Hors d’Ethereum : les plates-formes qui ont émergé de sa première communauté

Lancé en juillet 2015, Ethereum a été conçu à l’origine par le cofondateur Vitalik Buterin comme « l’ordinateur mondial ». « Comment fonctionnera Internet dans le futur ? » a demandé une première vidéo promotionnelle. « Il utilisera Ethereum. » En offrant une blockchain publique avec un langage de programmation Turing-complet intégré, il a permis aux développeurs d’écrire des contrats intelligents et des applications décentralisées (dapps) avec leurs propres règles uniques pour la propriété et les transactions. Comme le disait un article de blog de ConsenSys en 2015, cela finirait par « construire des systèmes qui sont vraiment à l’échelle d’Internet : des centaines de millions d’ordinateurs travaillant ensemble pour effectuer les tâches dont nous avons collectivement besoin. »

Mais cette vision d’un ordinateur universel a été diluée par les limitations techniques d’Ethereum. Les problèmes de mise à l’échelle – et encore moins d’atteindre « l’échelle Internet » – sont devenus particulièrement évidents avec CryptoKitties, un jeu basé sur NFT lancé fin 2017 qui a effectivement stoppé le frisson d’Ethereum, provoquant une multiplication par six des transactions Ethereum en attente en décembre de la même année. . Alors qu’Ethereum travaille à une mise à niveau 2.0 pour aider à la mise à l’échelle, la blockchain a efficacement limité ses ambitions, les principaux promoteurs l’appelant une « couche de règlement mondial ».

Entre-temps, d’autres plates-formes ont émergé de la communauté d’Ethereum proposant différentes solutions à ces défis structurels, notamment Cosmos, Filecoin, Cardano, Polkadot et Internet Computer. Examinons de plus près ces projets et comparons leurs différentes approches aux difficultés rencontrées par Ethereum.

Cosmos

Fondé par Jae Kwon et Ethan Buchman en 2014, Cosmos a cherché à résoudre de nombreux problèmes d’Ethereum en créant un réseau de blockchains indépendantes. Comme décrit dans son livre blanc, ces chaînes seraient connectées au Cosmos Hub central, une blockchain de preuve de participation avec sa propre crypto-monnaie ATOM native. Chacune fonctionnerait comme des « zones » au sein de l’écosystème global de Cosmos, et chacune communiquerait avec l’autre via un protocole de communication inter-blockchain (IBC).

La tentative de Cosmos d’améliorer les faiblesses d’Ethereum tournait autour d’un autre ingrédient clé : son utilisation de la tolérance aux pannes Tendermint Byzantine (BFT) en conjonction avec un mécanisme de consensus de preuve de participation. Tendermint se différencie des moyens plus classiques d’atteindre le BFT – la capacité de tolérer les échecs ou les acteurs malveillants – via son support du staking, qui donne aux nœuds un poids de vote différent en proportion des jetons mis en garantie.

Cosmos a lancé une première offre de pièces en avril 2017 et a levé 17 millions de dollars. Son réseau principal a été lancé en avril 2019, avec des projets commençant à rejoindre la plate-forme en tant que zones dans les mois qui ont suivi. Cependant, certaines différences en coulisses ont conduit le co-fondateur et PDG de l’époque Jae Kwon à quitter Cosmos au début de 2020, le co-fondateur Ethan Buchman présidant au développement de la plate-forme.

Malgré ce revers potentiel, en février, Cosmos a lancé Stargate, une mise à niveau qui publie publiquement son protocole de communication Inter-Blockchain, qui est censé permettre l’interopérabilité entre les chaînes distinctes composant son réseau.

Filecoin

Dévoilé pour la première fois dans son livre blanc de 2017, Filecoin est un marché algorithmique décentralisé pour le stockage. À son niveau le plus élémentaire, il fonctionne en permettant aux utilisateurs de payer des mineurs pour stocker ou transférer des données. Les mineurs sont payés dans la crypto-monnaie native de la blockchain, FIL, et ils utilisent le nouveau mécanisme de consensus de Filecoin, la preuve de réplication, pour démontrer cryptographiquement qu’ils ont répliqué les données soumises par un utilisateur. Filecoin utilise également un deuxième mécanisme de consensus, la preuve d’espace-temps, qui peut démontrer qu’un mineur a stocké des données données pour une durée donnée.

