e clientes leves devem ser capazes de verificar que os dados por trás de cada bloco estão completos e não foram censurados ou retidos.
Celestia apresenta uma solução inovadora para esse desafio por meio da Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), que permite que clientes leves verifiquem probabilisticamente que um bloco completo de dados está disponível, amostrando pequenas partes aleatórias dos dados. Isso significa que até mesmo dispositivos com largura de banda e armazenamento limitados podem verificar independentemente que a cadeia está funcionando honestamente, melhorando significativamente a descentralização e reduzindo a barreira para a participação na rede.
Infraestrutura sem estado por design
Celestia não mantém estado global ou rastreia saldos de usuários, contratos inteligentes ou resultados de execução. Ele não valida se uma transação está correta, nem fornece qualquer lógica para resolução de disputas ou finalidade de liquidação. Essas responsabilidades são totalmente delegadas para as camadas de execução construídas sobre Celestia - seja rollups de propósito geral, cadeias específicas de domínio ou runtimes de blockchain experimentais.
Como resultado, Celestia opera como uma camada de infraestrutura sem estado. Ela publica e organiza dados, mas permanece agnóstica em relação ao seu conteúdo. Isso permite que os desenvolvedores de aplicativos construam cadeias altamente personalizadas usando suas máquinas virtuais preferidas (como EVM, WASM ou SVM), regras de consenso e modelos de governança, ao mesmo tempo em que aproveitam a camada de publicação segura e escalável da Celestia.
Habilitando um Ecossistema Modular
Porque Celestia desacopla o consenso e a disponibilidade de dados da execução e liquidação, permite a criação de um ecossistema de blockchain modular. Os desenvolvedores podem lançar ambientes de execução (por exemplo, rollups ou cadeias soberanas) sem precisar construir um protocolo de consenso completo ou se preocupar com a disponibilidade de dados. Esses componentes interagem com Celestia como uma camada base, contando com ela para ordenar e publicar seus dados de bloco.
Esta abordagem elimina a necessidade de que as blockchains da Camada 1 sejam sistemas únicos para todos. Em vez disso, promove a escalabilidade horizontal, onde muitas cadeias independentes podem operar em paralelo enquanto compartilham uma camada de dados comum e leve.
Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS)
Nos sistemas de blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à garantia de que todos os dados do bloco são acessíveis a todos os participantes da rede. Isso é essencial porque, sem acesso aos dados subjacentes, os usuários e validadores não podem verificar se as transações de um bloco são válidas. Se mesmo uma pequena parte dos dados do bloco for retida, torna-se impossível provar se ocorreu atividade maliciosa.
Nas blockchains monolíticas tradicionais, os nós completos resolvem esse problema ao baixar e armazenar todos os dados dos blocos. No entanto, essa abordagem se torna cada vez mais impraticável à medida que os tamanhos dos blocos aumentam. À medida que o custo de armazenamento e transmissão de dados aumenta, menos participantes podem arcar com a execução de nós completos, o que compromete a descentralização e aumenta a dependência de provedores de infraestrutura centralizados.
Celestia aborda esse problema usando uma técnica chamada Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS). O DAS permite que clientes leves - nós que não armazenam todo o histórico da blockchain - verifiquem se todos os dados do bloco estão disponíveis sem precisar baixar o conjunto de dados inteiro. Essa inovação é central para a escalabilidade e arquitetura modular da Celestia.
Como o DAS funciona
DAS depende de uma combinação de codificação por apagamento e amostragem aleatória. Quando um bloco é criado em Celestia, seus dados são divididos em pequenos pedaços, codificados usando codificação por apagamento e organizados em um quadrado de dados bidimensional. A codificação por apagamento introduz redundância, permitindo que os dados originais sejam reconstruídos mesmo se algumas partes estiverem faltando. Isso é semelhante a como a redundância de dados funciona em sistemas de armazenamento distribuído.
Uma vez que o quadrado de dados é construído e publicado, os clientes leves não precisam baixar o quadrado inteiro. Em vez disso, eles solicitam aleatoriamente pequenas porções (ou "amostras") dos dados. Se o produtor de bloco for honesto e os dados estiverem realmente disponíveis, então um número suficientemente grande de amostras aleatórias retornará com sucesso. Se alguma parte do bloco estiver faltando ou retida, então a probabilidade de detecção se torna alta à medida que mais clientes realizam amostragem.
