대화 Celestia: 모듈화, 이더리움, 그리고 암호화 세계의 확장 미래

采访：Jack，BlockBeats、Vision，MetaStone

整理：Sharon，BlockBeats

현재 블록체인은 세 가지 중대한 난관에 직면해 있습니다: 확장성, 보안성 및 탈중앙화 부족 ------ 신뢰할 수 없는 크로스 체인 통신의 부족, 거래 수가 충분히 증가했을 때의 Rollup 확장성 부족, 처리량을 높이는 목표를 달성하면서 높은 수준의 보안성과 탈중앙화를 유지할 수 없는 문제입니다. 이는 오랜 문제로, 문제의 본질은 데이터를 너무 크거나 비싼 저장 장치를 사용하지 않고도 안전하게 더 작고 가벼운 컨테이너에 저장할 수 있는 방법을 찾는 것입니다.

오늘날 대부분의 블록체인은 단일 구조로 되어 있으며, 블록체인의 핵심 기능인 실행과 합의가 동시에 발생하고 동일한 검증자 그룹에 의해 수행됩니다. 단일 아키텍처는 확장하기 어려운데, 이는 모든 거래가 전체 노드에 의해 실행되어야 하므로 병목 현상이 발생하기 때문입니다. 반면 모듈화 블록체인은 4개의 구성 요소(합의, 데이터 가용성, 실행, 정산) 중 적어도 하나를 외부 체인에 완전히 아웃소싱한 블록체인입니다.

Celestia는 첫 번째 모듈화 블록체인 네트워크이자 Web 3를 위한 클라우드 컴퓨팅 네트워크로, 누구나 새로운 합의 네트워크를 시작하는 오버헤드 없이 빠르게 탈중앙화 블록체인을 배포할 수 있도록 하는 플러그형 합의 및 데이터 가용성 계층을 제공합니다. 업계에서는 Celestia가 이더리움 이후 블록체인 산업에서 가장 중요한 기본 혁신이라고 평가하고 있습니다. 이더리움과 Celestia 모두 안전한 기본 계층을 구축하고 있습니다. 이번 BlockBeats는 TOKEN 2049 대회에서 Celestia의 공동 창립자이자 COO인 Nick White와 독점 인터뷰를 진행하여 Celestia와 이더리움의 관계 및 Celestia의 배경 이야기를 탐구했습니다.

Celestia 없이는 이더리움이 Rollup을 확장할 수 없다

이 세 가지 난관 중에서 확장성 부족의 영향이 가장 큽니다 ------ 블록체인의 확장성을 강화해야 수억 명이 블록체인에 접근할 수 있는 창을 열 수 있습니다. 이는 현재 이더리움을 포함한 주류 블록체인이 직면한 가장 큰 난관입니다. 현재 이더리움은 Optimism, ZKsync 및 Starknet와 같은 확장 솔루션을 보유하고 있습니다. 그러나 이러한 확장 솔루션의 데이터 가용성은 이더리움 자체에 심각하게 의존하고 있습니다. 동시에 이더리움의 가스 비용은 여전히 비쌉니다.

이전에 이더리움 창립자인 Vitalik은 그가 생각하는 이더리움 블록체인의 궁극적인 형태를 묘사했으며, 그 중 많은 부분이 Rollup과 DA로 구축된 새로운 이더리움에 대한 내용을 담고 있습니다. 이는 어느 정도 이더리움의 향후 10년의 돌파구를 제시하는 것입니다 ------ 모듈화입니다.

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BlockBeats: 당신과 당신의 배경에 대해 소개해 주실 수 있나요?

Nick: 물론입니다. 저는 Nick White입니다. 저는 Celestia Labs의 COO입니다. 우리는 Celestia를 구축하고 있으며, 이는 첫 번째 모듈화 블록체인 네트워크입니다. 이는 Celestia가 블록체인을 구축하는 새로운 패러다임의 지지자라는 것을 의미합니다. 우리는 더 이상 모든 기능을 하나의 프로토콜에서 수행하려고 하지 않으며, 프로토콜을 서로 다른 계층으로 나누고 각 계층이 특정 기능에 집중하도록 하여 이러한 계층을 재조합하여 블록체인과 애플리케이션을 구축할 수 있습니다.

