區塊鏈網絡的去中心化程度往往與其全節點的參與成本密切相關。傳統區塊鏈的全節點需要驗證并存儲全部交易數據，導致硬件資源消耗巨大，普通用戶難以參與。Celestia通過模塊化架構和**數據可用性采樣（Data Availability Sampling, DAS）**技術，從根本上改變了這一模式，使全節點的運行門檻大幅降低

區塊鏈網絡的去中心化程度往往與其全節點的參與成本密切相關。傳統區塊鏈的全節點需要驗證并存儲全部交易數據，導致硬件資源消耗巨大，普通用戶難以參與。Celestia通過模塊化架構和**數據可用性采樣（Data Availability Sampling, DAS）**技術，從根本上改變了這一模式，使全節點的運行門檻大幅降低。以下是其核心原理及影響：

一、傳統全節點的瓶頸

在單體區塊鏈（如比特幣、以太坊）中，全節點需完成以下任務：

1.存儲全部區塊數據：隨著鏈上數據增長，存儲成本指數級上升。

2.驗證所有交易：計算資源消耗高，尤其在智能合約鏈中更為明顯。

3.實時同步全網狀態：對網絡帶寬要求嚴苛，導致節點運行者需持續投入硬件升級。

這種模式導致全節點逐漸集中于專業機構，普通用戶被迫依賴輕節點或中心化服務，削弱了網絡的去中心化特性。

二、Celestia的模塊化架構與DAS技術

Celestia將區塊鏈功能拆解為執行層、結算層和數據可用性層，自身專注于數據可用性層的優化。其核心創新在于：

1.數據分片與二維糾刪碼

Celestia將區塊數據分割為多個數據塊（Data Square），并利用糾刪碼技術將其擴展為二維矩陣。即使部分數據塊丟失，節點仍可通過剩余數據恢復完整信息。這使得節點無需存儲全部數據即可驗證可用性。

2.隨機抽樣驗證機制

全節點通過DAS技術執行以下步驟：

隨機選擇樣本：節點隨機抽取少量數據塊（如幾十KB）進行驗證。

概率性安全保證：通過多次抽樣，節點能以極高概率確認數據可用性（例如99.9%置信度）。

輕量級計算：驗證過程僅需簡單的哈希比對，無需復雜計算。

3.模塊化分工協作

Celestia僅負責確保數據可用性，而交易執行和狀態驗證由其他層處理。這種分工使Celestia全節點無需執行智能合約或維護全局狀態，資源消耗降低90%以上。

三、DAS如何降低全節點門檻？

1.存儲成本趨近于零

傳統節點需存儲數百GB至TB級數據，而Celestia節點僅需存儲數MB的抽樣數據。

糾刪碼技術支持數據恢復，節點無需擔憂數據丟失風險。

2.帶寬需求下降百倍

每次抽樣僅需下載幾十KB數據，普通家庭寬帶即可滿足需求。

節點可選擇同步頻率，避免24小時高帶寬占用。

3.硬件設備平民化

驗證過程可在樹莓派（Raspberry Pi）等低功耗設備上運行，耗電量低于日常手機使用。

節點啟動時間從數小時縮短至幾分鐘。

4.去中心化程度提升

低門檻吸引更多參與者，全球分布的節點數量增加，抗審查性與安全性同步增強。

普通用戶可通過筆記本電腦或舊手機參與網絡維護。

四、對行業的影響與展望

Celestia的DAS技術為區塊鏈擴容提供新范式：

開發者友好：應用鏈可專注于業務邏輯，無需重復構建數據層。

跨鏈互操作基礎：標準化數據可用性層為多鏈互通提供信任錨點。

去中心化重啟：通過降低節點門檻，使“人人可運行全節點”成為可能。

未來，隨著模塊化區塊鏈生態的成熟，DAS技術或將成為Web3基礎設施的標配，推動真正開放、抗審查的分布式網絡走向現實。