Chaînes monoblocs et modulaires – BTCHaber

Chaînes monoblocs et modulaires - BTCHaber

L’un des sujets les plus discutés et réfléchis concernant les infrastructures blockchain est celui des structures blockchain monoblocs et modulaires. Qu’est-ce que cela signifie, qu’est-ce que cela fait, regardons-le ensemble.

Compatibilité des applications sur blockchain

L’une des différences les plus importantes du monde Web3 par rapport au monde classique est que, grâce aux standards créés, les différents acteurs au service de l’utilisateur peuvent travailler en harmonie les uns avec les autres. Expliquons un peu plus cette phrase :

Dans le monde classique, chaque entreprise construit d’abord le service (ou le produit) qu’elle fournira à l’utilisateur final, puis en développe certaines parties, en sous-traite d’autres, et enfin rassemble toutes les parties une par une et les présente à l’utilisateur. L’avantage de cette situation est qu’elle apporte confort et commodité à l’utilisateur. Le principal inconvénient est que l’utilisateur doit se contenter du seul forfait proposé par le fournisseur de services.

Dans le monde Web3, la situation est différente. Dans ce monde, l’utilisateur peut choisir chaque partie qui compose le service (ou le produit). Chaque pièce produite par différentes initiatives du monde Web3 peut fonctionner en harmonie les unes avec les autres en respectant les standards de la blockchain. Le principal avantage en est, d’une part, la concurrence entre les développeurs des pièces et, d’autre part, la rapidité d’innovation induite par la spécialisation sur une seule pièce. Dans ce monde, les startups ne sont confrontées qu’à un seul problème : l’utilisation de solutions toutes faites leur fait gagner du temps et de la rapidité, car d’autres problèmes sont résolus par différentes startups.

Les applications fonctionnent en harmonie les unes avec les autres pièce par pièce, c’est très sympa. Alors, peut-on rendre plus compétitives et plus rapides les infrastructures blockchain qui hébergent ces applications en les divisant en morceaux de la même manière ?

Cette question peut paraître étrange au premier abord pour ceux qui ne connaissent pas le sujet. Pourquoi aurions-nous besoin de diviser l’infrastructure blockchain en morceaux ? Pour répondre correctement à cette question, nous devons comprendre les contraintes de la blockchain. Car ce problème, qui à première vue ne semble pas nous concerner directement, utilisateurs finaux, affecte en réalité directement nos poches en raison de l’augmentation de l’argent qui sort de nos poches sous forme de frais de transaction.

Limites des blockchains

Nous pouvons définir la fonction de base des blockchains comme l’enregistrement des transactions entre personnes de manière irréversible (immuable). L’un des principaux moyens de rendre les transactions irréversibles est de rendre le nombre de machines qui tiennent ce registre aussi grand que possible et leurs emplacements aussi répartis que possible, de sorte qu’il devienne impossible (ou très coûteux) de prendre le contrôle du système.

En fait, les systèmes centralisés sont beaucoup plus rapides et supérieurs à la blockchain car ils sont gérés à partir d’un seul endroit. La faiblesse de ces systèmes centralisés est que ce lieu unique ne peut résister aux attaques ou aux pressions extérieures. Vous pouvez rendre le système « à l’épreuve des balles », en particulier contre les attaques, mais protéger le système contre les pressions politiques ou sociales est beaucoup plus compliqué et difficile à résoudre que des problèmes techniques. Après tout, ceux qui gèrent les systèmes sont aussi des humains.

Pour utiliser autant de machines que possible, vous devez garder le grand livre de la blockchain petit. Si vous ne le faites pas, seules les machines de grande capacité pourront faire fonctionner le système, ce qui entraînera une diminution du nombre de machines (c’est-à-dire une centralisation du système) et un risque de sécurité.

La « chose » que les blockchains vendent essentiellement est cet espace de blocs. Si vous gardez un registre restreint, vous aurez du mal à répondre à une forte demande. Les blockchains (idéalement) ne calent pas lorsque la demande est forte1Au lieu de cela, ils augmentent les frais de transaction afin que ceux dont le travail n’est pas urgent puissent attendre. Bien que cela puisse sembler raisonnable jusqu’à un certain point, des frais de transaction élevés peuvent pousser les utilisateurs à rechercher des alternatives après un certain temps.

Problèmes d’Ethereum, l’une des plus grandes blockchains

Ethereum est confronté à un tel problème depuis longtemps. Entre 2020 et 2021, les frais de transaction Ethereum ont incroyablement augmenté en raison de la demande intense dans l’espace DeFi et NFT. Les développeurs d’Ethereum n’ont pas réussi à trouver une solution rapide à ce problème.

La communauté qui a développé Ethereum rêvait initialement de répondre à la demande en divisant la blockchain verticalement en morceaux. (Vous pouvez considérer cela comme si Ethereum était une île, de petites îles faisant le même travail : DeFi sur une île et transactions NFT sur une autre). Plus tard, les développeurs, qui ont réalisé qu’il s’agissait d’une tâche plus difficile que de démonter le moteur d’un avion en vol, ont dû changer de stratégie. Après ce changement, ils ont commencé à externaliser (dans un sens, « externaliser ») les pièces qui créaient une charge sur leurs systèmes.

Quelles sont les parties de la blockchain ?

