Aperçu de l'avenir : Celestia et les blockchains modulaires
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Aperçu de l'avenir : Celestia et les blockchains modulaires
Une blockchain modulaire est une blockchain qui sépare les composants d'exécution, de consensus et de disponibilité des données.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : RainandCoffee
Traduction : 0xbread, TechFlow
Protocole modulaire VS logiciel modulaire
Avant d’étudier les blockchains spécifiques aux applications modulaires, il est essentiel de distinguer d’abord entre protocole modulaire et logiciel modulaire.
Commençons par comprendre qu'une blockchain construite à l’aide d’un logiciel modulaire n’est pas nécessairement une blockchain modulaire au niveau du protocole. En effet, même si elle est bâtie sur un logiciel modulaire, une telle chaîne peut continuer à gérer elle-même la validation (consensus), la disponibilité des données (data availability) et l’exécution, ce qui signifie que le protocole reste monolithique.
Un exemple de chaîne construite avec un logiciel modulaire est celle développée à l’aide du Cosmos SDK/Tendermint (comme Cosmos ou Osmosis). Bien qu’elle soit spécifique à une application, elle n’est pas modulaire. Un autre exemple est la C-Chain d’AVAX, car elle traite seule les trois couches. Alors, comment transformer cela en protocole modulaire plutôt qu’en un protocole individuel construit avec un logiciel modulaire ?
Celestia résout ce problème. Sur Celestia, vous avez un protocole modulaire, car il ne gère que la disponibilité des données (DA). L’architecture de Celestia permet aux couches d’exécution et de règlement de s’ancrent à la couche DA de Celestia.
Outre Celestia, existe-t-il actuellement d’autres exemples de protocoles modulaires ? Oui. Les sidechains comme Arbitrum et ZKSync sont aussi des protocoles modulaires, car elles ne traitent que l’exécution et dépendent d'autres chaînes (dans ce cas, Ethereum) pour le consensus, la disponibilité des données et le règlement.
Architecture monolithique vs modulaire
Les chaînes « monolithiques-modulaires » d'aujourd'hui divisent le logiciel blockchain en parties modulaires, tandis que les chaînes modulaires segmentent le protocole blockchain en couches spécialisées distinctes. La raison en est que, dans une architecture monolithique, la croissance devient difficile avec le temps, car tout devient de plus en plus volumineux et complexe.
Chaînes spécifiques aux applications modulaires
Pour expliquer ce qu’est une chaîne spécifique à une application modulaire, nous examinerons d’abord le fonctionnement de la plupart des blockchains existantes, puis la manière dont Cosmos construit des applications en tant que chaînes souveraines, et enfin le cadre de chaînes applicatives modulaires que Celestia développe actuellement.
Actuellement, la majorité des applications décentralisées (dApp) sont construites au-dessus de blockchains existantes utilisant des machines virtuelles comme l'EVM, par exemple Ethereum. Jusqu’à récemment, c’était la meilleure méthode disponible. Toutefois, avec la sortie du Cosmos SDK et de son moteur de consensus Tendermint, une nouvelle approche de création de dApps a émergé : les chaînes souveraines spécifiques à une application.
Architecture de Cosmos
Dans Cosmos, la partie « application » de la blockchain n’est pas une machine virtuelle sur laquelle on construit des dApps, mais permet de créer des dApps directement comme composants applicatifs de la blockchain elle-même — ce qu’on appelle des blockchains spécifiques à une application. En développant votre dApp comme une blockchain souveraine, vous définissez uniquement les types de transactions et fonctions de transition d'état nécessaires à votre application. Cela garantit que la chaîne atteint toujours le même état final, ce qui améliore considérablement sa vitesse et sa scalabilité.
Alors, quel est l'avantage de Celestia ? Celestia va encore plus loin en créant des chaînes spécifiques aux applications modulaires. Comment y parvient-elle ? Celestia fournit une couche de disponibilité des données (DA) pour les blockchains, y compris pour les rollups. Il s'agit d'une blockchain où la couche de consensus et celle d'exécution sont séparées, car elle ne propose pas d'environnement de contrats intelligents comme Ethereum, mais uniquement le consensus et la disponibilité des données. Cela signifie que Celestia fournit la couche DA, tandis que d'autres peuvent construire leurs propres couches d’exécution et de contrats intelligents par-dessus. Toutes les couches construites au-dessus doivent vérifier que leurs blocs sont inclus dans la chaîne de disponibilité des données de Celestia, permettant ainsi une validation hautement sécurisée avec une confiance minimale.
Nous pouvons donc conclure que les blockchains modulaires consistent à séparer les composants fondamentaux d’une blockchain unique et à les exécuter sur des couches distinctes partageant une même couche DA.
Stratification
Couche de disponibilité des données (Data Availability Layer)
La disponibilité des données (DA) nous permet de vérifier avec une très haute probabilité que toutes les données d’un bloc ont été publiées, simplement en téléchargeant une petite partie de celui-ci. Une couche DA est nécessaire pour détecter les fraudes et recréer intégralement la chaîne. Pourquoi la couche DA est-elle importante ?
Parce que les rollups dépendent de la disponibilité des données pour assurer leur sécurité. De même, l’interopérabilité entre chaînes repose souvent sur des clients légers, généralement peu sûrs car ils reposent sur une hypothèse de majorité. En revanche, chez Celestia, les clients légers DA n’ont pas besoin de cette hypothèse (car ils ne valident pas les transactions, mais seulement la présence du consensus et la disponibilité des données), offrant ainsi une interopérabilité sécurisée. La couche de base (couche DA) garantit uniquement la disponibilité des messages, sans garantir ni le règlement ni l’exécution.
