Atualmente, as blockchains enfrentam um dilema triplo: escalabilidade, segurança e falta de descentralização – falta de comunicação entre cadeias sem confiança, falta de escalabilidade de rollup quando o número de transações cresce o suficiente e incapacidade de manter um alto nível de segurança e descentralização enquanto visa aumentar a taxa de transferência. É um problema de longa data, e a essência do problema é encontrar uma maneira de armazenar dados com segurança em um contêiner menor e mais leve sem usar dispositivos de armazenamento muito grandes ou caros.
A maioria dos blockchains hoje são monolíticos, as funções centrais do blockchain, incluindo execução e consenso, ocorrem simultaneamente e são executadas pelo mesmo conjunto de validadores, arquiteturas monolíticas são difíceis de escalar porque cada transação deve ser executada por um nó completo, resultando em gargalos, enquanto blockchains modulares são blockchains que terceirizam completamente pelo menos um dos 4 componentes (consenso, disponibilidade de dados, execução, liquidação) para uma cadeia externa.
Considerando que o Celestia é a primeira rede blockchain modular e uma rede de computação em nuvem para a Web 3, que é uma camada conectável de consenso e disponibilidade de dados que permite que qualquer pessoa implante rapidamente um blockchain descentralizado sem a sobrecarga de inicializar uma nova rede de consenso. Há uma opinião na indústria de que Celestia é a inovação subjacente mais importante na indústria de blockchain desde o Ethereum. E tanto o Ethereum quanto a Celestia estão construindo uma camada de base segura. No TOKEN 2049, a BlockBeats sentou-se com Nick White, cofundador e COO da Celestia, para explorar a relação entre Celestia e Ethereum e a história por trás da Celestia.
Sem Celestia, Ethereum não pode escalar rollups
Desses dilemas triplos, a falta de escalabilidade tem o maior impacto – somente aumentando a escalabilidade do blockchain é que centenas de milhões de pessoas também podem abrir a janela para a cadeia. Este também é o maior dilema enfrentado pelas principais blockchains, incluindo o Ethereum. Atualmente, o Ethereum já tem soluções de escalonamento como Optimism, ZKsync e Starknet. No entanto, a disponibilidade de dados dessas soluções de escalonamento é fortemente dependente do próprio Ethereum. Ao mesmo tempo, as taxas de gás do Ethereum ainda são caras.
Anteriormente, o fundador do Ethereum, Vitalik, havia esboçado o que ele via como a forma definitiva do blockchain Ethereum, com muito espaço retratando um novo Ethereum construído com Rollups e DAs. Até certo ponto, isso sem dúvida aponta para o caminho para quebrar o jogo para o Ethereum na próxima década - modularidade.
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BlockBeats: Você pode nos contar um pouco sobre você e seu histórico?
Nick: Sem dúvida. Eu sou Nick White. Sou Chief Operating Officer (COO) da Celestia Labs. Estamos construindo a Celestia, que é a primeira rede modular de blockchain, o que significa que a Celestia é uma proponente de um novo paradigma para a construção de blockchains, onde em vez de tentar fazer tudo em um protocolo, estamos dividindo o protocolo em diferentes camadas, cada uma com foco em uma função específica, e então essas camadas podem ser recombinadas para construir blockchains e aplicativos.
Como resultado, Celestia se concentra nas camadas de consenso e disponibilidade de dados da pilha sem qualquer execução. A execução é conseguida através de rollups, um dos esquemas da Camada 2. As pessoas podem implantar rollups sobre o Celestia, e o Celestia fornece um espaço de bloco escalável e descentralizado para as pessoas criarem. Então você pode pensar em nós como a primeira camada de um design futuro especificamente centrado em Rollups para escalar Rollups.
BlockBeats: Quando você começou a procurar adotar blockchains modulares?
Nick: Tudo decorre de dois white papers que saíram em 2018 e 2019. O primeiro white paper foi escrito em coautoria pelo cofundador da Celestia, Mustafa Albasan, com a Vitalik, e chama-se Data Availability Sampling and Fraud Proofs. Neste artigo, ele resolve o problema de escalabilidade mostrando que é possível construir um blockchain que pode expandir o espaço de bloqueio com o número de nós na rede.
