À l’heure actuelle, les blockchains sont confrontées à un triple dilemme : évolutivité, sécurité et manque de décentralisation : un manque de communication inter-chaînes sans confiance, un manque d’évolutivité cumulable lorsque le nombre de transactions devient suffisamment important et une incapacité à maintenir un niveau élevé de sécurité et de décentralisation tout en visant à augmenter le débit. C’est un problème de longue date, et l’essence du problème est de trouver un moyen de stocker des données en toute sécurité dans un conteneur plus petit et plus léger sans utiliser de périphériques de stockage trop grands ou trop coûteux.

La plupart des blockchains sont aujourd’hui monolithiques, les fonctions de base de la blockchain, y compris l’exécution et le consensus, se produisent simultanément et sont exécutées par le même ensemble de validateurs, les architectures monolithiques sont difficiles à mettre à l’échelle car chaque transaction doit être exécutée par un nœud complet, ce qui entraîne des goulots d’étranglement, tandis que les blockchains modulaires sont des blockchains qui externalisent complètement au moins un des 4 composants (consensus, disponibilité des données, exécution, règlement) à une chaîne externe.

Alors que Celestia est le premier réseau blockchain modulaire et un réseau de cloud computing pour le Web 3, qui est une couche de consensus et de disponibilité des données enfichable qui permet à quiconque de déployer rapidement une blockchain décentralisée sans la surcharge de l’amorçage d’un nouveau réseau de consensus. Il existe une opinion dans l’industrie selon laquelle Celestia est l’innovation sous-jacente la plus importante dans l’industrie de la blockchain depuis Ethereum. Et Ethereum et Celestia construisent tous deux une couche de base sécurisée. À l’occasion du TOKEN 2049, BlockBeats s’est entretenu avec Nick White, cofondateur et directeur de l’exploitation de Celestia, pour explorer la relation entre Celestia et Ethereum et l’histoire de Celestia.

Sans Celestia, Ethereum ne peut pas faire évoluer les rollups

De ces trois dilemmes, le manque d’évolutivité a le plus grand impact – ce n’est qu’en améliorant l’évolutivité de la blockchain que des centaines de millions de personnes peuvent également ouvrir la fenêtre sur la chaîne. C’est aussi le plus grand dilemme auquel sont confrontées les blockchains grand public, y compris Ethereum. Actuellement, Ethereum dispose déjà de solutions de mise à l’échelle telles que Optimism, ZKsync et Starknet. Cependant, la disponibilité des données de ces solutions de mise à l’échelle dépend fortement d’Ethereum lui-même. Dans le même temps, les frais de gaz d’Ethereum sont toujours chers.

Auparavant, le fondateur d’Ethereum, Vitalik, avait esquissé ce qu’il considérait comme la forme ultime de la blockchain Ethereum, avec beaucoup d’espace décrivant un nouvel Ethereum construit avec des Rollups et des DA. Dans une certaine mesure, cela indique sans aucun doute la voie à suivre pour Ethereum au cours de la prochaine décennie : la modularité.

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BlockBeats : Pouvez-vous nous parler un peu de vous et de votre parcours ?

Nick : Absolument. Je m’appelle Nick White. Je suis le directeur de l’exploitation (COO) de Celestia Labs. Nous construisons Celestia, qui est le premier réseau de blockchain modulaire, ce qui signifie que Celestia est un partisan d’un nouveau paradigme pour la construction de blockchains, où au lieu d’essayer de tout faire dans un seul protocole, nous divisons le protocole en différentes couches, chacune se concentrant sur une fonction spécifique, puis ces couches peuvent être recombinées pour construire des blockchains et des applications.

Par conséquent, Celestia se concentre sur les couches de consensus et de disponibilité des données de la pile sans aucune exécution. L’exécution est réalisée par le biais de cumuls, l’un des schémas de couche 2. Les utilisateurs peuvent déployer des cumuls au-dessus de Celestia, et Celestia fournit un espace de blocs évolutif et décentralisé que les gens peuvent construire. Vous pouvez donc nous considérer comme la première couche d’une future conception spécifiquement centrée sur les Rollups pour mettre à l’échelle les Rollups.

BlockBeats : Quand avez-vous commencé à chercher à adopter des blockchains modulaires ?

