La technologie de la Blockchain est l'une des plus grandes innovations du XXIe siècle. Son approche unique de la décentralisation en fait un élément clé des cryptomonnaies - une autre grande invention. Cependant, pour qu'un actif crypto soit accepté par la majorité, il doit aller au-delà de la décentralisation. Il doit également être scalable et assez rapide pour accommoder une croissance en expansion.

Cependant, la plupart des cryptomonnaies ne peuvent pas simultanément gérer ces trois qualités au même degré. Ainsi, elles doivent faire des compromis sur l'une pour améliorer les deux autres. Ce phénomène est connu dans le monde de la cryptomonnaie sous le nom de trilemme de la blockchain.

Bien que le trilemme représente un défi de taille à l'adoption mondiale des cryptomonnaies, il n'est pas invincible. La prolifération de développeurs et de grands esprits sur la scène crypto a donné lieu à plusieurs initiatives pour s'attaquer au problème. Nous aborderons ces initiatives dans cet article. Tout d'abord, expliquons en détail de quoi il en retourne avec le trilemme de la blockchain.

Les Trois Piliers de la Technologie Crypto

Décentralisation

La décentralisation est ce qui rend les actifs cryptographiques si intéressants. Cela signifie simplement prendre le contrôle à une entité centrale et le répartir parmi diverses entités plus petites. Ainsi, personne n'a le monopole des décisions sur une plateforme décentralisée.

C'est loin du mécanisme de fonctionnement de divers aspects du monde financier d'aujourd'hui. Les banques, par exemple, sont des plateformes centralisées qui vous promettent la sécurité de vos actifs monétaires en échange d'un contrôle total sur eux. Ainsi, un petit groupe de personnes établit les règles et les fait respecter. Et vous pouvez même vous voir refuser l'accès à votre argent si la banque le juge nécessaire.

En revanche, les cryptomonnaies ne fonctionnent pas de cette manière. Il n'y a pas d'entité unique ou de groupe responsable du fonctionnement du réseau. Au lieu de cela, tout le monde sur le réseau peut exécuter un nœud et confirmer les transactions. Une fois les transactions confirmées, elles sont ajoutées au grand livre numérique et y sont stockées de manière permanente pour que tout le monde puisse les voir.

Cependant, alors que la décentralisation des cryptomonnaies les rend beaucoup plus attrayantes que les banques, elle pose un problème unique. Parce que tout le monde sur le réseau (ou du moins la majorité) doit confirmer l'authenticité des transactions, il peut falloir un certain temps pour que l'information circule.

Par conséquent, les blockchains peuvent être très lentes, surtout lorsqu'il y a un grand nombre de transactions à traiter. En général, Bitcoin confirme ses transactions sur la blockchain en 10 minutes. Cependant, cela peut augmenter à plusieurs heures, voire jours, lorsque la demande de transactions élevée congestionne la blockchain.

Pour résoudre ce problème, les blockchains doivent pouvoir se mettre à l'échelle pour se préparer à une adoption accrue. Comment y parviennent-elles? Permettez-nous de vous présenter le deuxième agent du trilemme - la scalabilité.

Scalabilité

La scalabilité de la Blockchain fait référence à la capacité du réseau à gérer un nombre croissant de transactions sans sacrifier l'efficacité. Il est essentiel pour une Blockchain d'augmenter son potentiel d'acceptation en tant que principal. Cependant, aussi essentielle soit-elle, de nombreuses blockchains peinent encore à être scalables.

La nature décentralisée des blockchains est une raison majeure pour cela. Plus un réseau a de participants, plus il 'parcourt' de distance pour confirmer les transactions. C'est là qu'il est plus facile pour les banques et autres agences centralisées. Parce qu'ils n'ont pas à se soucier de partager des informations avec tous les membres du réseau avant de prendre une décision, les transactions sont beaucoup plus rapides.

MasterCard, par exemple, peut traiter jusqu'à 5 000 transactions par seconde; tandis que Visa peut gérer jusqu'à 24 000 tps. Bitcoin, d'autre part, ne peut traiter qu'environ sept tps; et Ethereum peut actuellement monter jusqu'à 15 tps - loin d'être impressionnant!

Autre chose qui rend la scalabilité difficile pour de nombreux blockchains est le mécanisme de consensus qu'ils utilisent. Certains, comme le mécanisme de consensus de Preuve-de-Travail, sont énergivores et nécessitent beaucoup de puissance de calcul. Ainsi, ils sont naturellement plus lents.

Aussi lent que cela puisse être, le mécanisme de preuve de travail est très sécurisé. Ainsi, la question se pose : dans quelle mesure la sécurité doit-elle être sacrifiée pour atteindre la scalabilité ? Discutons du troisième agent du trilemme - la sécurité de la blockchain.

Sécurité

Parce que n'importe qui peut participer à des systèmes décentralisés comme les cryptomonnaies, il y a plus de tendance aux attaques malveillantes. Par conséquent, les systèmes de blockchain doivent être sécurisés pour résister à ces attaques et favoriser la confiance des utilisateurs. Comment cette sécurité est-elle atteinte?

La décentralisation elle-même est un élément majeur de cette sécurité. Plus un réseau est décentralisé, plus il est difficile pour les acteurs malveillants d'obtenir gain de cause. Cela est dû au fait qu'un système décentralisé a des participants répartis sur l'ensemble de la planète, et chaque participant confirme à plusieurs reprises l'efficacité du réseau.

En plus de la décentralisation, chaque blockchain crypto a ses mesures de sécurité. Ces mesures tournent généralement autour de la signature numérique et du mécanisme de consensus qu'elle utilise.

