対話 Celestia：モジュール化、イーサリアム、そして暗号世界のスケーリングの未来

インタビュー：Jack、BlockBeats、Vision、MetaStone

整理：Sharon、BlockBeats

現在、ブロックチェーンは三重のジレンマに直面しています：スケーラビリティ、安全性、そして分散化の欠如------信頼のないクロスチェーン通信の欠如、取引量が十分に増加した際のRollupスケーラビリティの不足、高いスループットを目指す際に高い安全性と分散化を維持できないこと。これは長年の問題であり、問題の本質は、データを大きすぎず高価なストレージデバイスを使用せずに、安全により小さく軽量なコンテナに保存する方法を見つけることにあります。

今日のほとんどのブロックチェーンはモノリシックであり、ブロックチェーンのコア機能は、実行とコンセンサスが同時に発生し、同じ検証者グループによって実行されます。モノリシックアーキテクチャはスケーラビリティが難しく、各トランザクションはフルノードによって実行されなければならず、ボトルネックが発生します。一方、モジュラー型ブロックチェーンは、4つのコンポーネント（コンセンサス、データの可用性、実行、決済）のうち少なくとも1つを完全に外部チェーンにアウトソーシングするブロックチェーンです。

Celestiaは最初のモジュラー型ブロックチェーンネットワークであり、Web3のためのクラウドコンピューティングネットワークです。これはプラグイン可能なコンセンサスとデータ可用性層であり、誰でも新しいコンセンサスネットワークの立ち上げのオーバーヘッドなしに、迅速に分散型ブロックチェーンを展開できます。業界では、Celestiaはイーサリアム以来、ブロックチェーン業界で最も重要な基盤の革新であると見なされています。イーサリアムもCelestiaも、安全な基盤層を構築しています。今回、BlockBeatsはTOKEN 2049カンファレンスでCelestiaの共同創設者兼COOのNick Whiteに独占インタビューを行い、Celestiaとイーサリアムの関係、そしてCelestiaの背後にあるストーリーを探りました。

Celestiaがなければ、イーサリアムはRollupをスケールできない

この三重のジレンマの中で、スケーラビリティの欠如が最も影響を及ぼしています------ブロックチェーンのスケーラビリティを強化することで、数億人がオンチェーンの窓を開くことができるようになります。これは、イーサリアムを含む現在の主流のブロックチェーンが直面している最大のジレンマです。現在、イーサリアムにはOptimism、ZKsync、Starknetなどのスケーリングソリューションがあります。しかし、これらのスケーリングソリューションは、イーサリアム自体のデータ可用性に大きく依存しています。また、イーサリアムのガス代は依然として高いです。

以前、イーサリアムの創設者Vitalikは、彼が考えるイーサリアムブロックチェーンの究極の形態を描写しました。その中で、RollupとDAによって構築された新しいイーサリアムについて多くのページを費やしました。これは疑いなく、ある程度、イーサリアムの今後10年間の打開策を指し示しています------モジュラー化です。

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BlockBeats：あなたとあなたの背景について教えていただけますか？

Nick：もちろんです。私はNick Whiteです。Celestia Labsの最高執行責任者（COO）です。私たちはCelestiaを構築しています。これは最初のモジュラー型ブロックチェーンネットワークであり、Celestiaはブロックチェーンを構築する新しいパラダイムの支持者です。私たちはもはやすべての機能を1つのプロトコルで完結させようとはせず、プロトコルを異なる層に分割し、各層が特定の機能に集中し、それらの層を再構成してブロックチェーンやアプリケーションを構築できるようにしています。

したがって、Celestiaはスタックのコンセンサスとデータ可用性層に焦点を当て、実行は行いません。実行はRollup（Layer2ソリューションの1つ）によって実現されます。人々はCelestiaの上にRollupを展開でき、Celestiaは人々が構築するためのスケーラブルな分散型ブロックスペースを提供します。ですので、私たちをRollup中心の未来設計の第一層と見なすことができます。

