Dynamic Sharding d'Aleo & ZK-Improofs résolvent le problème d'évolutivité de la blockchain

Il suffit de faire une recherche sur Google rapide pour voir l'étendue apparente du problème d'évolutivité de la blockchain, mais l'idée qu'il est toujours un problème majeur n'est pas vrai.

One only needs to do a quick Google search to see the apparent extent of the blockchain scalability problem, but the notion that it’s still a major issue is untrue.

Il suffit de faire une recherche rapide sur Google pour voir l'étendue apparente du problème d'évolutivité de la blockchain, mais l'idée que c'est toujours un problème majeur est faux.

In fact, numerous solutions have not only been proposed but also already implemented in real-world scenarios. The fact that scalability continues to be considered an issue is due to the enduring popularity of more established blockchains such as Ethereum and Bitcoin, but many people fail to realize that even these networks have the problem under control.

En fait, de nombreuses solutions ont non seulement été proposées, mais également déjà implémentées dans des scénarios du monde réel. Le fait que l'évolutivité continue d'être considéré comme un problème est due à la popularité durable de blockchains plus établis tels que Ethereum et Bitcoin, mais de nombreuses personnes ne réalisent pas que même ces réseaux ont le problème sous contrôle.

Unfortunately, it seems that many people just aren’t aware of the best solutions to blockchain scalability, or they don’t know how to access them, hence the myth that it’s a problem that still needs to be addressed. But with any luck, that will soon change.

Malheureusement, il semble que beaucoup de gens ne soient tout simplement pas conscients des meilleures solutions à l'évolutivité de la blockchain, ou ils ne savent pas comment y accéder, d'où le mythe que c'est un problème qui doit encore être résolu. Mais avec un peu de chance, cela changera bientôt.

Why couldn’t blockchains scale?

Pourquoi les blockchains ne pouvaient-ils pas évoluer?

Blockchains are decentralized networks that enable users to interact with one another without any central authority. They’re made up of independent nodes that run the blockchain software, with each one having equal rights to every other node in the network. These nodes work together to process transactions and reach agreement on the state of the ledger, using specialized consensus mechanisms.

Les blockchains sont des réseaux décentralisés qui permettent aux utilisateurs d'interagir les uns avec les autres sans aucune autorité centrale. Ils sont composés de nœuds indépendants qui exécutent le logiciel blockchain, chacun ayant des droits égaux à tous les autres nœuds du réseau. Ces nœuds fonctionnent ensemble pour traiter les transactions et parvenir à un accord sur l'état du grand livre, en utilisant des mécanismes de consensus spécialisés.

As the popularity of early networks like Bitcoin and Ethereum grew, the scalability of blockchain was indeed a major challenge. As the number of nodes increased and more people started using these networks, they started to experience congestion, and transactions that once took a few seconds would experience delays of minutes, and eventually even hours. It’s not unheard of for some Bitcoin user to wait several days before their transactions are confirmed!

Alors que la popularité des premiers réseaux comme Bitcoin et Ethereum augmentait, l'évolutivité de la blockchain était en effet un défi majeur. Au fur et à mesure que le nombre de nœuds augmentait et que davantage de personnes ont commencé à utiliser ces réseaux, ils ont commencé à ressentir la congestion, et les transactions qui ont pris quelques secondes subiraient des retards de minutes, et finalement des heures. Il n'est pas inconnu pour un utilisateur de Bitcoin d'attendre plusieurs jours avant que leurs transactions ne soient confirmées!

It’s not difficult to understand why this happens because Bitcoin’s architecture means it can only process around seven transactions per second. That’s pretty poor compared to Visa, which can handle several thousand transactions per second, and it’s easy to see how a backlog can quickly build up when the network is busy.

Il n'est pas difficile de comprendre pourquoi cela se produit parce que l'architecture de Bitcoin signifie qu'elle ne peut traiter que environ sept transactions par seconde. C'est assez pauvre par rapport à Visa, qui peut gérer plusieurs milliers de transactions par seconde, et il est facile de voir comment un arriéré peut rapidement s'accumuler lorsque le réseau est occupé.

Ethereum is similarly limited, and there are several reasons for this poor performance. One of the main limitations is the processing power of blockchain nodes. In the case of Bitcoin, which utilizes a proof-of-work consensus mechanism where nodes compete to solve increasingly complex mathematical puzzles, the hardware requirements increase progressively over time. Whereas it was once possible to “mine” Bitcoin using a PC, these days it’s necessary to invest in thousands of dollars worth of high-end processors to be able to compete successfully in the race to process transactions. These hardware problems constrain the transaction throughput of nodes and can also impact Ethereum, albeit to a lesser extent. Because each of the nodes must achieve consensus before new blocks are created, this holds back the network.

