Au niveau des infrastructures, les sujets de recherche brûlants d'aujourd'hui sont centrés sur un consensus rapide sans compromettre la tolérance aux fautes byzantines, le sharding sans compromettre la sécurité et la communication entre chaînes sans renoncer à l'efficacité. Récemment, la communication entre chaînes a reçu le plus d'attention en raison du lancement récent de Cosmos et Polkadot (qui approche !).

Communication entre Chaînes — Un Principe Si Simple

De nombreux experts soutiennent que les blockchains publiques se consolideront en seulement quelques-unes à l'avenir ; cependant, il existe de nombreux scénarios où une nouvelle blockchain publique est nécessaire.

• Scénario A : les blockchains existantes sur lesquelles on souhaite construire peuvent ne pas offrir les propriétés (par exemple, le calcul préservant la vie privée) et la personnalisation (par exemple, le traitement et le stockage des données) que les applications nécessitent ;
• Scénario B : il faut un modèle de gouvernance différent que les blockchains existantes ne supportent pas — construire une application sur une plateforme de contrat intelligent oblige une application à adopter les règles de gouvernance du protocole sous-jacent.

C'est pourquoi le monde futur sera composé de centaines (voire de milliers) de blockchains publiques distinctes. Comprendre comment ces blockchains communiquent entre elles est notre prochain grand défi.

Toutes les idées autour de la communication entre chaînes commencent par le papier d'Adam Back “Activer les Innovations Blockchain avec des Sidechains Pegs” qui illustre un fait simple mais surprenant sur comment transférer l'actif X de la blockchain A vers la blockchain B. Il s'avère que le "transfert" est en fait une illusion. L'actif X n'est pas "transféré" mais temporairement verrouillé sur la blockchain A, tandis que la même quantité d'Asset X équivalente est créée sur la blockchain B. Cela s'appelle le pegging et faire cela dans les deux sens est un peg bidirectionnel (2WP).

Tous les systèmes 2WP sont basés sur le vote, de sorte qu'un groupe de "témoins" vote sur le moment où débloquer l'actif X et où l'envoyer. Cela pose la question — combien de confiance devrions-nous accorder à ce groupe de témoins? L'approche la plus simple est d'avoir un seul témoin digne de confiance qui réalise le travail (par exemple, un échange crypto). Cependant, une meilleure approche est de mettre en œuvre un 2WP où un groupe de témoins doit approuver le déblocage/déplacement des actifs.

Dans le cas d'une sidechain, ce groupe de témoins représente des parties prenantes (par exemple, des mineurs, délégués, BPs) des deux blockchains A et B, ce qui fonctionne mais introduit une complexité technique. Pour la blockchain A, mettre en œuvre la logique au niveau du protocole pour communiquer avec la blockchain B (qui peut être mise à jour avec le temps) est un fardeau. Le problème devient plus complexe lorsqu'on introduit les blockchains C, D, E, etc. dans l'équation.

Une approche différente est d'avoir un groupe commun de témoins qui facilite la communication à travers un réseau de blockchains, ce qui est l'intuition derrière Cosmos Hub, Polkadot Relay Chain et IoTeX Root Chain. Chaque projet utilise des approches et des cryptoméconomiques différentes pour rendre leur groupe commun de témoins digne de confiance et adaptable à de nombreuses blockchains hétérogènes. Cosmos suppose que chaque blockchain a son propre ensemble de validateurs, sa sécurité et son consensus, tandis qu'IoTeX et Polkadot utilisent un pool de consensus partagé et "la sécurité par défaut" pour faciliter le processus d'intégration des blockchains. Comparé à Polkadot dont la mission est de connecter toutes les blockchains du monde, l'objectif de la communication entre chaînes d'IoTeX est différent et plus concret : fournir une interopérabilité pour toutes les chaînes de Layer 2 fonctionnant au sein du Réseau IoTeX. Toutes ces chaînes de Layer 2 seront utilisées pour différents aspects des applications IoT, tels que le stockage, l'identité, le calcul de confiance, les places de marché de données IoT et plus encore. Tout compte fait, la communication entre chaînes est un autre effort de l'humanité pour réaliser la vision de la tour de Babel.