따라서 Celestia는 스택의 합의 및 데이터 가용성 계층에 집중하고 실행은 하지 않습니다. 실행은 Rollup(레이어 2 솔루션 중 하나)을 통해 이루어집니다. 사람들은 Celestia 위에 Rollup을 배포할 수 있으며, Celestia는 사람들이 구축할 수 있는 확장 가능한 탈중앙화 블록 공간을 제공합니다. 그래서 우리는 Rollup 중심의 미래 설계를 위한 첫 번째 레이어로 볼 수 있습니다.

BlockBeats: 처음으로 모듈화 블록체인을 채택하려고 한 시점은 언제인가요?

Nick: 모든 것은 2018년과 2019년에 발표된 두 개의 백서에서 시작되었습니다. 첫 번째 백서는 Celestia의 공동 창립자인 Mustafa Albasan과 Vitalik이 공동 저술한 "데이터 가용성 샘플링 및 사기 증명"(Data Availability Sampling and Fraud Proofs)이라는 제목의 백서입니다. 이 논문에서 그는 네트워크의 노드 수에 따라 잠금을 확장할 수 있는 블록체인을 구축할 수 있음을 보여주었습니다. 이는 확장성 문제를 해결합니다.

그 후 그는 이전 작업을 바탕으로 "게으른 원장"(Lazy Ledger)이라는 제목의 또 다른 백서를 작성했습니다. "게으른 원장"은 데이터 가용성 확장 개념의 연속성과 확장을 다루며, 그는 데이터 가용성만 책임지고 어떤 거래도 실행하지 않는 블록체인을 구축하자는 새로운 아이디어를 제안했습니다. 당시 그는 이를 "클라이언트 스마트 계약"이라고 불렀습니다.

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블록체인의 클라이언트는 첫 번째 레이어와 독립적으로 거래를 실행하며, 이는 현재의 Rollup입니다. Rollup은 실제로 스마트 계약과 애플리케이션의 오프체인 실행입니다. 따라서 "게으른 원장"은 모듈화 블록체인의 개념을 도입했습니다. 이후 Rollup이 등장하면서 그는 전체 시스템이 어떻게 작동하는지를 더욱 보여주었고, Rollup은 실행 계층과 데이터 가용성 샘플링이 모두 확장성을 갖출 수 있게 합니다.

MetaStone: 이더리움의 프로젝트 샤딩 출시가 Layer2의 비용을 줄일 것이며, Celestia에 어떤 영향을 미칠까요?

Nick: ETH 샤딩, 즉 이더리움은 실제로 Celestia가 구축하고 있는 방식을 모방하는 방향으로 로드맵을 전환했습니다. 그 이전에는 ETH 2.0, 즉 샤딩 기술을 구축하고 있었지만, 2020년 말에 그들은 Celestia의 구축 방식을 따르기로 결정했습니다. 시간이 지남에 따라 그들은 점차 Celestia 모델과 아키텍처를 일치시켰습니다. 따라서 Danksharding은 기본적으로 Celestia의 유사한 아이디어를 구현하는 다른 방식입니다.

그러나 여기에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 첫 번째는 시간입니다. Celestia는 몇 달 내에 출시될 예정이며, Danksharding은 여전히 설계 및 연구 단계에 있어 출시 시기를 알기 어렵습니다. 그들은 심지어 날짜를 설정하지 않았다고 생각합니다. 그러나 그들은 Proto-Danksharding, 즉 EIP-4844를 가지고 있지만, 이는 이더리움의 블록 공간에 일회성의 미세한 증가만을 가져올 것입니다.

우리가 보는 Layer2 배포의 수요에 따르면, 이는 필요한 처리량을 제공하기에는 턱없이 부족하다고 생각합니다. 따라서 Celestia는 사람들이 대량으로 Rollup을 배포하고자 할 때 출시될 것입니다. 저는 Celestia 없이는 이더리움이 Rollup을 확장할 수 없다고 생각합니다. 장기적으로 Danksharding이 출시될 때 문제는 그것이 단일 첫 번째 레이어에 추가된 데이터 가용성 계층과 유사하다는 것입니다. 즉, 원래의 이더리움 체인입니다.