As propriedades matemáticas da codificação de apagamento e da teoria da amostragem garantem que os clientes leves possam detectar dados indisponíveis ou incompletos com um alto nível de confiança — sem precisar confiar em nenhum validador ou nó completo em particular. Isso faz com que o DAS seja uma solução minimamente confiável para o problema de disponibilidade de dados.
Dimensionar sem comprometer a descentralização
O principal benefício do DAS é que ele permite que Celestia suporte tamanhos de bloco maiores e maior taxa de transferência de dados sem aumentar os requisitos de hardware para os participantes da rede. Clientes leves podem operar em dispositivos de nível de consumo, incluindo telefones celulares e sistemas embarcados, enquanto ainda verificam se os dados do bloco estão sendo publicados corretamente.
Essa capacidade de verificar a disponibilidade de dados sem baixar blocos completos é o que permite a escalabilidade horizontal. Em vez de uma única cadeia lidar com toda a execução, milhares de cadeias independentes (como rollups ou cadeias soberanas) podem publicar seus dados para Celestia, e os usuários podem verificar esses dados sem executar uma infraestrutura cara. Esse design suporta um ecossistema multi-cadeias descentralizado e escalável.
Pressupostos de Segurança e Confiança
O DAS não elimina a necessidade de consenso ou validadores honestos, mas reduz significativamente as suposições de confiança necessárias para verificar que o sistema está operando corretamente. Os clientes leves não precisam confiar nos produtores de blocos ou depender de APIs centralizadas. Eles amostram independentemente a rede e podem detectar qualquer tentativa de censurar ou ocultar dados. Isso suporta a resistência à censura e reforça o modelo de segurança das cadeias que usam Celestia para disponibilidade de dados.
DAS também torna mais difícil para validadores maliciosos escaparem ao publicar blocos incompletos. Como a detecção é probabilística e descentralizada, um atacante não pode prever quais partes do bloco serão amostradas. Mesmo que apenas alguns clientes estejam realizando amostragem, as chances de detecção permanecem altas.
Blobs e Blobstream
Blob
Em Celestia, os dados não são estruturados como transações tradicionais de blockchain. Em vez disso, são armazenados e publicados como blobs, que significaobjetos grandes bináriosUm blob é um pedaço opaco de dados - Celestia não interpreta ou valida seu conteúdo. Blobs são simplesmente registrados no blockchain para ordenação e disponibilidade.
Esta é uma partida das cadeias convencionais de camada 1 como o Ethereum, onde cada transação contém tanto dados quanto lógica que a cadeia deve interpretar e executar. Celestia evita a execução completamente. Ele trata blobs como payloads enviados por cadeias externas (como rollups) e apenas garante que esses blobs estejam disponíveis e colocados na ordem correta.
Os Blobs oferecem uma abstração eficiente e mínima para publicar dados de bloco. Uma vez que os validadores do Celestia não precisam entender o conteúdo do blob, a rede alcança uma maior escalabilidade e neutralidade. Os ambientes de execução construídos sobre o Celestia podem definir seus próprios formatos, máquinas virtuais e regras de consenso sem restrições da camada base.
Quando um rollup ou sovereign chain envia dados para Celestia, ele empacota seu lote de transações em um blob. Este blob é então postado na camada de disponibilidade de dados da Celestia e incluído em um bloco. Cada blob é atribuído a um namespace - um identificador único que permite aos clientes filtrar e recuperar blobs relevantes para sua cadeia específica.
O blob é dividido em compartilhamentos menores, codificados por apagamento e organizados em um quadrado de dados bidimensional. Essa estrutura permite que os clientes leves executem a Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), garantindo que o blob inteiro seja acessível sem precisar baixar cada compartilhamento. Uma vez postado com sucesso, o blob se torna um registro permanente e ordenado na Celestia, acessível a qualquer pessoa que execute um cliente ou verificador.
Fluxo de Blob
Blobstream é o mecanismo da Celestia para transmitir seus blobs para outras redes blockchain. Ele atua como uma ponte de disponibilidade de dados, permitindo que rollups de Camada 2 ou outros ambientes de execução usem a Celestia para publicação de dados, enquanto ainda dependem de uma cadeia separada—tipicamente Ethereum—para resolução e provas de fraude.
