Une ère monolithique ?

Solana fait fureur ces derniers temps, et à juste titre. C'est passé des jours sombres de la crise d'Alameda à la forte évolution des prix, à de fréquentes interruptions et à la gestion réussie de l'une des demandes de largage les plus chargées de l'histoire, le tout en maintenant des frais incroyablement bas. Du point de vue de l'intégration de nouveaux utilisateurs, Solana est un bon choix : les L2 d'Ethereum facturent toujours jusqu'à 1 dollar américain par transaction (et nous ne pensons vraiment pas que partir de BSC ou de Tron soit une bonne idée).

Un autre point fort de Solana est son état mondial unique qui reflète instantanément tous les signaux du marché, sans arbitrage ni sauts entre les cumuls ou les éclats. C'est comme si les transactions sur toutes les bourses mondiales se déroulaient de manière fluide 24 heures sur 24, les événements se répercutant instantanément sur les variations de prix sur toutes les bourses, quels que soient la géographie ou le fuseau horaire.

Ce sont les avantages d'une chaîne monolithique dans sa meilleure forme, mais ce choix de design présente des inconvénients. Plus particulièrement, le fait que le validateur Solana ait donné la tendance à la centralisation en raison de ses exigences matérielles très élevées. Cela est dû au fait que Solana gère les trois couches de la blockchain de manière monolithique : exécution, consensus et disponibilité des données.

À l'autre bout du spectre de conception, l'architecture modulaire, et plus particulièrement la couche de disponibilité des données externalisée, gagne en popularité. Cette approche réduit les coûts de transaction tout en maintenant de faibles exigences matérielles (même si le MEV menace cela). Une conception modulaire permet également d'utiliser des chaînes et du matériel plus spécialisés pour des applications spécifiques, le dYdX en étant le meilleur exemple.

À l'avant-garde du mouvement modulaire se trouve Celestia, une chaîne optimisée pour l'efficacité du cumul des données. Ethereum, quant à elle, a adopté une approche modulaire de manière plus fragmentaire, en construisant l'avion alors qu'il est déjà en vol. Nous pensons que les cumuls sont la clé de l'évolutivité et de la réduction des transactions. La bataille pour les couches de disponibilité des données (et le reste de la gamme modulaire) est désormais lancée.

La mise à l'échelle et les obstacles liés aux données

Le problème de disponibilité des données a été identifié pour la première fois au début de la course à la mise à l'échelle des blockchains. L'accent était mis sur la réduction de la quantité de données à stocker afin de maximiser le nombre de nœuds d'un réseau. La même dynamique a sous-tendu la guerre de la taille des blocs de Bitcoin. La disponibilité des données fait référence à la capacité d'une blockchain à rendre ses données accessibles à tous les participants du réseau. La principale avancée pour résoudre ce problème a été l'introduction de l'échantillonnage de la disponibilité des données (DAS), comme l'explique Bridget Harris:

« Grâce au DAS, Light Nodes peut confirmer que les données sont disponibles en participant à des séries d'échantillonnage aléatoire des données des blocs plutôt que d'avoir à télécharger chaque bloc en entier. Une fois que plusieurs séries d'échantillonnage sont terminées, et qu'un certain seuil de confiance est atteint quant à la disponibilité des données, le reste du processus de transaction peut se dérouler en toute sécurité. De cette façon, une chaîne peut augmenter la taille de ses blocs tout en vérifiant facilement la disponibilité des données. Et des économies considérables sont également réalisées : ces couches émergentes peuvent réduire les coûts de DA jusqu'à 99 %. »

Celestia, Avail, NearDA et EIGenda sont les projets DA les plus importants. Ils n'ont pas besoin de vérifier les transactions, mais simplement de vérifier que chaque bloc a été ajouté par consensus et que de nouveaux blocs sont disponibles sur le réseau. Ils s'appuient sur des séquenceurs tiers pour exécuter et vérifier les transactions. Celestia a été lancée en octobre 2023, Avail et EIGenda disposeront de leur réseau principal dans les mois à venir, et Near a récemment annoncé sa solution DA. Passons en revue les caractéristiques uniques de chacun :

