INT et Polkadot — Structure multi-chaînes hétérogène
Cet article est une traduction amateure de l’excellent article de Graytrain dont vous pouvez consulter la version originale ici. C’est donc Graytrain qui s’exprime ici, et toutes les phrases à la première personne lui sont attribuées.
Il n’ya pas si longtemps, j’ai rencontré Polkadot, une nouvelle structure pour la blockchain 3.0 qui vise à résoudre la plupart des problèmes qui affectent les deux premières générations de blockchain. J’ai été fasciné par la simplicité et l’élégance de la structure et des solutions proposées.
Si vous avez le temps, je vous recommande vivement de lire le white paper de Polkadot pour une explication détaillée du raisonnement derrière cette structure, c’est fantastique.
Polkadot a été fondée par le Dr Gavin Wood, le même Gavin Wood, qui a fondé Ethereum avec Vitalik et développé Solidity, le langage spécifique aux smart contracts d’Ethereum et à la base de la machine virtuelle Ethereum. Il a lancé le projet Polkadot dans le but de résoudre les problèmes fondamentaux que nous rencontrons aujourd’hui dans la blockchain, à savoir la flexibilité, non seulement pour le volume des transactions, mais aussi pour les ressources impliquées dans leur traitement et l’isolement des blockchains par rapport aux autres réseaux.
En fin de compte, ces problèmes qui sont présents dans les blockchains que nous voyons aujourd’hui sont causés par des blockchains à une seule couche avec une mise à l’échelle unidimensionnelle (taille de bloc et temps de bloc), avec un groupe généralisé de règles s’appliquant globalement au sein de ce réseau qui induit une incapacité à innover, à s’adapter et à être performant à grande échelle. Ces réseaux à chaîne unique tels que Bitcoin et Ethereum ont commencé à s’apercevoir qu’ils devraient mettre en œuvre une nouvelle technologie ou une solution de deuxième couche (comme Lightning) pour fonctionner correctement à grande échelle.
Dans le cadre traditionnel, les transactions doivent être traitées une à une par chaque nœud qui en vérifie la validité, elles sont groupées dans un bloc, hachées et (dans un concours pour y arriver en premier) ajoutées à la blockchain. L’ensemble du processus peut être divisé en deux parties, la vérification des transactions et la génération de blocs. La partie de la génération de blocs de ce processus s’appelle le mécanisme de Transition d’État, l’État de la blockchain étant simplement «à qui appartient quoi». Cette architecture de consensus est principalement limitée par la nécessité de disposer de marges temporelles larges afin de permettre le temps de traitement prévu pour effectuer ces opérations. Ceci s’applique aux mécanismes PoW et PoS.
La solution proposée par Polkadot consiste à créer un réseau de sous-chaînes fonctionnant en parallèle et à séparer les validateurs du mécanisme de transition d’état, en laissant les nœuds de sous-chaîne uniquement s’assurer que les transactions sont valides et en laissant la chaîne parente prendre le processus de calcul en tant que générateur de blocs, dans une architecture DPoS à deux niveaux [Fig. 1].
Pour illustrer cela, imaginez avoir à courir sur un chemin en ramassant des balles de chaque côté de celui-ci, et vous arrêter à une station tous les 10 pieds, pour compter, peser et mesurer la taille de ces balles, puis les emballer dans une boîte avant de continuer à courir dans cette voie pour collecter plus de balles. Dans ce cas, vous êtes limité par le temps requis pour organiser, caractériser et emballer ces balles. C’est le cas actuel des chaînes PoW / PoS à chaîne unique où les nœuds complets effectuent la validation et la génération de blocs. Alors que, dans le cadre multi-chaînes proposé, vous parcourez le même chemin, ramassant des balles et tous les 10 pieds, vous placez simplement la boîte à la station puis repartez, et une autre personne (nœud) se charge d’effectuer l’emballage. Ce système est limité uniquement par la rapidité avec laquelle vous pouvez collecter ces balles.
Les réseaux actuels de chaînes de blocs du monde réel sont limités à environ 30 transactions par seconde alors que, dans les tests de Polkadot, ce cadre permettait un débit de transaction d’environ 1 000 TPS sur chaque sous-chaîne, avec la possibilité de s’échelonner à l’infini en ajoutant des sous-chaînes dans le réseau.
La beauté supplémentaire de cette fonctionnalité est qu’elle permet également à chacune de ces sous-chaînes de définir leurs propres ensembles de règles qui conviennent le mieux à l’utilisation prévue. Vous pouvez avoir un réseau de sous-chaînes fonctionnant à merveille, une avec des contrats intelligents, une avec des transactions rapides et gratuites, une avec des transactions privées, une chaîne de transactions de données sans état, toutes capables de communiquer les unes avec les autres, créant une blockchain de blockchains.