Na prática, o Blobstream permite que os contratos inteligentes do Ethereum verifiquem se um determinado blob foi realmente publicado na Celestia e disponibilizado. Isso é feito usando clientes leves e provas criptográficas que conectam os cabeçalhos de bloco e namespaces da Celestia ao Ethereum. Isso permite que os rollups baseados no Ethereum se beneficiem da camada de dados escalonável da Celestia sem abrir mão da segurança e garantias de liquidação do Ethereum.
Vários projetos já estão usando o Blobstream para separar sua lógica de execução da disponibilidade de dados. Por exemplo, Manta Pacific, uma cadeia zkEVM de Camada 2, usa Celestia como camada de disponibilidade de dados via Blobstream, enquanto continua a liquidar na Ethereum. Esta abordagem permite taxas reduzidas e publicação de blocos mais rápida, mantendo a compatibilidade com o ecossistema de contratos inteligentes da Ethereum.
Blobstream efetivamente cria um modelo híbrido: a execução é feita em um rollup de alto desempenho, a disponibilidade de dados é terceirizada para Celestia, e o acerto permanece ancorado ao Ethereum. Esta arquitetura destaca como Celestia pode ser usada não apenas para rollups soberanos, mas também para L2s baseados em Ethereum que buscam descarregar operações intensivas em largura de banda.
Modelo de Segurança e Descentralização
Segurança baseada em validadores com prova de participação
Celestia opera com um modelo de consenso de prova de participação, usando uma variante do algoritmo BFT (Byzantine Fault Tolerant) Tendermint. Os validadores na rede apostam no token nativo da Celestia, $TIA, para participar da produção de blocos e do processo de consenso. Esses validadores são responsáveis por propor e assinar blocos que incluem blocos de dados enviados por rollups e outras cadeias.
O uso do mecanismo de prova de participação alinha os incentivos entre os participantes da rede e a segurança do protocolo. Os validadores são recompensados por comportamento honesto e penalizados por ações maliciosas, como assinatura dupla ou falha em participar do consenso. Esse mecanismo econômico garante que os validadores ajam no melhor interesse da rede e fornece uma base sólida para ordenar e garantir dados publicados.
Ao contrário das cadeias tradicionais, os validadores da Celestia não executam transações ou rastreiam o estado global. Suas responsabilidades se limitam a verificar assinaturas, ordenar blocos de dados e garantir que os blocos atendam aos requisitos de formatação e disponibilidade de dados. Isso reduz sua carga computacional, permitindo que a rede escale sem aumentar as demandas de hardware.
Clientes Leves e Verificação Minimizada de Confiança
Uma das características de segurança mais importantes da Celestia é o suporte para clientes leves - nós que não armazenam todo o histórico da blockchain ou executam transações, mas ainda verificam a inclusão de blocos e a disponibilidade de dados. Usando a Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), os clientes leves podem confirmar independentemente que todos os dados do bloco são acessíveis sem precisar baixá-los completamente.
Isso significa que os usuários e cadeias de aplicativos não precisam confiar em nós completos ou depender de provedores de infraestrutura centralizados para garantir a integridade da rede. Eles podem operar seus próprios clientes leves em dispositivos do dia a dia, como smartphones ou laptops de consumidores, e ainda verificar que Celestia está funcionando honestamente.
Este modelo melhora significativamente a descentralização. Em muitas blockchains, os nós completos se tornaram proibitivamente caros de executar, concentrando o poder de validação em poucas mãos. A verificação leve do Celestia torna a participação na rede acessível a uma gama mais ampla de usuários, melhorando a robustez e distribuição da confiança.
Resistência à Censura Através de DAS
A resistência à censura é uma propriedade crítica para qualquer rede blockchain. Garante que todos os usuários possam publicar dados e que nenhuma entidade possa suprimir ou ocultar seletivamente transações. No Celestia, a Amostragem de Disponibilidade de Dados desempenha um papel central na proteção contra a censura.
Porque os blobs de dados são divididos em pedaços menores e codificados de forma redundante usando codificação de apagamento, um validador malicioso precisaria reter uma parte significativa de um bloco para censurá-lo com sucesso. No entanto, o DAS torna tal comportamento facilmente detectável. Os clientes leves solicitam partes aleatórias de dados e, se alguma parte do blob estiver faltando, os clientes podem sinalizar o bloco como incompleto ou indisponível.