Nick : Tout découle de deux livres blancs qui ont été publiés en 2018 et 2019. Le premier livre blanc a été co-écrit par le cofondateur de Celestia, Mustafa Albasan, avec Vitalik, et s’intitule Data Availability Sampling and Fraud Proofs. Dans cet article, il résout le problème de l’évolutivité en montrant qu’il est possible de construire une blockchain capable d’étendre l’espace de verrouillage avec le nombre de nœuds dans le réseau.

Il a ensuite écrit un autre livre blanc intitulé « Lazy Ledger » basé sur ses travaux précédents. « Lazy Ledger » est une continuation et une extension du concept de mise à l’échelle de la disponibilité des données, dans lequel il propose une nouvelle idée - construire une blockchain qui n’est responsable que de la disponibilité des données et n’effectue aucune transaction. À l’époque, il l’avait qualifié de « contrat intelligent côté client ».

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Les clients de la blockchain exécuteront des transactions indépendamment de la première couche, qui est maintenant connue sous le nom de Rollup. Les rollups sont en fait l’exécution hors chaîne de contrats et d’applications intelligents. Par conséquent, Lazy Ledger introduit le concept de blockchain modulaire. Plus tard, lorsque les Rollups sont arrivés, il a montré comment l’ensemble du système fonctionnait, car les Rollups pouvaient rendre la couche d’exécution aussi évolutive que l’échantillonnage de la disponibilité des données.

MetaStone : Le lancement du sharding du projet Ethereum réduit-il le coût de la couche 2, a-t-il un impact sur Celestia ?

Nick : Les fragments d’ETH, alias Ethereum, ont en fait évolué vers l’imitation de la façon dont Celestia construit sur la feuille de route. Avant cela, ils construisaient l’ETH 2.0, alias la technologie de partitionnement, mais à la fin de 2020, ils ont décidé de déménager et de suivre la façon dont Celestia a été construite. Au fil du temps, ils alignent progressivement leur architecture de plus en plus sur le modèle de Celestia. Ainsi, Danksharding implémente essentiellement différentes implémentations d’idées similaires à Celestia.

Cependant, il existe plusieurs différences, la première étant le temps. Celestia va être lancé dans quelques mois, et Danksharding est encore en phase de conception et de recherche, il est difficile de savoir quand il sera lancé, et j’ai l’impression qu’ils n’ont même pas encore fixé de date, mais ils ont Proto-Danksharding, qui est EIP-4844, mais qui n’aura qu’une petite augmentation ponctuelle de l’espace de bloc d’Ethereum.

Compte tenu de la demande que nous constatons pour le déploiement de la couche 2, je ne pense pas que ce soit suffisant pour fournir le débit requis. Par conséquent, Celestia sera lancé à un moment où les gens veulent déployer des Rollups en grand nombre. Je ne pense pas qu’Ethereum serait capable de faire évoluer les Rollups sans Celestia. Et à long terme, lorsque Danksharding a été lancé, le problème était qu’il était similaire à une couche de disponibilité des données attachée à une seule couche, qui était la chaîne Ethereum d’origine.

En conséquence, Ethereum a beaucoup de dette technique et de bagages qui doivent être développés par-dessus, et Celestia a la possibilité de repartir de zéro afin qu’il n’y ait pas autant de gonflement de l’État. Nous n’avons pas besoin d’exécuter, notre réseau est très léger, simplifié, et Ethereum n’a pas ce luxe, ils doivent toujours supporter le fardeau de la couche 1 d’Ethereum, et ce sont quelques-unes des différences que je vois.

Le DAS est plus fiable que le DAC

Permettre aux utilisateurs de posséder en toute sécurité leurs données et les actifs qu’elles représentent, et dissiper les inquiétudes des utilisateurs ordinaires concernant la sécurité des actifs, peut aider à guider le prochain milliard d’utilisateurs vers le Web3. Par conséquent, une couche indépendante de disponibilité des données fera partie intégrante du Web3. La disponibilité des données (DA) signifie essentiellement que les nœuds légers n’ont pas besoin de stocker toutes les données et de maintenir l’état de l’ensemble du réseau en temps opportun sans participer à un consensus.

Le DAS (Data Availability Sampling) et le DAC (Data Availability Council) actuels sont les deux principaux moyens de valider les données. Le premier vérifie qu’un bloc a été publié en téléchargeant quelques blocs sélectionnés au hasard, tandis que le second confirme qu’il a reçu des données en signant chaque mise à jour de l’état par son quorum.

