Résumé :

Une application décentralisée se compose de plusieurs parties, mais actuellement seule la logique de base du backend s'exécute sur Ethereum, et d'autres parties telles que le code front-end sont toujours déployées en dehors d'Ethereum. En même temps, elle contient également beaucoup de données qui ne sont pas sur la chaîne, donc la plupart des DAPPs ne peuvent pas hériter pleinement de la sécurité d'Ethereum et sont loin de l'état idéal.

· Il y a deux raisons principales à ces problèmes : d'une part, Ethereum ne fournit pas aux développeurs les normes et les outils frontaux correspondants, et d'autre part, le coût du stockage des données sur la chaîne est trop élevé.

· Afin de fournir une norme frontale décentralisée, l'équipe EthStorage a proposé le protocole d'accès web3://, offrant aux développeurs un ensemble complet de normes et d'outils pour déployer et accéder au code front-end via des contrats intelligents, voire des systèmes de fichiers, qui est désormais devenu la norme officielle d'Ethereum.

· Afin de réduire le coût de stockage des données sur la chaîne Ethereum, l'équipe EthStorage a développé le protocole de stockage de deuxième couche EthStorage, qui utilise PoRA (Proof of Random Access) et une preuve de connaissance nulle pour réduire considérablement les frais de stockage tout en héritant de la sécurité de la première couche d'Ethereum.

Remerciements : Merci à Faust de GeekWeb3, à Zhixiong Pan de ChainFeeds, à Bruce de LXDAO, à Qi Zhou et à Lun Deng d'EthStorage pour leurs retours sur cet article.

Contexte et problématiques des DAPP décentralisées

La vision d'Ethereum est de devenir l'ordinateur du monde, et les applications construites sur celui-ci sont censées hériter de sa sécurité. Les développeurs n'ont besoin de le déployer qu'une seule fois, et l'application fonctionnera sur Ethereum pour toujours, et aucune entité ne peut le censurer ou le manipuler de manière malveillante.

Mais les applications décentralisées DAPP actuelles ont-elles atteint les objectifs ci-dessus ? Pour répondre à cette question de manière plus claire, nous devons déconstruire une application DAPP pour voir quelles parties elle inclut, puis analyser le degré de confiance de chaque partie pour en tirer la conclusion finale.

En général, un DAPP décentralisé comprendra une interface frontale, un serveur back-end et une base de données. Lorsque les utilisateurs accèdent à l'interface frontale, ils chargeront le contenu frontal via un navigateur et un service de nom de domaine. Parmi eux :

· Services de front-end et de nom de domaine : la plupart d'entre eux ne sont pas déployés et accessibles via des smart contracts. Les fonctionnalités fournies par la blockchain, telles que l'évitement des défaillances ponctuelles, l'immutabilité du code, l'anti-censure et la gouvernance communautaire, ne sont pas reflétées dans cette partie du front-end.

· Serveurs back-end: Partiellement mis en œuvre par des contrats intelligents, certaines tâches intensives en calcul ne peuvent pas être entièrement décentralisées.

· Base de données : Partiellement implémentée par des contrats intelligents. En raison des coûts élevés de stockage sur la chaîne, DAPP utilise toujours des solutions de stockage hors chaîne lorsque la quantité de données est importante.

À travers l'analyse ci-dessus, nous pouvons voir que seuls certains composants de l'actuel DAPP décentralisé sont protégés par Ethereum grâce aux contrats intelligents, et le système Ethereum est loin de réaliser la vision originale de "ordinateur mondial décentralisé".

À la fin de 2023, Vitalik a passé en revue le développement d'Ethereum et a écrit un article très réactif intitulé « Make Ethereum Cypherpunk Again », discutant de la manière dont la communauté Ethereum devrait revenir au concept de cypherpunk. Dans l'article, il a résumé les valeurs auxquelles Ethereum et même la plus grande communauté Web3 devraient adhérer, et a mentionné un point très important :

Les applications décentralisées doivent minimiser leur dépendance à l'égard d'une entité unique, de sorte que même si les développeurs principaux de DAPP disparaissent pour toujours, l'application puisse continuer à fonctionner.

On peut constater que Vitalik a des attentes similaires quant à la manière dont les applications décentralisées devraient être construites. Ensuite, nous analyserons en détail les problèmes auxquels est confrontée chaque composante de la DAPP décentralisée et explorerons comment les améliorer.

Services de front-end et de nom de domaine

Parmi les plusieurs composants des applications décentralisées, le front-end et les services de noms de domaine sont les plus centralisés. Actuellement, la plupart des front-ends d'application décentralisées utilisent des serveurs centralisés. Les propriétaires de projets peuvent modifier le code front-end à tout moment sans gouvernance communautaire ni verrous temporels. La sécurité de cette partie est loin de celle des contrats intelligents déployés sur Ethereum.