Filecoin décrit ses mécanismes de consensus comme des exemples de « consensus de travail utile ». Contrairement à Ethereum, qui, comme Bitcoin, utilise actuellement un mécanisme de preuve de travail, les mineurs de Filecoin ne peuvent participer au consensus (à la sécurisation de la blockchain) qu’en investissant dans la capacité de stockage et en stockant les données des utilisateurs. Ainsi, plutôt que de dépenser des masses d’électricité pour produire des hachages dépourvus de toute valeur inhérente, le consensus Filecoin est également ce qui stocke les données au sein du réseau.

En mariant ainsi l’utilité au travail de calcul, Filecoin cherche à garantir un degré d’évolutivité supérieur à celui d’Ethereum. En effet, cela incite les mineurs à augmenter la capacité de stockage du réseau s’ils veulent mieux rivaliser pour les récompenses en bloc.

Après avoir réalisé un ICO de 257 millions de dollars entre août et novembre 2017, le réseau principal de Filecoin a été mis en service en novembre 2020. Il continue d’étendre son écosystème et d’annoncer de nouveaux partenariats, ayant récemment déployé un pont inter-chaînes avec la solution de mise à l’échelle de la couche deux Ethereum Polygone.

Cardano

Cardano a été conçu pour la première fois en 2015 par Charles Hoskinson, un co-fondateur d’Ethereum qui est parti après des différends quant à savoir s’il devait s’agir d’une entreprise à but lucratif ou non lucratif. Selon un essai de 2017 de Hoskinson décrivant les motivations de Cardano, il a été conçu en partie comme « un effort pour changer la façon dont les crypto-monnaies sont conçues et développées », en mettant l’accent sur une plus grande évolutivité.

Hoskinson a noté dans l’essai que les réseaux de crypto-monnaie, y compris Ethereum, n’étaient « pas conçus pour être évolutifs » et que la sécurité de la plupart des protocoles à ce stade reposait sur tous les nœuds possédant une copie complète des données de la blockchain correspondante. En revanche, le mécanisme de consensus de preuve de participation Ouroboros de Cardano devait non seulement être moins énergivore pour valider les transactions, mais également être compatible avec le sharding. Ce dernier permettrait à la blockchain Cardano de se diviser essentiellement en différentes parties qui seraient chargées de ne conserver qu’un sous-ensemble de ses données totales.

Bien que Cardano soit en théorie plus évolutif et efficace que la forme actuelle d’Ethereum, le développement de Cardano s’est produit de manière très fragmentaire. Les contrats intelligents n’ont été activés que le 12 septembre de cette année, tandis que d’autres solutions de mise à l’échelle – telles que l’introduction de chaînes latérales et de comptabilité parallèle – ne seront pas livrées avant la prochaine ère « Basho » de son développement.

Pois

Comme Cardano, Polkadot est également dirigé par un co-fondateur d’Ethereum, Gavin Wood, qui a publié le livre blanc du protocole en 2016.

Dans le document, Wood visait deux éléments du consensus blockchain, qu’il a diagnostiqué comme limitant les capacités d’Ethereum : la canonicité et la validité. En particulier, il a suggéré que les protocoles précédents avaient commis l’erreur de lier trop étroitement ces deux éléments, et qu’un bon moyen d’améliorer l’évolutivité et l’extensibilité d’un protocole blockchain donné serait de les compartimenter.

Par « canonisation », Wood faisait référence aux moyens par lesquels les acteurs décident d’une histoire valide à partir d’un nombre quelconque d’histoires également valides. Par « validité », il a fait référence aux moyens par lesquels les acteurs déterminent qu’une transaction ou un bloc a été exécuté conformément à la logique de son système. Pour séparer ces deux processus, il a proposé un protocole « multi-chaînes hétérogènes », Polkadot.

