Celestia (TIA) là gì?

Nhiều người đã quen thuộc với “bộ ba bất khả thi” (blockchain trilemma) do đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đưa ra. Theo đó, một blockchain luôn hướng tới ba đặc tính cốt lõi: phi tập trung, khả năng mở rộng và bảo mật. Vấn đề nằm ở chỗ, việc tối ưu một đặc tính thường sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến các đặc tính còn lại. Nguyên nhân xuất phát từ kiến trúc đơn khối của các blockchain truyền thống. 

Cụ thể, những blockchain đơn khối như Bitcoin và Ethereum xử lý việc thực thi, quyết toán (settlement), đồng thuận (consensus) và khả dụng dữ liệu (data availability) ngay trên cùng một chuỗi. 

Và chính tại đây, nút thắt xuất hiện: khi lượng dữ liệu trên blockchain tăng lên, khả dụng dữ liệu trở thành rào cản lớn đối với khả năng mở rộng của mạng lưới. Để tăng thông lượng, các blockchain này buộc phải đánh đổi hoặc tính phi tập trung, hoặc mức độ bảo mật. Đây cũng là lúc các blockchain mô-đun bước vào cuộc chơi. Blockchain mô-đun chỉ tập trung vào một nhiệm vụ mà blockchain đơn khối vốn đảm nhiệm, còn các nhiệm vụ khác được giao cho những chuỗi riêng biệt. Chẳng hạn, blockchain rollups là một ví dụ điển hình của kiến trúc mô-đun: chúng chỉ chuyên xử lý thực thi giao dịch và để chuỗi nền tảng đảm nhận phần còn lại. Celestia là một dạng blockchain mô-đun khác, tập trung vào đồng thuận và khả dụng dữ liệu. Vậy Celestia hoạt động như thế nào, và liệu nó có thể góp phần giải quyết bài toán mở rộng của blockchain hay không? Trước khi đi sâu vào Celestia, hãy cùng tìm hiểu lý do vì sao nó ra đời.

Khả dụng dữ liệu (Data Availability) là gì?

Để hiểu vấn đề mà Celestia đang giải quyết, bạn cần nắm được cách mà yêu cầu về khả dụng dữ liệu ảnh hưởng đến khả năng mở rộng. 

Nói một cách đơn giản, khả dụng dữ liệu đề cập đến các cơ chế đảm bảo rằng toàn bộ dữ liệu của blockchain đều được ghi on-chain và sẵn sàng cho tất cả các bên tham gia truy cập. Điều này cho phép bất kỳ ai cũng có thể kiểm toán chuỗi và xem dữ liệu giao dịch, yếu tố then chốt đối với tính toàn vẹn và bảo mật của mạng lưới. Vậy khả dụng dữ liệu liên quan gì đến việc mở rộng blockchain? Với một blockchain đơn khối như Ethereum, khả dụng dữ liệu được đảm bảo bằng cách mỗi full node trong mạng phải lưu trữ một bản sao toàn bộ blockchain.

Mỗi full node phải lưu giữ dữ liệu của mọi giao dịch trong suốt lịch sử mạng lưới. Dù cách này rất an toàn, nhưng nó lại hạn chế tốc độ của mạng do gánh nặng quá lớn đặt lên mỗi node. Cách duy nhất để tăng tốc độ giao dịch trong kiến trúc đơn khối là nâng cao yêu cầu phần cứng đối với full node. Tuy nhiên, điều này dẫn đến việc số lượng full node giảm xuống, kéo theo sự suy giảm cả về mức độ phi tập trung lẫn bảo mật. Celestia hướng tới giải quyết vấn đề này bằng cách “tách” phần việc đảm bảo khả dụng dữ liệu, tương tự như cách rollup tách phần xử lý giao dịch. Nhưng trước khi đi sâu vào chi tiết kỹ thuật, hãy cùng làm rõ Celestia là gì.

Celestia là gì?

Celestia là mạng blockchain khả dụng dữ liệu đầu tiên trên thế giới. Bằng cách áp dụng kiến trúc blockchain mô-đun và tách biệt khả dụng dữ liệu khỏi việc thực thi giao dịch, Celestia giải quyết những thách thức về mở rộng vốn gắn liền với blockchain truyền thống. Nói cách khác, Celestia không “ôm đồm” nhiều nhiệm vụ. Blockchain này không chịu trách nhiệm thực thi hay quyết toán giao dịch, cũng không trực tiếp xác thực tính hợp lệ của giao dịch. Nó chỉ có một nhiệm vụ duy nhất: đảm bảo dữ liệu giao dịch luôn sẵn sàng để bất kỳ ai cũng có thể truy cập và kiểm chứng. Nhờ đó, các rollup và blockchain layer 2 – những hệ thống đảm nhiệm việc thực thi giao dịch có thể kết nối với Celestia và công bố dữ liệu giao dịch của mình lên đó.

