À l'intérieur de l'architecture de Celestia
Ce module explore les fondations techniques de Celestia, y compris ses fonctions principales, la conception du validateur et les mécanismes de l'échantillonnage de disponibilité des données (DAS). Il explique comment Celestia stocke les données sous forme de blobs, comment Blobstream permet des intégrations inter-chaînes avec Ethereum, et comment le réseau maintient la décentralisation et la résistance à la censure. Le module illustre comment Celestia parvient à une évolutivité sans compromettre la confiance ou l'accessibilité.
Rôles clés — Ce que Celestia fait réellement
Celestia remplit deux fonctions fondamentales au sein de la pile blockchain : le consensus et la disponibilité des données. Elle omet délibérément l'exécution de contrats intelligents, le stockage d'état et la logique de règlement. Cette portée étroite n'est pas une limitation, mais une décision architecturale consciente qui s'aligne avec la conception modulaire de Celestia. En se spécialisant dans seulement deux rôles, Celestia atteint une plus grande scalabilité, efficacité et flexibilité pour les chaînes externes qui dépendent d'elle en tant que couche fondamentale.
Consensus Sans Exécution
Dans Celestia, le consensus fait référence au processus d'ordonnancement des blocs et de garantie que les validateurs sont d'accord sur l'ordre et l'inclusion des blocs de données. Celestia utilise un algorithme de consensus tolérant aux fautes byzantines (BFT) dérivé de Tendermint, qui est bien testé et conçu pour maintenir la sécurité du réseau même en présence de nœuds défectueux ou malveillants.
La différence cruciale entre Celestia et une chaîne Layer 1 traditionnelle comme Ethereum est que les validateurs de Celestia n'interprètent pas ou n'exécutent pas les transactions qu'ils reçoivent. Ils s'accordent simplement sur l'ordre dans lequel les données apparaissent et confirment qu'elles sont publiées. Cela réduit la charge informatique sur les validateurs et élimine le besoin de calcul étatique, permettant une production de blocs plus rapide et plus évolutive.
La disponibilité des données en tant que fonction principale
Le deuxième rôle principal de Celestia est la disponibilité des données, garantissant que toutes les données publiées (généralement des blobs de transaction à partir de chaînes externes) sont accessibles à tous dans le réseau. La disponibilité des données est une exigence fondamentale pour tout système de blockchain car les utilisateurs et les clients légers doivent pouvoir vérifier que les données derrière chaque bloc sont complètes et non censurées ou retenues.
Celestia introduit une nouvelle solution à ce défi grâce à l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS), qui permet aux clients légers de vérifier de manière probabiliste qu'un bloc complet de données est disponible en échantillonnant de petites parties des données choisies au hasard. Cela signifie que même les appareils avec une bande passante et un stockage limités peuvent vérifier de manière indépendante que la chaîne fonctionne honnêtement, améliorant significativement la décentralisation et abaissant la barrière à la participation au réseau.
Infrastructure sans état par conception
Celestia ne maintient pas d'état global ou ne suit pas les soldes des utilisateurs, les contrats intelligents ou les résultats d'exécution. Il ne valide pas si une transaction est correcte, ni ne fournit de logique pour la résolution des litiges ou la finalité de règlement. Ces responsabilités sont entièrement déléguées aux couches d'exécution construites sur Celestia, qu'il s'agisse de rollups polyvalents, de chaînes spécifiques à un domaine ou d'instances expérimentales de blockchain.
En conséquence, Celestia fonctionne comme une couche d'infrastructure sans État. Il publie et organise des données mais reste agnostique à leur contenu. Cela permet aux développeurs d'applications de construire des chaînes hautement personnalisées en utilisant leurs machines virtuelles préférées (comme EVM, WASM ou SVM), des règles de consensus et des modèles de gouvernance, tout en tirant parti de la couche de publication sécurisée et évolutive de Celestia.
Activer un écosystème modulaire
Parce que Celestia découple le consensus et la disponibilité des données de l'exécution et du règlement, il permet la création d'un écosystème blockchain modulaire. Les développeurs peuvent lancer des environnements d'exécution (par exemple, rollups ou chaînes souveraines) sans avoir besoin de construire un protocole de consensus complet ou de se soucier de la disponibilité des données. Ces composants interagissent avec Celestia en tant que couche de base, comptant sur elle pour ordonner et publier leurs données de bloc.
