Celestia

Celestia는 사용자가 증가함에 따라 안전하게 확장할 수 있도록 설계된 모듈형 데이터 가용성 네트워크로, 개인화된 블록체인을 쉽게 배포할 수 있게 해줍니다. 이는 실행을 합의로부터 분리하고 데이터 가용성 샘플링이라는 새로운 요소를 도입함으로써 확장 가능한 블록체인 아키텍처, 특히 모듈형 블록체인의 생성을 촉진합니다. Mustafa Al-Bassam과 Ismail Khoffi가 Celestia를 설립했습니다. ^{[1] [2]}

개요

셀레스티아(Celestia)는 확장성과 유연성을 향상시키기 위해 합의와 실행을 분리하는 모듈형 데이터 가용성 네트워크입니다. 이 프로젝트는 트랜잭션의 순서 지정과 데이터 가용성 보장에만 집중하며, 다른 블록체인들이 독립적으로 실행을 처리할 수 있도록 합니다. 셀레스티아는 데이터 가용성 샘플링을 사용하여 경량 노드가 데이터의 작은 부분만 확인하여 데이터를 검증할 수 있게 함으로써 리소스 요구 사항을 줄입니다. 더 많은 노드가 참여하여 샘플링을 수행함에 따라, 네트워크는 검증 비용을 늘리지 않고도 더 큰 블록을 처리할 수 있어 모듈형 블록체인의 성장을 지원합니다. ^{[2] [11]}

역사

셀레스티아는 무스타파 알 바삼(Mustafa Al-Bassam)이 2019년에 발표한 LazyLedger라는 백서에서 기원했습니다. 이 백서는 계산이나 실행을 처리하지 않고 오직 데이터 가용성에만 집중하는 원장을 제안했습니다. 이 아이디어를 프로젝트로 발전시키기 위해 알 바삼은 코스모스(Cosmos) 생태계 개발자인 이스마일 코피(Ismail Khoffi)와 옵티미스틱 롤업(optimistic rollup) 기술 경험이 있는 존 애들러(John Adler)를 포함한 공동 창립자 팀을 구성했습니다. 이 프로젝트는 2021년에 셀레스티아로 리브랜딩되었으며, 2023년 10월 31일에 메인넷을 출시했습니다.

출시 이후 셀레스티아는 베인 캐피탈 크립토(Bain Capital Crypto), 코인베이스 벤처스(Coinbase Ventures), 점프 크립토(Jump Crypto)와 같은 주요 암호화폐 기업들로부터 지원을 받았습니다. 자체 토큰인 TIA는 2023년 12월 중순까지 500% 상승하며 상당한 성장을 기록했습니다. 이 프로젝트는 폴리곤 랩스(Polygon Labs) 및 옵티미즘 랩스(Optimism Labs)와 파트너십을 맺고 셀레스티아의 데이터 가용성 레이어를 그들의 롤업 솔루션에 통합했습니다. 2024년 2월, 셀레스티아는 아비트럼(Arbitrum) 오빗(Orbit) 프로토콜에도 기여하여 개발자들이 롤업 데이터 가용성을 위해 아비트럼 애니트러스트(AnyTrust)와 함께 셀레스티아를 사용할 수 있도록 했습니다. ^[12]

데이터 가용성 계층 (DA)

셀레스티아(Celestia)의 데이터 가용성(DA) 계층은 실행 및 결제 계층이 중앙 집중식 신뢰에 의존하지 않고 트랜잭션 데이터에 액세스할 수 있는지 여부를 독립적으로 검증할 수 있도록 합니다. 이는 데이터 가용성을 실행에서 분리하여 보다 확장 가능한 블록체인 구조를 가능하게 하는 모듈식 접근 방식을 도입합니다. 이는 두 가지 핵심 기능을 통해 달성됩니다. 라이트 노드가 전체 블록 대신 작은 데이터 샘플을 확인하여 데이터 가용성을 확인할 수 있도록 하는 데이터 가용성 샘플링(DAS)과, 애플리케이션이 자신과 관련된 세그먼트만 검색할 수 있도록 데이터를 네임스페이스로 구성하는 네임스페이스 머클 트리(NMT)입니다.