따라서 이더리움은 많은 기술 부채와 부담이 있으며, 그 위에서 개발해야 합니다. 반면 Celestia는 제로에서 시작할 기회를 가지므로 상태 팽창이 그렇게 많지 않습니다. 우리는 실행이 필요 없으며, 우리의 네트워크는 매우 경량화되고 단순화되어 있습니다. 이더리움은 이러한 사치를 누릴 수 없으며, 여전히 이더리움 Layer1의 부담을 안고 있어야 합니다. 이것이 제가 보는 몇 가지 차이점입니다.

DAS는 DAC보다 더 신뢰할 수 있다

사용자가 데이터를 안전하게 소유하고 데이터가 나타내는 자산에 대한 일반 사용자의 다양한 우려를 해소하는 것은 다음 10억 사용자를 Web3로 유도하는 데 도움이 됩니다. 따라서 독립적인 데이터 가용성 계층은 Web3에서 필수적인 요소가 될 것입니다. 데이터 가용성 DA(Data Availability)는 본질적으로 경량 노드가 전체 데이터를 저장하지 않고도 합의에 참여하지 않고도 전체 네트워크의 상태를 즉시 유지할 필요가 없음을 의미합니다.

현재 존재하는 DAS(데이터 가용성 샘플링)와 DAC(데이터 가용성 위원회)는 데이터 검증을 위한 두 가지 주요 방법입니다. 전자는 일부 무작위로 선택된 블록을 다운로드하여 블록이 게시되었는지 검증하며, 후자는 법정 인원 수에 의해 상태의 각 업데이트에 서명하여 데이터가 수신되었음을 확인합니다.

업계에서는 독립적인 데이터 가용성 계층이 공공 블록체인일 때, 주관적인 사람들로 구성된 가용성 위원회보다 우수하다고 일반적으로 생각합니다. 왜냐하면 충분한 위원회 구성원의 개인 키가 도난당해 오프체인 데이터 가용성이 사용할 수 없게 되면, 사용자의 자금과 데이터 보안이 크게 위협받기 때문입니다. Nick은 Celestia가 현재 하고 있는 일이 데이터 가용성 계층을 더욱 탈중앙화하는 것이라고 지적합니다 ------ 독립적인 DA 공공 블록체인을 제공하여 일련의 검증 노드, 블록 생산자 및 합의 메커니즘을 통해 보안 수준을 높이는 것입니다.

MetaStone: DA 시장에서 모든 DA 계층은 주로 2층 및 3층의 데이터를 수용하지만, 우리는 대부분의 3층이 데이터 스테이킹으로 인해 DA 계층으로 데이터를 전송할 수 없다는 것을 알고 있습니다. 그러나 Polygon은 브리지를 사용하여 이러한 데이터를 수신할 것입니다. 이에 대한 당신의 생각은 무엇이며, Celestia는 3층의 데이터를 수신하기 위해 어떤 방법을 사용할 것인가요?

Nick: 그 역할은 해당 브리지가 Celestia에서 데이터의 가용성을 검증하는 것입니다. 따라서 제3자가 자신의 데이터를 Celestia에 게시할 수 있지만, 상태 업데이트는 이더리움 Layer1, Optimism, Polygon 등 다른 체인에 게시할 수 있습니다. 해당 체인上的 집계 계약은 해당 브리지를 통해 Celestia에서 데이터의 가용성을 검증할 수 있습니다. 따라서 우리는 이를 확장하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

MetaStone: 현재 DA 시장에서 EigenLabs도 EigenDA를 출시했습니다. 동시에 EigenLabs는 이더리움의 원래 분산 노드를 차용하여 다른 네트워크의 보안을 보호하고 노드 운영을 줄입니다. 이에 대한 당신의 생각은 무엇인가요?