Il est généralement admis dans l’industrie que lorsqu’une couche indépendante de disponibilité des données est une blockchain publique, elle est supérieure à un comité de disponibilité composé d’un groupe de personnes subjectivement conscientes. En effet, si suffisamment de clés privées des membres du comité sont volées pour rendre indisponible la disponibilité des données hors chaîne, la sécurité des fonds et des données des utilisateurs sera grandement menacée. Nick a souligné que ce que Celestia est en train de faire, c’est de rendre la couche de disponibilité des données plus décentralisée, ce qui équivaut à fournir à une chaîne publique DA indépendante une série de validateurs, de producteurs de blocs et de mécanismes de consensus pour augmenter le niveau de sécurité.

MetaStone : Sur le marché DA, tous les niveaux DA acceptent principalement les données des couches 2 et 3, mais nous savons que la plupart des couches 3 ne sont pas en mesure d’envoyer leurs données à la couche DA en raison du jalonnement de données, mais Polygon utilisera un pont pour recevoir ces données. Je me demandais ce que vous en pensiez, et quelle méthode Celestia utilisera-t-elle pour recevoir les données de la couche 3 ?

Nick : Ce qu’il fait, c’est s’assurer que le pont vérifie la disponibilité des données sur Celestia. Par conséquent, des tiers peuvent publier leurs données sur Celestia, mais publier leurs mises à jour de statut sur une autre chaîne, telle qu’Ethereum Layer 1, Optimism, Polygon, etc. Ces contrats d’agrégation on-chain peuvent utiliser ce pont pour vérifier la disponibilité des données sur Celestia. Nous sommes donc en mesure d’aider à faire évoluer cela.

MetaStone : Sur le marché actuel de l’AD, EigenLabs a également lancé un EigenDA. Dans le même temps, EigenLabs a emprunté les nœuds distribués d’origine d’Ethereum pour sécuriser d’autres réseaux et réduire les opérations des nœuds. Alors, qu’en pensez-vous ?

Nick : Le re-staking est une idée intéressante qui vous permet d’utiliser des fonds existants, tels que des garanties, pour staker un nouveau protocole. Mais cela ne fait pas essentiellement évoluer la blockchain, c’est juste un moyen pour vous de lancer un nouveau protocole sans avoir à émettre de nouveaux jetons. Le problème avec EigenDA est que leur conception n’est pas vraiment axée sur la disponibilité des données. La disponibilité des données fait ici référence au type de concept qui vient à l’esprit lorsque vous pensez à Ethereum, Danksharding ou Celestia. Parce qu’EigenDA n’est qu’un comité de disponibilité des données, c’est-à-dire un compte multi-signatures, quelqu’un vous dit que les données sont disponibles, mais vous ne pouvez pas les vérifier vous-même. Par conséquent, EigenDA ne peut pas être comparé à Celestia, et ce n’est pas exactement le même produit.

Un autre problème est qu’il n’y a pas de pénalité pour les attaques de rétention de données si elles utilisent des ETH rejalonnés ou des jetons non EigenDA pour sécuriser EigenDA. Une attaque de rétention de données est un problème non attribuable qui signifie que vous ne pouvez pas prouver à un contrat intelligent ou à toute autre entité sur Ethereum Layer 1 que les données sont conservées. Par conséquent, si quelqu’un effectue une conservation de données, il ne pourra pas pénaliser l’ETH restatué. De cette façon, vous pouvez réellement mener des attaques sur EigenDA à un coût nul. Donc, je pense que c’est un problème profond dans le design. C’est comme ça que je pense à EigenDA.

MetaStone : certaines couches de disponibilité des données hors chaîne choisissent d’utiliser des DAC pour protéger leurs données pendant le processus de validation des données, tandis que d’autres choisissent d’utiliser des DAS. Que pensez-vous des DAC et des DAS ?**

Nick : Les blockchains sont en fait des ordinateurs vérifiables. Par conséquent, vous n’avez pas besoin de faire confiance à quelqu’un d’autre, comme un comité. Car le but de la décentralisation est d’y parvenir en permettant à l’utilisateur final de vérifier la chaîne. Ainsi, le conseil de disponibilité des données n’est pas réellement une blockchain, car lorsque vous utilisez un DAC, vous devez faire confiance à un conseil par définition. En revanche, l’échantillonnage de la disponibilité des données est une méthode de vérification directe de la chaîne par échantillonnage. Donc, du point de vue de la vérifiabilité, c’est une véritable blockchain. Vous n’avez pas besoin de faire confiance aux validateurs de Celestia, vous pouvez les vérifier vous-même. Même s’ils essaient de vous tromper ou de s’entendre pour commettre des crimes, ils ne peuvent pas vous tromper. Il s’agit d’une différence fondamentale, très importante, et les gens devraient en être conscients. C’est aussi ce que je disais plus haut, EigenDA n’est pas la même chose que Celestia car c’est un DAC, on ne peut pas vraiment le comparer.