Cette approche élimine le besoin que les blockchains de couche 1 soient des systèmes universels. Au lieu de cela, elle favorise la mise à l'échelle horizontale, où de nombreuses chaînes indépendantes peuvent fonctionner en parallèle tout en partageant une couche de données légère et commune.
Échantillonnage de disponibilité des données (DAS)
Dans les systèmes de blockchain, la disponibilité des données fait référence à la garantie que toutes les données de bloc sont accessibles à tous les participants du réseau. Cela est essentiel car, sans accès aux données sous-jacentes, les utilisateurs et les validateurs ne peuvent pas vérifier que les transactions d'un bloc sont valides. Même une petite partie des données de bloc étant retenue, il devient impossible de prouver si une activité malveillante a eu lieu.
Dans les blockchains monolithiques traditionnelles, les nœuds complets résolvent ce problème en téléchargeant et en stockant toutes les données de bloc. Cependant, cette approche devient de plus en plus impraticable à mesure que la taille des blocs augmente. Avec l'augmentation du coût de stockage et de transmission des données, moins de participants peuvent se permettre de faire fonctionner des nœuds complets, ce qui compromet la décentralisation et accroît la dépendance vis-à-vis des fournisseurs d'infrastructure centralisés.
Celestia aborde ce problème en utilisant une technique appelée Data Availability Sampling (DAS). Le DAS permet aux clients légers - des nœuds qui ne stockent pas l'historique complet de la blockchain - de vérifier que toutes les données de bloc sont disponibles sans télécharger l'ensemble des données. Cette innovation est au cœur de la scalabilité et de l'architecture modulaire de Celestia.
Comment fonctionne DAS
DAS s'appuie sur une combinaison de codage d'effacement et d'échantillonnage aléatoire. Lorsqu'un bloc est créé sur Celestia, ses données sont divisées en petits morceaux, encodées à l'aide d'un codage d'effacement et disposées en un carré de données bidimensionnel. Le codage d'effacement introduit une redondance, permettant de reconstruire les données d'origine même si certaines parties sont manquantes. Cela ressemble à la façon dont la redondance des données fonctionne dans les systèmes de stockage distribué.
Une fois que le carré de données est construit et publié, les clients légers n'ont pas besoin de télécharger l'intégralité du carré. Au lieu de cela, ils demandent de manière aléatoire de petites portions (ou "échantillons") des données. Si le producteur de blocs est honnête et que les données sont réellement disponibles, alors un nombre suffisamment grand d'échantillons aléatoires renverront avec succès. Si une partie du bloc est manquante ou retenue, alors la probabilité de détection devient élevée à mesure que davantage de clients effectuent des échantillonnages.
Les propriétés mathématiques du codage d'effacement et de la théorie de l'échantillonnage garantissent que les clients légers peuvent détecter les données non disponibles ou incomplètes avec un niveau de confiance élevé, sans avoir besoin de faire confiance à un validateur particulier ou à un nœud complet. Cela fait de DAS une solution minimisant la confiance au problème de disponibilité des données.
Mise à l'échelle sans compromettre la décentralisation
Le principal avantage de DAS est qu'il permet à Celestia de prendre en charge des tailles de bloc plus importantes et un débit de données plus élevé sans augmenter les exigences matérielles pour les participants du réseau. Les clients légers peuvent fonctionner sur des appareils grand public, y compris des téléphones mobiles et des systèmes embarqués, tout en vérifiant que les données de bloc sont publiées correctement.
Cette capacité à vérifier la disponibilité des données sans télécharger des blocs complets est ce qui permet une scalabilité horizontale. Au lieu d'une seule chaîne gérant toute l'exécution, des milliers de chaînes indépendantes (comme des rollups ou des chaînes souveraines) peuvent publier leurs données sur Celestia, et les utilisateurs peuvent vérifier ces données sans exécuter une infrastructure coûteuse. Ce design soutient un écosystème multi-chaînes décentralisé et évolutif.
Assumptions de sécurité et de confiance
DAS ne supprime pas le besoin de consensus ou de validateurs honnêtes, mais il réduit considérablement les hypothèses de confiance nécessaires pour vérifier que le système fonctionne correctement. Les clients légers n'ont pas besoin de faire confiance aux producteurs de blocs ou de compter sur des API centralisées. Ils échantillonnent indépendamment le réseau et peuvent détecter toute tentative de censure ou de dissimulation de données. Cela soutient la résistance à la censure et renforce le modèle de sécurité des chaînes qui utilisent Celestia pour la disponibilité des données.