Nick: 재담보화는 흥미로운 아이디어입니다. 이는 기존 자금, 즉 담보를 사용하여 새로운 프로토콜을 담보화할 수 있게 해줍니다. 그러나 본질적으로 블록체인을 확장하지는 않습니다. 이는 새로운 프로토콜을 시작할 때 새로운 토큰을 발행할 필요가 없도록 해주는 방법일 뿐입니다. EigenDA에 관해서는, 그들의 설계가 실제로 데이터 가용성에 관한 것이 아니라는 문제가 있습니다. 여기서 데이터 가용성은 이더리움, Danksharding 또는 Celestia를 생각할 때 떠오르는 개념을 의미합니다. EigenDA는 단지 데이터 가용성 위원회, 즉 다중 서명 계정일 뿐입니다. 누군가가 데이터가 가용하다고 말하지만, 당신은 스스로 검증할 수 없습니다. 따라서 EigenDA는 실제로 Celestia와 비교할 수 없으며, 그들은 완전히 동일한 제품이 아닙니다.

또 다른 문제는 그들이 재담보화된 ETH 또는 EigenDA가 아닌 토큰을 사용하여 EigenDA를 보호할 경우 데이터 보유 공격에 대해 처벌할 수 없다는 것입니다. 데이터 보유 공격은 귀속할 수 없는 오류로, 이더리움 Layer1의 스마트 계약이나 다른 어떤 실체에 대해 데이터가 보유되었다고 증명할 수 없다는 것을 의미합니다. 따라서 누군가 실제로 데이터를 보유했다면, 그들은 재담보화된 ETH에 대해 처벌할 수 없습니다. 이렇게 되면 사실상 EigenDA에 대해 무비용으로 공격할 수 있습니다. 그래서 저는 이것이 설계상의 깊은 문제라고 생각합니다. 이것이 제가 EigenDA에 대한 생각입니다.

MetaStone: 데이터 검증 과정에서 일부 오프체인 데이터 가용성 계층은 DAC를 사용하여 데이터를 보호하는 반면, 다른 일부 데이터 계층은 DAS를 선택합니다. DAC와 DAS에 대한 당신의 생각은 무엇인가요?

Nick: 블록체인은 실제로 검증 가능한 컴퓨터입니다. 따라서 당신은 다른 사람, 예를 들어 위원회를 신뢰할 필요가 없습니다. 탈중앙화의 목적은 최종 사용자가 체인을 검증하도록 하는 것입니다. 따라서 데이터 가용성 위원회는 실제로 블록체인이 아닙니다. DAC를 사용할 때 정의상 위원회를 신뢰해야 하기 때문입니다. 반면 데이터 가용성 샘플링은 샘플링을 통해 체인을 직접 검증하는 방법입니다. 따라서 검증 가능성의 관점에서 볼 때, 이는 진정한 블록체인입니다. 당신은 Celestia의 검증자를 신뢰할 필요가 없으며, 스스로 검증할 수 있습니다. 그들이 당신을 속이거나 공모하더라도 당신을 속일 수 없습니다. 이는 근본적인 차이점이며 매우 중요합니다. 사람들은 이를 인식해야 합니다. 이것이 제가 이전에 말한 것처럼 EigenDA가 DAC이기 때문에 Celestia와 동일하지 않다는 이유입니다. 당신은 실제로 비교할 수 없습니다.

BlockBeats: 네트워크에서 노드를 추가하거나 제거할 때, DAS는 더 많은 이점이 있나요?

Nick: 물론입니다. Celestia와 같은 네트워크의 하나의 슈퍼 능력은 데이터 가용성 샘플링을 채택했기 때문에, 네트워크의 노드 수가 증가함에 따라 블록 크기를 늘릴 수 있다는 것입니다. 이는 매우 강력합니다. 단일 체인에서는 얼마나 많은 사람들이 노드를 운영하든 동일한 블록 크기를 사용할 수밖에 없습니다. 그러나 Celestia에서는 더 많은 노드가 참여하고 샘플링이 시작됨에 따라 실제로 블록 크기를 늘릴 수 있습니다.

우리는 사용자가 자신의 지갑이나 브라우저에서 노드를 운영하는 문화를 만들고 싶습니다. 이는 더 많은 사용자가 네트워크에 참여함에 따라 노드 수가 증가하고, 따라서 블록이 더 커져 새로운 사용자와 애플리케이션에 더 많은 블록 공간을 제공할 수 있음을 의미합니다. 따라서 여기에는 긍정적인 피드백 루프가 존재하여 사용자가 실제로 자신의 애플리케이션에 대한 확장 규모를 제공합니다.

