Quel est le débit de la blockchain? Comment améliorer le débit?

Quel est le débit de la blockchain? Comment améliorer le débit?

Le débit dans le contexte de la blockchain fait référence au nombre de transactions qu'un réseau de blockchain peut traiter par seconde (TPS). Cette métrique est cruciale car elle affecte directement l'évolutivité et l'efficacité d'un système de blockchain. Un débit plus élevé signifie que le réseau peut gérer plus de transactions, ce qui le rend plus adapté à l'adoption et à l'utilisation généralisées dans diverses applications.

Comprendre le débit de la blockchain

Le débit de blockchain est influencé par plusieurs facteurs, notamment la taille du bloc, le temps de bloc et le mécanisme consensuel utilisé par le réseau. Par exemple, Bitcoin, l'une des blockchains les plus anciennes et les plus connues, a un débit d'environ 7 tps en raison de ses choix de conception, comme un temps de bloc de 10 minutes et une limite de taille de bloc de 1 Mo. D'un autre côté, de nouvelles chaînes de blocs comme Ethereum ont visé à l'améliorer, Ethereum 1.0 atteignant environ 15 à 20 tps.

Facteurs affectant le débit de la blockchain

Plusieurs éléments contribuent au débit d'un réseau de blockchain:

• Taille du bloc : les blocs plus grands peuvent contenir plus de transactions, augmentant le débit. Cependant, des blocs plus grands signifient également plus de données à se propager à travers le réseau, ce qui peut conduire à la centralisation si seuls les nœuds avec une bande passante élevée peuvent suivre.

• Temps de bloc : Le temps nécessaire pour exploiter un nouveau bloc affecte directement le débit. Des temps de bloc plus courts peuvent augmenter le nombre de transactions traitées par seconde, mais elles peuvent également augmenter la probabilité de blocs orphelins.

• Mécanisme de consensus : La méthode utilisée pour valider les transactions et les ajouter à la blockchain peut affecter considérablement le débit. La preuve de travail (POW), utilisée par Bitcoin, est plus lente et plus à forte intensité d'énergie par rapport à la preuve de la participation (POS), qui est utilisée par de nouvelles chaînes de blocs comme Ethereum 2.0.

• Congestion du réseau : une forte demande de transactions peut conduire à la congestion du réseau, où les transactions sont en file d'attente et traitées plus lentement, ce qui réduit le débit efficace.

Méthodes pour améliorer le débit de la blockchain

L'amélioration du débit de la blockchain est un objectif majeur pour de nombreux développeurs et chercheurs. Voici quelques stratégies qui ont été proposées et mises en œuvre:

Augmenter la taille du bloc

Un moyen simple d'augmenter le débit est d' augmenter la taille du bloc . Cela permet à plus de transactions d'être incluses dans chaque bloc, augmentant ainsi le TPS global. Cependant, cette approche doit être équilibrée avec la nécessité de maintenir la décentralisation, car des blocs plus grands peuvent désavantager les nœuds avec une bande passante plus faible.

Réduire le temps de bloc

La réduction du temps de bloc peut également augmenter le débit. Des temps de bloc plus courts signifient que plus de blocs peuvent être ajoutés à la chaîne dans une période donnée, permettant de traiter plus de transactions. Cependant, cela doit être fait avec soin pour éviter d'augmenter le taux de blocs orphelins, ce qui peut déstabiliser le réseau.

Mettre en œuvre des solutions hors chaîne

Les solutions hors chaîne , telles que le réseau Lightning pour Bitcoin et les échelons pour Ethereum, peuvent améliorer considérablement le débit. Ces solutions traitent les transactions en dehors de la blockchain principale, réduisant la charge sur le réseau et permettant des transactions plus rapides et moins chères. Pour utiliser le réseau Lightning, par exemple, suivez ces étapes:

• Ouvrez un canal : deux parties ouvrent un canal de paiement en verrouillant les fonds dans un portefeuille multi-signature.
• Effectuer des transactions : les parties peuvent ensuite effectuer plusieurs transactions hors chaîne, mettant à jour le solde dans la chaîne sans diffuser vers la blockchain principale.
• Fermez le canal : une fois terminé, l'état final de la chaîne est diffusé à la blockchain, en réglant les transactions.

