Un article pour tout comprendre sur Celestia, la première blockchain modulaire
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Un article pour tout comprendre sur Celestia, la première blockchain modulaire
Qu'est-ce que la blockchain modulaire Celestia ?
Dédié à des analyses Web3 approfondies
Par : Chole
Depuis toujours, les blockchains sont des réseaux distribués exécutant une machine à états répliquée, divisée en trois couches : données, consensus et exécution. C’est précisément ce qui permet de créer une monnaie sur Internet, en instaurant un système de consensus insensible aux interférences extérieures. La solution initiale proposée par Satoshi consistait à introduire le « consensus de Satoshi », permettant à n’importe qui dans le monde de maintenir et faire fonctionner Bitcoin.
Dans ces blockchains monolithiques, les trois couches — données, consensus et exécution — sont entièrement gérées par un même réseau, chaque nœud devant valider les données et exécuter les transactions.
Étant donné que la blockchain est une machine d’état distribuée globalement répliquée, plus sa complexité augmente, plus le coût et la difficulté de maintenir la synchronisation du système s’élèvent. Les roll-ups résolvent en partie ce problème en séparant la couche d’exécution pour traiter les transactions complexes. Par exemple, Arbitrum intègre sur la L1 des opcodes spécifiques, permettant aux nœuds de contourner intentionnellement l’appel aux données de la machine virtuelle Ethereum (EVM), ne stockant et validant que les transactions sans les exécuter.
Cependant, les roll-ups doivent surveiller la L1, exécuter les appels de transaction afin de calculer les résultats, puis renvoyer ceux-ci à la L1 selon différentes méthodes. Ces transactions doivent effectivement être acheminées via le réseau ETH pour pouvoir être exécutées sur le roll-up.
À ce jour, Ethereum dispose déjà de plusieurs solutions de mise à échelle basées sur les roll-ups, telles qu'Optimism, ZKsync et Starknet, ainsi que des ponts fondés sur la couche d'exécution comme Connext, Composable ou Axelar. Toutefois, la disponibilité des données (data availability, DA) de ces solutions reste dépendante de la couche de consensus et de la couche d’exécution d’Ethereum. De plus, le coût d’utilisation de la couche d’exécution d’Ethereum reste élevé, limitant fortement la marge de manœuvre des développeurs.
La première blockchain modulaire, Celestia, devrait être lancée cette année et prendra en charge les roll-ups en tant que couche de disponibilité des données.
1. Aperçu du projet
Anciennement nommée LazyLedger, Celestia est considérée comme la première blockchain modulaire, c’est-à-dire une couche de consensus et de disponibilité des données « plug-and-play », permettant à quiconque de déployer rapidement une blockchain décentralisée sans supporter les coûts liés à une couche de consensus supplémentaire. Autrement dit, Celestia est une blockchain publique spécialisée dans le stockage des enregistrements de transactions et la fourniture de disponibilité des données.
Celestia adopte une architecture modulaire, décomposant la blockchain en trois niveaux distincts : données, consensus et exécution. La plupart des blockchains actuelles combinent encore les fonctions de consensus et d’exécution au sein d’une seule couche, sur laquelle sont construits les contrats intelligents. Cette configuration lie étroitement les utilisateurs à un environnement d’exécution spécifique, limitant fortement le potentiel d’optimisation et de spécialisation pour des cas d’usage particuliers.
L’architecture modulaire de Celestia permet de situer la couche d’exécution sur une blockchain indépendante, autorisant ainsi une optimisation et une spécialisation adaptées à des cas d’usage spécifiques. Tout développeur créant une application décentralisée (dApp) sur cette architecture bénéficie d’un niveau de sécurité et de scalabilité accru par rapport à la couche d’exécution de la blockchain d’origine. De plus, dans la blockchain modulaire Celestia, l’échantillonnage de disponibilité des données (data availability sampling) est rendu possible, permettant aux nœuds de vérifier efficacement un bloc à partir d’un petit échantillon. Cela permet même à des appareils à faible puissance, tels qu’un ordinateur domestique ou un téléphone portable, de fonctionner comme nœud.
Les développeurs peuvent directement choisir l’environnement d’exécution souhaité pour construire leurs dApps sur Celestia, et exécuter simultanément un nombre illimité d’environnements d’exécution. En revanche, dans un environnement monolithique, le consensus est étroitement lié aux règles d’exécution, obligeant les utilisateurs à se limiter à l’environnement pris en charge par la chaîne principale. Celestia collabore déjà avec Tendermint et les zones Cosmos en tant que couche de disponibilité des données. Ces blockchains publiques bénéficieront d’un niveau de sécurité homogène au sein de l’écosystème Cosmos, grâce à une minimisation de la confiance permise par les preuves de fraude (fraud proofs).
2. Cas d’usage
Approche centrée sur Celestia :
Construire directement des roll-ups souverains sur Celestia, en utilisant le consensus de Celestia pour isoler complètement la disponibilité des données (DA) comme un module autonome, et créer entièrement des chaînes basées uniquement sur Celestia. Le règlement des roll-ups aura lieu sur Cevmos, qui est le meilleur SDK intégrant l’EVM dans le Cosmos SDK, un projet spécialement conçu pour le règlement des roll-ups. Les agrégateurs sur Cevmos publieront leurs données sur Cevmos, puis celles-ci seront relayées vers Celestia.
L’objectif de Cevmos est de permettre aux roll-ups Ethereum de démarrer nativement sur Celestia sans avoir à modifier leur code source. Les roll-ups ne seront plus des contrats exécutés sur Ethereum, offrant ainsi une extensibilité bien supérieure.