미래에는 KZG 약속을 사용할 가능성이 있다

양자 중력 브리지(Quantum Gravity Bridge, 이하 QGB)는 Celestia와 이더리움 간의 데이터 가용성 브리지로, Celestia가 이더리움에 배포하며, 이더리움 Layer2 운영자들이 그들의 전송 데이터를 Celestia 네트워크에 게시할 수 있도록 합니다. Celestia의 지분 증명(PoS) 검증자가 이를 블록에 포함시킵니다. 그런 다음 이 데이터는 Celestia에서 이더리움으로 데이터 가용성 증명의 형태로 전달됩니다. 이 증명은 Celestia 검증자가 서명한 L2 데이터의 머클 루트(Merkle root)로, 데이터가 Celestia에서 가용하다는 것을 증명합니다.

QGB 계약은 Celestia의 DA 증명에 대한 서명을 검증합니다. 따라서 이더리움의 Layer2 계약이 상태를 업데이트할 때, 이는 이더리움에 게시된 전송 데이터에 의존하지 않고 DA 브리지 계약을 쿼리하여 Celestia에서 올바른 데이터가 제공되었는지 확인합니다. 이 계약은 이전에 그에게 전달된 유효한 증명에 대해 긍정적인 응답을 제공하며, 그렇지 않으면 부정적인 응답을 반환합니다. Nick은 Celestia가 이더리움 Layer2에 대해 높은 처리량의 데이터 가용성을 제공할 것이며, 그 보안성이 다른 오프체인 데이터 가용성 솔루션보다 더 높고 비용이 더 저렴하다고 지적했습니다.

BlockBeats: 당신은 양자 중력 브리지에 대해 EigenDA의 비용과 비교했을 때 더 비쌀까요, 아니면 더 저렴할까요?

Nick: EigenDA의 한 가지 문제는 그들이 실제로 어떻게 구축할 것인지에 대한 정보를 발표하지 않았다는 것입니다. 따라서 코드가 없으면 그것이 어떤 모습일지 알기 어렵습니다. 저는 EigenDA의 경우 그들의 구축 방식에 따라 비싼 증명 비용이 발생할 수 있다고 생각합니다. 왜냐하면 KZG 약속(Kate-Zaverucha-Goldberg, 다항식 약속 프로토콜)을 생성하고 이더리움에서 서명을 검증해야 하며, 예를 들어 각 배치마다 많은 서명을 검증해야 하기 때문입니다. 따라서 이는 실제로 많은 가스를 소모할 수 있습니다. QGB의 장점은 우리가 설계한 방식이 가스 비용을 최소화하기 위해 특별히 고안되었다는 것입니다.

우선, 우리는 배치 처리를 가지고 있습니다. 여러 Celestia 블록이 있으며, 이들은 모두 하나의 블록으로 배치 처리되어 약속을 생성하고 서명한 후 이더리움에 게시됩니다. 따라서 각 블록을 전달하고 검증할 필요 없이 한 번의 작업으로 배치에서 처리할 수 있어 약속 검증의 가스 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

둘째, 우리는 모든 이러한 서명을 검증하기 위해 제로 지식 QGB를 구축하고 있으며, 이를 통해 이더리움 Layer1에서 약속을 검증하는 가스 비용을 더욱 낮출 것입니다. 이더리움 Layer1에서 약속을 검증하는 가스 비용은 모든 오프체인 DA에 대해 큰 비용입니다. 그리고 Celestia와 EigenDA에서 데이터를 지불하는 실제 DA 비용이 있으며, 현재 그것이 얼마나 비용이 들지 알기 어렵습니다. 저는 비용이 매우 매우 낮을 것이라고 생각합니다. 어떤 경우에도 매우 낮아서 Celestia가 갑자기 혼잡해지거나 다른 상황이 발생하지 않는 한, 이는 다른 요소가 되지 않을 것이라고 의심합니다.

BlockBeats: 당신은 KZG에 대해 언급했지만, 왜 Celestia는 아직 KZG를 사용하지 않고 있는지 그 배경에 대한 생각은 무엇인가요?