DA 계층은 Cosmos SDK로 구축된 celestia-app이라는 지분 증명 블록체인으로 운영됩니다. 이는 Tendermint 합의 프로토콜의 맞춤형 버전인 Celestia-core에서 실행됩니다. 수정 사항에는 2차원 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 삭제 코딩 및 NMT에 대한 지원이 포함되며, 선택적 데이터 액세스를 가능하게 하기 위해 Tendermint의 기본 머클 트리를 대체합니다. Celestia-core는 블록체인 애플리케이션을 위한 업그레이드된 인터페이스인 ABCI++를 통해 애플리케이션 계층에 연결됩니다. 셀레스티아 앱은 스테이킹 및 거버넌스를 관리하지만 블록 데이터를 처리하거나 저장하지는 않습니다. 대신 데이터 배포를 도와 데이터 불가지론적(data-agnostic) 역할을 유지합니다. ^[4] 

데이터 가용성 샘플링 (DAS)

셀레스티아는 데이터 가용성 샘플링(DAS)을 사용하여 라이트 노드가 전체 데이터 세트를 다운로드하지 않고도 블록 데이터를 검증할 수 있도록 합니다. 이를 위해 셀레스티아는 2차원 리드-솔로몬 인코딩 방식을 적용합니다. 블록 데이터는 먼저 청크의 k×k 행렬로 나뉜 다음, 여러 인코딩 적용을 통해 생성된 패리티 데이터를 사용하여 2k×2k 행렬로 확장됩니다. 각 행과 열(총 4k개)에 대해 머클 루트가 계산되며, 이러한 루트들의 머클 루트가 헤더의 블록 데이터 커밋먼트가 됩니다. ^[4]

확장성

DAS는 리소스가 제한된 라이트 노드가 블록 데이터의 작은 부분만 샘플링할 수 있도록 하여 확장성을 향상시킵니다. 더 많은 라이트 노드가 참여할수록 데이터를 다운로드하고 저장하는 전체 용량이 증가합니다. 이 접근 방식을 통해 네트워크는 개별 노드에 과도한 부담을 주지 않으면서 더 큰 블록을 지원할 수 있습니다. 그러나 셀레스티아 라이트 노드는 블록 헤더를 검증하기 위해 여전히 4k개의 중간 머클 루트를 다운로드해야 합니다. n² 바이트 크기의 블록 데이터에 대해 각 라이트 노드는 O(n) 바이트를 다운로드하며, 이는 라이트 노드 대역폭의 개선이 데이터 가용성 계층의 처리량을 이차적으로 증가시킴을 의미합니다. ^[4]

잘못 확장된 데이터에 대한 사기 증명

셀레스티아의 2차원 리드-솔로몬 인코딩 사용은 표준 1차원 인코딩에 비해 장점을 제공합니다. 표준 방식에서는 데이터를 k개의 청크로 나누고 k개의 패리티 청크로 확장하며, 2k개 청크에 대한 머클 루트 커밋먼트를 가집니다. 이 방법은 검증 데이터 크기를 줄이지만 블록 생성자가 유효하지 않은 확장 데이터를 도입할 위험에 더 취약합니다. 이런 일이 발생하면 라이트 노드가 충분한 고유 샘플을 수집하더라도 원래 데이터를 복구하지 못할 수 있습니다.

Celestia는 사기 증명(fraud proofs)을 사용하여 이 위험을 완화하며, 이를 통해 라이트 노드는 부적절하게 확장된 데이터가 포함된 블록을 감지하고 거부할 수 있습니다. 이러한 증명에는 인코딩된 데이터의 일부를 재구성하고 검증하는 과정이 포함됩니다. 표준 방식은 검증을 위해 데이터 전체인 n² 바이트를 다운로드해야 하지만, 2차원 방식은 행렬의 단일 행이나 열을 검증하는 것만으로도 불일치를 감지하기에 충분하므로 O(n) 바이트만 필요합니다. ^[4]

네임스페이스 머클 트리 (Namespaced Merkle Trees, NMTs)

네임스페이스 머클 트리(NMTs)는 Celestia에서 애플리케이션 또는 네임스페이스별로 블록 데이터를 구성하는 데 사용됩니다. 롤업과 같은 각 애플리케이션에는 고유한 네임스페이스가 할당되어, 자신과 관련된 데이터만 다운로드하고 관련 없는 정보는 무시할 수 있습니다. NMT는 네임스페이스 식별자에 따라 리프(leaves)를 정렬하고, 각 노드가 하위 노드의 네임스페이스 범위를 포함하도록 해시 함수를 변경함으로써 표준 머클 트리를 수정합니다. 이 구조를 통해 애플리케이션은 데이터의 포함 여부와 완전성을 검증할 수 있습니다. 특정 네임스페이스에 대한 데이터를 요청할 때 DA 레이어는 관련 데이터 공유분과 증명 노드를 제공해야 합니다. 데이터가 불완전할 경우, 애플리케이션은 증명 노드의 네임스페이스 범위를 확인하여 이를 감지할 수 있습니다. ^[4]

Celestia 모듈러 밋업 프로그램

Celestia 모듈러 밋업 프로그램은 밋업 주최자들에게 교육과 지원을 제공하여 Web3 생태계 내의 협업을 촉진하기 위해 설계되었습니다. 

