Qu'est-ce qu'un horodatage de bloc ?

Définition et objectif des horodatages de bloc

1. Un horodatage de bloc est une valeur d'époque Unix intégrée dans chaque en-tête de bloc par le mineur ou le validateur qui produit le bloc.

2. Il sert d'enregistrement approximatif du moment où le bloc a été créé, pas nécessairement du moment où il a été confirmé ou finalisé sur la chaîne.

3. L'horodatage permet de maintenir une cohérence chronologique entre les nœuds distribués qui peuvent fonctionner avec des horloges légèrement désynchronisées.

4. Cela influence les règles de consensus telles que les fenêtres d’ajustement des difficultés et les transactions verrouillées dans le temps.

5. Ethereum exige que les horodatages soient strictement supérieurs à l'horodatage du bloc parent, tandis que Bitcoin permet une certaine flexibilité dans des limites définies.

Contraintes techniques et règles de validation

1. Dans Bitcoin, l'horodatage d'un bloc doit être compris entre l'horodatage médian des 11 blocs précédents et l'heure ajustée par le réseau plus deux heures.

2. Ethereum impose une monotonie plus stricte : l'horodatage de chaque bloc doit dépasser l'horodatage de son parent et il ne peut pas dépasser l'heure de l'horloge murale du nœud local de plus de 15 secondes.

3. Les validateurs sur les chaînes de preuve de participation comme Ethereum post-fusion utilisent l'heure système de leur machine locale mais sont soumis à une validation par les pairs par rapport à l'heure réseau observée.

4. La manipulation de l'horodatage est possible mais limitée ; un biais excessif déclenche le rejet par des pairs honnêtes et risque de devenir orphelin.

5. Les horodatages ne sont pas signés cryptographiquement ni vérifiables de manière indépendante : ils reposent sur le comportement collectif des nœuds et sur des garde-fous au niveau du protocole.

Impact sur la logique des contrats intelligents

1. De nombreux protocoles DeFi utilisent block.timestamp pour déclencher des calendriers d'acquisition, des fins d'enchères ou des calculs d'accumulation de rendement.

2. Les contrats supposant un timing précis peuvent se comporter de manière inattendue si les mineurs ajustent les horodatages à proximité des conditions limites.

3. Les conceptions résistantes à la réentrance évitent souvent de s’appuyer uniquement sur block.timestamp pour les transitions d’état critiques.

4. Certains protocoles combinent le numéro de bloc et l'horodatage pour estimer le passage du temps dans le monde réel, atténuant ainsi les effets de dérive.

5. La dépendance à l'horodatage introduit des surfaces d'attaque subtiles : les mineurs peuvent choisir parmi des horodatages valides pour influencer les résultats du contrat dans les limites autorisées.

Différences d’horodatage entre les chaînes

1. Les blocs Bitcoin sont en moyenne espacés d'environ 10 minutes, ce qui conduit à des horodatages grossiers avec une variance élevée en raison des fluctuations de difficulté du PoW.

2. Solana utilise un registre de preuve d'historique (PoH) qui génère des horodatages vérifiables indépendants de l'heure de l'horloge murale, permettant une précision inférieure à la seconde.

3. Polygon PoS s'appuie sur les horloges système des validateurs synchronisées via NTP, ce qui le rend vulnérable à la dérive d'horloge à moins d'être activement surveillé.

4. Arbitrum et Optimism héritent de l'horodatage L1 d'Ethereum lors de la finalisation, ajoutant de la latence mais améliorant les hypothèses de confiance.

5. Les chaînes basées sur Cosmos délèguent souvent l'autorité d'horodatage au moteur Tendermint BFT, qui applique la synchronisation de l'heure médiane entre les validateurs de vote.

Foire aux questions

Q : Un mineur peut-il définir l’horodatage de son choix ? R : Non. Les mineurs doivent respecter les limites supérieures et inférieures définies par consensus par rapport aux blocs précédents et aux estimations de temps de réseau.

Q : Block.timestamp est-il sûr pour la génération aléatoire ? R : Non. C’est prévisible et manipulable dans les limites autorisées ; les contrats devraient éviter de l’utiliser comme source d’entropie.

Q : Comment les inexactitudes de l'horodatage affectent-elles les ponts entre chaînes ? R : Les ponts vérifiant les signatures temporelles ou les conditions d'expiration peuvent mal interpréter l'activité ou la finalité si les horodatages divergent considérablement d'une chaîne à l'autre.

Q : Pourquoi certaines chaînes rejettent-elles les blocs avec des horodatages futurs ? R : Pour prévenir les attaques d'inflation d'horodatage, garantir l'ordre causal et maintenir la compatibilité avec les mécanismes économiques dépendants du temps, comme le jalonnement des périodes de déverrouillage.