Utiliser le fragment

Le Sharding est une technique où la blockchain est divisée en pièces plus petites, ou fragments, chacun capable de traiter son propre ensemble de transactions. Ce traitement parallèle peut augmenter considérablement le débit global du réseau. Ethereum 2.0, par exemple, implémente le fragment pour améliorer son évolutivité.

Passez à des mécanismes consensus plus efficaces

Le passage à des mécanismes de consensus plus efficaces comme la preuve de la participation (POS) ou la preuve de participation déléguée (DPO) peut également améliorer le débit. Ces mécanismes sont moins à forte intensité de ressources que la preuve de travail (POW) et peuvent traiter les transactions plus rapidement. La transition d'Ethereum vers POS avec Ethereum 2.0 devrait augmenter considérablement son débit.

Implémentez les solutions de mise à l'échelle de la couche 2

Les solutions de mise à l'échelle de la couche 2 , telles que les canaux d'état et les rouleaux, sont conçues pour traiter les transactions de la blockchain principale, réduisant la charge et augmentant le débit. Les Rollups, par exemple, parcourent plusieurs transactions en une seule transaction sur la chaîne principale, ce qui peut augmenter considérablement le nombre de transactions traitées par seconde.

Mise en œuvre pratique de l'amélioration du débit

Pour implémenter pratiquement certaines de ces améliorations, considérons l'exemple de la configuration d'un canal de réseau Lightning sur Bitcoin:

• Installez un portefeuille de réseaux Lightning : choisissez un portefeuille qui prend en charge le réseau Lightning, tel que ZAP ou MUUN.
• Financer le portefeuille : Transférer Bitcoin au portefeuille pour le financer.
• Ouvrez un canal : utilisez le portefeuille pour ouvrir un canal de paiement avec une autre partie. Cela implique de sélectionner la quantité de Bitcoin à verrouiller dans la chaîne et la clé publique de la contrepartie.
• Effectuer des transactions : une fois le canal ouvert, vous pouvez envoyer et recevoir des paiements instantanément et avec un minimum de frais.
• Fermez le canal : lorsque vous avez terminé, fermez le canal pour régler le solde final sur la blockchain Bitcoin.

Questions fréquemment posées

Q: Comment le débit de la blockchain affecte-t-il les frais de transaction?

R: Un débit plus élevé conduit généralement à une baisse des frais de transaction car le réseau peut traiter plus de transactions par seconde, réduisant la concurrence pour l'espace de bloc. Inversement, un débit plus bas peut entraîner des frais plus élevés en raison de la demande accrue d'espace de bloc limité.

Q: L'augmentation de la taille des blocs peut-elle conduire à la centralisation?

R: Oui, l'augmentation de la taille du bloc peut entraîner la centralisation car les blocs plus grands nécessitent plus de bande passante et de stockage. Les nœuds avec des ressources limitées peuvent avoir du mal à suivre, conduisant potentiellement à un réseau dominé par des nœuds avec des capacités plus importantes.

Q: Quelle est la différence entre les solutions de mise à l'échelle sur chaîne et hors chaîne?

R: Les solutions de mise à l'échelle sur la chaîne impliquent des modifications du protocole de blockchain principal, comme l'augmentation de la taille du bloc ou la réduction du temps de bloc. Les solutions de mise à l'échelle hors chaîne, comme le réseau Lightning ou les effectifs, traitent les transactions en dehors de la blockchain principale, réduisant la charge et augmentant le débit sans modifier le protocole de la chaîne principale.

Q: Comment fonctionne Sharding dans Ethereum 2.0?

R: Dans Ethereum 2.0, le Sharding implique de diviser le réseau en fragments multiples, chacun capable de traiter son propre ensemble de transactions. Ce traitement parallèle augmente le débit global du réseau. Chaque fragment maintient son propre état et ses propres transactions, et un protocole de communication cross-shard garantit que les transactions peuvent être traitées sur différents fragments.