Les ponts inter-chaînes pour résoudre le problème de la tour de Babel des blockchains

Bien que la technologie blockchain soit très prometteuse, sa plus grande faiblesse est son manque d’interopérabilité. Il en résulte que différentes blockchains ne peuvent pas communiquer entre elles ou partager des données.

C’est ce qu’on appelle le problème de la « tour de Babel » de la blockchain. En raison de cette fragmentation, les utilisateurs doivent choisir entre plusieurs technologies incompatibles, ce qui empêche l’adoption massive des crypto-monnaies.

Quelle est la principale cause de ce problème ? Les blockchains sont des systèmes intrinsèquement cloisonnés, avec des protocoles et des normes spécifiques, qui nécessitent un grand livre unique pour toutes les opérations.

La communication entre deux blockchains revient à essayer de communiquer entre deux langues sans traducteur. Les deux ne peuvent pas communiquer tant qu’ils n’ont pas établi un langage commun.

Cela signifie-t-il que nous ne devrions même pas essayer et simplement accepter que la crypto-monnaie ne puisse pas fonctionner comme une industrie unie puisque les blockchains manquent de communication ? La bonne nouvelle est qu’il existe des techniques qui peuvent être utilisées pour faciliter l’interopérabilité entre les réseaux de blockchain.

Ces efforts semblent toutefois insuffisants à ce stade, et les développeurs devraient accorder plus d’attention à ce problème.

Étant donné qu’une grande partie de l’activité économique se déroule sur des réseaux isolés, il devient de plus en plus évident que le Web 3.0 a besoin de solutions robustes d’interopérabilité entre les chaînes, qui permettront aux jetons et aux données de circuler en toute sécurité entre les blockchains.

De quelle manière les blockchains peuvent-elles interagir ? Voici quelques techniques d’interopérabilité courantes.

Sidechains

Bien que les sidechains soient souvent assimilées à d’autres solutions de niveau 2, elles s’en distinguent en réalité. En général, les sidechains se composent de deux blockchains différentes, la mainchain et la sidechain, reliées par un protocole de communication cross-chain.

Grâce à elles, les actifs numériques et les transactions peuvent être transférés du réseau principal de la blockchain vers une chaîne de blocs distincte. Ils peuvent ainsi être traités et vérifiés plus rapidement sans ralentir le réseau.

Les chaînes parallèles sont comparables à votre trajet quotidien pour vous rendre au travail, où vous utilisez la voie réservée aux véhicules à occupation multiple (HOV) et atteignez votre destination en une fraction du temps.

MimbleWimble, le réseau PoA (proof of authority) (qui fait désormais partie de l’écosystème Gnosis) et RSK, axé sur le DeFi, sont des exemples de plateformes sidechain.

Relais

Les relais de blockchain sont des systèmes construits au sein des blockchains qui peuvent valider et lire des événements et/ou des états dans d’autres blockchains.

Grâce aux relais, une blockchain peut vérifier les données d’autres réseaux de blockchains sans avoir à s’appuyer sur des ressources tierces extérieures.

Cependant, il est très difficile de connecter des blockchains existantes qui ne partagent pas les mêmes caractéristiques.

C’est comme essayer de construire un pont entre deux îles qui ont des terrains très différents – c’est peut-être possible, mais cela demande beaucoup d’efforts et de compétences pour établir la connexion.

Schémas notariaux

Les transactions effectuées selon la méthode du schéma notarial s’appuient sur un notaire tiers, ce qui permet de gérer le manque de confiance des parties. Le rôle du notaire est de vérifier les événements de la blockchain et de transmettre ces informations à une seconde blockchain.

Pour ce faire, le notaire doit être enregistré sur les deux blockchains, la source et la cible.

Un notaire à signature unique ou un notaire à signatures multiples peut être utilisé dans les schémas notariaux.

Un notaire à signature unique recueille les données de transaction d’une chaîne source et les valide avant d’initier une transaction sur une chaîne cible. Il est également appelé notaire centralisé.

Pour parvenir à une interopérabilité entre chaînes avec une vitesse de transaction élevée, les systèmes de notaires à signature unique sont une excellente solution. L’inconvénient de ce système est qu’il repose sur un organisme centralisé.

En outre, il est vulnérable aux défaillances et aux comportements erronés des nœuds individuels.

Les notaires à signatures multiples exigent qu’une demande inter-chaînes initiée par un utilisateur de la chaîne source soit vérifiée avec succès par la majorité des nœuds/notaires. Une fois que les signatures de plusieurs nœuds ont été vérifiées, la transaction correspondante est ajoutée à la chaîne cible.