Esse sistema cria um incentivo poderoso para os validadores publicarem dados completos e honestos. A natureza probabilística do DAS garante que até mesmo a censura parcial seja provavelmente detectada, especialmente à medida que o número de clientes de amostragem aumenta.
Baixos Requisitos de Hardware e Participação Acessível
Outra dimensão da descentralização é a acessibilidade de hardware. Em muitas redes blockchain, o custo de executar um validador ou nó completo inclui armazenamento significativo, largura de banda e poder computacional. Isso eleva as barreiras para os usuários comuns e concentra as responsabilidades de validação entre um pequeno número de atores institucionais.
O design minimalista da Celestia evita esses problemas. Os validadores não realizam execução, e os clientes leves não exigem armazenamento completo da cadeia. O resultado é uma rede que pode ser segura e verificada usando hardware padrão, sem equipamentos especializados ou caros. Isso permite uma participação mais ampla em várias geografias e níveis de renda, contribuindo para uma rede mais saudável e descentralizada.
Lição 1:A Evolução da Arquitetura Blockchain
Lição 2:Compreendendo o Papel da Celestia no Design Modular
Lição 3:Arquitetura da Celestia
Lição 4:Celestia em Ação — Ecossistema e Casos de Uso
Lição 5:Perspectiva, Desafios & Panorama Competitivo
Arquitetura da Celestia
Este módulo explora as bases técnicas da Celestia, incluindo suas funções principais, design do validador e a mecânica da Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS). Explica como a Celestia armazena dados como blobs, como o Blobstream permite integrações entre cadeias com Ethereum e como a rede mantém a descentralização e resistência à censura. O módulo ilustra como a Celestia alcança escalabilidade sem comprometer a confiança ou acessibilidade.
Funções Principais — O Que Celestia Realmente Faz
Celestia desempenha duas funções fundamentais dentro do conjunto de blockchain: consenso e disponibilidade de dados. Deliberadamente omite a execução de contratos inteligentes, armazenamento de estado e lógica de liquidação. Este escopo restrito não é uma limitação, mas sim uma decisão arquitetônica consciente que se alinha com o design modular do Celestia. Ao se especializar apenas em dois papéis, o Celestia alcança uma maior escalabilidade, eficiência e flexibilidade para cadeias externas que dependem dele como uma camada fundamental.
Consensus Sem Execução
Em Celestia, consenso refere-se ao processo de ordenação de blocos e garantir que os validadores concordem com a ordem e inclusão de blobs de dados. Celestia utiliza um algoritmo de consenso Tolerante a Falhas Bizantinas (BFT) derivado do Tendermint, que é bem testado e projetado para manter a segurança da rede mesmo na presença de nós defeituosos ou maliciosos.
A diferença crítica entre Celestia e uma cadeia Layer 1 tradicional como o Ethereum é que os validadores do Celestia não interpretam ou executam as transações que recebem. Eles apenas concordam com a ordem em que os dados aparecem e confirmam que foram publicados. Isso reduz a carga computacional nos validadores e elimina a necessidade de computação com estado, permitindo uma produção de blocos mais rápida e escalável.
Disponibilidade de dados como função principal
O segundo papel principal da Celestia é a disponibilidade de dados - garantindo que todos os dados publicados (normalmente bolhas de transações de cadeias externas) sejam acessíveis a qualquer pessoa na rede. A disponibilidade de dados é um requisito fundamental para qualquer sistema blockchain, pois os usuários e clientes leves devem ser capazes de verificar que os dados por trás de cada bloco estão completos e não foram censurados ou retidos.
Celestia apresenta uma solução inovadora para esse desafio por meio da Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), que permite que clientes leves verifiquem probabilisticamente que um bloco completo de dados está disponível, amostrando pequenas partes aleatórias dos dados. Isso significa que até mesmo dispositivos com largura de banda e armazenamento limitados podem verificar independentemente que a cadeia está funcionando honestamente, melhorando significativamente a descentralização e reduzindo a barreira para a participação na rede.
Infraestrutura sem estado por design
Celestia não mantém estado global ou rastreia saldos de usuários, contratos inteligentes ou resultados de execução. Ele não valida se uma transação está correta, nem fornece qualquer lógica para resolução de disputas ou finalidade de liquidação. Essas responsabilidades são totalmente delegadas para as camadas de execução construídas sobre Celestia - seja rollups de propósito geral, cadeias específicas de domínio ou runtimes de blockchain experimentais.