Ele então escreveu outro white paper chamado “Lazy Ledger” baseado em seu trabalho anterior. “Lazy Ledger” é uma continuação e expansão do conceito de escalonamento de disponibilidade de dados, no qual ele propõe uma nova ideia - construir um blockchain que seja responsável apenas pela disponibilidade de dados e não realize nenhuma transação. Na época, ele se referiu a ele como um “contrato inteligente do lado do cliente”.
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Os clientes Blockchain executarão transações independentemente da primeira camada, que agora é conhecida como Rollup. Os rollups são, na verdade, execução off-chain de contratos e aplicativos inteligentes. Portanto, Lazy Ledger introduz o conceito de blockchain modular. Mais tarde, quando os Rollups surgiram, ele mostrou ainda como todo o sistema funcionava, já que os Rollups podiam tornar a camada de execução tão escalável quanto a amostragem de disponibilidade de dados.
MetaStone: O lançamento do projeto de fragmentação do Ethereum reduz o custo da Camada 2, tem impacto na Celestia?
Nick: Os fragmentos de ETH, também conhecidos como Ethereum, realmente mudaram para imitar a maneira como Celestia está construindo no roteiro. Antes disso, eles estavam construindo o ETH 2.0, também conhecido como tecnologia de fragmentação, mas no final de 2020, eles decidiram se mudar e seguir a maneira como o Celestia foi construído. Com o tempo, foram alinhando cada vez mais a sua arquitetura com o modelo da Celestia. Assim, Danksharding está basicamente implementando diferentes implementações de ideias semelhantes a Celestia.
No entanto, existem várias diferenças, sendo a primeira a vez. Celestia vai lançar em alguns meses, e Danksharding ainda está na fase de design e pesquisa, é difícil saber quando será lançado, e sinto que eles ainda nem definiram uma data, mas eles têm Proto-Danksharding, que é EIP-4844, mas que terá apenas um pequeno aumento no espaço de bloco do Ethereum.
Com base na demanda que estamos vendo para implantar a Camada 2, não acho que isso seja quase suficiente para fornecer a taxa de transferência necessária. Como resultado, o Celestia será lançado em um momento em que as pessoas querem implantar Rollups em grande número. Eu não acho que o Ethereum seria capaz de escalar Rollups sem Celestia. E a longo prazo, quando Danksharding foi lançado, o problema era que era semelhante a uma camada de disponibilidade de dados anexada a uma única camada, que era a cadeia Ethereum original.
Como resultado, o Ethereum tem muita dívida técnica e bagagem que precisa ser desenvolvida em cima dele, e Celestia tem a oportunidade de começar do zero para que não haja tanto inchaço do estado. Nós não precisamos executar, nossa rede é muito leve, simplificada, e o Ethereum não tem esse luxo, eles ainda precisam carregar o fardo do Ethereum Layer 1, e essas são algumas das diferenças que eu vejo.
DAS é mais confiável do que DACs
Permitir que os usuários possuam com segurança seus dados e os ativos que eles representam, e dissipar as preocupações dos usuários comuns sobre a segurança de ativos, pode ajudar a guiar o próximo bilhão de usuários para a Web3. Portanto, uma camada independente de disponibilidade de dados será parte integrante da Web3. A disponibilidade de dados (DA) significa, essencialmente, que os nós leves não precisam armazenar todos os dados e manter o estado de toda a rede em tempo hábil sem participar de consenso.
O atual DAS (Data Availability Sampling) e o DAC (Data Availability Council) são as duas principais formas de validar dados. O primeiro verifica se um bloco foi publicado baixando alguns blocos selecionados aleatoriamente, enquanto o segundo confirma que recebeu dados assinando cada atualização do estado pelo seu quórum.