Pour tolérer les fautes byzantines, un algorithme de consensus tolérant aux fautes byzantines est utilisé, de sorte que les transactions entre chaînes ne peuvent être traitées et transmises à une blockchain cible que si plus des deux tiers des notaires parviennent à un consensus et signent la transaction.

Les systèmes notariaux sont utilisés par des plateformes telles que Herdius, une plateforme d’échange décentralisée, et Bifrost pour l’interopérabilité entre les blockchains.

Oracles

Essentiellement, un oracle est un agent qui transfère des données externes à la plateforme de la blockchain pour un traitement sur la chaîne. Les oracles sont comme les facteurs du monde de la blockchain, livrant des données hors chaîne aux contrats intelligents pour qu’ils puissent faire leur travail.

Grâce à des services d’oracle décentralisés, les données hors chaîne peuvent être transmises aux contrats intelligents basés sur la blockchain en garantissant que plusieurs écosystèmes se réfèrent à la même source de vérité. Pour qu’un oracle soit efficace, il doit être fiable.

Certains des oracles les plus populaires dans l’industrie sont Chainlink, Universal Market Access, API3, Band Protocol, Nest Protocol, XYO Network, iExec RLC et WINkLink.

Horloges de chronométrage hachées

HTLC (Hashed TimeLock Contract) est une autre solution d’interopérabilité de la blockchain pour construire des contrats intelligents qui peuvent modifier les canaux de paiement.

Le HTLC est essentiellement une mise en œuvre de transactions limitées dans le temps dans l’espace cryptographique. La transaction est annulée si une preuve cryptographique de la réception du paiement n’est pas fournie par le destinataire dans un délai spécifié.

Le Lightning Network de Bitcoin est une proposition de mise en œuvre des HTLC avec des canaux de paiement bidirectionnels qui permettent des paiements sécurisés de pair à pair.

L’architecture des canaux de paiement permet à n’importe quel pair du réseau de payer n’importe quel autre pair, même si aucun canal direct n’est ouvert entre eux.

Ponts inter-chaînes

Actuellement, les ponts inter-chaînes apparaissent comme une solution prometteuse pour permettre aux réseaux de blockchains d’interagir.

Les ponts inter-chaînes sont conçus pour faciliter l’échange de données, d’actifs et de messages entre différents réseaux de blockchain.

Les réseaux de blockchain non natifs sont reliés par une connexion sécurisée, ce qui leur permet de communiquer et d’effectuer des transactions entre eux, en partageant des ressources et des données arbitraires.

Il existe trois principaux types de mécanismes qui alimentent les ponts inter-chaînes.

• Le mécanisme « lock and mint » consiste à verrouiller les jetons de la chaîne source à l’intérieur d’un contrat intelligent, puis à frapper des versions enveloppées de ces jetons sur la chaîne de destination en tant que jetons IOU, un actif numérique qui représente la dette entre les parties. L’opération inverse consiste à brûler les jetons enveloppés sur la chaîne de destination pour débloquer les pièces de la chaîne source d’origine.
• Le modèle « burn and mint » consiste à brûler un actif sur une blockchain et à frapper la même quantité sur la chaîne de destination. Cela signifie que les jetons sont détruits une fois pour toutes sur un réseau, puis qu’un nombre équivalent est émis sur un autre réseau. Le processus de combustion est généralement décrit comme une technique cryptographique permettant de créer une preuve de transfert de jetons. De cette manière, les jetons sont assurés de leur abolition perpétuelle avant d’être transférés vers un autre réseau.
• La méthode « verrouiller et déverrouiller » consiste à verrouiller le jeton de valeur sur un réseau et à le déverrouiller sur un autre réseau. Ainsi, les jetons sont encapsulés dans une blockchain, protégés par un contrat intelligent, tandis que le coût est déverrouillé dans une autre blockchain. Normalement, il s’agit d’un système d’ancrage, dans lequel le rapport entre la valeur de verrouillage et la valeur de déverrouillage a déjà été fixé.

Parmi les principaux projets de chaînes croisées, citons Polkadot, Blocknet, Cosmos et Wanchain, chacun se concentrant sur un aspect différent de l’interopérabilité. Grâce à l’utilisation de parachains et de ponts natifs, Polkadot facilite l’interopérabilité entre des réseaux de blockchains non interopérables.

Blocknet se concentre davantage sur la création d’un DEX (échange décentralisé) entre les blockchains. Wanchain envisage un avenir où tous les actifs numériques seront stockés sur un seul réseau. Cosmos sert de base aux différentes blockchains qui peuvent s’y connecter via un protocole central.

D’autres ponts de blockchain populaires incluent AnySwap, Binance Bridge et cBridge.

