Résoudre le trilemme de la blockchain: décentralisation, sécurité et évolutivité

Bitcoin et Ethereum sont les projets les plus reconnus du mouvement blockchain, cherchant à remplacer notre système commercial, financier et économique actuel par un système plus décentralisé et sécurisé..

Des millions de personnes ont investi du temps et de l’argent dans ces réseaux avec la conviction qu’ils grandiront un jour pour dominer un monde numérique décentralisé.

Cependant, malgré plus de 200 milliards de dollars de capitalisation boursière combinée, ces réseaux sont toujours en proie au problème fondamental de l’évolutivité..

Le manque d’évolutivité permet à de nombreuses chaînes de blocs bien financées et soutenues par la communauté de fonctionner en mode bêta et alpha. Leurs pièces, dont beaucoup sont conçues pour fonctionner comme des services publics, sont principalement achetées pour être détenues en tant que titres spéculatifs, car la lenteur des transactions les empêche d’être échangées contre des biens et services courants..

La valeur que ces blockchains sont prometteuses ne peut pas être réalisée à grande échelle en raison de ce que l’on appelle le «trilemme».

Trilemme blockchain

Le «trilemme d’évolutivité» est un terme inventé par le fondateur d’Ethereum Vitalik Buterin qui aborde le problème de la façon de développer une technologie de blockchain qui offre l’évolutivité, la décentralisation et la sécurité, sans compromettre ni l’un ni l’autre..

Vitalik pense qu’à un niveau fondamental, les blockchains ne peuvent atteindre que 2 sur 3 de ces traits à la fois:

  • Décentralisation (défini comme le système pouvant fonctionner dans un scénario où chaque participant n’a accès qu’aux ressources O (c), c’est-à-dire un ordinateur portable ordinaire ou un petit VPS)
  • Évolutivité (défini comme étant capable de traiter O (n) > O (c) transactions)
  • Sécurité (défini comme étant sécurisé contre les attaquants avec jusqu’à O (n) ressources)

Pour ceux qui ne connaissent pas la syntaxe, C fait référence à la taille des ressources de calcul (y compris le calcul, la bande passante et le stockage) disponibles pour chaque nœud, et n fait référence à la taille de l’écosystème dans un sens abstrait. Nous supposons que la charge de transaction, la taille de l’état et la capitalisation boursière d’une crypto-monnaie sont toutes proportionnelles à n.)

Pourquoi ces composants sont-ils importants?

Décentralisation

Ceci est un composant essentiel de ce que signifie exécuter le système Blockchain. La décentralisation permet aux réseaux d’être sans permission et résistants à la censure, donnant à quiconque le pouvoir de les utiliser et de les développer.

La décentralisation à elle seule n’est pas évolutive car les systèmes décentralisés fonctionnent par consensus, ce qui signifie que les décisions (telles que la vérification des transactions) sont prises par un groupe de nœuds plutôt que par un nœud individuel.

Les décisions prises par consensus sont plus susceptibles d’être de meilleure qualité, tandis que les décisions prises par un individu sont plus susceptibles d’être rapides et résistantes à l’arriéré..

Sécurité

Ce n’est que sur un réseau décentralisé que l’immuabilité et la sécurité maximale peuvent être atteintes, car quel meilleur endroit pour stocker des données sensibles que sur un réseau qui n’a pas de point de défaillance «central» unique.


Évolutivité

C’est le dernier et le plus important composant, car sans être en mesure d’augmenter la vitesse et la taille d’un réseau Blockchain, nous ne pouvons jamais espérer avoir plus d’impact qu’une poignée de personnes. Bitcoin et Ethereum n’ont réussi qu’à gagner une capitalisation boursière combinée de plus de 200 milliards de dollars en raison de la promesse qu’ils réussiront un jour à être adoptés par le grand public..

Cela signifie que Bitcoin correspond ou dépasse les 24000 transactions de Visa par seconde (par opposition à ses 7 transactions actuelles par seconde), et Ethereum devient la technologie sous-jacente derrière les Dapps les plus grands et les plus rentables.

Passer d’un réseau bootstrap à un acteur majeur sur la scène mondiale nécessite que le processus de consensus devienne plus rapide et plus efficace sans devenir également centralisé ou moins sécurisé.

Comment le résoudre?

Il existe de nombreuses solutions encore en développement, ou actuellement sur le marché, qui tentent de résoudre le problème de l’évolutivité.