Polkadot est hétérogène dans le sens où il facilite l’interopérabilité décentralisée de différentes blockchains avec différents systèmes de consensus. Elle sert de « relais » entre les autres blockchains composant son réseau global, sa chaîne relais centrale s’occupant de la canonicité des blocs, et les autres chaînes (appelées « parachaines ») s’occupant de leur validité. Dans le même temps, le fait que son réseau se compose de plusieurs chaînes signifie que les tâches peuvent être partagées et exécutées en parallèle, augmentant ainsi ses possibilités d’évolutivité.

Polkadot a lancé la version initiale de son réseau principal en mai 2020, après le lancement précédent de Kusama, un réseau de banc d’essai expérimental qui reflète les fonctionnalités de Polkadot. L’une des principales caractéristiques de Polkadot est que, comme décrit dans son livre blanc, il est «conçu pour ne fournir aucune fonctionnalité d’application inhérente», avec sa chaîne de relais centrale conçue comme un point d’ancrage pour la nouvelle technologie de blockchain au fur et à mesure qu’elle devient disponible. En tant que tel, il pourrait potentiellement devenir encore plus évolutif à l’avenir, en supposant qu’il s’intègre à des protocoles plus récents et plus rapides.

L’ordinateur Internet

L’ordinateur Internet a été décrit pour la première fois en 2016 par le fondateur de DFINITY, Dominic Williams, qui avait auparavant été actif entre 2014 et 2016 dans la communauté de développement d’Ethereum, notamment en contribuant au Random Beacon. Inspiré par la vision originale d’Ethereum d’un ordinateur mondial, Williams a expliqué en 2017 comment le projet « répondrait directement aux limitations de vitesse et de capacité pour les entreprises en fournissant des moyens d’augmenter le calcul et le stockage à l’infini ». L’ordinateur Internet vise à prendre en charge une version décentralisée d’Internet, permettant la création de systèmes d’entreprise Web, de services Internet et de services financiers sur une blockchain sans avoir besoin de serveurs centralisés ou d’intermédiaires traditionnels.

La clé pour que l’ordinateur Internet atteigne ses objectifs sont deux composants essentiels. Premièrement, son architecture comprend un « système nerveux réseau » (NNS) en chaîne qui gouverne et communique de manière autonome avec des ensembles de nœuds appelés sous-réseaux, qui à leur tour hébergent les contrats intelligents « canister » qui exécutent des dapps et des services. Le NNS peut ajouter indéfiniment plus de sous-réseaux (et donc de capacité) au fil du temps, évoluant jusqu’à des milliers et potentiellement des millions de nœuds à mesure que la demande augmente. En gérant le vote des parties prenantes sur les propositions de gouvernance, le NNS rend l’ordinateur Internet hautement adaptatif – une qualité qui est vaguement comparable à Polkadot, qui a également le potentiel d’évoluer.

L’autre composant central de l’ordinateur Internet est la cryptographie à clé de chaîne, une forme de consensus qui n’utilise qu’une seule clé publique, ce qui accélère considérablement la validation sur l’ordinateur Internet. Ceci est facilité par la division de la plate-forme des exécutions de contrats intelligents en deux types : « appels de requête » et « appels de mise à jour ». Alors que les appels de mise à jour entraînent des modifications permanentes dans la mémoire d’un contrat intelligent, les appels de requête ne provoquent pas de tels changements et sont utilisés uniquement pour demander des données. En tant que tels, ils peuvent s’exécuter en quelques millisecondes (contre deux secondes pour les appels de mise à jour), permettant aux contrats intelligents de servir les requêtes HTTP.

Williams se décrit comme un fervent partisan d’Ethereum et a écrit sur la façon dont Ethereum peut tirer parti de l’ordinateur Internet pour augmenter les capacités de ses applications. « DFINITY contribue vraiment à l’avant-garde de l’espace », a déclaré Vitalik Buterin en 2019 sur le podcast Unchained, « et c’est quelque chose que je respecte vraiment. »

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Plutôt que rivaliser avec Ethereum, chacun de ces projets essaie de le compléter et de l’étendre fondamentalement de diverses manières. Bien qu’il soit pratiquement impossible de prédire lequel connaîtra le plus de succès dans les années à venir, ils contribuent tous à l’évolution de la technologie blockchain à leur manière.