Il est important de noter ici que dans ce cadre, la chaîne parente n’agit que comme relais et générateur de blocs pour chaque sous-chaîne. Il n’a pas d’application inhérente. La chaîne de relais constitue simplement la base à partir de laquelle un grand nombre de structures de données dynamiques pouvant être validées peuvent être hébergées côte à côte. En Polkadot, ils appellent ces structures de données, des sous-chaînes parallèles ou des “parachaînes”, bien qu’il n’y ait pas besoin qu’elles soient des chaînes de blocs. Il peut s’agir d’un ensemble de chaînes indépendantes telles que Bitcoin ou Ethereum, ou de réseaux différents tels qu’Internet ou un réseau bancaire privé, avec la fonctionnalité supplémentaire très importante de la transaction sans nécessité de confiance entre ces réseaux.
La simplicité de cette chaîne de relais facilite la maintenance avec moins de problèmes et facilite la mise à niveau sans recourir à des astuces rigoureuses ou à une compatibilité avec les versions antérieures.
Qu’est-ce que cela nous permet de réaliser ? Un réseau qui peut être constitué de blockchains différents, chacune avec son propre but, travaillant en parfaite concertation. Un cadre évolutif capable d’intégrer une nouvelle technologie de chaîne de blocs au fur et à mesure de sa disponibilité, sans coordination excessive ni hardforks.
Polkadot souhaite utiliser ce cadre pour aborder une application plus généralisée consistant à relier des blockchains existants, des réseaux extérieurs (Internet, réseaux bancaires) et Ethereum 3.0, permettant ainsi aux utilisateurs de générer non seulement leurs propres jetons, mais également leurs propres blockchains; ce qu’ils appellent Web3. Bien que je pensais que cette application était fantastique et qu’elle répondait exactement aux besoins de l’écosystème de cryptographie, j’étais curieux de voir quels autres projets utilisaient la même structure révolutionnaire. Nous sommes donc la prochaine génération de blockchain.
L’IoT est la première idée qui m’est venue à l’esprit. Un écosystème avec une grande variété de types de transaction possibles, de types de périphériques et le potentiel d’un énorme besoin de mise à l’échelle. Il n’est pas très compliqué d’imaginer un scénario dans lequel une approche unique, ou une version actuelle ou prévue d’Ethereum, ne répondrait pas aux besoins d’un écosystème IoT. Imaginez les besoins réseau d’un capteur météo: envoi de données légères toutes les quelques secondes qui nécessite un temps de génération de blocs rapide, des voitures intelligentes qui envoient et reçoivent des données de trafic et de géolocalisation pour lesquelles l’efficacité de la communication avec un ensemble de données plus important est primordiale, un hub de maison intelligente contrôlant tout dans votre maison où les smart contracts et l’intelligence artificielle sont nécessaires, votre smartphone qui vend vos données privées pour des revenus publicitaires implique le besoin d’un cryptage puissant essentiel et la possibilité d’effectuer des transactions privées avec une devise fongible ; imaginez toutes ces opérations, dans le même réseau, liées entre elles. L’écosystème IoT doit pouvoir traiter tous les scénarios et il n’existe pas de réseau à chaîne unique pouvant répondre aux besoins de cet écosystème.
C’est là que j’ai rencontré INT…
C’est à ce moment-là que j’ai pris connaissance du white paper de INT intitulé «Une solution axée sur l’économie pour améliorer l’interconnexion des appareils de l’Internet des objets». Il a décrit les problèmes que nous voyons actuellement avec la blockchain ainsi que les besoins futurs pour répondre aux besoins d’un écosystème mondial de l’Internet des objets. Ce qui m’a attiré, c’est la compréhension terre-à-terre des besoins et des obstacles sans le battage médiatique dominant. Il s’agit d’une évaluation directe de l’état actuel, des besoins futurs, de leurs propositions pour résoudre ces problèmes et des détails techniques associés. Il parle de Polkadot en tant que structure, de Tendermint et HoneyBadgerBFT comme base de leur mécanisme de consensus à deux niveaux, des données et de la confidentialité des utilisateurs au premier plan, dirigés par une équipe d’experts du secteur.
Ce cadre permet une mise à l’échelle infinie grâce à l’ajout de sous-chaînes et de fonctionnalités personnalisées dans ces sous-chaînes, ce qui permet de les définir pour une application particulière, qu’il s’agisse de transactions privées, de chaînes de données sans transaction d’état, de contrats intelligents, etc. Cette vision permet de satisfaire l’interopérabilité entre les réseaux tels qu’Internet et permet le rattachement à d’autres chaînes de blocs avec quelques inclusions de type de transaction simples. Avec cette communication inter-chaînes, les fabricants n’auraient pas à négocier leurs besoins pour s’adapter à une blockchain établie, ils pourraient créer leur propre sous-chaîne pour répondre à leurs besoins et interagir avec le plus grand réseau via le relais.