BlockBeats：最初にモジュラー型ブロックチェーンを採用しようとしたのはいつですか？

Nick：すべては2018年と2019年に発表された2つのホワイトペーパーに起因します。最初のホワイトペーパーは、Celestiaの共同創設者Mustafa AlbasanとVitalikによって共同執筆された「データ可用性サンプリングと詐欺証明」（Data Availability Sampling and Fraud Proofs）というものでした。この論文では、ネットワーク内のノード数に応じてロックスペースを拡張できるブロックチェーンを構築できることを示しました。これにより、スケーラビリティの問題が解決されました。

その後、彼は以前の研究を基に「怠け者の台帳」（Lazy Ledger）という別のホワイトペーパーを執筆しました。「怠け者の台帳」はデータ可用性拡張の概念の継続と拡張であり、彼はデータ可用性のみを担当し、トランザクションを実行しないブロックチェーンを構築するという新しいアイデアを提案しました。当時、彼はそれを「クライアントスマートコントラクト」と呼んでいました。

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ブロックチェーンのクライアントは、第一層から独立してトランザクションを実行します。つまり、現在のRollupです。Rollupは実際にはスマートコントラクトとアプリケーションのオフチェーン実行です。したがって、「怠け者の台帳」はモジュラー型ブロックチェーンの概念を導入しました。その後、Rollupが登場したとき、彼は全体のシステムがどのように機能するかをさらに示しました。Rollupは実行層をデータ可用性サンプリングと同様にスケーラブルにすることができます。

MetaStone：イーサリアムのプロジェクトのシャーディングの導入はLayer2のコストを下げるでしょうか？それはCelestiaに影響を与えますか？

Nick：ETHシャーディング、つまりイーサリアムは、実際にはCelestiaが構築している方法を模倣する方向に進んでいます。それ以前は、彼らはETH 2.0、つまりシャーディング技術を構築していましたが、2020年末に彼らは方向転換し、Celestiaの構築方法に従うことを決定しました。時間が経つにつれて、彼らはCelestiaのモデルにますます一致するようにアーキテクチャを調整しています。したがって、Dankshardingは基本的にCelestiaの類似のアイデアを実現する異なる実装方法です。

しかし、いくつかの違いがあります。まず、時間です。Celestiaは数ヶ月以内にリリースされる予定ですが、Dankshardingはまだ設計と研究段階にあり、いつリリースされるかは不明です。彼らは日付を設定していないと思いますが、Proto-Danksharding、つまりEIP-4844はありますが、これはイーサリアムのブロックスペースに一時的なわずかな増加をもたらすだけです。

私たちが見ているLayer2の展開の需要に基づくと、これは必要なスループットを提供するには遠く不十分だと思います。したがって、Celestiaは人々が大量にRollupを展開したいときに登場します。私は、Celestiaがなければ、イーサリアムはRollupをスケールできないと考えています。そして長期的には、Dankshardingが登場したとき、それは単一の第一層に追加されたデータ可用性層に似ているという問題があります。つまり、元のイーサリアムチェーンです。

したがって、イーサリアムには多くの技術的負債と負担があり、その上で開発を行う必要がありますが、Celestiaはゼロから始める機会があります。これにより、そんなに多くの状態膨張が発生しません。私たちは実行を必要とせず、ネットワークは非常に軽量化され、簡素化されていますが、イーサリアムにはそのような贅沢はありません。彼らは依然としてイーサリアムLayer1の負担を背負う必要があります。これが私が見ているいくつかの違いです。

DASはDACよりも信頼性が高い

ユーザーがデータとそのデータが表す資産を安全に所有できるようにし、一般ユーザーの資産の安全性に対するさまざまな懸念を払拭することは、次の10億人をWeb3に導くのに役立ちます。したがって、独立したデータ可用性層はWeb3に不可欠な要素となります。データ可用性DA（Data Availability）は本質的に、軽ノードがコンセンサスに参加せず、すべてのデータを保存する必要もなく、全ネットワークの状態をタイムリーに維持する必要もないことを意味します。