Monnaies alternatives

Comme mentionné, les vitesses de transaction de Bitcoin et Ethereum sont très lentes (environ 7 et 15 transactions par seconde respectivement.

Il existe un certain nombre d’autres crypto-monnaies que l’on pourrait envisager avec des débits beaucoup plus rapides. Par exemple, l’une des alternatives Bitcoin originales était Litecoin. En utilisant un algorithme de hachage différent, les transactions LTC prennent environ 56 tps.

D’autres crypto-monnaies telles que Ripple (XRP) et Stellar Lumens (XLM) ont des temps de transaction de 1500 tps et 1000 tps respectivement.

Réseau Lightning (Bitcoin)

Le réseau Lightning est appelé une solution «couche 2». Son objectif principal est d’étendre la capacité des Blockchains existantes afin que les transactions puissent être moins chères et plus fréquentes..

Les transactions plus petites et moins importantes sont stockées «hors chaîne», et sont essentiellement regroupées et validées indépendamment par de petites communautés avant d’être renvoyées vers la Blockchain principale, où elles peuvent être traitées comme une seule transaction.

Exemples d'Offchain Blockchain

De petites communautés sont créées où les transactions ont lieu sans que chacune de ces transactions ne soit enregistrée sur la Blockchain principale

Une façon plus simple de penser à cela est comme un onglet d’épicerie, où tous vos achats sont enregistrés pour le mois, et enfin, à la fin du mois, la caissière accepte un paiement unique pour toutes les transactions effectuées au cours de votre mois d’épicerie. achats.

Transaction hors chaîne au magasin

Une IOU de l’onglet Épicerie suivie de la reconnaissance du paiement final par la banque.

Ces solutions signifient finalement que nous pourrions réduire plusieurs transactions à seulement 2 sur la Blockchain principale; un pour ouvrir la transaction entre la Blockchain principale et le hors-chaîne, et un pour la fermer;

Fermeture d'un état hors chaîne

Fermeture de l’état hors chaîne. Image Sources

Le réseau d’allègement est la solution d’évolutivité la plus prometteuse pour la blockchain Bitcoin, qui au cours des 6 derniers mois a connu une baisse du nombre de transactions Bitcoin quotidiennes. 500k en décembre à 200k en mai, alors que le coût par transaction a augmenté de 50% depuis 5 février.

Sur les marchés financiers développés, à mesure que le volume des transactions augmente, le coût par transaction devrait baisser (nous pourrions voir ce modèle se produire sur Internet; à mesure que le nombre d’utilisateurs augmentait, le coût des transactions d’argent, d’informations, etc., diminuait considérablement).

Ce sont des modèles que le réseau Lightening devrait aider à répliquer Bitcoin.

Plasma (Ethereum)

Créé par Joseph Poon, co-créateur de Buterin et de Bitcoin Lightning Network, il s’agit d’une autre solution de couche 2 similaire au Lightning Network..

Avec Plasma, des «chaînes enfants» sont créées sur la blockchain Ethereum (chaîne principale), avec leurs propres validateurs. Ainsi, une entreprise pourrait créer une chaîne enfant plasma au-dessus de la chaîne principale avec les accords (ou règles) via un contrat intelligent sur la chaîne principale.

Les chaînes enfants peuvent engendrer leurs propres chaînes enfants, qui peuvent engendrer leurs propres chaînes enfants, et ainsi de suite.

Solutions de mise à l'échelle

Solutions de mise à l’échelle – Image La source

Avec Plasma, nous pourrions effectuer de nombreuses opérations complexes au niveau de la chaîne enfant, exécutant des applications entières avec plusieurs milliers d’utilisateurs, tout en n’interagissant qu’occasionnellement avec la chaîne principale Ethereum. Le résultat final serait une augmentation des transactions par seconde et une réduction des frais de transaction.

Il existe d’autres solutions qui sont développées simultanément pour résoudre les problèmes de mise à l’échelle d’Ethereum. L’un d’eux est le réseau Raiden qui est une solution de mise à l’échelle hors chaîne créée en ouvrant des canaux de paiement.

L’autre solution mise en œuvre est le Sharding. Il s’agit de la distribution des nœuds à certains groupes, afin que les nœuds n’aient pas à valider tout l’historique des Blockchains avant de valider une nouvelle transaction.