Ponts de jetons programmables

Les ponts inter-chaînes peuvent également être combinés avec des capacités de messagerie de données arbitraires, permettant à tout type de données d’être déplacées entre les blockchains, et pas seulement les jetons.

Ces ponts de jetons programmables combinent le pontage de jetons et la messagerie arbitraire, en exécutant un appel de contrat intelligent une fois que les jetons sont livrés à la chaîne de destination.

Les fonctionnalités inter-chaînes telles que l’échange, le prêt, la mise en jeu et le dépôt de jetons dans un contrat intelligent sur la chaîne de destination peuvent être facilitées à l’aide de ce type de pont.

C’est comme avoir un appareil de téléportation qui non seulement vous amène à un nouvel endroit, mais qui dépose également des ressources sur votre compte bancaire afin que vous puissiez les utiliser dès votre arrivée.

Ponts de blockchain basés sur la confiance ou sans confiance

Les ponts de blockchain sont intrinsèquement centralisés. Si un utilisateur souhaite convertir ses pièces en une autre forme de crypto-monnaie par leur intermédiaire, il devra temporairement en céder le contrôle.

Cela s’apparente à l’échange de devises étrangères dans une banque, où l’individu doit abandonner sa monnaie existante pour en recevoir une autre. Le taux de change peut être favorable, mais le contrôle des fonds est entre les mains de la banque.

Il existe également des ponts de blockchain décentralisés qui offrent aux utilisateurs la possibilité de transférer des pièces à l’insu d’un tiers, mais ces services sont assurés par des indépendants et ne sont pas toujours fiables.

Donc, si vous cherchez un moyen sûr de transférer des pièces, vous devrez trouver un pont auquel vous pouvez faire confiance ou simplement construire le vôtre.

Les défis de l’interopérabilité de la blockchain

Les ponts blockchain offrent de nombreux avantages, mais ils s’accompagnent également de nombreux défis. Il est essentiel de garantir la sécurité et l’intégrité du pont lui-même, car il sert de lien de communication critique entre les deux réseaux.

En outre, chaque grand livre de la blockchain a un modèle de confiance différent – certains sont soutenus par des centaines de mineurs, d’autres par quelques-uns seulement.

En transférant des informations d’un grand livre moins fiable vers un autre plus fiable, la blockchain la plus robuste peut être manipulée par des parties extérieures et compromise.

Si la passerelle est compromise, des acteurs malveillants pourraient avoir accès à des informations ou à des actifs sensibles.

Les pirates informatiques sondent constamment les ponts de blockchain existants à la recherche de vulnérabilités et réussissent souvent à les trouver. Environ 2,5 milliards de dollars ont été volés en 2021 et 2022 par des pirates exploitant les vulnérabilités des ponts.

La question de la finalité est également importante – la garantie que les fonds seront disponibles sur la chaîne de destination une fois qu’ils ont été engagés sur la chaîne source.

Sans finalité, une transaction inversée sur la chaîne source, telle qu’une réorganisation de bloc, pourrait causer des problèmes sur la chaîne de destination – par exemple, des jetons pontés non garantis.

Cela s’apparente à la construction d’une arche, dont les deux côtés doivent être parfaitement synchronisés pour qu’elle fonctionne. Si l’un des côtés est légèrement décalé, l’ensemble de la structure s’effondre.

Sans garantie de finalité, le pont entre les deux chaînes est tout aussi vulnérable à l’effondrement.

Dernières réflexions

L’interopérabilité entre les blockchains offre de nombreux avantages. Grâce à des contrats intelligents interopérables, des secteurs tels que la santé et le droit peuvent échanger des données entre des blockchains privées et publiques, facilitant ainsi la création de plateformes Web 3.0 qui étaient auparavant inimaginables.

L’interopérabilité des blockchains peut également permettre des transactions et des portefeuilles multi-tokens, améliorant ainsi l’expérience des utilisateurs de crypto-monnaies.

En outre, les industries et les entreprises utilisant la blockchain seront en mesure de transférer des données et de la valeur plus facilement si elles peuvent connecter leurs blockchains.

L’avenir de la technologie blockchain est déterminé par l’efficacité, l’efficience et la facilité d’utilisation des solutions d’interopérabilité de la blockchain.

Comme le dit le proverbe, « Traversez le pont quand vous y arriverez ».

Il n’en va pas de même pour les développeurs de crypto-monnaies, qui doivent construire ce pont pour l’avenir du Web 3.0 dès maintenant, comme je l’ai mentionné dans ma récente interview, plutôt que d’attendre jusqu’à un jour.

Et nous devons nous assurer que ce pont est solide et sécurisé. Sinon, nous nous retrouverons à marcher dans les eaux cryptographiques avec des requins.

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pas seulement des techniciens.