Les terribles inefficacités des blockchains monolithiques

Il n'y a là rien de nouveau, et j'ai d'ailleurs répété tout cela ad nauseum en 2021. De plus, il est complètement absurde que l'industrie soit obsédée par l'infrastructure à notre époque, alors qu'il y a des dizaines, voire des centaines, de L1 et L2 qui n'ont pratiquement pas d'utilisation autre que le spam après des années d'existence. Sans parler de la croissance exponentielle de l'offre d'espace de blocs en 2024, 2025 et au-delà, avec une offre pratiquement infinie de données disponibles (avec des propriétés différentes). Depuis plus de deux ans, les applications et l'intégration des utilisateurs constituent le principal goulot d'étranglement, et l'écart entre l'offre et la demande se creuse de jour en jour. (addendum : pire encore, on néglige complètement les applications de valeur qui ont prouvé leur adéquation produit-marché). Franchement, j'ai renoncé à ce secteur, mais je continuerai à essayer à ma manière en publiant de temps en temps des articles sur mon blog.

Je n'ai pas mentionné une seule L1 ou L2 dans ce message - je me fiche éperdument de vos querelles mesquines et inutiles de détenteurs de sacs, alors s'il vous plaît, ne m'entraînez pas là-dedans. Je suis juste là pour vous dire pourquoi les blockchains monolithiques sont des technologies paralysantes et pourquoi il y a des ordres de grandeur de meilleures technologies à mettre à jour.

Voici comment je définis les chaînes monolithiques - des chaînes de blocs où chaque utilisateur doit retraiter naïvement toutes les transactions pour en vérifier l'intégrité. Plus le réseau traite de transactions, plus les besoins en matériel informatique sont élevés. Plus il y a de nœuds dans le réseau, plus il devient inefficace et lent ; ou bien vous limitez l'accessibilité de sorte que très peu de personnes dans très peu d'endroits peuvent gérer des nœuds indépendants non subventionnés, ce qui conduit effectivement à une dystopie qui est infiniment plus centralisée que la finance traditionnelle. Une myriade d'autres défis ont été mis en évidence au cours des années & décennies, entraînant en fin de compte une insoutenabilité sociale, technique et économique. J'ai écrit le contenu d'un livre sur le développement durable, je vais donc le conserver ici.

Supposons qu'un réseau comporte 10 000 nœuds. Selon l'IMO, ce n'est pas suffisant et nous devrions nous efforcer d'avoir 100 000 nœuds dans différents types d'endroits à travers le monde. Nous avons besoin de nœuds dans les foyers, les écoles, les administrations - dans les grandes villes, dans les villages, au Chili, en Papouasie-Nouvelle-Guinée et, à terme, dans l'espace. L'intérêt d'une blockchain publique est réduit à néant si vous ne résistez pas aux pires scénarios. Il est trop facile de se contenter du scénario optimiste et d'échouer au moment même où les blockchains sont censées être la fiole de Galadriel. Mais je m'éloigne du sujet.

Supposons que vous ayez 100 000 nœuds à la fin de la partie : chacun d'entre eux doit retraiter toutes les transactions. Les frais généraux du réseau sont multipliés par 100 000, sans compter que vous consommez une quantité folle de bande passante pour vous assurer que les 100 000 nœuds sont synchronisés. C'est terriblement inefficace.

Non, les clients légers traditionnels ne sont pas la solution. Tout d'abord, les clients légers traditionnels ne sont pas sans confiance, mais plus important encore, vous avez toujours besoin d'une cohorte importante de nœuds retraitant toutes les transactions pour en vérifier l'intégrité.

Heureusement, il existe des solutions pour rendre les choses des milliers de fois plus efficaces. Les deux technologies clés sont les preuves de validité et l'échantillonnage de la disponibilité des données. Ne vous y trompez pas, toutes les blockchains monolithiques qui cherchent à s'étendre devront passer à des technologies telles que les preuves de validité et l'échantillonnage de la disponibilité des données, sous peine d'être obsolètes. (Note : bien sûr, nous avons aussi des preuves de fraude, mais je me concentrerai sur les preuves de validité).