Pourquoi la Communication entre Chaînes est Importante

La blockchain concerne la décentralisation et la sécurité, qui peuvent être encore améliorées par la communication inter-chaînes. Plus précisément, la communication inter-chaînes permet aux actifs de circuler à travers différentes blockchains cherchant :

• Différents niveaux de sécurité (par exemple, des transactions plus rapides contre un meilleur anti-censure)
• Des propriétés distinctes (par exemple, des transactions en clair contre des transactions confidentielles)
• Différentes applications (par exemple, DeFi contre jeux)

La communication inter-chaînes permet également le découplage des actifs cryptographiques et de leur blockchain sous-jacente. Bien que cela puisse sembler trivial, ce découplage améliore les blockchains actuelles de nombreuses manières significatives.

Tout d'abord, cela permet à différentes équipes/projets/chaînes de se concentrer sur différents aspects de la technologie blockchain tout en les rendant collectivement utiles et percutants. Par exemple, imaginez deux blockchains : "blockchain 1" se concentre sur l'expérience utilisateur (par exemple, des portefeuilles de premier ordre, des interfaces d'application) et "blockchain 2" se concentre sur l'anti-censure, rendant son utilisation lente et difficile pour les utilisateurs normaux. Ce qui se passera naturellement, c'est que les utilisateurs transféreront des actifs de la blockchain 2 vers la blockchain 1 pour plus de facilité d'utilisation et transféreront de nouveau pour un stockage à long terme.

Deuxièmement, cela permet l'évolution rapide des protocoles blockchain. Les protocoles relativement matures sont confrontés à un dilemme entre meilleure sécurité et évolution plus rapide — un progrès rapide signifie généralement casser des choses alors qu'une grande sécurité implique une certaine forme de stagnation. Avec la communication inter-chaînes, le déplacement des actifs a presque zéro coût. Par conséquent, on pourrait théoriquement créer une copie d'Ethereum comme terrain d'essai, itérer rapidement dessus, et finalement déplacer tous les actifs d'Ethereum vers ce nouveau terrain d'essai. Si le nouveau terrain d'essai n'est pas idéal, tous les actifs peuvent revenir, ce qui est une propriété fantastique qu'un fork ne peut pas fournir. À long terme, la chaîne qui attire le plus d'actifs sera la plus prospère. Celles qui ne peuvent pas attirer d'actifs sont récessionnaires et finiront par disparaître.

Dernier point, mais non le moindre, cela permet le "prêt de valeurs mobilières" qui peut avoir un impact profond sur les structures de gouvernance dans l'espace blockchain. Une manifestation du prêt de valeurs mobilières est un concept novateur appelé gouvernance inter-chaînes, que nous expliquerons dans la section suivante.

Un Nouveau Paradigme — Gouvernance Inter-Chaînes

Lorsque nous avons lancé pour la première fois la chaîne racine IoTeX en avril 2019, nous avons été confrontés à un problème difficile de la manière de sécuriser le démarrage d'une nouvelle blockchain, qui se résume à ce que nous appelons des Délégués Égoïstes. Comme il y avait peu d'électeurs au tout début, les premiers participants pouvaient facilement contrôler de nombreux sièges de délégués et faire tomber des transactions de gouvernance qui allaient à l'encontre de leurs intérêts. Par exemple, faire tomber des transactions de vote lors de la production de blocs empêcherait de nouveaux délégués de rejoindre.

Pour sécuriser le démarrage du réseau IoTeX, nous avons inventé la gouvernance inter-chaînes. Cela signifie que les activités de gouvernance se déroulent sur une blockchain plus mature tandis que les résultats de la gouvernance sont appliqués à une blockchain moins mature. Le réseau IoTeX a actuellement des actifs sur deux blockchains publiques — Ethereum (IOTX-E sont utilisés pour la gouvernance) et la chaîne racine IoTeX (IOTX sont utilisés pour l'utilité). IOTX et IOTX-E composent l'approvisionnement total de 10 milliards de tokens et sont échangeables via IoTube, qui est un pont décentralisé entre Ethereum et IoTeX.