Les pirates informatiques peuvent pirater le serveur pour modifier le code front-end, et les utilisateurs de dApp perdront des actifs en raison de l'utilisation du front-end malveillant. Ce problème est apparu à plusieurs reprises lors du dernier été DeFi, et nous ne pouvons nous empêcher de demander : Pourquoi le front-end ne peut-il pas être déployé sur Ethereum comme le back-end, de sorte que le comportement de modification ne puisse prendre effet que par le biais de la gouvernance communautaire et des verrous temporels ?

De plus, veuillez imaginer, si l'équipe de développement d'Uniswap ne paie plus un jour pour leurs serveurs frontaux et leurs services de nom de domaine, comment les utilisateurs et les LPs d'Uniswap utiliseront-ils Uniswap ?

La plupart des utilisateurs ne savent pas comment contourner l'interface utilisateur et interagir avec les contrats intelligents. Bien qu'Uniswap ait essayé de télécharger son interface utilisateur sur IPFS, IPFS et Ethereum sont des réseaux différents, et leur fiabilité et leur absence de confiance sont complètement différents. Il convient de mentionner que la vitesse d'accès au contenu IPFS est très lente et que la plupart des utilisateurs interagissent toujours avec l'interface utilisateur d'Uniswap déployée sur des serveurs centralisés.

De plus, étant donné que l'opérateur de l'interface utilisateur d'Uniswap est Uniswap Labs, ils ont renforcé l'examen de la liste des jetons afin de répondre à la supervision, ce qui contraste avec les contrats intelligents qu'ils ont déployés sur Ethereum, car personne ne peut modifier les contrats intelligents à volonté. Par conséquent, les jetons examinés en première ligne peuvent toujours interagir au niveau du contrat, ce qui montre l'importance du code on-chain pour résister à la censure.

Serveur Backend

Parce que l'EVM peut fournir un environnement d'exécution complet de Turing, la plupart de la logique backend peut être exécutée sur la chaîne Ethereum. Nous pouvons dire que les applications de contrats intelligents peuvent pleinement hériter de la sécurité d'Ethereum. C'est juste à cause de raisons de coût que certaines tâches intensives en calcul ne peuvent pas être effectuées directement sur la chaîne.

Pour résoudre ce problème, l'exploration actuelle consiste à utiliser ZK ou OP pour transférer le calcul vers le hors-chaîne, et la chaîne Ethereum ne confirme que les résultats du calcul, afin d'élargir la capacité au niveau du calcul. Certains projets liés à l'IA ont poussé cette méthode à l'extrême, espérant relier des tâches très intensives en supercalcul, telles que de grands modèles d'IA, avec des blockchains, ce qui mérite toute notre attention.

Base de données

Pour les bases de données, l'EVM prend initialement en charge les paires clé-valeur/stockage KV (Key Value Store), qui peuvent couvrir un large éventail de scénarios d'utilisation, mais le problème principal est : le coût du stockage on-chain est trop élevé.

Quel est le coût ? Lorsque le prix du gaz est de 10Gwei, il faut plus de 6 200 ETH pour stocker 1 Go de données sur la chaîne, ce qui représente plus de 20 millions de dollars américains ! De toute évidence, les coûts de stockage sont devenus le problème central de la décentralisation des bases de données.

Nous pouvons nous demander si nous pouvons utiliser une méthode similaire à l'expansion de calcul susmentionnée pour étendre le stockage, c'est-à-dire le stockage hors chaîne et la vérification en chaîne des effets de stockage. Nous allons élaborer sur cette idée plus tard.

Après avoir analysé les composants DAPP mentionnés ci-dessus, nous avons constaté que seulement lorsque chaque partie de DAPP est suffisamment sécurisée et sans confiance, peut-il vraiment devenir un DAPP décentralisé en tant que tout sans confiance. Ethereum, en tant que plateforme d'exploitation et d'hébergement de dApp, doit fournir aux développeurs des solutions correspondantes pour créer un écosystème d'application répondant à la vision d'Ethereum.

Solution sans confiance pour DAPP

Autour de la manière de rendre DAPP entièrement basé sur Ethereum pour le déploiement et l'accès, l'équipe EthStorage a proposé deux solutions :

• Protocole d'accès web3://: Résoudre le problème de l'utilisation des contrats intelligents pour déployer et accéder au code front-end et même aux systèmes de fichiers.
• Protocole de stockage de couche 2 EthStorage : tout en héritant de la sécurité d'Ethereum, il réduit considérablement les frais de stockage.

Protocole d'accès web3://

web3:// peut être compris comme une version décentralisée de http://. Tout comme l'URL http qui accède à des ressources centralisées en spécifiant une adresse IP de serveur ou un nom de domaine, l'URL web3 doit spécifier une adresse de contrat intelligent ou un nom de domaine ENS pour accéder aux ressources qui y sont stockées.