DAS rend également plus difficile pour les validateurs malveillants de s'en sortir en publiant des blocs incomplets. Comme la détection est probabiliste et décentralisée, un attaquant ne peut pas prédire quelles parties du bloc seront échantillonnées. Même si seuls quelques clients effectuent des échantillonnages, les chances de détection restent élevées.
Blobs and Blobstream
Blob
Dans Celestia, les données ne sont pas structurées comme des transactions de blockchain traditionnelles. Au lieu de cela, elles sont stockées et publiées sous forme de blobs, ce qui signifie objets binaires volumineux. Un blob est une pièce opaque de données—Celestia n'interprète ni ne valide son contenu. Les blobs sont simplement enregistrés sur la blockchain pour l'ordonnancement et la disponibilité.
Il s'agit d'un départ par rapport aux chaînes Layer 1 conventionnelles telles qu'Ethereum, où chaque transaction contient à la fois des données et de la logique que la chaîne doit interpréter et exécuter. Celestia évite complètement l'exécution. Il traite les blobs comme des charges utiles soumises par des chaînes externes (telles que les rollups) et garantit uniquement que ces blobs sont disponibles et placés dans le bon ordre.
Les blobs offrent une abstraction efficace et minimale pour publier des données de bloc. Comme les validateurs de Celestia ne sont pas tenus de comprendre le contenu du blob, le réseau atteint une plus grande évolutivité et neutralité. Les environnements d'exécution construits sur Celestia peuvent définir leurs propres formats, machines virtuelles et règles de consensus sans contraintes de la couche de base.
Lorsqu'un rollup ou une chaîne souveraine soumet des données à Celestia, il emballe son lot de transactions dans un blob. Ce blob est ensuite posté sur la couche de disponibilité des données de Celestia et inclus dans un bloc. Chaque blob se voit attribuer un espace de noms - un identifiant unique qui permet aux clients de filtrer et de récupérer les blobs pertinents pour leur chaîne spécifique.
Le blob est divisé en parts plus petites, codées en effacement, et disposées dans un carré de données bidimensionnel. Cette structure permet aux clients légers d'effectuer un échantillonnage de disponibilité des données (DAS), garantissant que l'ensemble du blob est accessible sans télécharger chaque part. Une fois posté avec succès, le blob devient un enregistrement permanent et ordonné sur Celestia, accessible à toute personne utilisant un client ou un vérificateur.
Flux de blob
Blobstream est le mécanisme de Celestia pour relayer ses blobs vers d'autres réseaux blockchain. Il agit comme un pont de disponibilité des données, permettant aux rollups de couche 2 ou à d'autres environnements d'exécution d'utiliser Celestia pour la publication de données, tout en s'appuyant toujours sur une chaîne séparée - généralement Ethereum - pour le règlement et les preuves de fraude.
En pratique, Blobstream permet aux contrats intelligents Ethereum de vérifier qu'un blob donné a effectivement été publié sur Celestia et rendu disponible. Il y parvient en utilisant des clients légers et des preuves cryptographiques qui relient les en-têtes de blocs et les espaces de noms de Celestia à Ethereum. Cela permet aux rollups basés sur Ethereum de bénéficier de la couche de données évolutive de Celestia sans renoncer à la sécurité et aux garanties de règlement d'Ethereum.
Plusieurs projets utilisent déjà Blobstream pour séparer leur logique d'exécution de la disponibilité des données. Par exemple, Manta Pacific, une chaîne Layer 2 zkEVM, utilise Celestia comme couche de disponibilité des données via Blobstream, tout en continuant à régler sur Ethereum. Cette approche permet de réduire les frais et d'accélérer la publication des blocs tout en maintenant la compatibilité avec l'écosystème de contrats intelligents d'Ethereum.
Blobstream crée efficacement un modèle hybride : l'exécution s'effectue sur un rollup haute performance, la disponibilité des données est externalisée vers Celestia, et le règlement reste ancré dans Ethereum. Cette architecture met en évidence comment Celestia peut être utilisé non seulement pour les rollups souverains, mais aussi pour les L2 basés sur Ethereum cherchant à décharger les opérations gourmandes en bande passante.
Modèle de sécurité et de décentralisation
Sécurité basée sur un validateur avec preuve d’enjeu
Celestia fonctionne selon un modèle de consensus de preuve d'enjeu, utilisant une variante de l'algorithme BFT (Byzantine Fault Tolerant) Tendermint. Les validateurs du réseau misent sur le jeton natif de Celestia, TIA, pour participer à la production de blocs et au processus de consensus. Ces validateurs sont responsables de proposer et de signer des blocs contenant des blocs de données soumis par des rollups et d'autres chaînes.