現在存在するDAS（データ可用性サンプリング）とDAC（データ可用性委員会）は、データを検証するための主流の2つの方法です。前者は、いくつかのランダムに選ばれたブロックをダウンロードすることで、ブロックが公開されたかどうかを検証します。後者は、法定人数によって状態の各更新に署名することで、データを受け取ったことを確認します。

業界では、独立したデータ可用性層がパブリックチェーンである場合、主観的な意識を持つ人々のグループで構成される可用性委員会よりも優れていると広く考えられています。なぜなら、十分な委員会メンバーの秘密鍵が盗まれ、オフチェーンデータの可用性が失われると、ユーザーの資金とデータの安全が大きな脅威にさらされるからです。Nickは、Celestiaが現在行っていることは、データ可用性層をより分散化することだと指摘しています------独立したDAパブリックチェーンを提供し、一連の検証ノード、ブロック生成者、コンセンサスメカニズムを持つことで、安全性を向上させています。

MetaStone：DA市場では、すべてのDA層が主に第2層と第3層からのデータを受け入れていますが、私たちは知っています。ほとんどの第3層はデータのステーキングができないため、データをDA層に送信できませんが、Polygonはブリッジを使用してこれらのデータを受信します。これについてどう思いますか？Celestiaは第3層からのデータを受信するためにどのような方法を使用しますか？

Nick：その役割は、ブリッジがCelestia上でデータの可用性を検証することを保証することです。したがって、第三者はデータをCelestiaに公開できますが、その状態更新を別のチェーン、例えばイーサリアムLayer1、Optimism、Polygonなどに公開します。それらのチェーン上の集約契約は、このブリッジを通じてCelestia上でのデータの可用性を検証できます。したがって、私たちはこの点を拡張するのを助けることができます。

MetaStone：現在のDA市場では、EigenLabsもEigenDAを立ち上げました。同時に、EigenLabsはイーサリアムの元の分散ノードを借用して、他のネットワークの安全性を保護し、ノードの操作を減らしています。これについてどう思いますか？

Nick：再担保は興味深いアイデアであり、既存の資金、つまり担保を使用して新しいプロトコルを担保することを可能にします。しかし、これは本質的にブロックチェーンを拡張するものではなく、新しいプロトコルを立ち上げる際に新しいトークンを発行する必要がない方法に過ぎません。EigenDAについての問題は、彼らの設計が実際にはデータ可用性に関するものではないことです。ここでのデータ可用性は、イーサリアム、Danksharding、またはCelestiaを考えるときに思い浮かべるような概念です。EigenDAは単なるデータ可用性委員会、つまりマルチシグアカウントであり、誰かがデータが可用であると教えてくれますが、自分で検証することはできません。したがって、EigenDAは実際にはCelestiaと比較できず、完全に同じ製品ではありません。

もう一つの問題は、彼らが再担保されたETHまたはEigenDA以外のトークンを使用してEigenDAを保護する場合、データ保持攻撃に対して罰則を科すことができないことです。データ保持攻撃は、帰属できない障害であり、イーサリアムLayer1上のスマートコントラクトや他のエンティティにデータが保持されていることを証明できないことを意味します。したがって、誰かが実際にデータを保持した場合、再担保されたETHに対して罰則を科すことができません。これにより、実際にはEigenDAに対してコストゼロで攻撃することが可能になります。したがって、私はこれが設計上の深刻な問題だと思います。これが私のEigenDAに対する見解です。

MetaStone：データを検証する過程で、一部のオフチェーンデータ可用性層はDACを使用してデータを保護することを選択し、他のデータ層はDASを使用することを選択しています。DACとDASについてどう思いますか？

Nick：ブロックチェーンは実際には検証可能なコンピュータです。したがって、他の人、例えば委員会を信頼する必要はありません。なぜなら、分散化の目的は、最終ユーザーがチェーンを検証することによって実現されるからです。したがって、データ可用性委員会は実際にはブロックチェーンではありません。DACを使用する場合、定義上、委員会を信頼しなければならないからです。それに対して、データ可用性サンプリングは、サンプリングを行うことによってチェーンを直接検証する方法です。したがって、検証可能性の観点から見ると、これは本当のブロックチェーンです。Celestiaの検証者を信頼する必要はなく、自分で検証できます。彼らがあなたを欺こうとしたり、共謀したりしても、あなたを騙すことはできません。これは根本的な違いであり、非常に重要です。人々はこれを認識すべきです。これが私が以前に言ったことでもあり、EigenDAはDACであるため、Celestiaとは同じではなく、実際には比較できません。