Nguồn gốc của Celestia

Celestia được xây dựng dựa trên whitepaper năm 2019 của Mustafa Al-Bassam mang tên LazyLedger. Ý tưởng cốt lõi của LazyLedger là một sổ cái không tham gia vào việc tính toán hay thực thi, mà chỉ đóng vai trò như một lớp khả dụng dữ liệu. Sau đó, Al-Bassam quyết định thành lập một đội ngũ để phát triển dự án crypto dựa trên ý tưởng này và mời Ismail Khoffi cùng John Adler làm đồng sáng lập. Ismail Khoffi từng là lập trình viên cốt lõi của hệ sinh thái Cosmos, trong khi John Adler có kinh nghiệm làm việc với công nghệ optimistic rollup.

Dự án được đổi tên thành “Celestia” vào năm 2021 và chính thức ra mắt mainnet vào ngày 31/10/2023. Celestia nhận được sự hậu thuẫn từ nhiều tên tuổi lớn trong lĩnh vực crypto như Bain Capital Crypto, Coinbase Ventures và Jump Crypto. Sự hào hứng dành cho Celestia còn được thể hiện qua thành công ban đầu sau khi ra mắt.

Thực tế, sau khi mainnet đi vào hoạt động ngày 31/10/2023, token gốc “TIA” đã tăng giá tới 500% vào giữa tháng 12 cùng năm. Tháng 12/2023, Polygon Labs công bố tích hợp Celestia vào Polygon Chain Development Kit (CDK), cho phép các nhà phát triển Polygon sử dụng Celestia như một thành phần cắm thêm (plug-in). Celestia cũng hợp tác với Optimism Labs để cho phép các rollup xây dựng bằng Optimism Stack có thể sử dụng Celestia hoặc bất kỳ blockchain nào khác làm lớp khả dụng dữ liệu. Đến tháng 2/2024, Celestia trở thành dự án bên ngoài đầu tiên đóng góp cho tầng giao thức Arbitrum Orbit, qua đó cho phép các nhà phát triển sử dụng Celestia cùng Arbitrum AnyTrust làm lớp khả dụng dữ liệu cho các rollup Arbitrum.

Token TIA là gì?

Celestia ra mắt token gốc TIA cùng với mainnet vào tháng 10/2023, ở mức giá khoảng 2 USD. TIA chủ yếu phục vụ ba mục đích sử dụng. Do Celestia là một mạng lưới sử dụng cơ chế đồng thuận proof-of-stake (PoS), TIA đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật mạng. Người nắm giữ TIA có thể staking token để tham gia vào cơ chế đồng thuận và quản trị của Celestia. Ngoài ra, các nhà phát triển có thể dùng TIA để thanh toán cho việc sử dụng dịch vụ khả dụng dữ liệu của Celestia.

Bên cạnh đó, những nhà phát triển triển khai rollup trên Celestia cũng có thể sử dụng TIA làm token phí gas. TIA có tổng nguồn cung là 1 tỷ token, trong đó khoảng 170 triệu token đang lưu hành. Khoảng 6% tổng cung (tương đương 60 triệu TIA) đã được airdrop cho các nhà phát triển, nhà nghiên cứu và những thành viên chủ chốt của cộng đồng. Token này được thiết kế theo hướng giảm phát, tức là tổng cung sẽ giảm dần theo thời gian.

Celestia hoạt động như thế nào?

Sau khi đã nắm được Celestia là gì, giờ là lúc đi sâu vào công nghệ cốt lõi của nó. Như đã đề cập, Celestia là một blockchain mô-đun và để vận hành, nó dựa vào một số thành phần then chốt.

Bằng chứng khả dụng dữ liệu

Trong các blockchain truyền thống, node phải tải toàn bộ dữ liệu của mạng để xác thực giao dịch. Những node có khả năng này được gọi là full node và đòi hỏi nhiều tài nguyên. Tuy nhiên, còn có một loại node khác gọi là light node. Light node chỉ tải phần header của block, không tải dữ liệu block đầy đủ và cũng không trực tiếp xác thực giao dịch. Điều này giúp chúng dễ vận hành hơn nhiều so với full node, từ đó tăng khả năng mở rộng cho mạng lưới.

Ngược lại, light node kém an toàn hơn vì không thể truy cập dữ liệu block để kiểm chứng giao dịch. Lời giải của Celestia cho bài toán này là bằng chứng khả dụng dữ liệu — một cơ chế cho phép light node xác minh rằng dữ liệu block thực sự tồn tại trên blockchain mà không cần tải toàn bộ dữ liệu đó. Có hai quy trình chính để tạo ra bằng chứng khả dụng dữ liệu: mã hóa xóa (erasure coding) và lấy mẫu khả dụng dữ liệu (data availability sampling).

Mã hóa xóa

Quy trình này bao gồm việc lấy một block và mở rộng dữ liệu của nó bằng cách thêm mã xóa. Ví dụ, một block chứa 1MB dữ liệu có thể được bổ sung thêm 1MB mã xóa, biến nó thành block 2MB. Nhờ mã hóa xóa, toàn bộ block vẫn có thể được khôi phục miễn là còn ít nhất 50% dữ liệu tồn tại.

