La vitesse sera toujours roi dans un monde de DApps

La vitesse sera toujours roi dans un monde de DApps. Satoshi Nakamoto a lancé une incroyable ère d'innovation pour les applications Internet décentralisées avec l'introduction du Bitcoin comme système de paiement numérique peer-to-peer.
Blockchain, la technologie sous-jacente Bitcoin et d'autres crypto-monnaies, facilite la formation de réseaux décentralisés et sans confiance capables de gérer les transactions et les données en toute sécurité.
Ces dernières décennies ont vu des sociétés financières traditionnelles irresponsabilité à grande échelle des banques - qui devaient être renflouées en 2008 - à des agences d'évaluation du crédit comme Equifax, qui a été l'objet de l'une des plus importantes violations de données sur les consommateurs de l'histoire. Il n'est pas étonnant que la confiance dans les institutions financières centralisées s'érode si rapidement.
Comme les utilisateurs exigent plus de souveraineté, de sécurité et de contrôle sur leur vie financière, ce n'est qu'une question de temps avant que les DApps basés sur blockchain commencent à remplacer les applications plus traditionnelles.
Cette transition vers un internet plus décentralisé n'est cependant pas inévitable. Avant que les propriétaires d'appareils puissent choisir DApps plutôt que des applications, ces applications décentralisées doivent fonctionner ainsi que leur concurrence. Cela se résume à un facteur clé : la vitesse. Et sur la blockchain, la vitesse est limitée par la rapidité avec laquelle nous pouvons parvenir à un consensus sur un réseau sans confiance. Les DApps ont besoin de leurs plates-formes blockchain sous-jacentes pour former un consensus rapidement, en toute sécurité, et à une fraction du coût actuel.
Le consensus n'est pas seulement pour les blockchains
Le consensus est le processus par lequel les entités parviennent à un accord dans le temps et dans l'espace. Toutes les applications basées sur Internet doivent parvenir à un consensus pour fonctionner.
En fait, chaque fois que vous devez combiner plusieurs lignes de calcul ensemble, vous avez besoin d'un mécanisme de consensus, que votre application fonctionne sur Internet ou sur un seul PC multicœur.
Dans certains contextes, le terme « synchronisation » est utilisé au lieu de « consensus », mais les significations sont essentiellement les mêmes.
Les processeurs multicœurs modernes, qu'ils soient fabriqués par Intel ou n'importe qui d'autre, utilisent des instructions spéciales pour s'assurer que les cœurs de processeur forment un consensus sur le contenu de la mémoire. Ces instructions sont appelées barrières de mémoire ou clôtures mémoire. Le framework MapReduce de Google fonctionne de manière célèbre sur des millions de cœurs sur des dizaines de milliers de machines chaque jour.
MapReduce résout une grande variété de problèmes pratiques pour Google. Mais MapReduce s'appuie sur un système de synchronisation appelé Chubby pour obtenir un consensus sur les parties du calcul existantes et sur la façon dont elles doivent être recombinées.
Bien que certains de ce langage puissent être nouveaux pour ceux qui sont moins familiers avec l'infrastructure Internet, les applications ne le sont pas. Lorsque vous utilisez Google Docs, les différents ordinateurs qui visualisent le même document arrivent constamment à un consensus. Faire un achat sur une plateforme fournisseur, publier sur les réseaux sociaux, jouer à un jeu en ligne — toutes ces actions nécessitent un consensus entre différents appareils et entités.
La différence entre les applications et les DApps est que les applications peuvent parvenir à un accord en renvoyant à une autorité centralisée. Dans l'exemple Google Docs, l'autorité centrale est Google.
Si vous achetez un article sur Amazon, l'autorité est Amazon. Si vous jouez à Overwatch, l'autorité est Overwatch. Tu comprends l'idée. Quand il y a une seule source de vérité, un accord peut être obtenu très, très rapidement. Mais tout le monde doit compter sur cette source de vérité pour être honnête.
Et à l'époque actuelle, étendre ce niveau de confiance aux autorités centrales est moins attrayant que jamais.
