Dans la première partie, nous avons appris que la 3e génération de crypto-monnaies consiste à résoudre les problèmes d’évolutivité, d’interopérabilité et de durabilité. Dans ce deuxième extrait de la vidéo du tableau blanc, Charles explique la solution Cardano à l’évolutivité :
L’évolutivité a de nombreuses significations, mais du point de vue des crypto-monnaies, vous pouvez l’envisager de trois façons :
1) Transactions par seconde (TPS)
Vous entendrez souvent les gens dire “Le Bitcoin a 7 transactions par seconde” ou “L’Ethereum a 10 ou 20 transactions par seconde”. Il s’agit simplement de la notion du nombre de transactions qui peuvent être traitées sur la blockchain dans une période de temps donnée. *Note de l’éditeur : Cardano a atteint ~250 TPS, avec des plans pour augmenter ce nombre beaucoup plus !
Introducing Ouroboros (en anglais)
Pour résoudre le problème du TPS, nous avons élaboré un livre blanc évalué par des pairs pour notre protocole de preuve d’enjeu à sécurité prouvée appelé Ouroboros. **Ouroboros est l’un des protocoles de consensus les plus efficaces dans l’espace des crypto-monnaies, et c’est le premier à être prouvé sûr d’une manière cryptographique très rigoureuse. ** La magie d’Ouroboros réside dans le fait qu’il a été conçu de manière modulaire et qu’il est à l’épreuve du temps.
Voici comment fonctionne Ouroboros :
- Premièrement, il divise le monde en époques. [Actuellement, une époque Cardano est de 5 jours].
- Dans une époque, il examine la distribution des jetons, et à partir d’une source de nombres aléatoires, il organise une élection pour créer des “Slot Leaders”.
- Les Slot Leaders font fonctionnellement la même chose qu’un mineur en Bitcoin lorsqu’il “gagne un bloc”. La différence est qu’ils ne nécessitent pas les ressources informatiques considérables que requiert le bitcoin. Par conséquent, ce système est considérablement moins cher à exploiter, même si nous avons des garanties de sécurité similaires. Il s’agit d’une avancée majeure !
Voici quelques-uns des avantages du protocole Ouroboros :
–> Les chefs de file des créneaux n’ont pas à maintenir un seul bloc et une seule chaîne. Ils peuvent maintenir d’autres blocs et d’autres chaînes parce que le coût de construction d’un bloc est si faible. En fait, il est maintenant possible de parler de consensus sur une gamme de blockchains au lieu d’une seule chaîne.
–>De plus, les époques pourraient peut-être être exécutées en parallèle ; au lieu d’avoir une époque exécutée puis une autre, nous allons développer un système utilisant Ouroboros où les époques sont exécutées en parallèle, et les transactions sont partitionnées en conséquence. Ce que cela signifie, c’est qu’au fur et à mesure que vous gagnez des utilisateurs et que vos utilisateurs acquièrent plus de capacités, ces chefs de file des créneaux seront en mesure de maintenir plus de types de blockchains et d’exécuter également le traitement des transactions pour les blockchains en parallèle. Il s’agit d’une avancée majeure !
–>Ouroboros a des normes de sécurité très rigoureuses, tant au niveau de ses fondements théoriques que de sa mise en œuvre. Au fur et à mesure que nous développons de nouvelles capacités pour le protocole, ces capacités seront également sécurisées. Cela contraste avec d’autres systèmes, où il faut prouver ces choses au cas par cas et, dans certains cas, apporter des modifications majeures au système pour se développer en toute sécurité.
–>Nous avons l’intention de rendre Ouroboros résistant aux quanta en 2018. Lorsque le leader du slot signera ses blocs, il utilisera un schéma de signature résistant aux quanta. Grâce à cela, le système est encore plus à l’épreuve du temps. [Note de la rédaction : Les ordinateurs quantiques sont les puissants ordinateurs du futur, dont on imagine qu’ils pourraient être capables de casser les clés cryptographiques. À ce jour, cette menace est hypothétique, mais s’y préparer dès maintenant est un élément important de prévoyance].
Ces caractéristiques répondent à ces questions d’évolutivité :
- “Comment construire un moyen de maintenir le réseau qui ne coûte pas 300 000 $/heure, ce que coûte actuellement le bitcoin ? “* [Note de l’éditeur : Charles Hoskinson a donné cette conférence en 2017. Le coût énergétique de Bitcoin a plus que quadruplé depuis lors. Les besoins en énergie pour faire fonctionner le bitcoin dépassent ceux de l’ensemble du pays argentin. https://www.nytimes.com/interactive/2021/09/03/climate/bitcoin-carbon-footprint-electricity.html]
“Comment construire un système qui nous permette d’aller en parallèle et de maintenir plusieurs chaînes simultanément ? “
La réponse à ces questions est au cœur d’Ouroboros.