Bien que interchangeables, IOTX-E et IOTX ont différentes propriétés et sont donc utilisés à des fins différentes. IOTX-E est conçu pour avoir une faible liquidité (idéalement un faible volume de transactions, lent à déplacer) et plus de sécurité pour gouverner le réseau IoTeX (voir http://member.iotex.io). IOTX est conçu pour avoir une haute liquidité (idéalement un volume de transactions élevé, rapide à déplacer) pour les opérations et applications au sein du réseau IoTeX. Cela dit, IOTX et IOTX-E sont équivalents en valeur. Cela est analogue aux actions de Google qui ont des actions de classe A et C — les actions de classe C n'ont pas de droits de vote, tandis que les actions de classe A ont une voix chacune. Avec cette structure, il est impossible pour les Délégués Égoïstes de faire tomber des transactions de gouvernance qui allaient à l'encontre de leurs intérêts, et cela rend efficace la réélection et les sanctions des délégués.

Nous avons également constaté que cette gouvernance inter-chaînes permet de réduire efficacement les attaques à Long Terme, qui est une préoccupation générale pour toutes les blockchains PoS. En bref, une attaque à Long Terme est lorsque de gros participants précoces dépensent leurs tokens, créent une branche sur la blockchain à partir des tout premiers blocs, et prennent le contrôle de la chaîne principale. Étant donné que l'historique de staking/vote est sur Ethereum, cela fournit une résistance suffisante pour contrer la subjectivité faible (car c'est une chaîne PoW et une attaque à 51 % est super coûteuse).

Des idées plus folles

Ceci n'est qu'un début de ce que la communication entre chaînes et la gouvernance peuvent apporter. Il y a beaucoup d'idées folles qu'IoTeX recherche et explore. Voici quelques exemples !

Comment une jeune blockchain peut-elle transporter et opérer des actifs de valeur X sur une blockchain avec un total de tokens de valeur Y, où X > Y?

la gouvernance inter-chaînes multi-actifs — Les délégués, en plus de staker IOTX-E, peuvent staker d'autres actifs tels que NUSD, WETH, WBTC pour construire un panier de cryptomonnaies. La valeur de ce panier peut être facilement calculée à l'aide de l'oracle Chainlink et utilisée pour classer les candidats et partager les récompenses (qui sont des IOTX). La mise en jeu multi-actifs augmentera probablement le montant total d'actifs mis en jeu et rendra la chaîne plus sécurisée. Cela n'est possible que grâce à la gouvernance inter-chaînes car de nombreux autres actifs sont susceptibles d'exister sur une blockchain mature.

Comment limiter une attaque de « rien en jeu » sans introduire trop de complexité au niveau protocolaire ?

L'attaque de « rien en jeu » est une autre préoccupation générale pour toutes les blockchains PoS. Cela signifie que chaque délégué construira sur chaque fork si/quand un fork se produit, car il y a presque aucun coût pour produire un bloc (contrairement aux chaînes PoW) et maximiser leur intérêt financier personnel. Pour imiter ce qui se passe sur une chaîne PoW, chaque délégué dépense X tokens pour produire un bloc et est récompensé par Y tokens si la proposition réussit, où X < Y. Cela est quelque peu équivalent à la perte de l'équivalent en longueur du délégué en confisquant une partie ou la totalité de son stake/dépôt. Sur la même chaîne, cette perte n'est pas triviale sous l'hypothèse des Délégués Égoïstes où le délégué et ses délégués conspirateurs peuvent choisir de supprimer sélectivement les transactions de perte. La gouvernance inter-chaînes permet à une victime d'envoyer des preuves à Ethereum et d'assurer que les délégués équivoques soient perdus.

Conclusion

Dans l'ensemble, la communication inter-chaînes ouvre la porte à de nombreux designs et applications intéressantes. Pour la première fois dans l'industrie de la blockchain, nous allons bientôt permettre aux chaînes de "emprunter" des actifs, de la sécurité et des propriétés d'autres chaînes. Nous voyons cela comme un nouveau paradigme en ce qui concerne la conception des systèmes blockchain.