Titres Titres
La mise à l’échelle de la blockchain va bien au-delà de l’argent, du trading et des NFT. Il s’agit d’un noble idéal : l’intégrité. Eli Ben-Sasson, co-fondateur et président de StarkWare explique.
Les blockchains seront le socle des transactions financières, nous en sommes de plus en plus convaincus. Dans un récent sondage commandé par mon entreprise, StarkWare Industries, quelque 53 % des répondants américains ont convenu que « la crypto-monnaie sera l’avenir de la finance ». Le chiffre était de près de 70 % pour le groupe d’âge des 25 à 34 ans.
Mais les blockchains ne peuvent pas faire face à la demande, ce qui signifie qu’elles sont lentes et que les frais d’essence sont élevés. Nous atteignons le plafond de la capacité de traitement de ces réseaux décentralisés. La solution consiste à réduire la quantité de travail que les ordinateurs – ou « nœuds » – de la blockchain doivent effectuer pour chaque transaction.
C’est vraiment facile à faire si nous faisons des compromis sur certaines des valeurs fondatrices de la blockchain. Pourtant, c’est extrêmement difficile si nous nous y tenons fermement.
L’algèbre fait la une des journaux
La semaine dernière a été surréaliste pour moi. La recherche en algèbre que j’ai menée il y a des années avec d’autres informaticiens est soudainement à la base d’une entreprise de 8 milliards de dollars, qui est la plus grande solution de mise à l’échelle de «couche 2» pour Ethereum. StarkWare, une entreprise de seulement 80 personnes, vient de recevoir cette évaluation dans le cadre d’un cycle d’investissement de série D. Lorsque les gens ont demandé ma réaction à ce chiffre, ils ont été perplexes par ma réponse. « Nous nous attendions à ce que vous parliez de crypto, et à la place, vous vous êtes lancé dans la philosophie », a ri un ami.
J’avais dit ceci pour provoquer cette réaction. Le grand CS Lewis a déclaré que l’intégrité consiste à « faire ce qu’il faut, même lorsque personne ne regarde ». Imaginez si le monde fonctionnait sur ce principe ! C’est le cas à petite échelle – sur la blockchain, où chaque nœud surveille tout.
Au cours des cinq dernières années, j’ai travaillé avec mon vieil ami d’université Uri Kolodny, le PDG de StarkWare, et une équipe talentueuse, pour permettre à la blockchain de le faire à une échelle suffisamment grande pour que le monde entier puisse l’utiliser. Il ne s’agit pas seulement de permettre des transactions ; il s’agit de fournir l’intégrité. C’est pourquoi la citation de Lewis est devenue la devise non officielle de mon entreprise.
Différentes voies à l’échelle
Il existe différentes options pour créer une échelle. Considérons-en quelques-unes avant d’examiner plus en détail l’approche basée sur l’algèbre que moi et d’autres avons adoptée.
L’une consiste à alléger une partie de la pression sur les nœuds d’une blockchain bien établie comme Ethereum en détournant le trafic vers de nombreux réseaux connectés appelés sidechains. C’est une idée séduisante en principe, mais en pratique, quelque chose de précieux est perdu.
Une fois que vous quittez Ethereum pour une sidechain, vous quittez également son périmètre de sécurité robuste, supervisé par un grand nombre de nœuds. Chaque sidechain décide et applique son propre protocole de sécurité, qui est inévitablement supervisé par moins de nœuds qu’Ethereum – l’équivalent d’un quartier sous-policé.
Mise à l’échelle de la blockchain : Puces
Une autre solution apparemment intéressante présente un inconvénient majeur en matière de sécurité. Des puces appelées TEE (Trusted Execution Environments) pourraient externaliser une grande partie des calculs actuellement effectués par les blockchains, comme le proposent certaines entreprises et universitaires. De telles puces peuvent cracher une clé signée qui est écrite dans la chaîne, attestant de manière concise que tous les calculs effectués sur la puce, hors de la blockchain, ont été effectués correctement.
Pourtant, même les puces les plus sécurisées risquent d’être piratées, comme en témoigne une longue liste de failles. Ils incluent une faiblesse dans la puce SLE66 CL PE « impraticable » d’Infineon en 2010, et l’identification en 2020 de failles dans les extensions Intel Software Guard, qui auraient créé des enclaves, dont le contenu n’est pas censé être lisible au-delà de l’enclave.
Pour en revenir à mon affirmation d’ouverture, nous devons de toute urgence réduire le fardeau que nous infligeons par transaction aux nœuds de la blockchain afin de généraliser la cryptographie. Mais comme on commence à le voir, une route pavée de bonnes intentions peut mener en enfer.