La signature numérique (ou fonction de hachage) est une sorte de code mathématique qui identifie chaque bloc de données au sein d'une blockchain. Une fois définie, elle ne peut pas être modifiée. Toute tentative en ce sens serait rapidement identifiée par le reste du réseau et immédiatement résistée. Ainsi, les blockchains sont intrinsèquement immuables et donc fiables.

Le mécanisme de consensus d'une blockchain fait référence à la manière dont elle prend des décisions. Le mécanisme de consensus de preuve de travail a été le premier. Il exige que les participants vérifient les transactions via un processus appelé minage. Le minage nécessite beaucoup d'énergie et consomme une énorme puissance de calcul. Ainsi, la barrière est élevée et rigide pour tout acteur malveillant. Cela sert à protéger l'ensemble du réseau.

Pourquoi le trilemme de la Blockchain existe

Un blockchain parfait devrait non seulement être décentralisé, mais aussi sécurisé et évolutif. Cependant, les développeurs doivent souvent faire des compromis sur l'un pour renforcer les autres afin de mettre en œuvre les trois piliers discutés.

Par exemple, une solution évidente pour améliorer la scalabilité est de réduire le nombre de participants pour permettre au réseau de gérer une charge plus importante. Mais cela compromettra sa décentralisation. Cela compromet également sa sécurité car cela réduit les obstacles que les pirates informatiques doivent surmonter pour attaquer la blockchain.

Ainsi, le trilemme se présente. Comment atteindre la blockchain parfaite alors qu'il semble que les trois piliers ne peuvent pas coexister mutuellement ?

Solutions au Trilemme

Vaincre le trilemme de la blockchain n'est pas une tâche pour une seule personne. Différents développeurs ont mis au point des solutions qui abordent le problème à différents niveaux. Nous pouvons diviser ces solutions en solutions de couche 1 et de couche 2.

solutions de couche 1

Ces solutions cherchent à résoudre le trilemme en changeant ou modifiant la conception de la couche de blockchain d'origine. Nous examinerons deux de ces solutions.

Sharding

Par définition, les blocs sont des morceaux plus petits d'un matériau plus grand. Par conséquent, le sharding implique de diviser une blockchain en divers segments, chacun avec son registre capable de traiter ses transactions. Les différents blocs sont connectés à la chaîne principale, qui opère dans une position de gestion.

Ainsi, le sharding élimine la charge d'une seule chaîne et la répartit entre les fragments. Cela rend le réseau plus rapide. Cela ne compromet pas non plus la décentralisation et la sécurité de la blockchain car les protocoles restent les mêmes. Un exemple de projet qui met en œuvre le sharding est la blockchain NEAR.

Mécanismes de consensus évolutifs

Il existe d'autres mécanismes de consensus en dehors de la preuve de travail. Certains de ces mécanismes ont été créés pour résoudre le trilemme de la blockchain. Prenez par exemple le mécanisme de preuve d'enjeu (PoS). Dans ce mécanisme, les participants n'ont pas besoin d'une puissance de calcul élevée. Ils ont simplement besoin de mettre en jeu ou de verrouiller leurs jetons pour vérifier les transactions.

Cela se traduit par une bien meilleure évolutivité sans compromettre la décentralisation. Il devient également plus sécurisé avec plus de participants. Cela est exemplifié dans le cas d'Ethereum. Alors qu'il fonctionnait avec le mécanisme PoW, il ne pouvait gérer qu'environ 20 transactions par seconde. Cependant, avec sa transition vers le mécanisme PoS, le réseau pourrait gérer jusqu'à 100 000 transactions par seconde à l'avenir !

Solutions de couche 2

Ces solutions ne modifient pas le blockchain sous-jacent. Au lieu de cela, ils trouvent des moyens de résoudre le problème en s'appuyant sur le cadre blockchain existant. Certaines des solutions sont :

Sidechains et parachains

Ce sont des blockchains alternatives créées pour fonctionner aux côtés de la chaîne originale. Elles sont différentes des shards en ce sens qu'elles ne sont pas des segments de la blockchain principale mais sont des blockchains entièrement différentes. Mais elles atteignent le même objectif de soulager la blockchain principale en gérant une partie de sa charge.

Les sidechains ne communiquent qu'avec la chaîne principale ou relais, tandis que les parachains communiquent les uns avec les autres en plus de la chaîne principale. Polygon (MATIC) est un exemple de sidechain sur la blockchain Ethereum. Des exemples de projets de parachain sont les réseaux Polkadot et Kusama.

Le réseau Lightning Bitcoin

Il s'agit d'un protocole de couche 2 qui s'exécute sur le réseau Bitcoin et améliore sa vitesse et son accessibilité. Il a été développé en 2015 par Thaddeus Dryja et Joseph Poon.

Le Lightning Network est un canal de paiement hors chaîne avec seulement les premières et dernières transactions enregistrées sur la blockchain Bitcoin. Toutes les autres transactions au milieu sont traitées hors ligne et n'ajoutent pas à la charge de la blockchain Bitcoin. Ainsi, les transactions sont beaucoup plus rapides et toujours sécurisées car le canal de paiement est finalement enregistré sur la blockchain.

En raison de cette dérivation hors ligne, le réseau Lightning Bitcoin excelle en termes de scalabilité, capable de traiter jusqu'à un million de transactions par seconde. C'est énorme! Nous proposons une explication plus détaillée du réseau Lightning dans ce article.

Conclusion

La technologie de la blockchain est une invention révolutionnaire qui cherche à perturber les industries de la finance et de la technologie. Étant relativement nouvelle, elle doit encore faire face à des défis herculéens avant de s'imposer à l'échelle mondiale. L'un de ces défis est le trilemme de la blockchain. Cependant, cet article a montré que ce n'est pas un problème insurmontable. Avec les diverses solutions proposées, le trilemme pourrait s'estomper avec le temps.