Qu'est-ce qu'une « finalité » dans une transaction blockchain ?

Comprendre la finalité dans les systèmes Blockchain

La finalité fait référence à la confirmation irréversible d'une transaction au sein d'un réseau blockchain. Une fois qu’une transaction est finalisée, elle ne peut pas être annulée, annulée ou modifiée dans des conditions opérationnelles normales. Cette propriété est essentielle pour établir la confiance entre les participants qui s'appuient sur des enregistrements immuables.

1. La finalité garantit qu'une fois qu'un bloc est accepté par la majorité des validateurs ou des mineurs, son contenu fait définitivement partie du grand livre.

2. Différents mécanismes de consensus fournissent une finalité à des vitesses variables et avec des garanties différentes : certains offrent une finalité probabiliste tandis que d’autres offrent une finalité déterministe.
3. Dans les systèmes de preuve de travail comme Bitcoin, la finalité est considérée comme probabiliste car la réorganisation de la chaîne reste théoriquement possible, bien que de plus en plus improbable à mesure que de nouveaux blocs sont ajoutés par-dessus.
4. Les protocoles de preuve de participation tels qu'Ethereum 2.0 mettent en œuvre des mécanismes tels que Casper FFG pour imposer une finalité déterministe après un nombre spécifique d'attestations et de points de contrôle.
5. L’absence de finalité solide introduit des risques, notamment des doubles dépenses, des retards de démarrage et de règlement dans les demandes de financement décentralisées.

Types de modèles de finalité

Les réseaux blockchain adoptent des modèles distincts pour définir le moment où une transaction devient définitive. Ces modèles reflètent des compromis entre vitesse, sécurité, décentralisation et complexité de mise en œuvre.

1. La finalité probabiliste repose sur une confiance croissante au fil du temps : chaque bloc supplémentaire renforce la probabilité qu’une inversion soit irréalisable sur le plan informatique.

2. La finalité économique lie l’irréversibilité aux sanctions financières ; les validateurs qui tentent de revenir sur les blocs finalisés perdent les actifs jalonnés.
3. La finalité instantanée se produit lorsqu'une transaction est confirmée et verrouillée immédiatement après son inclusion, ce qui est souvent observé dans les chaînes autorisées ou à haut débit utilisant un consensus de type BFT.
4. La finalité optimiste suppose que les transactions sont valides à moins qu'elles ne soient contestées dans une fenêtre définie, ce qui est courant dans les cumuls optimistes où les preuves de fraude peuvent déclencher des annulations.
5. Les modèles hybrides combinent plusieurs approches, par exemple en combinant des confirmations locales rapides avec des couches de finalité globales plus lentes mais plus fortes.

Impact sur les applications décentralisées

La finalité affecte directement la façon dont les applications décentralisées gèrent les transitions d'état, les attentes des utilisateurs et l'interopérabilité entre les chaînes. Les développeurs doivent concevoir autour des caractéristiques de finalité de leur chaîne sous-jacente.

1. Les applications de paiement nécessitent une finalité rapide et fiable pour éviter les rétrofacturations et garantir la gestion des liquidités.

2. Les échanges de jetons sur les teneurs de marché automatisés dépendent de l'exécution atomique entre les pools, qui échoue si une jambe confirme alors qu'une autre ne le fait pas.
3. Les protocoles de prêt utilisent le caractère définitif pour déterminer quand les ajustements de garantie prennent effet et quand les liquidations deviennent contraignantes.
4. Les marchés NFT ont besoin de garanties de caractère définitif pour valider les transferts de propriété et prévenir les litiges découlant de monnaies ou de transferts contestés.
5. Les oracles qui alimentent des données hors chaîne dans des contrats intelligents doivent aligner les hypothèses de calendrier sur la fenêtre de finalité pour éviter les entrées obsolètes ou contradictoires.

Défis pour atteindre une finalité forte

Concevoir pour une finalité robuste implique de gérer les contraintes techniques, les incitations économiques et la dynamique du réseau. Aucune solution unique ne convient à tous les cas d’utilisation sans compromis.

1. La latence du réseau influence la rapidité avec laquelle les validateurs parviennent à un accord, en particulier entre les nœuds géographiquement dispersés.

2. La centralisation des validateurs augmente le risque de censure coordonnée ou de violations du caractère définitif, compromettant les objectifs de décentralisation.
3. Les attaques à longue portée ciblent les anciens ensembles de validateurs dans les systèmes de preuve de participation, permettant potentiellement des réorganisations de chaîne bien au-delà des seuils de finalité habituels.
4. Les règles de choix de fourche peuvent donner la priorité au poids de la chaîne par rapport à l'histoire canonique, conduisant à des incohérences temporaires même après une finalité apparente.
5. Les ponts inter-chaînes héritent de la garantie de finalité la plus faible de toutes les chaînes connectées, exposant les actifs pontés à des risques de restauration si l'une des parties manque de garanties solides.

Foire aux questions

Q : La finalité signifie-t-elle zéro chance de renversement ? R : Pas toujours. Dans les systèmes probabilistes, l’inversion reste possible en théorie mais devient exponentiellement moins probable à chaque bloc suivant. La finalité déterministe élimine cette possibilité dans le cadre d’hypothèses majoritaires honnêtes.

Q : La finalité peut-elle être accélérée grâce à des solutions de couche 2 ? R : Oui. Certains rollups publient des preuves cryptographiques ou utilisent des fenêtres de détection de fraude pour atteindre une finalité plus rapide que la couche de base, bien qu'ils héritent des hypothèses de sécurité de la chaîne sous-jacente.

Q : Comment les protocoles byzantins de tolérance aux pannes appliquent-ils la finalité ? R : Ils nécessitent un accord à la majorité qualifiée (généralement deux tiers plus un) du validateur avant de valider un bloc. Une fois validé, le rétablissement nécessite de violer le seuil de tolérance aux pannes, ce qui rend cela impossible selon les hypothèses standard.

Q : La finalité est-elle affectée par la congestion du réseau ou les frais de gaz ? R : La congestion et les marchés de frais influencent la vitesse d'inclusion, mais pas la finalité elle-même. Une transaction peut attendre plus longtemps pour entrer dans un bloc, mais une fois incluse et finalisée, son statut est indépendant des délais antérieurs.