Comment réaliser l'évolutivité de la blockchain?

Introduction à l'évolutivité de la blockchain

L'évolutivité de la blockchain fait référence à la capacité d'un réseau de blockchain à gérer une quantité croissante de travail et à son potentiel à agrandir pour s'adapter à cette croissance. À mesure que l'adoption de la technologie de la blockchain augmente, la demande de solutions plus efficaces et évolutives devient primordiale. L'évolutivité est cruciale pour les réseaux de blockchain afin de gérer des volumes de transaction plus élevés sans compromettre la vitesse, le coût ou la sécurité. Cet article explorera diverses méthodes et technologies utilisées pour atteindre l'évolutivité de la blockchain.

Solutions de couche 1

Les solutions de couche 1 impliquent d'apporter des modifications directement au protocole de base de la blockchain pour augmenter sa capacité. L'une des approches les plus connues est l'augmentation de la taille du bloc . En autorisant des blocs plus grands, plus de transactions peuvent être traitées dans chaque bloc, augmentant ainsi le débit global du réseau. Par exemple, Bitcoin Cash a chassé de Bitcoin pour augmenter sa taille de bloc de 1 Mo à 8 Mo, visant à gérer plus de transactions par seconde.

Une autre méthode est un fragment , qui divise la blockchain en morceaux plus petits appelés éclats. Chaque fragment traite ses transactions indépendamment, permettant au réseau de traiter simultanément plusieurs transactions. Ethereum travaille activement à la mise en œuvre de Sharding pour améliorer son évolutivité.

L'optimisation du mécanisme consensuel est également cruciale. Par exemple, le passage de la preuve de travail (POW) à la preuve de participation (POS) peut réduire considérablement la consommation d'énergie et augmenter la vitesse de transaction. Ethereum 2.0 est en train de passer au POS pour améliorer son évolutivité.

Solutions de couche 2

Les solutions de couche 2 s'appuient sur la blockchain existante pour améliorer l'évolutivité sans modifier la couche de base. Les canaux de paiement sont une solution de couche 2 populaire, permettant aux utilisateurs de mener plusieurs transactions hors chaîne, puis de les régler sur la blockchain en une seule transaction. Lightning Network pour Bitcoin et Raiden Network pour Ethereum sont des exemples de canaux de paiement qui permettent des transactions plus rapides et moins chères.

Les sidechains sont une autre approche de couche 2, où les transactions sont traitées sur une blockchain distincte, puis ancrées périodiquement vers la blockchain principale. Cette méthode permet plus de flexibilité et d'évolutivité, car les échelons peuvent avoir différents mécanismes de consensus et tailles de blocs. Le réseau liquide est une échec de la ligne pour Bitcoin qui vise à améliorer son évolutivité.

Les canaux d'État sont similaires aux canaux de paiement mais peuvent gérer des interactions plus complexes au-delà des paiements simples. Ils permettent aux participants d'effectuer plusieurs mises à jour d'état hors chaîne, puis de régler l'état final sur la blockchain. La contrefactuelle est un exemple d'un cadre de canal d'état pour Ethereum.

Solutions hors chaîne

Les solutions hors chaîne impliquent le traitement des transactions en dehors de la blockchain et n'enregistrant que l'état final sur la blockchain. Le système de fichiers interplanétaire (IPFS) est un exemple de solution hors chaîne qui stocke les données de manière décentralisée, réduisant la charge sur la blockchain. En stockant de grands fichiers hors chaîne et en les référençant uniquement sur la blockchain, les réseaux peuvent gérer efficacement plus de transactions.

Les oracles sont une autre solution hors chaîne qui peut améliorer l'évolutivité en fournissant des données externes aux contrats intelligents sans surcharger la blockchain. ChainLink est un réseau oracle populaire qui aide les contrats intelligents à interagir efficacement avec les données du monde réel.

Évolutivité par interopérabilité

L'interopérabilité entre différentes blockchains peut également améliorer l'évolutivité. En permettant à différentes blockchains de communiquer et de partager des ressources, la capacité globale de l'écosystème peut être augmentée. Polkadot et Cosmos sont des exemples de plates-formes d'interopérabilité blockchain qui permettent à différentes blockchains de travailler ensemble, améliorant ainsi l'évolutivité.

Les ponts transversaux facilitent le transfert des actifs et des données entre différentes blockchains, réduisant la charge sur n'importe quel réseau unique. Enveloppé Bitcoin (WBTC) est un exemple d'un actif transversal qui permet à Bitcoin d'être utilisé sur le réseau Ethereum, améliorant ainsi l'évolutivité des deux réseaux.

Évolutivité dans la pratique: études de cas

Bitcoin a fait face à des défis d'évolutivité en raison de sa taille de bloc limitée et de ses temps de transaction lents. L'introduction du témoin séparé (SEGWIT) a contribué à améliorer l'évolutivité en séparant les données de signature des données de transaction, permettant à plus de transactions de s'intégrer dans chaque bloc. De plus, le réseau Lightning a été mis en œuvre pour permettre des transactions hors chaîne plus rapides et moins chers.

Ethereum a travaillé sur de multiples solutions d'évolutivité, notamment le fragment et la transition vers la preuve de pieu (POS) . La mise à niveau Ethereum 2.0 vise à augmenter considérablement la capacité et la vitesse de transaction du réseau. Des solutions de couche 2 comme l'optimisme et l'arbitrum ont également été développées pour gérer plus de transactions hors chaîne.

Solana est une autre blockchain qui a atteint une grande évolutivité grâce à son mécanisme de consensus unique, preuve de l'histoire (POH) , combinée à une preuve de pieu (POS) . Cela permet à Solana de traiter des milliers de transactions par seconde, ce qui en fait l'une des blockchains les plus évolutives actuellement disponibles.

Questions fréquemment posées

Q: Comment le rupture améliore-t-il l'évolutivité de la blockchain?

R: La rupture améliore l'évolutivité de la blockchain en divisant le réseau en pièces plus petites et indépendantes appelées éclats. Chaque fragment traite ses transactions séparément, permettant au réseau de gérer plusieurs transactions simultanément. Ce traitement parallèle augmente le débit global de la blockchain.

Q: Quelles sont les principales différences entre les solutions de couche 1 et de couche 2 pour l'évolutivité?

R: Les solutions de couche 1 impliquent la modification du protocole de base de la blockchain pour augmenter sa capacité, comme l'augmentation de la taille du bloc ou la modification du mécanisme consensuel. Les solutions de couche 2, en revanche, s'accumulent au-dessus de la blockchain existante et traitent les transactions hors chaîne, réduisant la charge sur le réseau principal. Les exemples incluent les canaux de paiement et les effectifs.

Q: L'interopérabilité peut-elle vraiment améliorer l'évolutivité de la blockchain?

R: Oui, l'interopérabilité peut améliorer l'évolutivité de la blockchain en permettant à différentes blockchains de partager des ressources et de communiquer entre eux. Cela peut augmenter la capacité globale de l'écosystème, car les transactions et les données peuvent être traitées sur plusieurs réseaux, réduisant la charge sur n'importe quelle blockchain unique.

Q: Quels sont les risques potentiels associés aux solutions hors chaîne?

R: Les solutions hors chaîne, tout en améliorant l'évolutivité, peuvent introduire des risques tels que la centralisation, où quelques nœuds contrôlent le traitement hors chaîne. De plus, il existe un risque de perte de données ou de corruption si le stockage hors chaîne n'est pas correctement sécurisé. Assurer l'intégrité et la sécurité des solutions hors chaîne est crucial pour atténuer ces risques.