É geralmente aceito na indústria que, quando uma camada independente de disponibilidade de dados é um blockchain público, ela é superior a um comitê de disponibilidade composto por um grupo de pessoas subjetivamente conscientes. Porque se forem roubadas chaves privadas de membros suficientes do comité para tornar indisponível a disponibilidade de dados fora da cadeia, então a segurança dos fundos e dos dados dos utilizadores ficará muito ameaçada. Nick destacou que o que a Celestia está fazendo atualmente é tornar a camada de disponibilidade de dados mais descentralizada, o que equivale a fornecer uma cadeia pública de DA independente com uma série de validadores, produtores de blocos e mecanismos de consenso para aumentar o nível de segurança.
MetaStone: No mercado de DA, todas as camadas de DA aceitam principalmente dados da Camada 2 e da Camada 3, mas sabemos que a maioria das camadas 3 não consegue enviar seus dados para a camada DA devido à marcação de dados, mas o Polygon usará uma ponte para receber esses dados. Eu queria saber o que você pensa sobre isso, e que método Celestia usará para receber dados da Camada 3?
Nick: O que ele faz é certificar-se de que a ponte verifica a disponibilidade dos dados sobre Celestia. Como resultado, terceiros podem publicar seus dados na Celestia, mas publicar suas atualizações de status em outra cadeia, como Ethereum Layer 1, Optimism, Polygon, etc. Esses contratos de agregação on-chain podem usar essa ponte para verificar a disponibilidade de dados no Celestia. Então, podemos ajudar a dimensionar isso.
MetaStone: No mercado atual de DA, a EigenLabs também lançou um EigenDA. Ao mesmo tempo, a EigenLabs emprestou os nós distribuídos originais do Ethereum para proteger outras redes e reduzir as operações dos nós. Então, o que você pensa sobre isso?
Nick: Re-staking é uma ideia interessante que permite que você use fundos existentes, como garantias, para apostar em um novo protocolo. Mas ele não escala essencialmente o blockchain, é apenas uma maneira de você lançar um novo protocolo sem ter que emitir novos tokens. O problema com o EigenDA é que seu design não é realmente sobre a disponibilidade de dados. A disponibilidade de dados aqui refere-se ao tipo de conceito que vem à mente quando você pensa em Ethereum, Danksharding ou Celestia. Como o EigenDA é apenas um comitê de disponibilidade de dados, ou seja, uma conta com várias assinaturas, alguém diz que os dados estão disponíveis, mas você não pode verificá-los sozinho. Como resultado, o EigenDA não pode ser comparado com o Celestia, e eles não são exatamente o mesmo produto.
Outra questão é que não há penalidade para ataques de retenção de dados se eles usarem ETH re-staked ou quaisquer tokens não-EigenDA para proteger o EigenDA. Um ataque de retenção de dados é uma falha não atribuível que significa que você não pode provar a um contrato inteligente ou a qualquer outra entidade na Camada 1 do Ethereum que os dados são retidos. Como resultado, se alguém realmente fizer uma retenção de dados, não será capaz de penalizar o ETH reapostado. Desta forma, você pode realmente realizar ataques ao EigenDA a custo zero. Então, eu acho que é um problema profundo no design. É assim que eu penso no EigenDA.
MetaStone: Algumas camadas de disponibilidade de dados off-chain optam por usar DACs para proteger seus dados durante o processo de validação de dados, enquanto outras optam por usar DAS. Qual é a sua opinião sobre DACs e DAS?**
Nick: Blockchains são, na verdade, computadores verificáveis. Portanto, você não precisa confiar em outra pessoa, como um comitê. Porque o objetivo da descentralização é alcançá-lo permitindo que o usuário final verifique a cadeia. Então, o conselho de disponibilidade de dados não é realmente um blockchain, porque ao usar um DAC, você tem que confiar em um conselho por definição. Em contraste, a amostragem de disponibilidade de dados é um método de verificação direta da cadeia por meio de amostragem. Então, do ponto de vista da verificabilidade, é um verdadeiro blockchain. Você não precisa confiar nos validadores da Celestia, você mesmo pode verificá-los. Mesmo que tentem enganá-lo ou conivê-lo na prática de crimes, eles não podem enganá-lo. Esta é uma diferença fundamental, muito importante, e as pessoas devem estar cientes disso. Isso também é o que eu disse anteriormente, EigenDA não é a mesma coisa que Celestia porque é um DAC, você não pode realmente compará-lo.