L'utilisation de la preuve d'enjeu aligne les incitations entre les participants du réseau et la sécurité du protocole. Les validateurs sont récompensés pour un comportement honnête et pénalisés pour des actions malveillantes telles que la double signature ou le manquement à participer au consensus. Ce mécanisme économique garantit que les validateurs agissent dans l'intérêt supérieur du réseau et fournit une base solide pour l'ordonnancement et la sécurisation des données publiées.
Contrairement aux chaînes traditionnelles, les validateurs de Celestia n'exécutent pas les transactions ou ne suivent pas l'état global. Leurs responsabilités se limitent à vérifier les signatures, à ordonner les blocs de données, et à s'assurer que les blocs répondent aux exigences de formatage et de disponibilité des données. Cela réduit leur charge computationnelle, permettant au réseau de s'étendre sans accroître les besoins matériels.
Clients légers et vérification minimisée de la confiance
L'une des caractéristiques de sécurité les plus importantes de Celestia est son support pour les clients légers - des nœuds qui ne stockent pas l'historique complet de la blockchain ou n'exécutent pas les transactions, mais vérifient toujours l'inclusion des blocs et la disponibilité des données. En utilisant l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS), les clients légers peuvent confirmer indépendamment que toutes les données de bloc sont accessibles sans les télécharger intégralement.
Cela signifie que les utilisateurs et les chaînes d’applications n’ont pas besoin de faire confiance à des nœuds complets ou de s’appuyer sur des fournisseurs d’infrastructure centralisés pour garantir l’intégrité du réseau. Ils peuvent faire fonctionner leurs propres clients légers sur des appareils de tous les jours, tels que des smartphones ou des ordinateurs portables grand public, tout en vérifiant que Celestia fonctionne honnêtement.
Ce modèle améliore considérablement la décentralisation. Dans de nombreuses blockchains, les nœuds complets sont devenus prohibitivement coûteux à exécuter, concentrant le pouvoir de validation entre quelques mains. La vérification légère de Celestia rend la participation au réseau accessible à un plus large éventail d'utilisateurs, renforçant la robustesse et la distribution de la confiance.
Résistance à la censure grâce à DAS
La résistance à la censure est une propriété essentielle pour tout réseau blockchain. Elle garantit que tous les utilisateurs peuvent publier des données et qu'aucune entité ne peut supprimer ou cacher sélectivement des transactions. Dans Celestia, l'échantillonnage de la disponibilité des données joue un rôle central dans la protection contre la censure.
Parce que les blocs de données sont divisés en petites pièces et encodés de manière redondante à l'aide d'un codage d'effacement, un validateur malveillant devrait retenir une part importante d'un bloc pour le censurer avec succès. Cependant, DAS rend un tel comportement facilement détectable. Les clients légers demandent des parts aléatoires de données et, s'il manque une partie du bloc, les clients peuvent signaler le bloc comme incomplet ou non disponible.
Ce système crée une incitation puissante pour les validateurs à publier des données complètes et honnêtes. La nature probabiliste de DAS garantit que même une censure partielle est susceptible d'être détectée, surtout lorsque le nombre de clients d'échantillonnage augmente.
Faibles exigences matérielles et participation accessible
Une autre dimension de la décentralisation est l'accessibilité matérielle. Dans de nombreux réseaux blockchain, le coût de l'exécution d'un validateur ou d'un nœud complet comprend un stockage, une bande passante et une puissance de calcul importants. Cela soulève des barrières pour les utilisateurs quotidiens et concentre les responsabilités de validation parmi un petit nombre d'acteurs institutionnels.
La conception minimaliste de Celestia évite ces problèmes. Les validateurs n'exécutent pas d'opérations et les clients légers n'ont pas besoin de stocker l'intégralité de la chaîne. Le résultat est un réseau qui peut être sécurisé et vérifié à l'aide de matériel standard, sans équipement spécialisé ou coûteux. Cela permet une participation plus large à travers les géographies et les niveaux de revenus, contribuant à un réseau plus sain et plus décentralisé.