Les DAPs doivent être plus créatifs pour parvenir à un consensus
Il n'y a pas d'autorité centrale dans un réseau décentralisé, donc les DAPP doivent trouver un accord de manière plus créative. La grande question à laquelle tous les systèmes décentralisés doivent répondre est la suivante : « Qui devrait être chargé de valider une transaction donnée ? »
La preuve de travail et la preuve d'enjeu sont deux mécanismes communs que les chaînes de blocs utilisent pour déterminer qui (mineurs en preuve de travail et validateurs en preuve d'enjeu) est responsable de la création d'un bloc de transactions et de la diffusion de cela au reste du réseau.
Les protocoles de preuve de travail demandent aux mineurs de concourir pour résoudre un problème mathématique très difficile. La résolution d'un tel problème nécessite une quantité extraordinaire d'infrastructure informatique et d'énormes quantités d'électricité. Pour inciter les gens à remplir cette fonction essentielle mais coûteuse, le mineur gagnant acquiert la crypto-monnaie en guise de récompense.
Certains protocoles de preuve de jeu délèguent les validateurs de manière déterministe, souvent basée sur le nombre de jetons détenus. Les protocoles de preuve de pieu sont plus variés dans leur comportement que la preuve de travail.
Dans le modèle de preuve de mise délégué opéré sur le réseau EOS, un petit nombre de nœuds maîtres produisent à tour de rôle des blocs. C'est rapide, mais beaucoup plus centralisé que Bitcoin.
D'autres protocoles de preuve d'enjeu proposent d'autres moyens d'atteindre la vitesse sans sacrifier la décentralisation, mais nombre d'entre eux n'ont pas encore été mis en œuvre et éprouvés dans le monde réel.
Les blockchains de preuve de travail tels que Bitcoin et Ethereum sont incroyablement lentes et inefficaces, car la création de blocs dépend de la consommation d'énormes quantités d'électricité.
Bitcoin consomme déjà autant d'énergie que les pays de la Grèce, d'Israël et du Bangladesh. En termes de vitesse, Bitcoin traite environ 7 transactions par seconde tandis que Ethereum peut traiter environ 15. À titre de comparaison, Visa est capable de traiter 45 000 transactions par seconde. A partir de maintenant, les deux blockchains les plus connus ne sont tout simplement pas assez rapides et utilisent trop d'énergie.
Comment les DApps peuvent-ils évoluer ?
Les DAPs doivent être plus rapides et plus économes en énergie pour répondre aux besoins de millions d'internautes à la facilité et à la commodité escomptées. Bien qu'il soit clair que la preuve du travail est trop lente et inefficace en énergie, il reste trop tôt pour être sûr que la preuve de l'enjeu est la solution.
Certaines attaques contre les chaînes de preuves de pieu peuvent être moins coûteuses à exécuter sans garanties appropriées. Casper - inventé par le fondateur d'Ethereum Vitalik Buterin - est destiné à résoudre ce problème en punissant économiquement les validateurs mal comportementés en supprimant leurs jetons déposés.
Mais Casper est connu pour avoir des défauts majeurs dans sa capacité à parvenir à un consensus correctement. De plus, étant donné la nécessité d'atteindre des débits extrêmement élevés, il semble naturel que la bande passante d'un système soit au moins aussi importante que la quantité de jetons détenus pour déterminer l'importance d'un nœud particulier sur le réseau.
En fin de compte, si nous voulons construire des applications distribuées vraiment robustes, y compris des blockchains capables de traiter les transactions financières, alors nous devons obtenir la couche de consensus correcte. Nous ne pouvons plus compter sur des algorithmes à moitié cuits qui manquent de bonnes preuves.
Nous ne pouvons plus compter sur des implémentations qui n'ont pas de vérification formelle. Les algorithmes corrects sont des algorithmes rapides, et les algorithmes de consensus rapide affecteront l'ensemble de l'écosystème des logiciels Internet.
Par Nash Foster, PDG de Pyrofex
(En révélation, l'équipe que je dirige chez Pyrofex développe une solution appelée CDelta, qui utilisera le protocole de consensus optimiste de Casanova.)
À propos de Nash Foster :
Nash Foster, PDG et co-fondateur de Pyrofex, a plus de 20 ans d'expérience dans l'industrie informatique et a fait partie du personnel d'ingénierie de Google, Oracle, Counterpane, iBiblio et bien d'autres. Nash a étudié les mathématiques et la théorie du calcul à l'Université de Caroline du Nord et à l'Université George Mason. Il a aidé les entreprises du Fortune 100 à concevoir, implémenter et gérer en toute sécurité les réseaux et les applications réseau.