En scindant le mécanisme de consensus, vous avez effectivement deux chaînes de nœuds, l’un au niveau de la sous-chaîne, vérifiant les transactions, et les transmettant aux super nœuds qui vérifient ensuite par DPoS et créent le bloc [Fig. 2]. Leur white paper indique que le jeton sera à deux niveaux, comme le premier jeton INT, comme une part de la blockchain, un peu comme Neo. Ils ont également récemment annoncé leur intention d’utiliser la structure de super-nœuds EOS, qui sélectionne le producteur de blocs en fonction d’un mécanisme électoral. Dans ces systèmes DPoS, pour encourager la participation au réseau et au vote, les utilisateurs qui votent reçoivent une partie de la récompense du noeud proportionnelle à la quantité de jetons misée. Cela signifie qu’il y aura une récompense par bloc pour toute personne qui détient des jetons et des votes ou qui entretient un nœud. (Les exigences de staking actuelles des nœuds ne sont pas connues.)
L’équipe comprend les obstacles au développement auxquels sont confrontés de nombreux appareils de différents fabricants. Ils entendent résoudre ce problème en normalisant les exigences en matière de communication et d’échange de données. Ils entretiennent des liens étroits avec plusieurs fabricants et développent actuellement un routeur IoT (avec un fabricant de télécommunications à confirmer) destiné à être la passerelle vers le réseau.
INT reconnaît le besoin pressant d’un réseau IoT de disposer d’un système de traitement et de stockage des données robuste et efficace. Ils utilisent un système de stockage décentralisé utilisant des tables de hachage distribuées (DHT), un peu comme le système BitTorrent. Ils sont utilisés comme tables de recherche pour les paires de clés afin que les nœuds puissent extraire efficacement les valeurs associées à une clé donnée. Cela peut être utilisé pour maintenir une liste d’adresses de nœuds et de clés publiques (nœuds de minage, super nœuds, méta-nœuds), périphériques IoT et leurs clés associées, ainsi que des systèmes de fichiers distribués et le partage d’informations peer to peer. Ce sera la clé de voûte du réseau de nœuds et du transfert des informations du périphérique IoT. Ceci, combiné à la mise en œuvre réseau de tous les protocoles de communication (TCP / IP, UDP / IP, MANET), crée la structure d’un réseau qui intégrera sans effort tout type de périphérique pour n’importe quelle application, quel que soit l’état du réseau.
(Si vous souhaitez comprendre davantage ces protocoles et leur application, voir le post lié ici)
Afin de protéger l’utilisateur et ses données, ils mettent en œuvre leur propre algorithme innovant de clé privée de comportement (BPK), basé sur des preuves nécessitant zéro connaissances. Cela transmettra l’intention de l’utilisateur aux nœuds et au matériel du périphérique, sans identifier qui a envoyé la demande. Cela protégera également les utilisateurs de l’analyse du comportement dans des systèmes pseudo-anonymes tels que Bitcoin, dans lesquels le suivi des transactions et des comportements, ainsi que leur corrélation avec des informations connues et non confidentielles, peuvent conduire à l’identification de l’utilisateur.
INT a indiqué que le système utilisera l’apprentissage machine pour modéliser les stratégies et le comportement du regroupement, afin de regrouper les demandes pour protéger davantage les utilisateurs. Je ne sais pas exactement comment cela sera mis en œuvre, mais il semble que cela puisse ressembler au système de signature en anneau de Monero qui consiste à demander à un groupe d’utilisateurs de signer une transaction, avec l’un des membres du groupe qui est réellement l’envoyeur. Par conséquent, la véritable signature de l’utilisateur est masquée et ni le nœud ni le destinataire ne savent qui a envoyé la transaction.
Ils parlent également de développement d’un réseau de DAPP s’exécutant automatiquement sur des appareils IoT et du réseau activé par des contrats intelligents pour échanger automatiquement des données et des transactions entre des utilisateurs et des machines.
En lisant entre les lignes, c’est la deuxième fois que INT fait allusion aux capacités de modélisation et d’apprentissage au sein du réseau. Quelles capacités ce système d’apprentissage aura-t-il? Ce système d’apprentissage intelligent, associé à votre BPK, crée-t-il un profil privé accessible par votre clé privée ?
Alors qu’est-ce que nous avons? Un projet basé sur Polkadot permettant une mise à l’échelle sans fin et une applicabilité illimitée dans un réseau utilisant le staking et les supernoeuds, issu d’un projet chinois en partenariat avec des entreprises et des fabricants d’équipements de télécommunication qui propose des jetons disponibles sur uniquement deux plateformes d’échanges. Ils ont entrepris d’accomplir plus que le WTC ou le VEN dans un réseau mieux équipé que l’IOTA ou l’Ethereum. S’ils peuvent exécuter ce qu’ils ont présenté, il n’y a aucune raison pour qu’ils ne deviennent pas le leader du marché, dépassant facilement la capitalisation boursière de VeChain (2,5 milliards de $, $10 / INT) à court terme et de l’IOTA (7 milliards de $, $28 / INT) à moyen terme. Cela ressemble à un géant endormi de l’IoT.
Pour les plus curieux, les prix de l’ICO de Polkadot les placent à une capitalisation de marché de 350 millions de $, proche de celle de Waltonchain, et donneraient un prix pour le jeton INT de $1,40.
Si vous souhaitez savoir comment INT peut être comparé à d’autres projets IoT, consultez l’article ici.
