Bien que les compromis soient inévitables, les experts interrogés par crypto.news estiment que le trilemme de la blockchain met en lumière les défis auxquels les développeurs sont confrontés et les moyens de les surmonter.
Le trilemme de la blockchain, inventé par Vitalik Buterin, cofondateur d’Ethereum en 2017, met en évidence les défis auxquels les développeurs sont confrontés dans la création de systèmes de registres distribués. Selon Buterin, les architectes doivent faire des compromis et donner la priorité à deux éléments clés sur trois.
Dans une interview avec crypto.news, Luke Nolan, associé de recherche chez CoinShares, a souscrit à ce point de vue. Nolan estime que, au sens large, le trilemme de la blockchain illustre efficacement le défi que représente la réalisation complète des trois fonctionnalités. Il a souligné que les développeurs sacrifient souvent certains aspects, voire les deux, lors de l’optimisation d’une fonctionnalité.
Le trilemme de la blockchain
Alex Dulub, fondateur de Web3 Antivirus, suggère que l’accélération d’une blockchain peut parfois compromettre sa sécurité. Il estime que des solutions telles que les réseaux de couche 2 (L2) et les sidechains, gérant les transactions en dehors de la blockchain principale, peuvent augmenter la vitesse et l’évolutivité, mais peuvent introduire de nouveaux risques.
Dulub pense que les bugs des contrats intelligents, les risques de centralisation et les attaques potentielles sont les principales vulnérabilités des blockchains visant à améliorer ces trois aspects.
Neville Grech, fondateur de Dedaub, une société de sécurité blockchain, souligne que l’augmentation de paramètres tels que la taille et la fréquence des blocs pour améliorer la vitesse peut nécessiter plus de puissance de calcul, de bande passante et de stockage que ce que les nœuds moyens peuvent gérer. Cela pourrait conduire à une structure de réseau plus centralisée, avec seulement quelques nœuds participant pleinement à la blockchain.
Bien que l’ajustement du processus de validation puisse accélérer un réseau, Grech prévient que « cela pourrait exposer la blockchain à des vulnérabilités et à des litiges de validation et créer des forks temporaires ».
De plus, selon lui, une participation réduite des nœuds et des validateurs au processus de vérification pourrait compromettre la décentralisation du réseau et l’intégrité de la blockchain.
À titre d’illustration, le réseau Bitcoin, bien qu’il soit décentralisé et sécurisé avec plus d’un million de mineurs BTC dans le monde, traite en moyenne 8,35 transactions par seconde (TPS). Ce chiffre est nettement inférieur à celui des transmetteurs d’argent centralisés comme Visa, qui propose une gamme de TPS de 1 500 à 2 000.
Données TPS de la blockchain | Source : Chainspect
En revanche, la blockchain de Zcash fonctionne généralement à une vitesse moyenne de 26 transactions par seconde (TPS) pour les transactions non protégées. Cependant, un rapport de septembre 2023 a révélé que plus de 50 % du taux de hachage de Zcash était contrôlé par le pool minier ViaBTC, exposant le réseau au risque d’une attaque à 51 %.
Prenons Solana (SOL) comme autre exemple, bénéficiant d’un TPS en temps réel actuel de 772, selon les données de Chainspect. Bien qu’il ait été confronté à sa 10e panne majeure en février 2023, le réseau a depuis fait preuve d’une grande stabilité.
Dans un rapport du 21 juillet 2023, la Fondation Solana a déclaré une disponibilité de 100 % pour la blockchain Solana. Cette réalisation fait suite à l’amélioration du ratio transactions avec droit de vote/opérations sans droit de vote.
Dans ce cas, Luke Nolan, chercheur associé chez CoinShares, souligne que le principal compromis a été la décentralisation et, selon lui, « la sécurité est devenue un compromis plus minime ».
Il souligne que le prix de fonctionnement d’un validateur Solana peut être assez élevé, compris entre 3 000 et 5 000 dollars. Ce coût élevé rend coûteux pour le grand public l’exploitation d’un validateur Solana, ce qui présente des risques de centralisation.
Configuration matérielle requise pour exécuter un nœud Solana | Source : Laboratoires Solana
Selon les données de Solana Compass, Solana compte actuellement un total de 2 919 nœuds avec plus de 433 000 jalonneurs. Le nombre de nœuds du réseau a considérablement diminué depuis mars 2023 après avoir atteint un niveau record (ATH) de 2 564 nœuds opérationnels.