주최자들은 샘플 워크숍, 장소 확보 가이드, 마케팅 지원을 포함한 다양한 지원을 받습니다. 또한 연사 목록에 접근할 수 있어, 온/오프라인 밋업에서 강연을 진행할 Celestia Labs 및 모듈러 생태계의 연사들을 초청할 수 있습니다. ^{[5] [6]}

모듈러 펠로우즈 (Modular Fellows)

모듈러 펠로우즈 프로그램은 모듈러 빌더들이 확장 가능하고 주권적인 블록체인 네트워크를 개발할 수 있도록 돕기 위해 설계되었습니다. 3개월간 진행되는 이 프로그램 동안 참가자들은 엔지니어링 지원, 멘토링, 그리고 선택한 프로젝트를 수행하기 위한 월 3,000달러의 활동비를 지원받습니다. 프로그램 종료 후에도 펠로우들에게는 자금 조달 지원 및 보조금 접근 권한을 포함한 지속적인 지원이 제공됩니다.

참가자들은 매달 프로젝트 마일스톤을 달성하며, 데모 데이 발표로 마무리합니다. 지원은 주간 오피스 아워, 강의 및 튜토리얼, 참가자 데모, 커뮤니케이션, 월별 활동비를 통해 이루어집니다. 멘토로는 Wei Dai, Can Gurel, Eric Wall, Eli Krenzke, Zaki Manian, Marko Baricevic, Morgan Beller, John Adler, Mustafa Al-Bassam, Ismail Khoffi, Evan Forbes 등이 참여합니다. ^[7]

모듈러 서밋 (Modular Summit)

모듈러 서밋은 Celestia Labs가 주최하는 이틀간의 행사로, 빌더들이 모듈러 블록체인에 대해 배울 수 있는 자리입니다. 2023년 행사는 7월 21일부터 22일까지 파리에서 개최되었습니다. 연사로는 Mustafa AI-Bassam, Sandeep Nailwal, Vitalik Buterin, Chris Goes, Georgios Konstantopoulos, Tina Zhen 등이 참여했습니다. ^[8]

Celestia Foundation

리히텐슈타인에 위치한 비영리 단체인 셀레스티아 재단(Celestia Foundation)은 셀레스티아 생태계에 지침을 제공하고 그 가치를 유지하는 것을 목적으로 합니다. 재단 이사회(Foundation Council)가 셀레스티아 재단을 관리합니다. ^[9]

Funding

Celestia의 시리즈 A 및 B 펀딩 라운드는 2022년 10월에 진행되었습니다. Bain Capital Crypto와 Polychain Capital의 주도로 이 프로젝트는 5,500만 달러를 모금했으며, 그 결과 10억 달러의 기업 가치를 인정받았습니다. 이번 펀딩에는 Coinbase Ventures, Delphi Digital, Placeholder, Jump Crypto, Galaxy 등이 주요 투자자로 참여했습니다. ^[10]

TIA

TIA 토큰은 Celestia의 네이티브 암호화폐로, 주로 거래 수수료 및 거버넌스 참여에 사용됩니다. 초기 공급량 10억 개로 출시되었으며, 그 중 7%는 에어드랍을 통해 초기 사용자들에게 배분되었습니다. 이 토큰은 인플레이션 구조를 가지고 있어 공급량이 매년 약 8%씩 증가하지만, 이 비율은 시간이 지남에 따라 감소할 예정입니다.

TIA는 Celestia의 지분 증명 네트워크 내에서 작동하며, 보유자가 토큰을 스테이킹하여 네트워크 보안과 거버넌스를 지원할 수 있도록 합니다. 개발자들은 데이터 가용성 서비스 비용을 지불하거나 Celestia 기반 롤업을 배포할 때 가스 수수료로 TIA를 사용합니다. ^{[12] [13]}

토크노믹스 (Tokenomics)

TIA의 총 공급량은 10억 개이며 다음과 같은 할당 구조를 가집니다: ^[14]

• R&D/생태계: 26.79%
• 공공 할당: 20%
• 시리즈 A&B 초기 후원자: 19.67%
• 초기 핵심 기여자: 17.64%
• 시드 초기 후원자: 15.90%