1. Celestia a choisi la méthode de mise sur le marché la plus rapide en matière de preuves de fraude (qui sont également utilisées pour les cumuls optimistes). Le compromis, c'est que dans la configuration actuelle, Celestia ne sera pas en mesure de prendre en charge les cumuls ZK. L'équipe de Celestia affirme qu'environ 70 % des nouvelles chaînes Arbitrum Orbit utilisent Celestia pour la disponibilité des données.
2. Avail (ex Polygon Avail), en tant que blockchain autonome, fournit une couche de données et de consensus rapide et sécurisée qui donne aux développeurs ce dont ils ont besoin pour lancer un cumul (qu'il s'agisse d'un ZK ou d'un optimiste).
3. Eigenda est probablement la solution la plus proche d'Ethereum, car il s'agit d'un module DA et non d'une blockchain. De plus, l'ETH remanié dans EigenLayer sera disponible pour sécuriser les cumuls grâce à eIGenda. Son point faible est qu'il n'utilise pas d'échantillonnage de données ou de preuves de disponibilité des données.
4. NearDA permet d'économiser sur les frais de disponibilité des données d'un cumul, en stockant les données sur la blockchain fragmentée de Near. NearDA tire parti d'une partie importante du mécanisme de consensus de Near, qui met le réseau en parallèle en plusieurs fragments.

Lancer une mer de cumuls

Et puis il y a les rollups eux-mêmes. Parmi les cumuls qui s'appuient sur ces fournisseurs DA, il existe un certain nombre d'outils qui facilitent le lancement d'un cumul :

1. En exploitant la disponibilité modulaire des données de Celestia, Manta Pacific propose des coûts nettement inférieurs à ceux des solutions L2 monolithiques, et a déjà économisé 1 million de dollars sur les frais de gaz Ethereum. Manta utilise également des opcodes personnalisés pour vérifier la technologie ZK, ce qui lui permet de garantir la confidentialité et le caractère aléatoire natif du protocole.
2. Le réseau Mantle repose sur une architecture modulaire qui associe un protocole de cumul optimiste à la solution de disponibilité des données d'eIGenda. Cette intégration permet au Mantle Network d'hériter de la sécurité d'Ethereum tout en offrant une disponibilité des données plus abordable et plus facilement accessible.
3. Kinto est une chaîne KYC où chaque utilisateur et développeur doit suivre une procédure KYC relative à son passeport avant d'effectuer des transactions sur le réseau. Elle utilise Celestia pour réduire ses coûts.

De manière véritablement modulaire, les modules de chaque couche sont choisis en fonction de besoins spécifiques. La variété des options de combinaison est visible ici :

Les projets de rollup-as-a-service tels qu'Eclipse permettent de lancer un rollup encore plus facilement, dans le cadre duquel le développeur choisit la technologie à utiliser pour chacun des trois modules.

De même, Conduit vous permet de déployer un cumul en 15 minutes, avec Optimism, Arbitrum Orbit et Celestia comme piles prises en charge. Des frais d'infrastructure d'hébergement mensuels sont payés à Conduit, et des frais de disponibilité des données distincts sont payés au fournisseur.

La multitude de combinaisons possibles qu'offre la modularité constitue certainement une avancée majeure. Est-ce que cela ressemble à la difficulté de créer un premier site Web par rapport à la facilité et à la personnalisation de Squarespace aujourd'hui ?

Mais ensuite, les compromis

Malgré la croissance des projets DA, nombreux sont ceux qui ont des réserves quant à l'externalisation du DA. Vitalik l'a clairement indiqué: « Votre couche de données doit être votre couche de sécurité. » Dankrad Feist, un autre membre de l'Ethereum Foundation, est du même avis : « S'il n'utilise pas Ethereum pour la disponibilité des données, il ne s'agit pas d'un (cumul d'Ethereum) et donc pas d'Ethereum L2. »

Nous sommes d'accord. Les cumuls dont la disponibilité des données est externalisée seront moins sécurisés que ceux utilisant la même chaîne pour les données et le consensus (et devraient vraiment être appelés « validiums »), tout en étant suffisamment sécurisés pour certaines applications. Les projets à court terme utilisant de tels cumuls apparaîtront et disparaîtront rapidement, ce qui en fera un bon terrain d'expérimentation et d'essai. Cependant, pour la détention à long terme d'actifs financiers, les réseaux L1 tels qu'Ethereum ou les rollups les utilisant à la fois pour les données et le consensus resteront les réseaux présentant le profil de risque le plus faible.