2) Bande passante
Les transactions par seconde sont importantes, mais ce n’est pas la seule chose dont nous devons nous préoccuper. Les transactions transportent des données, et plus il y a de transactions, plus il faut de ressources réseau. C’est la notion de largeur de bande. Pour qu’un système puisse évoluer - s’il doit atteindre des millions et des milliards d’utilisateurs - il peut avoir besoin de centaines de gigaoctets par seconde de bande passante pour supporter toutes les données qui y circulent. Ce type de volume est familier dans le monde de l’entreprise, mais pas dans le monde du peer-to-peer.
Introduction à RINA
Lorsque notre réseau passe de quelques centaines de transactions par seconde à des centaines de milliers de transactions par seconde, nous ne pouvons pas maintenir une topologie de réseau homogène. En d’autres termes, nous ne pouvons pas avoir une situation où chaque nœud doit relater chaque message. Au fur et à mesure de notre croissance, certains nœuds n’auront pas cette capacité. Nous étudions donc un nouveau type de technologie appelé RINA. C’est l’abréviation de Recursive Internetwork Architecture. RINA est une nouvelle façon de structurer les réseaux en utilisant des principes d’ingénierie intelligents, conçus pour la plupart par John Day de l’Université de Boston. **L’objectif de RINA est de construire un réseau hétérogène qui assure la confidentialité, la transparence et l’évolutivité ** RINA est une avancée majeure qui nous permettra de régler et de configurer Cardano au fur et à mesure de sa croissance.
3) Échelle des données
Les blockchains stockent des choses - pour toujours, espérons-le ! Chaque fois que vous effectuez une transaction, elle se retrouve dans le journal. Ainsi, plus vous avez de transactions, plus vous avez besoin de données. Par conséquent, les blockchains passeront de mégaoctets à gigaoctets, puis à téraoctets et à pétaoctets…., voire à exaoctets. Cela ne pose pas de problème dans le monde des grandes entreprises [avec des centres de données centralisés], mais lorsqu’il s’agit d’un système répliqué dont le modèle de sécurité repose sur le fait que chaque nœud possède une copie de la blockchain ? Ce volume de données est tout simplement irréalisable pour les appareils grand public [c’est-à-dire les ordinateurs domestiques typiques].
Cardano tente de résoudre ces problèmes d’une manière très élégante. Dans Cardano, à mesure que nous ajoutons des personnes au réseau, nous obtenons naturellement plus de transactions par seconde. Nous obtenons aussi naturellement plus de ressources réseau. Au final, nous obtiendrons un stockage global des données plus important. Le tout sans compromettre notre modèle de sécurité !
Introduction à l’élagage, au partitionnement et aux chaînes latérales
Pour résoudre le problème de la mise à l’échelle des données, nous devons réaliser que tout le monde n’a pas besoin de toutes les données. Les transactions qu’Alice envoie à Bob ne sont pas nécessairement pertinentes pour Jane et Bill. Elles ne sont pertinentes que dans le contexte où ces personnes peuvent savoir que les jetons qu’elles reçoivent sont légitimes et corrects. Voici quelques techniques permettant de résoudre ce problème :
**1) L’élagage : ** Restreindre ce que certaines personnes peuvent voir, de manière intelligente et au cas par cas.
**2) Partitionnement : ** un utilisateur peut ne pas avoir une copie complète de la blockchain, mais juste un morceau.
**3) Chaînes secondaires : ** créer une représentation comprimée d’une blockchain [sur une chaîne secondaire], et traduire les transactions entre les chaînes.
Rigueur académique - Un différentiateur de Cardano.
L’une des choses les plus importantes lors du développement d’une nouvelle cryptographie est de s’assurer qu’elle est développée de manière très rigoureuse et évaluée par des pairs. Ouroboros a été accepté à “Crypto 17” [la 37e conférence académique annuelle sur la cryptographie], où notre équipe l’a présenté. Les futures versions du protocole continuent de faire l’objet d’un examen plus rigoureux par les pairs, ce qui nous donne une grande assurance que la conception du système est correcte. Nous modélisons également une spécification formelle d’Ouroboros à l’aide du “side calculus”, un langage de modélisation formel compréhensible par les machines. À terme, nous serons en mesure de nous connecter au code Haskell dans notre dépôt github et de montrer que nous avons correctement mis en œuvre le protocole. **Il s’agit d’une norme qui n’existe pas dans l’espace blockchain, et nous sommes très heureux d’être les premiers à le faire.
L’objectif du projet Cardano est d’étudier toutes les questions de manière rigoureuse et de proposer de nouvelles architectures de blockchain. Les solutions doivent permettre aux gens de disposer de quantités de données beaucoup plus faibles, tout en obtenant le même niveau d’assurance que les transactions sont correctes. Une chose heureuse est que si les besoins en TPS et en bande passante augmentent rapidement, le stockage des données reste relativement bon marché et disponible. Nous pensons donc que la mise à l’échelle des données de Cardno sera un problème que nous n’aurons pas à résoudre de manière aussi urgente. Des recherches sur ces questions sont menées à l’université d’Édimbourg ; nous pensons que nous aurons une solution totale à ce problème d’ici la fin de 2019.
Aucun commentaire pour le moment...