Couche de règlement/exécution (Rollups sur rollups)
La couche de règlement des rollups est une chaîne sur laquelle les rollups disposent d’un pont bidirectionnel à confiance minimale via des contrats (comme les rollups sur Ethereum). Cela permet un transfert de jetons entre un rollup et la couche de règlement, ou entre rollups via cette dernière, avec une confiance minimale.
Comme mentionné précédemment, la plupart des rollups utilisent actuellement la blockchain principale d’Ethereum pour le règlement. Toutefois, Ethereum n’est pas une couche de règlement idéale pour les rollups, car elle est partagée avec d’autres applications non-rollups réalisant des transactions de contrats intelligents. Comparée à une couche de règlement spécialisée, Ethereum est moins efficace et moins évolutive. Une couche de règlement idéale dédiée aux rollups serait conçue uniquement pour autoriser ses propres contrats intelligents, les transferts simples entre rollups, et obliger les applications non-rollups à utiliser la couche d’exécution.
Un rollup de règlement offrirait une solution à faible surcoût pour les rollups d’exécution afin de démarrer leur réseau, car le lancement et l’exploitation des rollups impliquent actuellement des coûts élevés. Ainsi, les transactions sont exécutées par les applications construites au-dessus, rendant le système extrêmement évolutif, ce qui signifie que la couche intermédiaire (règlement) pourrait être un rollup ayant lui-même ses propres rollups.
Dans une blockchain classique, les couches de consensus et d’exécution se trouvent au même niveau et sont gérées par le même ensemble de validateurs. En revanche, Celestia sépare ces deux couches, permettant aux développeurs de déployer leur propre couche d’exécution au-dessus de la couche DA de Celestia.
La couche d’exécution existera comme une blockchain indépendante, où chaque équipe peut choisir ses spécialisations et optimisations.
La couche d’exécution sera composée de diverses chaînes d’exécution, qu’il s’agisse d’EVM (sur CEVMOS) ou de rollups Cosmos SDK. Les rollups offrent de la scalabilité aux développeurs et aux utilisateurs, car les protocoles s’exécutent au niveau de la chaîne de couche 1.
Concernant les rollups Ethereum, actuellement tous les rollups sur Ethereum exécutent des contrats sur Ethereum, où tous les actifs sont confirmés sur la couche de règlement. La plupart des rollups souhaitent garder cette configuration lorsqu'ils lancent sur un autre protocole. Cevmos (Celestia, EVMos, CosmOS) rendra cela possible.
Souveraineté
Un autre avantage majeur des blockchains modulaires est leur multi-souveraineté. En utilisant une blockchain modulaire, la gouvernance peut être déléguée à votre application sans chevauchement avec d'autres. Si un problème survient dans votre application, sa gouvernance peut le corriger sans perturber les autres applications du cluster. Auparavant, si une dApp construite sur Ethereum était piratée et que des fonds étaient volés, il était impossible de récupérer les pertes si la gouvernance ne l’approuvait pas. Pour corriger cela, il fallait effectuer un hard fork de toute la chaîne. Forker l’EVM signifie également forker la couche de consensus, ce qui crée une chaîne moins sécurisée que l’originale, dissuadant potentiellement les utilisateurs.
Hard fork sur une chaîne monolithique vs chaîne modulaire sans forker la couche de consensus
Avec Celestia, vous pouvez maintenant forker le rollup construit au-dessus. Sur Ethereum, vous ne pouvez pas forker un rollup sans forker toute la chaîne Ethereum, car elle sert de couche de règlement. Sur Celestia, les rollups n’utilisent pas Celestia comme couche de règlement, permettant ainsi l’existence simultanée de plusieurs forks, encourageant ainsi l’expérimentation et ouvrant la voie à de nouvelles idées.
Comparaison
Comment les blockchains modulaires se comparent-elles aux blockchains monolithiques ? Prenons l’exemple d’une blockchain non modulaire construite avec un logiciel modulaire, comme Avalanche. Dans le cas d’Avalanche, les sous-réseaux sont des chaînes indépendantes sans sécurité partagée ; chaque nouveau sous-réseau doit amorcer son propre réseau de consensus.
Tous les sous-réseaux Avalanche gèrent eux-mêmes le consensus, la disponibilité des données et l’exécution. Ils restent donc des entités monolithiques, car modulariser consiste justement à diviser ces fonctions en couches séparées.
Nous pouvons donc conclure que les autres chaînes actuelles utilisant certains logiciels modulaires ne sont pas de véritables protocoles modulaires, mais plutôt des prototypes (Ethereum avec rollups) ou pseudo-modulaires (AVAX).
Conclusion
Nous pouvons définir une blockchain modulaire comme une blockchain qui sépare les composants d’exécution, de consensus et de disponibilité des données, contrairement à une blockchain monolithique qui gère les trois elle-même. Cela signifie que Celestia est une blockchain modulaire, car elle ne gère que la DA, tandis que les rollups construits au-dessus prennent en charge l’exécution et le règlement. Ainsi, les vraies blockchains modulaires permettent :
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Sécurité partagée
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Lancer de nouvelles chaînes sans amorcer un nouveau réseau de consensus
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S’échelonner sans augmenter les exigences pour les nœuds
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