Ethereum passe à la modularité

Bien que sceptique quant à la disponibilité des données externalisées, Ethereum mise sur une architecture modulaire. La vision initiale de la mise à l'échelle via le sharding a été abandonnée au profit de la modularité.

Les trois principales mises à jour nécessaires pour mettre en œuvre cette vision sont les cumuls (nous en avons déjà parlé), laséparation entre le proposant et le constructeur (« au lieu qu'un proposant génère lui-même un bloc « maximisant les revenus », il délègue la tâche à un marché d'acteurs extérieurs (constructeurs) ») et l'échantillonnage des données. Ce dernier permet aux Light Nodes de vérifier qu'un bloc a été publié en téléchargeant uniquement quelques données sélectionnées au hasard. C'est techniquement plus difficile que les deux autres et il faudra deux à trois ans pour l'expédier.

Note importante : L' EIP-4844 a été la première étape pour améliorer la couche de disponibilité des données d'Ethereum avant la mise en ligne de l'échantillonnage des données. Comme indiqué précédemment, améliorer Ethereum revient à construire un avion en vol ; une fois que la Fondation Ethereum a reconnu la nécessité des rollups (c'est-à-dire lorsque Vitalik a abandonné le célèbre futur centré sur le rollup), l'équipe a choisi d'étendre les blocs avec des blobs (un espace dédié spécialement conçu pour les données cumulatives). Les blobs devraient réduire le coût des transactions cumulatives jusqu'à 10 fois. L'EIP-4844 devrait être mis en service avec la mise à niveau de Dencun en mars/avril. Bien qu'il s'agisse d'une solution temporaire visant à maintenir la compétitivité d'Ethereum pendant deux à trois ans, la solution à long terme consistera à prendre en charge les preuves de validité sur le réseau principal lui-même, ce qui réduira considérablement les cumuls.

Bien que Solana défende fermement sa philosophie d'architecture monolithique (et elle pourrait s'avérer appropriée pour de nombreux cas d'utilisation), le secteur semble converger vers la modularité. Dans le cas d'Ethereum, seule une architecture modulaire permettra un avenir dans lequel :

1. Les transactions sont peu coûteuses pour des millions d'utilisateurs grâce aux cumuls (évolutivité) ;

2. Le réseau est protégé contre la censure et les menaces, telles que les attaques à 51 % (sécurité) ; et

3. Un PC ordinaire ou même un mobile peuvent faire fonctionner un nœud pour vérifier les transactions (décentralisation).

On peut se demander si l'architecture modulaire d'Ethereum résout le trilemme de la blockchain qui était censé être insoluble. Techniquement, non, car Ethereum n'est plus un réseau monolithique, mais en tant que réseau modulaire, c'est le cas.

Parmi ces trois solutions, nous pensons que la décentralisation est la partie la plus importante du trilemme à résoudre. L'innovation finira par faire baisser les coûts de transaction ; donner la priorité à la décentralisation (notamment géographique) est le seul moyen de garantir la sécurité à long terme du réseau. Ethereum est à la pointe de la décentralisation en proposant le set de validateurs le plus distribué, avec plus de 800 000 validateurs. Dans le même temps, grâce à son approche modulaire, elle peut s'adapter aux nouvelles innovations en matière de design grâce à des modules personnalisés qui sont lancés en haut. Celestia et d'autres partagent certainement cette vision. La question qui reste est de savoir si Ethereum peut évoluer dans cette direction modulaire assez rapidement pour suivre la concurrence, qui consiste à construire à partir de zéro et à ne pas réparer l'avion en vol.

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