Leçon 1:L'évolution de l'architecture de la blockchain
Leçon 2:Comprendre le rôle de Celestia dans la conception modulaire
Leçon 3:À l'intérieur de l'architecture de Celestia
Leçon 4:Celestia en action - Écosystème et cas d'utilisation
Leçon 5:Perspectives, Défis & Paysage Concurrentiel
À l'intérieur de l'architecture de Celestia
Ce module explore les fondations techniques de Celestia, y compris ses fonctions principales, la conception du validateur et les mécanismes de l'échantillonnage de disponibilité des données (DAS). Il explique comment Celestia stocke les données sous forme de blobs, comment Blobstream permet des intégrations inter-chaînes avec Ethereum, et comment le réseau maintient la décentralisation et la résistance à la censure. Le module illustre comment Celestia parvient à une évolutivité sans compromettre la confiance ou l'accessibilité.
Rôles clés — Ce que Celestia fait réellement
Celestia remplit deux fonctions fondamentales au sein de la pile blockchain : le consensus et la disponibilité des données. Elle omet délibérément l'exécution de contrats intelligents, le stockage d'état et la logique de règlement. Cette portée étroite n'est pas une limitation, mais une décision architecturale consciente qui s'aligne avec la conception modulaire de Celestia. En se spécialisant dans seulement deux rôles, Celestia atteint une plus grande scalabilité, efficacité et flexibilité pour les chaînes externes qui dépendent d'elle en tant que couche fondamentale.
Consensus Sans Exécution
Dans Celestia, le consensus fait référence au processus d'ordonnancement des blocs et de garantie que les validateurs sont d'accord sur l'ordre et l'inclusion des blocs de données. Celestia utilise un algorithme de consensus tolérant aux fautes byzantines (BFT) dérivé de Tendermint, qui est bien testé et conçu pour maintenir la sécurité du réseau même en présence de nœuds défectueux ou malveillants.
La différence cruciale entre Celestia et une chaîne Layer 1 traditionnelle comme Ethereum est que les validateurs de Celestia n'interprètent pas ou n'exécutent pas les transactions qu'ils reçoivent. Ils s'accordent simplement sur l'ordre dans lequel les données apparaissent et confirment qu'elles sont publiées. Cela réduit la charge informatique sur les validateurs et élimine le besoin de calcul étatique, permettant une production de blocs plus rapide et plus évolutive.
La disponibilité des données en tant que fonction principale
Le deuxième rôle principal de Celestia est la disponibilité des données, garantissant que toutes les données publiées (généralement des blobs de transaction à partir de chaînes externes) sont accessibles à tous dans le réseau. La disponibilité des données est une exigence fondamentale pour tout système de blockchain car les utilisateurs et les clients légers doivent pouvoir vérifier que les données derrière chaque bloc sont complètes et non censurées ou retenues.
Celestia introduit une nouvelle solution à ce défi grâce à l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS), qui permet aux clients légers de vérifier de manière probabiliste qu'un bloc complet de données est disponible en échantillonnant de petites parties des données choisies au hasard. Cela signifie que même les appareils avec une bande passante et un stockage limités peuvent vérifier de manière indépendante que la chaîne fonctionne honnêtement, améliorant significativement la décentralisation et abaissant la barrière à la participation au réseau.
Infrastructure sans état par conception
Celestia ne maintient pas d'état global ou ne suit pas les soldes des utilisateurs, les contrats intelligents ou les résultats d'exécution. Il ne valide pas si une transaction est correcte, ni ne fournit de logique pour la résolution des litiges ou la finalité de règlement. Ces responsabilités sont entièrement déléguées aux couches d'exécution construites sur Celestia, qu'il s'agisse de rollups polyvalents, de chaînes spécifiques à un domaine ou d'instances expérimentales de blockchain.
En conséquence, Celestia fonctionne comme une couche d'infrastructure sans État. Il publie et organise des données mais reste agnostique à leur contenu. Cela permet aux développeurs d'applications de construire des chaînes hautement personnalisées en utilisant leurs machines virtuelles préférées (comme EVM, WASM ou SVM), des règles de consensus et des modèles de gouvernance, tout en tirant parti de la couche de publication sécurisée et évolutive de Celestia.
Activer un écosystème modulaire
Parce que Celestia découple le consensus et la disponibilité des données de l'exécution et du règlement, il permet la création d'un écosystème blockchain modulaire. Les développeurs peuvent lancer des environnements d'exécution (par exemple, rollups ou chaînes souveraines) sans avoir besoin de construire un protocole de consensus complet ou de se soucier de la disponibilité des données. Ces composants interagissent avec Celestia en tant que couche de base, comptant sur elle pour ordonner et publier leurs données de bloc.