BlockBeats : Le DAS offre-t-il également plus d’avantages pour l’ajout ou la suppression de nœuds du réseau ?**

Nick : Absolument. L’un des superpouvoirs d’un réseau comme Celestia est l’utilisation de l’échantillonnage de la disponibilité des données, ce qui signifie que vous pouvez augmenter la taille des blocs à mesure que le nombre de nœuds dans le réseau augmente, ce qui est très puissant. En effet, dans une chaîne monolithique, vous ne pouvez utiliser que la même taille de bloc, quel que soit le nombre de personnes exécutant des nœuds. Alors que dans Celestia, vous pouvez en fait augmenter la taille du bloc au fur et à mesure que d’autres nœuds sont ajoutés et que l’échantillonnage commence.

Nous voulons créer une culture où les utilisateurs peuvent exécuter des nœuds sur leurs portefeuilles ou leurs navigateurs. Cela signifie qu’au fur et à mesure que de plus en plus d’utilisateurs rejoignent le réseau, le nombre de nœuds augmente, de sorte que les blocs peuvent devenir plus grands, offrant plus d’espace de bloc pour les nouveaux utilisateurs et les nouvelles applications. Il y a donc une boucle de rétroaction positive ici, où les utilisateurs donnent en fait à leurs propres applications l’échelle à l’échelle.

Les engagements du KZG pourraient être utilisés à l’avenir

Le Quantum Gravity Bridge (QGB) est un pont de disponibilité des données entre Celestia et Ethereum, qui est déployé par Celestia sur Ethereum, puis les opérateurs de couche 2 d’Ethereum peuvent publier leurs données transmises sur le réseau Celestia, et le validateur de preuve d’enjeu (PoS) de Celestia les mettra en bloc. Ces données sont ensuite transmises de Celestia à Ethereum sous la forme de preuves de disponibilité des données. L’attestation est la racine de Merkle des données L2 signées par un validateur Celestia, prouvant que les données sont disponibles sur Celestia.

Le contrat QGB vérifie la signature sur l’épreuve DA de Celestia. Par conséquent, lorsque le contrat de couche 2 sur Ethereum met à jour son état, il ne s’appuie pas sur les données de livraison publiées sur Ethereum, mais vérifie plutôt si les données correctes sont fournies sur Celestia en interrogeant le contrat de pont DA. Le contrat donnera une réponse positive à tout retour d’information valide qui lui a été précédemment transmis, ou il renverra une réponse négative. Nick a souligné que Celestia fournira à Ethereum Layer 2 une disponibilité des données à haut débit, plus sécurisée que les autres solutions de disponibilité des données hors chaîne et dont les frais sont moins élevés.

BlockBeats : Pensez-vous que pour un pont gravitationnel quantique, est-ce plus cher ou moins cher par rapport au coût d’EigenDA ?

Nick : L’un des problèmes avec EigenDA est qu’ils n’ont publié aucune information sur la façon dont ils l’ont réellement construit. Il est donc difficile de savoir à quoi cela ressemblera sans code. Je pense que pour EigenDA, selon la façon dont ils sont construits, il peut y avoir des coûts de preuve coûteux parce que vous devez générer des engagements KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg, schémas d’engagement polynomiaux) et vérifier les signatures sur Ethereum, comme vous devez vérifier un tas de signatures pour chaque lot. Cela peut donc en fait consommer beaucoup de gaz. Ce qu’il y a de bien avec QGB, c’est que nous l’avons conçu de manière à minimiser les coûts de gaz.

Tout d’abord, nous avons le traitement par lots. C’est comme avoir plusieurs blocs Celestia, ils sont tous regroupés en un seul bloc, puis un engagement est généré, signé, puis publié sur Ethereum. Ainsi, au lieu de passer et de valider chaque bloc, vous n’avez besoin de le faire qu’une seule fois par lot, ce qui réduit considérablement le coût de gaz lié à la validation des engagements.