BlockBeats: O DAS também tem mais benefícios para adicionar ou remover nós da rede?**
Nick: Sem dúvida. Um dos superpoderes de uma rede como a Celestia é o uso de amostragem de disponibilidade de dados, o que significa que você pode aumentar o tamanho do bloco à medida que o número de nós na rede aumenta, o que é muito poderoso. Porque em uma cadeia monolítica, você só pode usar o mesmo tamanho de bloco, não importa quantas pessoas estejam executando nós. Enquanto no Celestia, você pode realmente aumentar o tamanho do bloco à medida que mais nós são adicionados e a amostragem começa.
Queremos criar uma cultura onde os usuários possam executar nós em suas carteiras ou navegadores. Isso significa que, à medida que mais usuários se juntam à rede, o número de nós aumenta, de modo que os blocos podem se tornar maiores, fornecendo mais espaço de bloco para novos usuários e novos aplicativos. Portanto, há um ciclo de feedback positivo aqui, onde os usuários realmente dão aos seus próprios aplicativos a escala para escalar.
Os compromissos KZG podem ser usados no futuro
A Quantum Gravity Bridge (QGB) é uma ponte de disponibilidade de dados entre Celestia e Ethereum, que é implantada pela Celestia no Ethereum, e então os operadores da Camada 2 do Ethereum podem publicar seus dados transmitidos na rede Celestia, e o validador de prova de participação (PoS) da Celestia os colocará em um bloco. Esses dados são então encaminhados do Celestia para o Ethereum na forma de provas de disponibilidade de dados. O atestado é a raiz Merkle dos dados L2 assinada por um validador Celestia, comprovando que os dados estão disponíveis no Celestia.
O contrato QGB verifica a assinatura no comprovante DA da Celestia. Portanto, quando o contrato de Camada 2 no Ethereum atualiza seu estado, ele não depende dos dados de entrega publicados no Ethereum, mas verifica se os dados corretos são fornecidos no Celestia consultando o contrato de ponte DA. O contrato dará uma resposta positiva a qualquer feedback de prova válida que lhe tenha sido previamente encaminhado, ou devolverá uma resposta negativa. Nick apontou que a Celestia fornecerá ao Ethereum Layer 2 disponibilidade de dados de alta taxa de transferência que é mais segura do que outras soluções de disponibilidade de dados off-chain e tem taxas mais baixas.
BlockBeats: Você acha que para uma ponte gravitacional quântica, é mais caro ou mais barato em relação ao custo do EigenDA?
Nick: Um dos problemas com o EigenDA é que eles não divulgaram nenhuma informação sobre como eles realmente o construíram. Então, é difícil saber como vai ser sem código. Eu acho que para o EigenDA, dependendo de como eles são construídos, pode haver custos de prova caros porque você tem que gerar compromissos KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg, esquemas de compromisso polinomiais) e verificar assinaturas no Ethereum, como você tem que verificar um monte de assinaturas para cada lote. Então, isso pode realmente consumir muito gás. A coisa boa sobre o QGB é que nós o projetamos de uma forma que é especificamente projetada para minimizar os custos de gás.
Em primeiro lugar, temos o processamento em lote. É como ter vários blocos Celestia, todos eles são agrupados em um único bloco e, em seguida, um compromisso é gerado, assinado e, em seguida, publicado no Ethereum. Assim, em vez de passar e validar cada bloco, você só precisa fazê-lo uma vez em um lote, o que reduz significativamente o custo de gás de validação de compromissos.