Cette approche élimine le besoin que les blockchains de couche 1 soient des systèmes universels. Au lieu de cela, elle favorise la mise à l'échelle horizontale, où de nombreuses chaînes indépendantes peuvent fonctionner en parallèle tout en partageant une couche de données légère et commune.
Échantillonnage de disponibilité des données (DAS)
Dans les systèmes de blockchain, la disponibilité des données fait référence à la garantie que toutes les données de bloc sont accessibles à tous les participants du réseau. Cela est essentiel car, sans accès aux données sous-jacentes, les utilisateurs et les validateurs ne peuvent pas vérifier que les transactions d'un bloc sont valides. Même une petite partie des données de bloc étant retenue, il devient impossible de prouver si une activité malveillante a eu lieu.
Dans les blockchains monolithiques traditionnelles, les nœuds complets résolvent ce problème en téléchargeant et en stockant toutes les données de bloc. Cependant, cette approche devient de plus en plus impraticable à mesure que la taille des blocs augmente. Avec l'augmentation du coût de stockage et de transmission des données, moins de participants peuvent se permettre de faire fonctionner des nœuds complets, ce qui compromet la décentralisation et accroît la dépendance vis-à-vis des fournisseurs d'infrastructure centralisés.
Celestia aborde ce problème en utilisant une technique appelée Data Availability Sampling (DAS). Le DAS permet aux clients légers - des nœuds qui ne stockent pas l'historique complet de la blockchain - de vérifier que toutes les données de bloc sont disponibles sans télécharger l'ensemble des données. Cette innovation est au cœur de la scalabilité et de l'architecture modulaire de Celestia.
Comment fonctionne DAS
DAS s'appuie sur une combinaison de codage d'effacement et d'échantillonnage aléatoire. Lorsqu'un bloc est créé sur Celestia, ses données sont divisées en petits morceaux, encodées à l'aide d'un codage d'effacement et disposées en un carré de données bidimensionnel. Le codage d'effacement introduit une redondance, permettant de reconstruire les données d'origine même si certaines parties sont manquantes. Cela ressemble à la façon dont la redondance des données fonctionne dans les systèmes de stockage distribué.
Une fois que le carré de données est construit et publié, les clients légers n'ont pas besoin de télécharger l'intégralité du carré. Au lieu de cela, ils demandent de manière aléatoire de petites portions (ou "échantillons") des données. Si le producteur de blocs est honnête et que les données sont réellement disponibles, alors un nombre suffisamment grand d'échantillons aléatoires renverront avec succès. Si une partie du bloc est manquante ou retenue, alors la probabilité de détection devient élevée à mesure que davantage de clients effectuent des échantillonnages.
Les propriétés mathématiques du codage d'effacement et de la théorie de l'échantillonnage garantissent que les clients légers peuvent détecter les données non disponibles ou incomplètes avec un niveau de confiance élevé, sans avoir besoin de faire confiance à un validateur particulier ou à un nœud complet. Cela fait de DAS une solution minimisant la confiance au problème de disponibilité des données.
Mise à l'échelle sans compromettre la décentralisation
Le principal avantage de DAS est qu'il permet à Celestia de prendre en charge des tailles de bloc plus importantes et un débit de données plus élevé sans augmenter les exigences matérielles pour les participants du réseau. Les clients légers peuvent fonctionner sur des appareils grand public, y compris des téléphones mobiles et des systèmes embarqués, tout en vérifiant que les données de bloc sont publiées correctement.
Cette capacité à vérifier la disponibilité des données sans télécharger des blocs complets est ce qui permet une scalabilité horizontale. Au lieu d'une seule chaîne gérant toute l'exécution, des milliers de chaînes indépendantes (comme des rollups ou des chaînes souveraines) peuvent publier leurs données sur Celestia, et les utilisateurs peuvent vérifier ces données sans exécuter une infrastructure coûteuse. Ce design soutient un écosystème multi-chaînes décentralisé et évolutif.
Assumptions de sécurité et de confiance
DAS ne supprime pas le besoin de consensus ou de validateurs honnêtes, mais il réduit considérablement les hypothèses de confiance nécessaires pour vérifier que le système fonctionne correctement. Les clients légers n'ont pas besoin de faire confiance aux producteurs de blocs ou de compter sur des API centralisées. Ils échantillonnent indépendamment le réseau et peuvent détecter toute tentative de censure ou de dissimulation de données. Cela soutient la résistance à la censure et renforce le modèle de sécurité des chaînes qui utilisent Celestia pour la disponibilité des données.