Celestium, quant à lui, utilise le pont gravitation quantique (quantum gravity bridge), faisant de Celestia une solution hors chaîne (off-chain) de disponibilité des données pour Ethereum, constituant ainsi une conception Validium sécurisée et à faible coût pour Ethereum.
Avantages de la souveraineté :
Le réseau Celestia lui-même se contente de vérifier l’intégrité des données, sans impliquer un mécanisme complet de consensus. Ainsi, les roll-ups construits au-dessus de Celestia sont essentiellement des blockchains souveraines : les nœuds peuvent librement faire bifurquer (fork) leur logiciel.
Autrefois, un fork dans une L1 impliquait nécessairement un fork des couches d’exécution et de consensus. Si un roll-up sur Ethereum présentait une vulnérabilité ou subissait une attaque, il fallait alors redéployer ou procéder à un fork complet du réseau pour mettre à jour l’état. Avec la technologie de Celestia, une chaîne peut désormais faire un fork sans perdre sa sécurité, car la couche DA utilisée après le fork reste identique, et les mises à jour deviennent plus simples. La couche d’exécution peut ainsi se concentrer sur l’optimisation de son environnement et de sa vitesse.
Technologie simplifiant le déploiement de chaînes :
Déployer une chaîne était autrefois une opération très exigeante en ressources et en coûts, nécessitant la mise en place d’un consensus et l’incitation des nœuds à rejoindre le réseau. Bien que le développement du PoS et des outils comme Cosmos SDK aient rendu la création de nouvelles blockchains plus accessibles, les développeurs doivent tout de même recruter activement des validateurs.
C’est ici qu’intervient Optimint, introduit par Celestia, pour aider de manière plus efficace les développeurs à déployer leurs chaînes, puisque Celestia fournit un consensus complet et une sécurité robuste. En outre, plusieurs chaînes partageant la même couche DA bénéficient d’un pont entre blockchains nécessitant une confiance minimale. Cela améliore la sécurité des communications entre multiples blockchains. Enfin, Celestia combine l’écosystème ouvert de Cosmos et la sécurité partagée d’Ethereum, ouvrant la voie à un futur multichaînes, ouvert et sécurisé collectivement.
3. Présentation de l’équipe
Mustafa Al-Bassam, PDG, détient un doctorat de l’University College London. Il a auparavant cofondé Chainspace, une plateforme de contrats intelligents rachetée par Facebook. Mustafa est également l’auteur de plusieurs articles pionniers sur la sécurité des systèmes de blockchain à base de sharding.
John Adler, CRO, travaillait auparavant chez ConsenSys en tant que chercheur sur l’évolutivité de la couche 2, notamment sur la phase 2 d’Ethereum 2.0. Adler a exploré avec Mustafa de nouvelles applications autour de la disponibilité des données, devenant ainsi un pionnier dans le développement du concept de roll-up optimiste.
Ismail Khoffi, CTO, est un ingénieur de recherche très reconnu dans l’industrie. En plus de développer des modèles académiques, Khoffi a largement contribué à divers projets, aussi bien traditionnels que blockchain, tels que Google UK et Tendermint.
Nick White, COO, est diplômé d’un master de l’Université Stanford. Avant de rejoindre Celestia, White a cofondé Harmony, un protocole de blockchain axé sur l’infrastructure évolutible, apportant une nouvelle dynamique à la révolution décentralisée. White a également été expert senior en intelligence artificielle au sein de Zeroth.ai, un programme accélérateur pour startups IA en Asie.
4. Investisseurs institutionnels
Celestia a lancé son réseau test « Mamaki », permettant aux utilisateurs d’opérer des nœuds, de recevoir des jetons test, de déléguer des validateurs et d’envoyer des transactions entre portefeuilles. Le lancement du réseau principal est prévu pour début 2023.
Un réseau pour développeurs a été mis en ligne avant le réseau test. Ce réseau comprend trois composants principaux : Optimint, Celestia-app et Celestia-nodes. La mission de Celestia-nodes est d’assurer le consensus et la construction du réseau blockchain, définissant notamment comment les nœuds légers et complets créent de nouveaux blocs, échantillonnent les données à partir des blocs, et synchronisent les nouveaux blocs selon plusieurs dimensions techniques. Dans Optimint, les zones Cosmos seront directement déployées sur Celestia.
5. Communauté
Twitter :
https://twitter.com/CelestiaOrg
5,9 k abonnés
Discord :
https://discord.com/invite/YsnTPcSfWQ
35 491 membres
Telegram :
https://t.me/CelestiaCommunity
9 580 membres
6. Analyse TechFlow
La scalabilité reste l’un des obstacles majeurs à l’adoption généralisée de la technologie blockchain. Bien que de nombreuses solutions de mise à échelle L1 existent, la plupart se concentrent sur la couche de consensus plutôt que sur la disponibilité des données.
Celestia, en tant que blockchain modulaire, construit une blockchain publique où la couche des données est entièrement séparée. Elle permet ainsi aux développeurs de se concentrer sur la conception au-dessus de cette couche, sans avoir à se préoccuper de la gestion des enregistrements de données sous-jacents. Beaucoup croient que ce type d’architecture modulaire pour la disponibilité des données non seulement offrira une mise à l’échelle plus rapide, mais réduira aussi considérablement la difficulté pour les développeurs d’entrer dans l’écosystème web3.
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