Como resultado, Celestia opera como uma camada de infraestrutura sem estado. Ela publica e organiza dados, mas permanece agnóstica em relação ao seu conteúdo. Isso permite que os desenvolvedores de aplicativos construam cadeias altamente personalizadas usando suas máquinas virtuais preferidas (como EVM, WASM ou SVM), regras de consenso e modelos de governança, ao mesmo tempo em que aproveitam a camada de publicação segura e escalável da Celestia.
Habilitando um Ecossistema Modular
Porque Celestia desacopla o consenso e a disponibilidade de dados da execução e liquidação, permite a criação de um ecossistema de blockchain modular. Os desenvolvedores podem lançar ambientes de execução (por exemplo, rollups ou cadeias soberanas) sem precisar construir um protocolo de consenso completo ou se preocupar com a disponibilidade de dados. Esses componentes interagem com Celestia como uma camada base, contando com ela para ordenar e publicar seus dados de bloco.
Esta abordagem elimina a necessidade de que as blockchains da Camada 1 sejam sistemas únicos para todos. Em vez disso, promove a escalabilidade horizontal, onde muitas cadeias independentes podem operar em paralelo enquanto compartilham uma camada de dados comum e leve.
Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS)
Nos sistemas de blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à garantia de que todos os dados do bloco são acessíveis a todos os participantes da rede. Isso é essencial porque, sem acesso aos dados subjacentes, os usuários e validadores não podem verificar se as transações de um bloco são válidas. Se mesmo uma pequena parte dos dados do bloco for retida, torna-se impossível provar se ocorreu atividade maliciosa.
Nas blockchains monolíticas tradicionais, os nós completos resolvem esse problema ao baixar e armazenar todos os dados dos blocos. No entanto, essa abordagem se torna cada vez mais impraticável à medida que os tamanhos dos blocos aumentam. À medida que o custo de armazenamento e transmissão de dados aumenta, menos participantes podem arcar com a execução de nós completos, o que compromete a descentralização e aumenta a dependência de provedores de infraestrutura centralizados.
Celestia aborda esse problema usando uma técnica chamada Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS). O DAS permite que clientes leves - nós que não armazenam todo o histórico da blockchain - verifiquem se todos os dados do bloco estão disponíveis sem precisar baixar o conjunto de dados inteiro. Essa inovação é central para a escalabilidade e arquitetura modular da Celestia.
Como o DAS funciona
DAS depende de uma combinação de codificação por apagamento e amostragem aleatória. Quando um bloco é criado em Celestia, seus dados são divididos em pequenos pedaços, codificados usando codificação por apagamento e organizados em um quadrado de dados bidimensional. A codificação por apagamento introduz redundância, permitindo que os dados originais sejam reconstruídos mesmo se algumas partes estiverem faltando. Isso é semelhante a como a redundância de dados funciona em sistemas de armazenamento distribuído.
Uma vez que o quadrado de dados é construído e publicado, os clientes leves não precisam baixar o quadrado inteiro. Em vez disso, eles solicitam aleatoriamente pequenas porções (ou "amostras") dos dados. Se o produtor de bloco for honesto e os dados estiverem realmente disponíveis, então um número suficientemente grande de amostras aleatórias retornará com sucesso. Se alguma parte do bloco estiver faltando ou retida, então a probabilidade de detecção se torna alta à medida que mais clientes realizam amostragem.
As propriedades matemáticas da codificação de apagamento e da teoria da amostragem garantem que os clientes leves possam detectar dados indisponíveis ou incompletos com um alto nível de confiança — sem precisar confiar em nenhum validador ou nó completo em particular. Isso faz com que o DAS seja uma solução minimamente confiável para o problema de disponibilidade de dados.
Dimensionar sem comprometer a descentralização
O principal benefício do DAS é que ele permite que Celestia suporte tamanhos de bloco maiores e maior taxa de transferência de dados sem aumentar os requisitos de hardware para os participantes da rede. Clientes leves podem operar em dispositivos de nível de consumo, incluindo telefones celulares e sistemas embarcados, enquanto ainda verificam se os dados do bloco estão sendo publicados corretamente.