BlockBeats：ネットワーク内のノードの増減に対して、DASはより多くの利点がありますか？

Nick：もちろんです。Celestiaのようなネットワークのスーパー能力の1つは、データ可用性サンプリングを採用しているため、ネットワーク内のノードが増えるとブロックのサイズを増やすことができるということです。これは非常に強力です。なぜなら、モノリシックチェーンでは、ノードをどれだけ多くの人が運営していても、同じブロックサイズしか使用できないからです。しかし、Celestiaでは、より多くのノードが参加し、サンプリングが始まると、実際にブロックのサイズを増やすことができます。

私たちは、ユーザーが自分のウォレットやブラウザでノードを運営する文化を作りたいと考えています。これは、より多くのユーザーがネットワークに参加するにつれてノードの数が増え、ブロックが大きくなり、新しいユーザーや新しいアプリケーションにより多くのブロックスペースを提供できることを意味します。したがって、ここにはポジティブなフィードバックループが存在し、ユーザーは実際に自分のアプリケーションに拡張の規模を提供します。

未来はKZGコミットメントを使用するかもしれない

量子重力ブリッジ（Quantum Gravity Bridge、以下QGB）は、Celestiaとイーサリアムの間のデータ可用性ブリッジであり、Celestiaがイーサリアム上に展開し、イーサリアムLayer2のオペレーターが彼らの転送データをCelestiaネットワークに公開できるようにします。Celestiaのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）検証者がそれをブロックに入れます。その後、これらのデータはデータ可用性証明の形式でCelestiaからイーサリアムに転送されます。この証明は、Celestiaの検証者が署名したL2データのメルクルルート（Merkle root）であり、データがCelestia上で可用であることを証明します。

QGB契約は、CelestiaからのDA証明の署名を検証します。したがって、イーサリアム上のLayer2契約がその状態を更新するとき、それはイーサリアムに公開された転送データに依存せず、DAブリッジ契約を照会してCelestia上で正しいデータが提供されているかどうかを確認します。この契約は、以前にそれに転送された有効な証明に対して肯定的な応答を返し、そうでなければ否定的な応答を返します。Nickは、CelestiaがイーサリアムLayer2に高スループットのデータ可用性を提供し、その安全性は他のオフチェーンデータ可用性ソリューションよりも高く、コストも安いと指摘しています。

BlockBeats：量子重力ブリッジに関して、EigenDAのコストと比較して、より高価ですか、それとも安価ですか？

Nick：EigenDAの問題の1つは、彼らが実際にそれをどのように構築するかについての情報を公開していないことです。したがって、コードがなければ、それがどのようなものになるかを知るのは難しいです。私の考えでは、EigenDAに関しては、彼らの構築方法に応じて高価な証明コストが発生する可能性があります。なぜなら、KZGコミットメント（Kate-Zaverucha-Goldberg、多項式コミットメントスキーム）を生成し、イーサリアム上で署名を検証する必要があるからです。例えば、各バッチごとに一連の署名を検証しなければならないので、実際には大量のガスを消費する可能性があります。QGBの利点は、私たちがそれを設計した方法がガスコストを最小化するために特別に設計されていることです。

まず、バッチ処理があります。複数のCelestiaブロックがあり、それらが1つのブロックにバッチ処理され、コミットメントが生成され、署名され、イーサリアムに公開されます。したがって、各ブロックを渡して検証する必要はなく、1つのバッチで操作を行うだけで済み、コミットメントのガスコストを大幅に削減します。