J'ai longuement discuté de laraison pour laquelle les preuves de validité constituent une mise à niveau essentielle et évidente pour toutes les blockchains monolithiques - mais voici l'essentiel :

1) Vous pouvez augmenter les exigences du système, de sorte qu'une couche d'exécution dont la validité a été prouvée est nécessairement plus rapide qu'une couche d'exécution monolithique équivalente.

2) Une preuve de validité d'une taille de 1 Mo peut représenter l'intégrité de millions de transactions qui, autrement, auraient nécessité des milliers de superordinateurs et des GB de bande passante pour être synchronisées entre les milliers de nœuds. Cela permet aux couches d'exécution à validité prouvée d'avoir potentiellement des temps de latence nettement inférieurs à ceux d'une couche d'exécution monolithique équivalente, car les nœuds de vérification n'ont qu'à synchroniser et à traiter une preuve succincte.

3.Enfin, et c'est un point crucial, au lieu d'avoir besoin d'une connexion illimitée de 10 Gbps avec un superordinateur, l'utilisateur moyen peut désormais vérifier l'intégrité de sur un téléphone portable via la 4G.

4. les couches d'exécution dont la validité est prouvée présentent de nombreux autres avantages, notamment la possibilité de protéger la vie privée. Mais ce qui est peut-être le plus intéressant, c'est que vous pouvez multiplier le débit tout en conservant la composabilité atomique et sans fragmenter la liquidité. Supposons donc qu'une couche d'exécution monolithique atteigne un maximum de 1 000 TPS. La couche d'exécution équivalente dont la validité a été démontrée peut porter ce chiffre à 2 000 TPS, voire plus. Ensuite, vous pouvez avoir 100 autres de ces chaînes agrégeant des preuves. Vous êtes passé de 1 000 TPS à 200 000 TPS alors que le coût de la vérification a considérablement baissé. Plus important encore, le coût global de l'infrastructure du réseau est désormais infiniment plus efficace.

Bien entendu, si les preuves de validité permettent de comprimer un grand nombre de calculs et de données, nous avons toujours besoin de données brutes. C'est là que l'échantillonnage de la disponibilité des données entre en jeu. Dans ce système, plus vous avez de nœuds, plus vous pouvez potentiellement traiter de données, réduisant ainsi la bande passante comme goulot d'étranglement et dépassant la vitesse de la lumière. Ainsi, vous pouvez évoluer bien au-delà de ce qu'offre une blockchain monolithique. Cependant, je ne vais pas passer beaucoup de temps sur le DAS car il ne sera pas le goulot d'étranglement, peut-être jamais.

Quels sont donc les inconvénients ?

Permettez-moi tout d'abord d'évoquer les inconvénients :

1. le coût: Les couches d'exécution dont la validité est prouvée et les couches de données dont la DAS est prouvée ont un coût initial pour la production des preuves, mais elles sont beaucoup moins chères en raison du coût fractionnaire de la vérification de ces preuves. Pour un réseau de 100 000 nœuds, par exemple, les coûts à l'échelle du réseau seront au moins 50 000 fois moins élevés. En outre, le coût des preuves de validité continue de chuter, à tel point que même quelque chose d'aussi complexe que zkEVM était trivial il y a près d'un an. Enfin, le coût le plus important des blockchains publiques est en fait la résistance à la sybille par la sécurité économique, ce qui est un autre avantage phénoménal des preuves de validité - vous pouvez maintenant avoir un nombre infini de chaînes partageant la sécurité, au lieu de la fragmenter au point que chaque chaîne n'a pratiquement aucune sécurité.

2. la latence: La génération de preuves est très parallélisable. En effet, étant donné que vous devez manipuler une fraction des données, que la bande passante est souvent le goulot d'étranglement et que les blockchains monolothiques passent beaucoup de temps à le faire, les temps de latence peuvent même diminuer à mesure que la technologie mûrit.

3. la complexité : Chaque avancée technologique requiert de la complexité, cela a toujours été le cas et cela le sera toujours. Si quelque chose apporte une augmentation de l'efficacité d'un million de fois, la bonne approche consiste toujours à maîtriser la complexité, à la tester, et non pas à abandonner et à se contenter de l'ancienne technologie. Sinon, vous serez dépassé par ceux qui le font.