Je pense que nous avons une seule obligation écrasante envers les milliards de personnes qui confieront à la blockchain leur argent, d’autres actifs, des données et plus encore. C’est à l’échelle en utilisant la définition la plus objective et incontestée de la vérité – celle donnée par les mathématiques. Je veux une réalité dans laquelle vous ne pouvez pas tromper le système, pas plus que vous ne pouvez discuter avec le fait mathématique que 1+1=2.
Utiliser les mathématiques pour mettre à l’échelle
Parler de preuves semble abstrait, alors soyons plus précis. Ce sont des protocoles conçus pour convaincre quiconque les observe que les calculs ont été effectués de la bonne manière, même lorsque personne ne les regardait. C’est un peu comme si une preuve de géométrie nous convainc que deux triangles sont identiques. Mais, contrairement aux preuves que nous utilisions au lycée, nos preuves sont faciles à vérifier par les ordinateurs. En fait, en utilisant le même effort de calcul qui serait utilisé pour frapper un seul NFT directement sur Ethereum, la technologie basée sur la preuve en frappe des dizaines de milliers.
Nous vivons une explosion cambrienne de systèmes de preuve mathématiques, avec des SNARK, des BulletProof, des PLONK et des Halos testés et déployés sur des blockchains. Le système que j’ai co-inventé, STARK, exige que le prouveur soumette une preuve qui est un journal annoté du calcul effectué, pour attester de l’intégrité de nombreuses transactions.
Un logiciel allégé, le vérificateur, vérifie maintenant que le calcul est valide, mais sans qu’il soit nécessaire de répéter le calcul effectué par le prouveur, ni de lire le journal soumis. Au lieu de cela, le vérificateur procède à un échantillonnage aléatoire des entrées de ce journal et les modèles de nombres dans ces échantillons fournissent toutes les informations nécessaires pour vérifier l’intégrité des calculs.
Mise à l’échelle de la blockchain : calcul valide
Si le calcul est valide, et seulement s’il est valide, le vérificateur jugera la preuve légitime et acceptera d’accepter les transactions vers la blockchain. Il peut y avoir des centaines de milliers de transactions « regroupées » en une seule preuve de 80 kilo-octets – bien moins que la taille d’une photo de smartphone – avant qu’elle ne soit ajoutée à la blockchain.
Il n’y a pas de matériel qui peut être piraté, juste des mathématiques évaluées par des pairs et examinées publiquement et leur implémentation dans un code logiciel accessible au public. Ce logiciel seul vérifie la preuve, et c’est la seule chose nécessaire pour faire respecter l’intégrité à grande échelle, par des moyens simples.
La blockchain de demain
Il ne fait aucun doute que la blockchain deviendra plus répandue. Mais il y a une grande question concernant à quoi cela ressemblera demain. Reflétera-t-il bien la vision fondatrice ? Ou fera-t-il d’énormes compromis pour devenir le courant dominant ?
Ma conviction est que nous pouvons nous en tenir à nos armes d’origine et avoir une échelle. Ou comme j’aime le dire, nous pouvons avoir notre gâteau crypto et le manger aussi.
De plus, construisez un système de mise à l’échelle sur les mathématiques et vous le rendrez non seulement super sécurisé pour aujourd’hui, mais aussi pour demain. Parce que les ordinateurs vont progresser, et peut-être même évoluer pour exploiter des phénomènes quantiques qui briseraient de nombreux schémas de cryptage en vigueur. Les systèmes cryptographiques de qualité comme ceux de STARK auront une validité durable aussi sûrement que Pi restera (pour ne citer que les 10 premiers chiffres) 3.1415926535. Ils ont le pouvoir de garantir l’intégrité aujourd’hui – et pour les générations futures.
A propos de l’auteur
Éli Ben-Sasson est co-inventeur des protocoles STARK, FRI et Zerocash et scientifique fondateur de la société Zcash. Au fil des ans, il a occupé des postes de recherche à l’Institute for Advanced Study de Princeton, Harvard et MIT, et, plus récemment, a été professeur de CS au Technion-Israel Institute of Technology. Il a quitté ce poste pour co-fonder StarkWare. Aujourd’hui, il dirige l’entreprise, en tant que président, avec le co-fondateur et PDG Uri Kolodny.
Vous avez quelque chose à dire sur la mise à l’échelle de la blockchain ou autre chose ? Écrivez-nous ou rejoignez la discussion sur notre chaîne Telegram. Vous pouvez également nous retrouver sur Tik Tok, Facebook ou Twitter.
Clause de non-responsabilité
Toutes les informations contenues sur notre site Web sont publiées de bonne foi et à des fins d’information générale uniquement. Toute action que le lecteur entreprend sur les informations trouvées sur notre site Web est strictement à ses risques et périls.