Essa capacidade de verificar a disponibilidade de dados sem baixar blocos completos é o que permite a escalabilidade horizontal. Em vez de uma única cadeia lidar com toda a execução, milhares de cadeias independentes (como rollups ou cadeias soberanas) podem publicar seus dados para Celestia, e os usuários podem verificar esses dados sem executar uma infraestrutura cara. Esse design suporta um ecossistema multi-cadeias descentralizado e escalável.
Pressupostos de Segurança e Confiança
O DAS não elimina a necessidade de consenso ou validadores honestos, mas reduz significativamente as suposições de confiança necessárias para verificar que o sistema está operando corretamente. Os clientes leves não precisam confiar nos produtores de blocos ou depender de APIs centralizadas. Eles amostram independentemente a rede e podem detectar qualquer tentativa de censurar ou ocultar dados. Isso suporta a resistência à censura e reforça o modelo de segurança das cadeias que usam Celestia para disponibilidade de dados.
DAS também torna mais difícil para validadores maliciosos escaparem ao publicar blocos incompletos. Como a detecção é probabilística e descentralizada, um atacante não pode prever quais partes do bloco serão amostradas. Mesmo que apenas alguns clientes estejam realizando amostragem, as chances de detecção permanecem altas.
Blobs e Blobstream
Blob
Em Celestia, os dados não são estruturados como transações tradicionais de blockchain. Em vez disso, são armazenados e publicados como blobs, que significaobjetos grandes bináriosUm blob é um pedaço opaco de dados - Celestia não interpreta ou valida seu conteúdo. Blobs são simplesmente registrados no blockchain para ordenação e disponibilidade.
Esta é uma partida das cadeias convencionais de camada 1 como o Ethereum, onde cada transação contém tanto dados quanto lógica que a cadeia deve interpretar e executar. Celestia evita a execução completamente. Ele trata blobs como payloads enviados por cadeias externas (como rollups) e apenas garante que esses blobs estejam disponíveis e colocados na ordem correta.
Os Blobs oferecem uma abstração eficiente e mínima para publicar dados de bloco. Uma vez que os validadores do Celestia não precisam entender o conteúdo do blob, a rede alcança uma maior escalabilidade e neutralidade. Os ambientes de execução construídos sobre o Celestia podem definir seus próprios formatos, máquinas virtuais e regras de consenso sem restrições da camada base.
Quando um rollup ou sovereign chain envia dados para Celestia, ele empacota seu lote de transações em um blob. Este blob é então postado na camada de disponibilidade de dados da Celestia e incluído em um bloco. Cada blob é atribuído a um namespace - um identificador único que permite aos clientes filtrar e recuperar blobs relevantes para sua cadeia específica.
O blob é dividido em compartilhamentos menores, codificados por apagamento e organizados em um quadrado de dados bidimensional. Essa estrutura permite que os clientes leves executem a Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), garantindo que o blob inteiro seja acessível sem precisar baixar cada compartilhamento. Uma vez postado com sucesso, o blob se torna um registro permanente e ordenado na Celestia, acessível a qualquer pessoa que execute um cliente ou verificador.
Fluxo de Blob
Blobstream é o mecanismo da Celestia para transmitir seus blobs para outras redes blockchain. Ele atua como uma ponte de disponibilidade de dados, permitindo que rollups de Camada 2 ou outros ambientes de execução usem a Celestia para publicação de dados, enquanto ainda dependem de uma cadeia separada—tipicamente Ethereum—para resolução e provas de fraude.
Na prática, o Blobstream permite que os contratos inteligentes do Ethereum verifiquem se um determinado blob foi realmente publicado na Celestia e disponibilizado. Isso é feito usando clientes leves e provas criptográficas que conectam os cabeçalhos de bloco e namespaces da Celestia ao Ethereum. Isso permite que os rollups baseados no Ethereum se beneficiem da camada de dados escalonável da Celestia sem abrir mão da segurança e garantias de liquidação do Ethereum.
Vários projetos já estão usando o Blobstream para separar sua lógica de execução da disponibilidade de dados. Por exemplo, Manta Pacific, uma cadeia zkEVM de Camada 2, usa Celestia como camada de disponibilidade de dados via Blobstream, enquanto continua a liquidar na Ethereum. Esta abordagem permite taxas reduzidas e publicação de blocos mais rápida, mantendo a compatibilidade com o ecossistema de contratos inteligentes da Ethereum.