Nous pouvons déployer l'ensemble du front end d'un site web dans un smart contract et y accéder via web3://! Vous pouvez comparer la différence entre les deux:

Actuellement, web3:// est devenu la norme officielle d'Ethereum (ERC-4804). Si vous souhaitez en savoir plus sur le contenu du protocole d'accès web3://, vous pouvez visiter son site web officiel. Afin de mieux gérer les fichiers dans les contrats intelligents, nous avons proposé l'ERC-5018, qui simule un ensemble d'interfaces de système de fichiers dans les contrats intelligents, vous permettant ainsi de télécharger le dossier de code front-end empaqueté dans un contrat intelligent via ethfs-cli et d'accéder à ce site web via web3://.

Si vous êtes intéressé, vous pouvez suivre le tutoriel pour compléter le déploiement d'une application décentralisée simple et y accéder.

Avec le protocole d'accès web3://, nous pouvons vraiment donner à l'interface utilisateur de dApp l'attribut de «Le code est la loi». Pour les développeurs, une fois déployée, cette interface utilisateur sera exécutée pour toujours. Imaginez si les laboratoires Uniswap déployaient également leur interface utilisateur sur Ethereum, alors même si l'équipe voulait censurer et restreindre les utilisateurs au niveau de l'interface utilisateur, elle ne pourrait pas empêcher les gens d'utiliser son interface utilisateur déployée sur Ethereum.

Bien sûr, après avoir résolu le problème de faisabilité, nous avons également réalisé que le coût de stockage de grandes quantités de données sur la chaîne serait très élevé, ce qui a causé des problèmes aux développeurs lors du déploiement de l'interface utilisateur sur la chaîne. Nous avons ensuite développé le protocole de stockage de deuxième couche EthStorage, qui réduit considérablement les frais de stockage tout en héritant de la sécurité d'Ethereum.

Protocole de stockage de couche 2 EthStorage

Le protocole EthStorage se compose de contrats intelligents déployés sur Ethereum et de nœuds de stockage dans le réseau Layer2, où les contrats intelligents fournissent un stockage clé-valeur, tandis que les nœuds de stockage de deuxième couche sont responsables de stocker les données elles-mêmes.

Les utilisateurs téléchargent les données à stocker sur Ethereum via le BLOB de l'EIP-4844. Le contrat intelligent EthStorage enregistre uniquement le hachage des données dans le BLOB, réduisant ainsi efficacement les coûts de stockage.

En même temps, le nœud de stockage de deuxième couche téléchargera les données BLOB correspondantes sur le disque local et utilisera PoRA (Preuve d'Accès Aléatoire) et ZK pour soumettre la preuve de stockage au contrat sur Ethereum pour vérification. Le contrat doit utiliser le hachage Blob enregistré précédemment pour confirmer si la preuve ZK téléchargée par le nœud de stockage correspond, afin de confirmer que le nœud de stockage dans le réseau de deuxième couche stocke vraiment ces données.

Le processus spécifique est le suivant:

Pour les développeurs, l'interface de téléchargement et d'obtention de données est très simple :

Les développeurs d'applications peuvent lire et écrire directement de gros blocs de données via l'interface de contrat fournie par EthStorage, et le coût d'écriture est d'environ un millième de celui du stockage direct des données sur la chaîne. Par conséquent, EthStorage prend en charge non seulement le déploiement sur chaîne de l'interface utilisateur, mais fournit également une solution plus économique pour un plus large éventail d'opérations de base de données de stockage clé-valeur.

Actuellement, EthStorage a obtenu les subventions officielles d'Ethereum et a déployé un testnet public sur Sepolia. Tout le monde est le bienvenu pour rejoindre.

Résumé et perspectives

La plupart des composants les plus importants de DAPP, tels que le front-end et la base de données, ne sont pas déployés sur Ethereum et ne peuvent pas hériter de la sécurité d'Ethereum, ce qui entraîne l'incapacité de l'application dans son ensemble à être exécutée de manière permanente, à être résistante à la censure et à être gouvernable.

EthStorage a proposé deux solutions à ce problème : le protocole d'accès web3:// résout le problème de l'utilisation de contrats intelligents pour déployer et accéder à l'interface utilisateur ; le protocole de stockage de deuxième couche d'EthStorage résout le problème des coûts élevés de stockage.

Pour réaliser la vision originale d'Ethereum, nous croyons qu'il évoluera en un serveur web décentralisé, et les applications décentralisées dans l'écosystème déploieront tous leurs composants sur Ethereum. Que ce soit le code back-end, le front-end ou les données, une fois déployé, le code peut s'exécuter en permanence et les données peuvent être accessibles en permanence, devenant ainsi une Dapp vraiment inarrêtable.

Le testnet public EthStorage mène actuellement sa deuxième campagne d'incitation. Les membres de la communauté intéressés peuvent suivre le Guide pour réaliser leur premier déploiement d'application Unstoppable et y accéder!

Déclaration :

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