Démystifier d'autres fausses dichotomies :

1) Les couches d'exécution monolithiques et éprouvées par la validité bénéficient toutes deux de l'optimisation au niveau de la VM, de la parallélisation et du client, ainsi que d'un matériel plus rapide. En effet, les couches d'exécution dont la validité est prouvée bénéficient davantage d'un matériel plus rapide et de la parallélisation - en raison a) de la spécialisation des constructeurs et b) de la génération de preuves. Avec des preuves de validité, vous pouvez également expérimenter beaucoup plus et innover plus rapidement, où les couches d'exécution peuvent se spécialiser dans l'exécution. Ceci est particulièrement utile pour les chaînes spécifiques à une application.

2. il ne s'agit pas d'une mise à l'échelle horizontale ou verticale. Les couches d'exécution dont la validité a été prouvée vous permettent d'obtenir simultanément une échelle horizontale et verticale. C'est à cela que ressemble une véritable parallélisation. Parallélisme pour chaque chaîne x parallélisme entre les chaînes.

3. l'"intégration" n'est pas une propriété des preuves monolithiques ou de validité. Les deux peuvent être intégrés à la L1 sans compromis, ou séparés à la L2. Il y a plus d'un projet qui fait déjà cela, je ne vais pas les nommer comme mentionné ci-dessus. En effet, pour un écosystème sain, vous avez besoin de couches d'exécution éprouvées tant au niveau L1 qu'au niveau L2, car elles présentent leurs propres avantages et inconvénients. Le choix est toujours formidable.

4. non seulement les preuves de validité peuvent conserver la composabilité, mais c'est aussi le meilleur moyen de le faire d'une chaîne à l'autre. En effet, il est très probable que les chaînes monolithiques ne se composeront jamais les unes avec les autres et fragmenteront toujours la liquidité ; pendant ce temps, nous avons de nombreux projets qui construisent des chaînes à composition croisée, à partage de liquidité et à validité prouvée.

Le véritable inconvénient :

Le temps : Les technologies de nouvelle génération telles que les preuves de validité et l'échantillonnage de la disponibilité des données prendront du temps - plus longtemps que je ne l'espérais. Mais des progrès constants sont réalisés chaque jour, et nous avons maintenant plusieurs solutions en production, et d'autres arriveront au cours des deux prochaines années. Je ne sais pas combien de temps cela prendra, mais la prolifération des preuves de validité a déjà commencé et est inévitable.

Il est tout à fait possible d'avoir une blockchain monolithique aujourd'hui, la technologie permettant de dépasser ses limites n'existait pas il y a cinq ans. Mais il est également impératif de reconnaître que les technologies de nouvelle génération telles que les preuves de validité & data availability sampling sont là pour rester, et que le monde entier de la blockchain convergera inévitablement vers cette conception unique qui a tellement de sens. Je vous parie que chaque projet de blockchain monolithique digne de ce nom est en train de rechercher des preuves de validité, et ceux qui sont les plus avancés dans ce domaine en récolteront les fruits, tandis que les retardataires qui continuent d'éclairer la communauté cryptographique en rejetant les avantages massifs des preuves de validité auront beaucoup de mal à l'avenir. Au lieu de cela, il suffit d'adopter les nouvelles technologies.

C'est le seul moyen actuellement connu pour le monde de la blockchain d'atteindre notre objectif final d'échelle mondiale, le tout vérifié sur nos téléphones portables. Les blockchains monolithiques ne peuvent faire ni l'un ni l'autre, ni la mise à l'échelle, ni la vérification.

Sauf si vous n'avez pas besoin d'échelle, bien sûr, comme Bitcoin.

Je terminerai en disant, une fois de plus, que tout ce billet est totalement inutile et que je me sens tout à fait gêné de m'être lancé dans cette discussion avec ce billet. Je reviendrai donc à parler des choses qui comptent vraiment - les applications, la gouvernance, l'UX et l'onboarding.

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