Bien que le nombre de nœuds Ethereum soit en baisse constante depuis la mi-janvier, oscillant actuellement autour de 7 000, il reste 2,4 fois supérieur à celui des appareils d’exploitation de Solana.
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Ce nombre est raisonnable étant donné que les nœuds Ethereum nécessitent des exigences matérielles inférieures à celles de Solana et coûtent entre 500 $ et 1 000 $. En outre, le nombre de participants à Ethereum est également nettement supérieur à celui de Solana, qui s’élève actuellement à plus de 921 000.
Configuration matérielle requise pour exécuter un nœud Ethereum | Source : Ethereum.org
Nolan a également mentionné qu’Ethereum a, pour l’instant, mis de côté l’idée d’une mise à l’échelle de couche 1 (L1) pour éviter de compromettre la décentralisation ou la sécurité. Actuellement, Ethereum gère en moyenne environ 13 transactions par seconde (TPS), le TPS le plus élevé enregistré atteignant 62,34.
“Dans l’ensemble, je ne dirais pas que le nombre de validateurs est la mesure numéro 1 de la décentralisation, mais d’un point de vue philosophique, vous pouvez exécuter un nœud Ethereum pour très bon marché, aider à faire progresser la chaîne même sans miser 32 ETH – bien que de bien sûr, vous ne gagneriez rien.
Luke Nolan a déclaré à crypto.news.
Solutions
Pour montrer que le trilemme de la blockchain n’est pas une règle inviolable, les entreprises introduisent des solutions créatives qui remettent en question l’idée selon laquelle vitesse et sécurité sont toujours en contradiction. Explorons certaines des meilleures solutions visant à équilibrer l’évolutivité, la sécurité et la décentralisation.
- Réseaux L2: Ces solutions améliorent les blockchains de couche 1 en augmentant la vitesse des transactions, en réduisant les frais et en améliorant l’évolutivité globale. Les L2 permettent à la chaîne principale de se concentrer sur la sécurité et la décentralisation, tandis que les réseaux de couche 2 gèrent l’évolutivité et l’efficacité. Techniquement, les blockchains L2 héritent de la sécurité des réseaux L1.
- Modifications du mécanisme de consensus: Les nouveaux mécanismes de consensus, tels que les variantes de Proof of Stake (PoS), visent à équilibrer sécurité et vitesse sans compromis majeurs. La transition du Proof of Work (PoW) au PoS pourrait être un moyen important d’augmenter le débit des transactions tout en réduisant les frais de traitement.
- Témoin séparé (SegWit): Implémenté dans Bitcoin en 2017, SegWit adapte le débit de la blockchain en séparant les signatures de transaction des données de transaction et en les stockant différemment. Cette séparation améliore l’efficacité de l’espace, rationalise la vérification et réduit la taille globale des enregistrements de transactions.
- Partage: Des techniques telles que le sharding répartissent le traitement des transactions sur des groupes plus petits de nœuds, augmentant ainsi la vitesse tout en maintenant la sécurité. La blockchain Harmony, par exemple, utilise le sharding et atteint actuellement un temps de finalité de deux secondes, alors que le temps de finalité (TTF) de Solana est d’environ 12,8 secondes.
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Cumuls:
- Cumuls sans connaissance (zk-rollups): Ces cumuls regroupent des centaines de transactions hors chaîne et génèrent une preuve cryptographique, connue sous le nom de preuve à connaissance nulle.
- Optimiste cumuls: Ceux-ci fonctionnent sur l’hypothèse que les transactions sont valides par défaut. Ils effectuent le calcul sur la blockchain Layer-1 (L1) uniquement en cas de litige. Cela introduit un délai de finalité dans la vérification de la légitimité des transactions avant qu’elles n’atteignent le réseau L1. Si une transaction s’avère invalide, elle peut être annulée pour éviter toute conséquence négative.
Conclusion
Les blockchains rapides ne sacrifient pas directement la décentralisation et la sécurité ; au lieu de cela, le trilemme de la blockchain met en lumière les défis auxquels les développeurs sont confrontés et les compromis occasionnels auxquels ils doivent faire face.
« En un mot, même si la vitesse pose souvent des problèmes de compromis avec la sécurité, l’innovation incessante de la communauté blockchain peut apporter certaines solutions. Il ne s’agit pas seulement de choisir entre vitesse et sécurité ; il s’agit de concevoir intelligemment la blockchain pour équilibrer les deux.
Neville Grech a déclaré à crypto.news.
Dulub souligne que « une conception minutieuse, des tests rigoureux et des recherches continues sont essentiels pour gérer les défis » associés au trilemme de la blockchain.
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