Giả sử một nhà sản xuất block độc hại cố gắng che giấu dữ liệu block để lén đưa các giao dịch gian lận vào chuỗi. Với cơ chế mã hóa xóa, kẻ tấn công buộc phải xóa hơn 50% dữ liệu block mới có thể thực hiện hành vi này. Bước tiếp theo trong quá trình chứng minh khả dụng dữ liệu chính là cách mà light node thực hiện kiểm tra.

Lấy mẫu khả dụng dữ liệu

Lấy mẫu khả dụng dữ liệu là quá trình trong đó light node tải về những mẫu dữ liệu nhỏ, ngẫu nhiên từ các block đã được mã hóa xóa. Nếu một lần tải mẫu thất bại, node sẽ giả định rằng dữ liệu block đã bị thiếu và từ chối block đó. Chỉ sau khoảng bảy vòng lấy mẫu ngẫu nhiên, light node có thể đạt độ tin cậy lên tới 99% rằng không có dữ liệu block nào bị che giấu. Nhờ những cơ chế này, Celestia đạt được khả năng mở rộng rất cao.

Ưu điểm của Celestia

• Khả năng tiếp cận: Celestia tập trung vào khả dụng dữ liệu giao dịch, tách biệt rõ ràng các lớp thực thi và quyết toán. Điều này cho phép các nhà phát triển tự do thử nghiệm bằng cách triển khai các blockchain và ứng dụng tùy chỉnh với cơ chế thực thi và quyết toán riêng. Hơn nữa, Celestia giúp việc triển khai blockchain và rollup trở nên dễ tiếp cận hơn nhờ giảm đáng kể chi phí và độ phức tạp. Việc lưu trữ và xử lý lượng lớn dữ liệu vốn tiêu tốn nhiều tài nguyên, nhưng với cơ chế lấy mẫu khả dụng dữ liệu, yêu cầu tài nguyên để chạy node được giảm xuống đáng kể.
• Tính tương tác: Celestia có thể tương tác với bất kỳ blockchain layer 2 hoặc rollup nào, bất kể chúng sử dụng mainnet nào để quyết toán. Đồng thời, nó cũng tương thích với nhiều bộ công cụ phát triển như Polygon CDK hay Optimism Stack. Dù rollup sử dụng Ethereum, Optimism hay Arbitrum để quyết toán, chúng đều có thể công bố dữ liệu giao dịch lên Celestia. Khi các blockchain layer 2 và rollup đăng dữ liệu giao dịch lên Celestia, chúng phải gửi kèm bằng chứng khả dụng dữ liệu. Những bằng chứng mật mã này chứng minh rằng một tập dữ liệu cụ thể tồn tại và sẵn sàng trên blockchain mà không cần tiết lộ dữ liệu thực tế. Nhờ đó, tất cả các blockchain layer 2 và rollup kết nối với Celestia có thể xác minh lẫn nhau, tạo ra một kênh giao tiếp gián tiếp giữa các chuỗi.

Nhược điểm của Celestia

• Chưa được kiểm chứng qua thời gian: Celestia vẫn đang ở giai đoạn sơ khai. Theo tài liệu chính thức, Celestia được mô tả là “một công nghệ mới đầy tham vọng” và người dùng được cảnh báo rằng có thể sẽ gặp “sự bất ổn định hoặc suy giảm hiệu suất” trong quá trình sử dụng.
  Ngoài những rủi ro kỹ thuật tiềm ẩn, hiện vẫn còn quá sớm để đánh giá tính bền vững lâu dài cũng như mức độ chấp nhận rộng rãi của dự án. Dù kiến trúc blockchain mô-đun của Celestia là một giải pháp độc đáo cho bài toán mở rộng, nhưng một số blockchain đơn khối như Solana đã sẵn có hiệu suất cao và chi phí thấp. Nói cách khác, Celestia đang phải đối mặt với sự cạnh tranh đáng kể.

Tương lai của mạng Celestia

Celestia đặt ra những mục tiêu rất tham vọng. Trước hết, dự án muốn tăng kích thước block lên 1GB, so với mức 2MB khi mới ra mắt. Bên cạnh đó, Celestia hướng tới việc đạt thông lượng dữ liệu đủ để hỗ trợ một triệu rollup và một tỷ light node, đồng thời cho phép các light node này có thể chạy trực tiếp trên smartphone. Dù cạnh tranh khốc liệt, Celestia đã nhanh chóng tạo dựng được vị thế quan trọng trong thị trường crypto.

Rất nhiều dự án Rollups-as-a-Service (RaaS) đã tích hợp Celestia vào hệ sinh thái của mình, tiêu biểu có AltLayer, Caldera, Vistara, Gateway và Snapchain. Và tất nhiên, để tham gia sâu hơn vào hệ sinh thái Celestia, bạn sẽ cần một lượng TIA nhất định. May mắn thay, việc quản lý TIA trở nên dễ dàng với ví Celestia của Ledger. Nếu bạn đang thử nghiệm với các blockchain layer 2 và rollup, Ledger hỗ trợ rất nhiều chain khác nhau, cho phép bạn tạo nhiều tài khoản và quản lý tất cả chỉ với một thiết bị duy nhất.