Comme nous l’avons écrit ci-dessus, la principale caractéristique de la blockchain est qu’il s’agit d’un grand livre. La blockchain remplit quatre fonctions de base tout en conservant des enregistrements. Nous pouvons résumer ces quatre parties fondamentales comme suit :

  • Pour réaliser l’opération (exécution): Effectuer toute transaction imaginable. Ce; Exécution personnelle de toute transaction, du transfert d’actifs à une personne à l’achat et à la vente de jetons sur un échange décentralisé, ou à l’achat de NFT. Cela se produit généralement comme ceci : lorsqu’une application effectue les opérations mentionnées ci-dessus, il s’agit de la fonction blockchain la plus familière pour nous, les utilisateurs finaux qui exploitons le système.
  • Ordonner les mesures prises (consensus): Vous avez passé un ordre d’échange, très sympa. La transaction que vous souhaitez effectuer n’est pas immédiatement écrite dans la blockchain. Il est collecté dans une piscine puis traité. Lors de la collecte, les transactions doivent être classées dans une séquence. D’où? Deux personnes peuvent vouloir effectuer la même action en même temps. Dans ce cas, celui dont les frais de transaction sont les plus élevés vient en premier. Ou une personne peut vouloir envoyer deux transactions à partir du même compte2. Pour éviter ces problèmes, les machines doivent « se mettre d’accord » sur l’ordre dans lequel les commandes doivent être traitées dans la blockchain.
  • Les résultats des transactions sont écrits dans le bloc et finalisés (règlement): Les transactions réalisées ont été extraites du pool et mises en ordre. Il est maintenant temps d’écrire la situation résultante dans la blockchain. En d’autres termes, lorsque vous envoyez de l’argent à quelqu’un, votre compte doit diminuer du même montant et le compte de l’autre partie doit augmenter du même montant. À l’étape précédente, une fois que les machines (mineurs ou validateurs) se sont mises d’accord sur quelle transaction aura lieu dans quel ordre et ont créé des blocs, la version finale des comptes est finalisée sur la blockchain.
  • Annonce des résultats des transactions à l’ensemble du système (publication des données): Les transactions ont été effectuées, mises en file d’attente, mises sur le bloc et engagées dans la blockchain (c’est-à-dire que l’argent a changé de mains) ; Il est maintenant temps de signaler cela à l’ensemble du système. Il s’agit d’une question importante, car les applications doivent connaître le statut dernier/actuel des comptes pour les transactions futures.

Chaînes monoblocs et modulaires

Il existe deux écoles de pensée différentes sur la manière de réaliser les fonctions mentionnées ci-dessus de la blockchain. L’une d’elles est que toutes les fonctions mentionnées ci-dessus sont réalisées par une seule autorité (tout comme l’écosystème Apple), et l’autre est que chaque processus est réalisé par différents acteurs (un peu comme les systèmes Android).

Les réseaux dirigés par Bitcoin et Solana ont adopté la première école, que nous appelons structure monobloc. Il a été facile de choisir cette voie pour Bitcoin, car Bitcoin est essentiellement un réseau connecté à une seule application (spécifique à l’application). La seule application dont nous parlons est BTC, qui est de l’argent Bitcoin. Il n’est pas possible d’installer des applications sur Bitcoin car il n’y a pas de support de contrat intelligent4. Par conséquent, Bitcoin a évolué en restant simple5.

Solana, en revanche, est un réseau beaucoup plus généraliste et fonctionnant sur des contrats intelligents. Ils ont résolu le problème de mise à l’échelle en agrandissant les blocs. L’effet secondaire de cette situation est l’exigence de capacité élevée des machines qui font fonctionner le système, et le risque de centralisation du système puisque le nombre de machines pour y répondre est faible.

À l’autre extrémité du spectre, il existe des endroits qui remplissent différemment les fonctions mentionnées ci-dessus. Par exemple, le sujet le plus évoqué ces dernières années concerne les solutions de deuxième niveau basées sur Ethereum. Dans notre prochain article, nous examinerons les solutions de deuxième niveau dans une perspective de modularité.

  1. N’y a-t-il pas de blockchains au repos ? Bien sûr, il y en a. Il existe des chaînes avec un casier judiciaire dans ce domaine, mais nous disons qu’elles ne sont pas encore assez matures et les laissons pour l’instant hors de notre champ d’action, les considérant comme des exceptions.
  2. Le fameux problème des « doubles dépenses », en anglais double dépenses. La personne peut essayer d’envoyer le même argent à la personne A et à la personne B en même temps. Lorsque vous faites cela, certaines machines reçoivent la transaction destinée à la personne A, tandis que d’autres reçoivent la transaction destinée à la personne B. Dans un tel cas, deux blocs distincts entrent dans le système. Au fil du temps, la communauté suit soit le bloc qui va à la personne A, soit le bloc qui va à la personne B. Ainsi, un consensus se forme.
  3. Cette fonctionnalité, appelée « publication de données », peut parfois être appelée à tort « disponibilité des données ». La « disponibilité des données » peut être considérée comme le stockage de toutes les transactions passées (en d’autres termes, le concept appelé stockage de données en anglais) – il n’est pas nécessaire qu’elles soient stockées sur toutes les machines de la blockchain. Quelques machines peuvent stocker l’intégralité de l’historique (ou des archives).
  4. Je l’explique de cette façon pour que ce soit simple, afin que les amis techniciens ne se laissent pas prendre tout de suite. Ce que cela signifie en réalité, c’est que les codes que nous appelons « script » sont très limités. Avec le développement de Taproot, cette restriction a été un peu brisée, notamment sur les ordinaux, mais ce n’est toujours pas suffisant. Des solutions de deuxième niveau sont également en cours de développement pour Bitcoin, mais pour que ces solutions fonctionnent correctement, de nouvelles mises à jour (une sorte de soft fork) doivent arriver sur Bitcoin, et ces mises à jour n’arrivent sur Bitcoin que tous les trois ou quatre ans. En attendant cette mise à jour, BitVM, une solution intermédiaire pour l’utilisation de contrats intelligents sur Bitcoin, est en cours de développement. Ceux qui sont intéressés peuvent examiner la solution Citrea mise en place par une équipe turque (Chainway) travaillant dans ce domaine.

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