Nick: 네, KZG 약속의 문제는 여전히 상당히 새롭고 계산 속도가 매우 느리다는 것입니다. 따라서 KZG 약속을 사용하면 블록 생성이 더 비쌀 것입니다. 또한 블록 크기가 커짐에 따라 점점 더 많은 개방 값을 계산해야 하므로 속도가 느려집니다. 따라서 Celestia는 일반 머클 트리(해시 트리)를 사용하고 사기 증명과 결합하는 매우 실용적인 결정을 내렸습니다.

하지만 문제가 실제로 실행 가능해지면 우리는 쉽게 KZG 약속으로 교체할 수 있습니다. 흥미로운 것은 몇 주 전 SBC(블록체인 과학 회의)에서 이더리움 재단 연구원인 Dankrad Feist가 KZG 하드웨어 가속에 대한 유망한 연구를 공유했으며, 우리는 이 부분을 주목하고 있습니다. 만약 변화와 개선이 있다면 우리는 완전히 교체하는 것을 고려할 것입니다. 그러나 KZG는 많은 복잡성을 추가할 것이므로 이는 도전입니다.

BlockBeats: Rollkit(모듈화된 롤업 프레임워크)에 대한 질문을 하고 싶습니다. 당신은 Rollkit이 미래에 어떤 역할을 할 것이라고 생각하나요?

Nick: 사람들이 알아야 할 것은 Celestia가 완전히 중립적이라는 것입니다. 사실, 우리는 현재 거의 모든 롤업 SDK와 협력하여 Celestia를 DA 옵션으로 통합하고 있습니다. 우리는 오픈 소스 롤업 프레임워크가 없을 때 Rollkit을 시작했습니다. 그 당시에는 Layer2가 있었지만, 그들은 모두 자신만의 단일 제품을 구축하려고 했지, 누구나 자신의 롤업을 구축할 수 있는 소프트웨어 SDK를 만들려고 하지 않았습니다. 이것이 우리가 Rollkit을 육성한 이유입니다.

저는 Rollkit의 독특한 점 중 하나가 이더리움에 묶이지 않고 스마트 계약 정산 개념과 관련이 없도록 설계되었다는 것입니다. 따라서 이는 주권 롤업을 실행하는 데 더 적합합니다. 또 다른 중요한 점은 Sovereign Rollkit이 ABCI(애플리케이션 블록체인 인터페이스)와 호환되므로 ABCI와 호환되는 Cosmos SDK 애플리케이션이나 실행 환경은 모두 호환될 수 있습니다.

사람들은 이미 많은 다른 가상 머신을 사용하고 이를 ABCI와 호환되도록 하여 Rollkit에서 시작할 수 있게 했습니다. 이는 매우 중요합니다. 왜냐하면 이는 롤업 구축을 위한 또 다른 생태계 프로젝트를 열어주기 때문입니다. 또 하나 멋진 점은 Rollkit 팀이 Cosmos SDK 애플리케이션을 위해 사기 증명 시스템을 구축했다는 것입니다. 따라서 실제로 Rollkit에서 낙관적인 롤업을 구축할 수 있습니다. 이는 매우 흥미롭습니다.

BlockBeats: 중국의 개발자나 종사자에게 하고 싶은 말이 있나요?

Nick: 우리는 중국에서 더 많은 존재를 갖기를 매우 기대하고 있으며, 우리는 중국이 블록체인과 암호화폐의 기원에서 매우 중요한 역할을 했다는 것을 알고 있습니다. 중국에는 매우 많은 재능 있는 엔지니어와 사용자들이 있으며, 중국 커뮤니티는 열정으로 가득 차 있습니다. 그래서 우리는 그들과 접촉하고 참여할 수 있기를 매우 기대하고 있습니다. 저는 한때 홍콩에서 1년 반 살았고, 중국 전역을 여러 번 여행했습니다. 저는 중국 문화를 좋아하며, 중국 사람들의 마음가짐을 정말로 존경합니다. 그들은 열망으로 가득 차 있으며, 건설자의 마음가짐과 투쟁자의 마음가짐을 가지고 있습니다. 이것이 제가 매우 좋아하는 점입니다.