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 ETH. Tanto a ETH quanto a Celestia estão construindo uma camada de base segura. No TOKEN 2049, a BlockBeats sentou-se exclusivamente com o cofundador e COO da Celestia, Nick White, para explorar a relação da Celestia com a ETH e a história por trás da Celestia.

Sem Celestia, a ETH Shop 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 a ETH. Atualmente, a ETH Fang já tem soluções de extensão como Optimism, ZKsync e Starknet. No entanto, a disponibilidade de dados dessas soluções de dimensionamento depende fortemente do próprio workshop ETH. Ao mesmo tempo, o custo do gás na ETH Fang ainda é caro.

Anteriormente, Vitalik, o fundador da ETH Place, havia descrito o que ele considerava ser a forma definitiva do blockchain da ETH Place, que passou muito espaço retratando uma nova oficina de ETH construída por Rollups e DAs. Até certo ponto, isso sem dúvida aponta o caminho para a ETH Fang quebrar o jogo nos próximos dez anos - modularização.

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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 futurista especificamente focado em Rollups para escalar Rollups.

BlockBeats: Quando você começou a procurar adotar blockchains modulares?

Nick: Tudo começou com 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 da ETH Fang reduz o custo da Camada 2 e teve impacto na Celestia?

Nick: O sharding ETH, também conhecido como ETH, realmente mudou no roteiro para imitar a maneira como Celestia está construindo. 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 de Celestia.

No entanto, há várias diferenças nisso, a primeira é o tempo. Celestia vai lançar em alguns meses, e Danksharding ainda está em fase de design e pesquisa, é difícil saber quando vai lançar, e eu sinto que eles ainda nem definiram uma data, mas eles têm Proto-Danksharding, que é EIP-4844, mas isso só vai fazer um pequeno aumento único para o espaço de bloco de ETH Fang.

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 ETH Rollup teria sido capaz de escalar sem Celestia. E a longo prazo, quando o Danksharding foi lançado, o problema era que era como uma camada de disponibilidade de dados anexada a uma única camada 1, que era a cadeia ETH original.

Como resultado, a ETH tem muita dívida técnica e bagagem que precisa ser desenvolvida em cima dela, e Celestia tem a oportunidade de começar do zero para que não haja tanto inchaço estatal. Nós não precisamos executar, nossa rede é muito leve, simplificada, e ETH Fang não tem esse luxo, eles ainda precisam carregar o fardo do ETH Fang 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 uma cadeia pública, 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. Gostaria de 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 ETH 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 ETH Fang para proteger a segurança de 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 ETH, 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 como penalizar 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 ETH Layer 1 que os dados são retidos. Assim, se alguém realmente tiver 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 de design. É o que eu penso do 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 conseguir isso, permitindo que o usuário final verifique a cadeia. Então, um comitê de disponibilidade de dados não é realmente um blockchain, porque ao usar um DAC, por definição, você tem que confiar em um comitê. Em contrapartida, a amostragem da disponibilidade de dados é um método de verificação direta da cadeia através da colheita de amostras. 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. E 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 ETH, que é implantada pela Celestia em ETH, e então os operadores de ETH Layer 2 podem publicar seus dados transmitidos na rede Celestia, onde o validador de prova de participação (PoS) da Celestia os coloca em um bloco. Estes dados são depois encaminhados da Celestia para a ETH sob a forma de prova de disponibilidade dos dados. O atestado é a raiz Merkle dos dados L2 assinados pelo 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 Layer2 no mercado ETH atualiza seu estado, ele não se baseia nos dados de transmissão publicados para o ETH, 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 atestado válido que lhe tenha sido previamente transmitido, ou devolverá uma resposta negativa. Nick destacou que a Celestia fornecerá disponibilidade de dados de alto rendimento para ETH Layer 2, que é mais segura e barata do que outras soluções de disponibilidade de dados off-chain.

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 o constroem, ele pode incorrer em custos de prova caros, porque você tem que gerar compromissos KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg) e verificar assinaturas no ETH, como um monte de assinaturas por 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 bloco e, em seguida, um compromisso é gerado, assinado e, em seguida, publicado para o ETH. 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 da verificação de compromissos na ETH Camada 1, verificando todas essas assinaturas por meio de provas de conhecimento zero. Isso ocorre porque o custo de gás da validação de compromissos na ETH Layer 1 é uma grande sobrecarga para qualquer DA, fora da cadeia. E há também o custo real do DA, 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 são 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 a questão é que, se se tornar prático, podemos facilmente substituí-lo pela promessa KZG. Entusiasmantemente, na SBC (Blockchain Science Conference) há algumas semanas, Dankrad Feist, pesquisador da ETH Foundation, compartilhou algumas pesquisas promissoras sobre a aceleração de hardware KZG, e estamos monitorando isso e consideraríamos totalmente substituí-lo se houver 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.

Acho que uma das coisas únicas sobre o Rollkit é que ele foi o primeiro a ser projetado sem estar vinculado a um ETH e não envolvendo 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 várias máquinas virtuais diferentes e as tornaram compatíveis com ABCI e, em seguida, puderam iniciá-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 realmente ansiosos para poder me envolver e estar envolvido com isso, eu morei em Hong Kong por um ano e meio, viajei muito pela China, amo a cultura chinesa, eu realmente aprecio a mentalidade chinesa, eles estão cheios de desejo, eles têm uma mentalidade de construtor e uma mentalidade de lutador, que eu realmente gosto.