Une autre proposition intéressante est celle de BloXroute. Ceci est présenté dans l’image ci-dessus et est une autre solution d’évolutivité qui permet à toutes les crypto-monnaies et Blockchains de passer à des milliers de transactions par seconde (TPS) en chaîne, sans changer leur protocole.

Solutions axées sur l’évolutivité

Bien que nous ayons mentionné quelques crypto-monnaies qui pourraient être utilisées comme alternative pour leur transaction plus rapide, elles ne résolvent qu’une partie du trilemme. Il existe d’autres pièces qui ont été développées spécifiquement pour répondre à la question de la mise à l’échelle.

EOS

EOS est un concurrent d’Ethereum axé sur la fourniture d’une alternative plus évolutive en utilisant une méthode appelée «preuve de participation déléguée».

Avec cette méthode, le réseau désigne plusieurs «nœuds témoins» comme représentants qui aident à prendre certaines décisions de haut niveau plus rapidement sans interroger l’ensemble du réseau.

Il s’agit clairement d’une approche plus centralisée, laissant le contrôle à environ 100 témoins qui sont votés par la communauté. Il est facile de voir comment un tel système pourrait être influencé par la politique interne et l’intérêt personnel (la force de vote des gens est déterminée par le nombre de jetons qu’ils détiennent. Cela signifie que les personnes qui ont plus de jetons influenceront davantage le réseau que les personnes qui en ont très peu. jetons).

Cependant, cela (avec d’autres mises à niveau du système) a permis à EOS d’exécuter des tests là où ils ont atteint 50 000 tps.

Cosmos

Cosmos vise à devenir un «Internet des Blockchains» qui résout le problème de l’évolutivité et de l’interopérabilité (la capacité pour de nombreuses Blockchains de communiquer entre elles).

Avec Cosmos, l’évolutivité est obtenue grâce à l’approche verticale et horizontale:

L’évolutivité verticale est l’ajout de ressources à un seul nœud du système, tel qu’un seul ordinateur ou une seule station réseau, ce qui entraîne souvent des processeurs ou de la mémoire supplémentaires. L’évolutivité verticale fournit plus de ressources partagées pour le système d’exploitation et les applications.

L’évolutivité horizontale est obtenue en ayant plusieurs chaînes parallèles exécutant la même application et gérées par un ensemble de validateurs commun. Cela (en théorie) rend les blockchains plus évolutives en permettant aux contrats intelligents et au traitement des transactions de s’exécuter simultanément.

Conclusion

L’évolutivité est un problème auquel de nombreuses Blockchains se font concurrence pour créer une solution qui permettra à leur réseau d’atteindre l’adoption générale.

Au fur et à mesure que ces réseaux progressent, nous devrons peut-être nous poser des questions plus profondes sur la façon dont nous définissons la décentralisation et sur le degré de décentralisation nécessaire pour satisfaire l’éthique des Blockchains tout en atteignant l’évolutivité.

Aujourd’hui, cela est déterminé par des cas d’utilisation spécifiques, principalement, si une Blockchain a besoin d’une résistance à la censure de «niveau souverain» (dans le cas de Bitcoin) par rapport à «de qualité de plate-forme» (dans le cas d’Ethereum).

Le grade souverain fait référence à la nécessité d’avoir une décentralisation afin de réaliser une réserve de valeur (comme Bitcoin) qui a les niveaux de sécurité les plus élevés et ne peut pas être manipulée ou attaquée par le gouvernement (en d’autres termes; résistant à la censure gouvernementale).

La note de plate-forme fait référence à donner aux développeurs de fortes assurances qu’aucune partie prenante centralisée (comme Facebook, Google ou Apple) ne peut modifier les règles d’une plate-forme de manière à perturber leur capacité à continuer à travailler dessus..

En fonction de votre point de vue en tant que développeur souhaitant une liberté maximale de construction, ou en tant que détenteur de devise souhaitant une sécurité et une autonomie maximales pour dépenser, vous ne devez privilégier qu’un niveau de décentralisation qui vous permet d’atteindre la bonne quantité de résistance à la censure nécessaire..

En fin de compte, je ne pense pas qu’une seule solution atteindra l’équilibre parfait entre évolutivité, sécurité et décentralisation. Cela rend l’évolution de cet espace encore plus intéressante alors que nous observons comment chaque réseau procède pour mettre en œuvre sa propre approche unique du trilemme Blockchain..

Image en vedette via Fotolia

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me