DAS rend également plus difficile pour les validateurs malveillants de s'en sortir en publiant des blocs incomplets. Comme la détection est probabiliste et décentralisée, un attaquant ne peut pas prédire quelles parties du bloc seront échantillonnées. Même si seuls quelques clients effectuent des échantillonnages, les chances de détection restent élevées.
Blobs and Blobstream
Blob
Dans Celestia, les données ne sont pas structurées comme des transactions de blockchain traditionnelles. Au lieu de cela, elles sont stockées et publiées sous forme de blobs, ce qui signifie objets binaires volumineux. Un blob est une pièce opaque de données—Celestia n'interprète ni ne valide son contenu. Les blobs sont simplement enregistrés sur la blockchain pour l'ordonnancement et la disponibilité.
Il s'agit d'un départ par rapport aux chaînes Layer 1 conventionnelles telles qu'Ethereum, où chaque transaction contient à la fois des données et de la logique que la chaîne doit interpréter et exécuter. Celestia évite complètement l'exécution. Il traite les blobs comme des charges utiles soumises par des chaînes externes (telles que les rollups) et garantit uniquement que ces blobs sont disponibles et placés dans le bon ordre.
Les blobs offrent une abstraction efficace et minimale pour publier des données de bloc. Comme les validateurs de Celestia ne sont pas tenus de comprendre le contenu du blob, le réseau atteint une plus grande évolutivité et neutralité. Les environnements d'exécution construits sur Celestia peuvent définir leurs propres formats, machines virtuelles et règles de consensus sans contraintes de la couche de base.
Lorsqu'un rollup ou une chaîne souveraine soumet des données à Celestia, il emballe son lot de transactions dans un blob. Ce blob est ensuite posté sur la couche de disponibilité des données de Celestia et inclus dans un bloc. Chaque blob se voit attribuer un espace de noms - un identifiant unique qui permet aux clients de filtrer et de récupérer les blobs pertinents pour leur chaîne spécifique.
Le blob est divisé en parts plus petites, codées en effacement, et disposées dans un carré de données bidimensionnel. Cette structure permet aux clients légers d'effectuer un échantillonnage de disponibilité des données (DAS), garantissant que l'ensemble du blob est accessible sans télécharger chaque part. Une fois posté avec succès, le blob devient un enregistrement permanent et ordonné sur Celestia, accessible à toute personne utilisant un client ou un vérificateur.
Flux de blob
Blobstream est le mécanisme de Celestia pour relayer ses blobs vers d'autres réseaux blockchain. Il agit comme un pont de disponibilité des données, permettant aux rollups de couche 2 ou à d'autres environnements d'exécution d'utiliser Celestia pour la publication de données, tout en s'appuyant toujours sur une chaîne séparée - généralement Ethereum - pour le règlement et les preuves de fraude.
En pratique, Blobstream permet aux contrats intelligents Ethereum de vérifier qu'un blob donné a effectivement été publié sur Celestia et rendu disponible. Il y parvient en utilisant des clients légers et des preuves cryptographiques qui relient les en-têtes de blocs et les espaces de noms de Celestia à Ethereum. Cela permet aux rollups basés sur Ethereum de bénéficier de la couche de données évolutive de Celestia sans renoncer à la sécurité et aux garanties de règlement d'Ethereum.
Plusieurs projets utilisent déjà Blobstream pour séparer leur logique d'exécution de la disponibilité des données. Par exemple, Manta Pacific, une chaîne Layer 2 zkEVM, utilise Celestia comme couche de disponibilité des données via Blobstream, tout en continuant à régler sur Ethereum. Cette approche permet de réduire les frais et d'accélérer la publication des blocs tout en maintenant la compatibilité avec l'écosystème de contrats intelligents d'Ethereum.
Blobstream crée efficacement un modèle hybride : l'exécution s'effectue sur un rollup haute performance, la disponibilité des données est externalisée vers Celestia, et le règlement reste ancré dans Ethereum. Cette architecture met en évidence comment Celestia peut être utilisé non seulement pour les rollups souverains, mais aussi pour les L2 basés sur Ethereum cherchant à décharger les opérations gourmandes en bande passante.