Blobstream efetivamente cria um modelo híbrido: a execução é feita em um rollup de alto desempenho, a disponibilidade de dados é terceirizada para Celestia, e o acerto permanece ancorado ao Ethereum. Esta arquitetura destaca como Celestia pode ser usada não apenas para rollups soberanos, mas também para L2s baseados em Ethereum que buscam descarregar operações intensivas em largura de banda.
Modelo de Segurança e Descentralização
Segurança baseada em validadores com prova de participação
Celestia opera com um modelo de consenso de prova de participação, usando uma variante do algoritmo BFT (Byzantine Fault Tolerant) Tendermint. Os validadores na rede apostam no token nativo da Celestia, $TIA, para participar da produção de blocos e do processo de consenso. Esses validadores são responsáveis por propor e assinar blocos que incluem blocos de dados enviados por rollups e outras cadeias.
O uso do mecanismo de prova de participação alinha os incentivos entre os participantes da rede e a segurança do protocolo. Os validadores são recompensados por comportamento honesto e penalizados por ações maliciosas, como assinatura dupla ou falha em participar do consenso. Esse mecanismo econômico garante que os validadores ajam no melhor interesse da rede e fornece uma base sólida para ordenar e garantir dados publicados.
Ao contrário das cadeias tradicionais, os validadores da Celestia não executam transações ou rastreiam o estado global. Suas responsabilidades se limitam a verificar assinaturas, ordenar blocos de dados e garantir que os blocos atendam aos requisitos de formatação e disponibilidade de dados. Isso reduz sua carga computacional, permitindo que a rede escale sem aumentar as demandas de hardware.
Clientes Leves e Verificação Minimizada de Confiança
Uma das características de segurança mais importantes da Celestia é o suporte para clientes leves - nós que não armazenam todo o histórico da blockchain ou executam transações, mas ainda verificam a inclusão de blocos e a disponibilidade de dados. Usando a Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS), os clientes leves podem confirmar independentemente que todos os dados do bloco são acessíveis sem precisar baixá-los completamente.
Isso significa que os usuários e cadeias de aplicativos não precisam confiar em nós completos ou depender de provedores de infraestrutura centralizados para garantir a integridade da rede. Eles podem operar seus próprios clientes leves em dispositivos do dia a dia, como smartphones ou laptops de consumidores, e ainda verificar que Celestia está funcionando honestamente.
Este modelo melhora significativamente a descentralização. Em muitas blockchains, os nós completos se tornaram proibitivamente caros de executar, concentrando o poder de validação em poucas mãos. A verificação leve do Celestia torna a participação na rede acessível a uma gama mais ampla de usuários, melhorando a robustez e distribuição da confiança.
Resistência à Censura Através de DAS
A resistência à censura é uma propriedade crítica para qualquer rede blockchain. Garante que todos os usuários possam publicar dados e que nenhuma entidade possa suprimir ou ocultar seletivamente transações. No Celestia, a Amostragem de Disponibilidade de Dados desempenha um papel central na proteção contra a censura.
Porque os blobs de dados são divididos em pedaços menores e codificados de forma redundante usando codificação de apagamento, um validador malicioso precisaria reter uma parte significativa de um bloco para censurá-lo com sucesso. No entanto, o DAS torna tal comportamento facilmente detectável. Os clientes leves solicitam partes aleatórias de dados e, se alguma parte do blob estiver faltando, os clientes podem sinalizar o bloco como incompleto ou indisponível.
Esse sistema cria um incentivo poderoso para os validadores publicarem dados completos e honestos. A natureza probabilística do DAS garante que até mesmo a censura parcial seja provavelmente detectada, especialmente à medida que o número de clientes de amostragem aumenta.
Baixos Requisitos de Hardware e Participação Acessível
Outra dimensão da descentralização é a acessibilidade de hardware. Em muitas redes blockchain, o custo de executar um validador ou nó completo inclui armazenamento significativo, largura de banda e poder computacional. Isso eleva as barreiras para os usuários comuns e concentra as responsabilidades de validação entre um pequeno número de atores institucionais.
O design minimalista da Celestia evita esses problemas. Os validadores não realizam execução, e os clientes leves não exigem armazenamento completo da cadeia. O resultado é uma rede que pode ser segura e verificada usando hardware padrão, sem equipamentos especializados ou caros. Isso permite uma participação mais ampla em várias geografias e níveis de renda, contribuindo para uma rede mais saudável e descentralizada.