Em segundo lugar, também estamos construindo um QGB de conhecimento zero que reduzirá ainda mais o custo de gás de verificação de compromissos na Camada 1 do Ethereum, verificando todas essas assinaturas por meio de provas de conhecimento zero. Porque o custo do gás de validar compromissos na Camada 1 do Ethereum é uma grande sobrecarga para qualquer DA, off-chain. E há também o custo real de DA de coisas como pagar por dados sobre Celestia e EigenDA, e é difícil saber quanto isso custará agora. Acho que o custo será muito, muito baixo, em ambos os casos, tão baixo que suspeito que não será um fator diferente, a menos que Celestia esteja subitamente congestionada ou outra coisa que faça com que o custo seja muito alto.
BlockBeats: Você mencionou KZG, mas por que Celestia ainda não usou KZG, e qual é o pensamento por trás disso?
Nick: Sim, o problema com as promessas do KZG é que elas ainda são relativamente novas e muito lentas para calcular. Como resultado, seria mais caro criar blocos se os compromissos da KZG fossem usados. Além disso, à medida que o tamanho do bloco aumenta, você tem que calcular mais e mais valores abertos, o que leva a velocidades mais lentas. Como resultado, Celestia tomou a decisão muito prática de usar uma árvore Merkle simples (árvore de haxixe) com provas de fraude.
Mas o problema é que, se se tornar prático, podemos facilmente substituí-lo pela promessa KZG. Surpreendentemente, algumas semanas atrás, na SBC (Blockchain Science Conference), o pesquisador da Fundação Ethereum Dankrad Feist compartilhou algumas pesquisas promissoras sobre a aceleração de hardware KZG, e estamos monitorando isso e consideraríamos totalmente substituí-lo se houver quaisquer mudanças e melhorias. Mas o KZG acrescenta muita complexidade, por isso é um desafio.
BlockBeats: Gostaria de fazer algumas perguntas sobre o Rollkit, uma estrutura de rollup modular, que papel você acha que o Rollkit desempenhará no futuro?
Nick: A primeira coisa que as pessoas devem saber é que Celestia é completamente neutra. Na verdade, atualmente estamos trabalhando com quase todos os SDKs de rollup para integrar o Celestia como uma opção de DA. Começamos o Rollkit quando não havia uma estrutura de rollup de código aberto porque havia Camada 2 na época, mas todos eles estavam tentando construir sua própria coisa, não tentando construir um SDK de software para que ninguém pudesse construir seu próprio rollup, e é por isso que incubamos o Rollkit.
Eu acho que uma das coisas únicas sobre o Rollkit é que ele foi o primeiro a ser projetado sob o conceito de que não está vinculado ao Ethereum e não envolve liquidação com contratos inteligentes. Como resultado, é mais adequado para executar um rollup soberano. Outro aspeto importante é que o Sovereign Rollkit é compatível com ABCI (Application BlockChain Interface), portanto, qualquer aplicativo Cosmos SDK ou ambiente de execução que seja compatível com ABCI pode ser compatível com ele. As pessoas usaram muitas máquinas virtuais diferentes e as tornaram compatíveis com ABCI e, em seguida, puderam lançá-las no Rollkit. Isso é muito importante porque abre outro ecossistema de projetos para a construção de rollups, e outra grande coisa é que a equipe do Rollkit construiu um sistema à prova de fraude para aplicativos Cosmos SDK. Então, é realmente possível construir um rollup otimista em cima do Rollkit, o que é muito empolgante.
BlockBeats: Há algo que você gostaria de dizer aos desenvolvedores ou profissionais na China?**
Nick: Estamos muito entusiasmados por ter mais presença na China, e sabemos que a China tem desempenhado um papel tão importante nas origens do blockchain e das criptomoedas desde muito cedo. Há tantos engenheiros e usuários talentosos na China, e a comunidade chinesa está cheia de entusiasmo. Então, estamos muito ansiosos para poder me envolver e participar com isso, eu vivi em Hong Kong por um ano e meio, e eu viajei muitas vezes pela China, eu amo a cultura chinesa, eu realmente aprecio a mentalidade dos chineses, eles estão cheios de desejo, eles têm a mentalidade de construtores e a mentalidade de lutadores, que eu realmente gosto.