Modèle de sécurité et de décentralisation
Sécurité basée sur un validateur avec preuve d’enjeu
Celestia fonctionne selon un modèle de consensus de preuve d'enjeu, utilisant une variante de l'algorithme BFT (Byzantine Fault Tolerant) Tendermint. Les validateurs du réseau misent sur le jeton natif de Celestia, TIA, pour participer à la production de blocs et au processus de consensus. Ces validateurs sont responsables de proposer et de signer des blocs contenant des blocs de données soumis par des rollups et d'autres chaînes.
L'utilisation de la preuve d'enjeu aligne les incitations entre les participants du réseau et la sécurité du protocole. Les validateurs sont récompensés pour un comportement honnête et pénalisés pour des actions malveillantes telles que la double signature ou le manquement à participer au consensus. Ce mécanisme économique garantit que les validateurs agissent dans l'intérêt supérieur du réseau et fournit une base solide pour l'ordonnancement et la sécurisation des données publiées.
Contrairement aux chaînes traditionnelles, les validateurs de Celestia n'exécutent pas les transactions ou ne suivent pas l'état global. Leurs responsabilités se limitent à vérifier les signatures, à ordonner les blocs de données, et à s'assurer que les blocs répondent aux exigences de formatage et de disponibilité des données. Cela réduit leur charge computationnelle, permettant au réseau de s'étendre sans accroître les besoins matériels.
Clients légers et vérification minimisée de la confiance
L'une des caractéristiques de sécurité les plus importantes de Celestia est son support pour les clients légers - des nœuds qui ne stockent pas l'historique complet de la blockchain ou n'exécutent pas les transactions, mais vérifient toujours l'inclusion des blocs et la disponibilité des données. En utilisant l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS), les clients légers peuvent confirmer indépendamment que toutes les données de bloc sont accessibles sans les télécharger intégralement.
Cela signifie que les utilisateurs et les chaînes d’applications n’ont pas besoin de faire confiance à des nœuds complets ou de s’appuyer sur des fournisseurs d’infrastructure centralisés pour garantir l’intégrité du réseau. Ils peuvent faire fonctionner leurs propres clients légers sur des appareils de tous les jours, tels que des smartphones ou des ordinateurs portables grand public, tout en vérifiant que Celestia fonctionne honnêtement.
Ce modèle améliore considérablement la décentralisation. Dans de nombreuses blockchains, les nœuds complets sont devenus prohibitivement coûteux à exécuter, concentrant le pouvoir de validation entre quelques mains. La vérification légère de Celestia rend la participation au réseau accessible à un plus large éventail d'utilisateurs, renforçant la robustesse et la distribution de la confiance.
Résistance à la censure grâce à DAS
La résistance à la censure est une propriété essentielle pour tout réseau blockchain. Elle garantit que tous les utilisateurs peuvent publier des données et qu'aucune entité ne peut supprimer ou cacher sélectivement des transactions. Dans Celestia, l'échantillonnage de la disponibilité des données joue un rôle central dans la protection contre la censure.
Parce que les blocs de données sont divisés en petites pièces et encodés de manière redondante à l'aide d'un codage d'effacement, un validateur malveillant devrait retenir une part importante d'un bloc pour le censurer avec succès. Cependant, DAS rend un tel comportement facilement détectable. Les clients légers demandent des parts aléatoires de données et, s'il manque une partie du bloc, les clients peuvent signaler le bloc comme incomplet ou non disponible.
Ce système crée une incitation puissante pour les validateurs à publier des données complètes et honnêtes. La nature probabiliste de DAS garantit que même une censure partielle est susceptible d'être détectée, surtout lorsque le nombre de clients d'échantillonnage augmente.
Faibles exigences matérielles et participation accessible
Une autre dimension de la décentralisation est l'accessibilité matérielle. Dans de nombreux réseaux blockchain, le coût de l'exécution d'un validateur ou d'un nœud complet comprend un stockage, une bande passante et une puissance de calcul importants. Cela soulève des barrières pour les utilisateurs quotidiens et concentre les responsabilités de validation parmi un petit nombre d'acteurs institutionnels.
La conception minimaliste de Celestia évite ces problèmes. Les validateurs n'exécutent pas d'opérations et les clients légers n'ont pas besoin de stocker l'intégralité de la chaîne. Le résultat est un réseau qui peut être sécurisé et vérifié à l'aide de matériel standard, sans équipement spécialisé ou coûteux. Cela permet une participation plus large à travers les géographies et les niveaux de revenus, contribuant à un réseau plus sain et plus décentralisé.