Grundlagen von Celestia und Blobs

Was ist Celestia?

Celestia ist eine modulare Blockchain, die sich auf Datenverfügbarkeit und Konsens spezialisiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen, monolithischen Blockchains, bei denen jeder Knoten für Ausführung, Abwicklung und Speicherung verantwortlich ist, trennt Celestia diese Komponenten voneinander. Die zentrale Aufgabe von Celestia ist es, die Veröffentlichung und Verfügbarkeit von Daten sicherzustellen. Die Ausführung von Smart Contracts und Anwendungslogik überlässt Celestia hingegen externen Blockchains wie den Rollups. Durch diese Architektur werden die Skalierbarkeitsgrenzen älterer Blockchains überwunden und Entwicklern wird ermöglicht, unabhängige Blockchains zu starten, ohne eigene Konsens- und Datenverfügbarkeitssysteme von Grund auf entwickeln zu müssen.

Dank des modularen Ansatzes konkurriert Celestia nicht mit Ausführungsplattformen, sondern ergänzt diese. Celestia bildet die Basisschicht, auf der zahlreiche Blockchains mit individuellen Ausführungsumgebungen betrieben werden können – während sie sich für geprüfte und sichere Datenverfügbarkeit auf Celestia verlassen.

Datenverfügbarkeit und Sampling

Eine der größten Herausforderungen, die Celestia löst, ist der Nachweis, dass sämtliche Daten eines Blocks wirklich veröffentlicht wurden. In bisherigen Systemen müssen Knoten vollständige Blöcke herunterladen – dies begrenzt die Skalierbarkeit. Celestia führt stattdessen Data Availability Sampling (DAS) ein: Ein Verfahren, mit dem Light Clients die Verfügbarkeit von Daten überprüfen, indem sie lediglich kleine, zufällig gewählte Datenanteile (Shares) herunterladen. Sind diese Stichproben vorhanden, können die Clients mit hoher statistischer Sicherheit davon ausgehen, dass auch alle übrigen Daten zugänglich sind.

Dank dieses Ansatzes können Tausende oder gar Millionen von leichten Geräten das Netzwerk verifizieren, ohne vollwertige Knoten zu betreiben. Je mehr Teilnehmer, desto höher die Netzwerksicherheit, weil sich die Wahrscheinlichkeit nicht entdeckter Datenverweigerung weiter reduziert. Data Availability Sampling bildet damit das Fundament für Celestias Skalierbarkeit.

Blobs verstehen

Im Zentrum des Celestia-Designs stehen Blobs ("Binary Large Objects"). Diese Datencontainer werden von Rollups bei Celestia eingereicht. Statt Transaktionsdaten direkt in Blöcken zu speichern, bündeln Rollups ihre Daten zunächst in Blobs. Anschließend werden diese Blobs in feste Datenanteile (Shares) aufgeteilt, mittels Erasure Coding kodiert und im Block verteilt. Selbst wenn Daten fehlen, lässt sich so das komplette Blob aus verbliebenen Anteilen rekonstruieren.

Jedes Blob wird durch einen Namespace identifiziert, welcher als eindeutiges Tag dient. Namespaces ermöglichen es mehreren Rollups, Daten im selben Block zu veröffentlichen und sie dennoch voneinander getrennt zu halten. Ein Rollup prüft lediglich die eigenen Daten im zugehörigen Namespace, was die Effizienz steigert und den Aufwand minimiert. Blobs machen es Celestia damit möglich, zahlreiche unabhängige Blockchains zu unterstützen, ohne sie mit überflüssigen Daten zu belasten.

PayForBlobs-Transaktionen

Blobs werden über einen eigenen Transaktionstyp, die sogenannten PayForBlobs-Transaktionen, in Celestia aufgenommen. Reicht ein Rollup seine Daten ein, erstellt es eine PayForBlobs-Transaktion, in der das jeweilige Blob, der zugehörige Namespace und die entsprechende Gebühr definiert sind. Nach Einreichung wird das Blob in Shares zerlegt, kodiert und im Data Square des Blocks gespeichert. Abschließend werden kryptografische Wurzeln erzeugt, sodass die Integrität und Aufnahme von jedem geprüft werden kann.

Dieses System standardisiert die Speicherung und Bepreisung von Blobs. Entwickler erwerben damit explizit Blobspace; die Kosten richten sich nach der Datenmenge sowie der aktuellen Nachfrage nach Blockspace. PayForBlobs-Transaktionen schaffen das wirtschaftliche Modell der Celestia-Datenverfügbarkeits-Schicht und machen Blobspace zu einer handelbaren Ressource mit eindeutigem Marktpreis.

Warum Blobs entscheidend sind

Blobs bieten eine skalierbare und kostengünstige Alternative zur Datenveröffentlichung auf universellen Blockchains. Auf Plattformen wie Ethereum nutzen Rollups oft Calldata, was kostenintensiv ist und Einschränkungen unterliegt. Celestia hingegen ist speziell auf die Speicherung von Blobs und deren Verfügbarkeit optimiert. So sinken die laufenden Kosten für Rollups, Experimentierfreude wird gefördert und neue Blockchain-Projekte erhalten niedrigere Eintrittshürden.

Gleichzeitig eröffnen Blobs neue Programmiermöglichkeiten. Da sie unter eigenen Namespaces veröffentlicht werden, behalten Rollups die Kontrolle darüber, wie ihre Daten strukturiert und zugänglich sind. Dieses System ermöglicht sogenannte Sovereign Rollups – unabhängige Chains, die Celestia nur für die Datenverfügbarkeit nutzen und ihre Governance selbst bestimmen, während sie Skalierbarkeit und Prüfbarkeit von der Basisschicht übernehmen.

Die wirtschaftliche Dimension von Blobspace

Neben der technischen Komponente führen Blobs auch zu einer neuen Marktlogik: Blobspace ist begrenzt und sein Wert entsteht durch die Nachfrage. Entwickler konkurrieren um Blockspace, indem sie entsprechende Gebühren entrichten – die Preise richten sich nach der Netzauslastung. Daraus entsteht der Blobspace-Markt von Celestia: Datenverfügbarkeit wird zu einem handelbaren Gut. Rollups können ihre Kosten anhand klar kalkulierbarer Blob-Gebühren modellieren, statt auf Universal-Blockchains mit ausführungslastigen Transaktionen zu konkurrieren.