Deuxièmement, nous construisons également un QGB à divulgation nulle de connaissance qui réduira encore le coût du gaz lié à la vérification des engagements sur Ethereum Layer 1 en vérifiant toutes ces signatures par le biais de preuves à connaissance nulle. Parce que le coût du gaz pour valider les engagements sur Ethereum Layer 1 est une grosse surcharge pour tout DA hors chaîne. Et puis il y a le coût réel de l’AD pour des choses comme le paiement des données sur Celestia et EigenDA, et il est difficile de savoir combien cela coûtera à l’heure actuelle. Je pense que le coût sera très, très bas, dans les deux cas, si bas que je soupçonne que ce ne sera pas un facteur différent, à moins que Celestia ne soit soudainement congestionnée ou quelque chose d’autre qui rend le coût très élevé.

BlockBeats : Vous avez mentionné KZG, mais pourquoi Celestia n’a-t-elle pas encore utilisé KZG, et quelle est l’idée derrière cela ?

Nick : Oui, le problème avec les promesses de KZG, c’est qu’elles sont encore assez nouvelles et très lentes à calculer. Par conséquent, il serait plus coûteux de créer des blocs si les engagements du KZG étaient utilisés. De plus, à mesure que la taille du bloc augmente, vous devez calculer de plus en plus de valeurs ouvertes, ce qui entraîne des vitesses plus lentes. En conséquence, Celestia a pris la décision très pratique d’utiliser un arbre de Merkle (arbre de hachage) ordinaire avec des preuves de fraude.

Mais le problème, c’est que si cela devient pratique, nous pouvons facilement le remplacer par la promesse de KZG. Il y a quelques semaines, lors de la SBC (Blockchain Science Conference), Dankrad Feist, chercheur à la Fondation Ethereum, a partagé des recherches prometteuses sur l’accélération matérielle KZG, et nous surveillons cela et envisagerions totalement de le remplacer s’il y a des changements et des améliorations. Mais KZG ajoute beaucoup de complexité, c’est donc un défi.

BlockBeats : J’aimerais poser quelques questions sur Rollkit, un framework de rollup modulaire, quel rôle pensez-vous que Rollkit jouera à l’avenir ?

Nick : La première chose que les gens devraient savoir, c’est que Celestia est complètement neutre. En fait, nous travaillons actuellement avec presque tous les SDK de cumul pour intégrer Celestia en tant qu’option DA. Nous avons démarré Rollkit alors qu’il n’y avait pas de framework de rollup open source parce qu’il y avait des couches 2 à l’époque, mais ils essayaient tous de construire leur propre truc, pas d’essayer de construire un SDK logiciel pour que quiconque puisse créer son propre rollup, c’est pourquoi nous avons incubé Rollkit.

Je pense que l’une des choses uniques à propos de Rollkit est qu’il a été le premier à être conçu selon le concept qu’il n’est pas lié à Ethereum et n’implique pas de règlement avec des contrats intelligents. Par conséquent, il est mieux adapté à l’exécution d’un cumul souverain. Un autre aspect important est que le Sovereign Rollkit est compatible avec ABCI (Application BlockChain Interface), de sorte que n’importe quelle application ou environnement d’exécution du SDK Cosmos compatible avec ABCI peut être compatible avec celui-ci. Les gens ont utilisé beaucoup de machines virtuelles différentes et les ont rendues compatibles avec ABCI, puis ont pu les lancer sur Rollkit. C’est très important car cela ouvre un autre écosystème de projets pour la création de rollups, et une autre bonne chose est que l’équipe de Rollkit a construit un système anti-fraude pour les applications Cosmos SDK. Il est donc possible de construire un rollup optimiste sur Rollkit, ce qui est très excitant.

BlockBeats : Y a-t-il quelque chose que vous aimeriez dire aux développeurs ou aux praticiens en Chine ?**

Nick : Nous sommes très enthousiastes à l’idée d’avoir plus de présence en Chine, et nous savons que la Chine a joué un rôle si important dans les origines de la blockchain et des crypto-monnaies dès le début. Il y a tellement d’ingénieurs et d’utilisateurs talentueux en Chine, et la communauté chinoise est pleine d’enthousiasme. Donc, nous sommes très impatients de pouvoir nous engager et y participer, je vis à Hong Kong depuis un an et demi, et j’ai voyagé plusieurs fois en Chine, j’aime la culture chinoise, j’apprécie vraiment la mentalité des Chinois, ils sont pleins de désir, ils ont la mentalité des bâtisseurs et la mentalité des lutteurs, ce que j’aime beaucoup.