次に、私たちはゼロ知識QGBを構築しており、これによりすべての署名をゼロ知識証明で検証し、イーサリアムLayer1でのコミットメントのガスコストをさらに削減します。なぜなら、イーサリアムLayer1でのコミットメントの検証のガスコストは、すべてのオフチェーンDAにとって大きな負担だからです。さらに、CelestiaとEigenDAでデータに支払う実際のDAコストもあり、今のところそれがどれくらいかかるかはわかりません。私はコストが非常に非常に低いと思います。どちらのケースでも非常に低く、Celestiaが突然混雑するか、他の状況がコストを非常に高くする場合を除いて、異なる要因にはならないと思います。

BlockBeats：KZGについて言及されましたが、なぜCelestiaはまだKZGを使用していないのですか？その背後にはどのような考えがありますか？

Nick：はい、KZGコミットメントの問題は、それらがまだかなり新しく、計算速度が非常に遅いことです。したがって、KZGコミットメントを使用すると、ブロックを作成するコストが高くなります。また、ブロックサイズが大きくなるにつれて、ますます多くの開放値を計算する必要があり、速度が遅くなります。したがって、Celestiaは非常に実用的な決定を下し、通常のメルクルツリー（ハッシュツリー）を使用し、詐欺証明と組み合わせています。

しかし、実際に実行可能になる場合、私たちはそれをKZGコミットメントに簡単に置き換えることができます。数週間前、SBC（ブロックチェーン科学会議）で、イーサリアム財団の研究者Dankrad FeistがKZGハードウェアアクセラレーションに関する有望な研究を共有しました。私たちはこの分野の状況を注視しており、何らかの変化や改善があれば、完全に置き換えることを検討します。しかし、KZGは多くの複雑さを追加するため、これは挑戦です。

BlockBeats：Rollkit（モジュラー型のrollupフレームワーク）についていくつか質問したいのですが、Rollkitは将来的にどのような役割を果たすと思いますか？

Nick：まず、人々が知っておくべきことは、Celestiaは完全に中立であるということです。実際、私たちは現在、ほぼすべてのrollup SDKと協力して、CelestiaをDAオプションとして統合しています。私たちはオープンソースのrollupフレームワークがないときからRollkitを開始しました。なぜなら、その時点ではLayer2がありましたが、彼らは皆、自分たちの単一のものを構築しようとしており、誰でも自分のrollupを構築できるソフトウェアSDKを構築しようとはしていなかったからです。これが私たちがRollkitを孵化させた理由です。

私が考えるRollkitのユニークな点の1つは、イーサリアムにバインドされず、スマートコントラクトの決済の概念に関与しない形で設計されていることです。したがって、Sovereign rollupを実行するのに適しています。もう1つの重要な側面は、Sovereign RollkitがABCI（Application BlockChain Interface、ブロックチェーンアプリケーションインターフェース）と互換性があるため、ABCI互換のCosmos SDKアプリケーションや実行環境と互換性があります。

人々は多くの異なる仮想マシンを使用し、それをABCIと互換性を持たせ、Rollkit上で起動できるようにしています。これは非常に重要です。なぜなら、rollupを構築するための別のエコシステムプロジェクトを開くからです。もう1つ素晴らしいことは、RollkitチームがCosmos SDKアプリケーションのために詐欺証明システムを構築していることです。したがって、実際にRollkit上で楽観的なrollupを構築することができ、非常に興奮しています。

BlockBeats：中国の開発者や業界関係者に何か言いたいことはありますか？

Nick：私たちは中国での存在をもっと増やしたいと非常に興奮しています。そして、私たちは非常に早い段階から、中国がブロックチェーンと暗号通貨の起源において非常に重要な役割を果たしてきたことを知っています。中国には非常に多くの才能あるエンジニアとユーザーがいて、中国コミュニティは情熱に満ちています。したがって、私たちはそれに接触し、参加することを非常に楽しみにしています。私はかつて香港に1年半住んでおり、中国各地を何度も旅行しました。私は中国文化が大好きで、中国の人々の心構えを本当に評価しています。彼らは情熱に満ち、ビルダーの心構えと闘志を持っています。これが私が非常に好きな点です。