Ethereum est également limité et il y a plusieurs raisons à cette mauvaise performance. L'une des principales limitations est la puissance de traitement des nœuds blockchain. Dans le cas de Bitcoin, qui utilise un mécanisme de consensus de preuve de travail où les nœuds sont en concurrence pour résoudre les puzzles mathématiques de plus en plus complexes, les exigences matérielles augmentent progressivement au fil du temps. Alors qu'il était autrefois possible de «exploiter» le bitcoin en utilisant un PC, il est de nos jours nécessaire d'investir dans des milliers de dollars de processeurs haut de gamme pour pouvoir rivaliser avec succès dans la course pour traiter les transactions. Ces problèmes matériels limitent le débit de transaction des nœuds et peuvent également avoir un impact sur Ethereum, bien que dans une moindre mesure. Étant donné que chacun des nœuds doit atteindre un consensus avant la création de nouveaux blocs, cela retient le réseau.

Another key challenge is the limited block size of Bitcoin and Ethereum. In the early days, Bitcoin block sizes were capped at around 1 megabyte, meaning each block could include roughly 2,200 transactions. However, the network’s architecture only supports one new block being added every 10 minutes, creating a bottleneck as the number of transactions increases.

Un autre défi clé est la taille limitée du bloc de Bitcoin et Ethereum. Au début, les tailles de blocs Bitcoin ont été plafonnées à environ 1 mégaoctet, ce qui signifie que chaque bloc pourrait inclure environ 2 200 transactions. Cependant, l'architecture du réseau ne prend en charge qu'un nouveau bloc ajouté toutes les 10 minutes, créant un goulot d'étranglement à mesure que le nombre de transactions augmente.

ZK-proofs & sharding

ZK-INPROPOS & Sharding

Scalability is still a problem for Bitcoin and Ethereum, but that’s not really the case on newer blockchains that feature optimized architectures.

L'évolutivité est toujours un problème pour Bitcoin et Ethereum, mais ce n'est pas vraiment le cas sur les blockchains plus récentes qui présentent des architectures optimisées.

One of the most impressive solutions comes from Aleo, a confidential Layer-1 network that’s focused on enabling private transactions to encourage institutional adoption. It has implemented a combination of zero-knowledge proofs and a novel sharding technique that dramatically increases the number of private transactions it can process.

L'une des solutions les plus impressionnantes provient d'Aleo, un réseau confidentiel de couche 1 qui se concentre sur l'activation des transactions privées pour encourager l'adoption institutionnelle. Il a mis en œuvre une combinaison d'épreuves de connaissances zéro et d'une nouvelle technique de rupture qui augmente considérablement le nombre de transactions privées qu'elle peut traiter.

With its ZK-proofs, Aleo is enabling blockchain users to send funds privately to any other user by obscuring the wallet addresses of themselves and the recipients, in addition to the amounts sent. As one of the most sophisticated blockchain privacy technologies, ZK-proofs ensure transactions are completely untraceable. But there’s another advantage to ZK-proofs as well, because by masking many of the transaction details, it means there’s less data for the network to process, reducing the computational load. As a result, transactions can be processed faster.

Avec ses infirmières ZK, ALEO permet aux utilisateurs de blockchain d'envoyer des fonds en privé à tout autre utilisateur en obscurcissant les adresses du portefeuille d'eux-mêmes et des destinataires, en plus des montants envoyés. En tant que l'une des technologies de confidentialité de la blockchain les plus sophistiquées, les résidents de ZK garantissent que les transactions sont complètement introuvables. Mais il y a également un autre avantage à l'épreuve de ZK, car en masquant de nombreux détails de transaction, cela signifie qu'il y a moins de données pour que le réseau soit traité, réduisant la charge de calcul. Par conséquent, les transactions peuvent être traitées plus rapidement.

As for sharding, this means dividing up the network into smaller fragments called “shards”, which can be managed by the network more efficiently. In the case of Aleo, this means processing transactions and smart contracts separately, in parallel, to increase the overall throughput. Sharding also provides privacy benefits. Because only one node is responsible for processing certain transactions, the details will not be shared with the rest of the network, only the final outcomes.

Quant à la rupture, cela signifie diviser le réseau en fragments plus petits appelés «éclats», qui peuvent être gérés par le réseau plus efficacement. Dans le cas de l'ALEO, cela signifie le traitement des transactions et des contrats intelligents séparément, en parallèle, pour augmenter le débit global. Sharding offre également des prestations de confidentialité. Étant donné qu'un seul nœud est responsable du traitement de certaines transactions, les détails ne seront pas partagés avec le reste du réseau, seulement les résultats finaux.

Aleo isn’t the only blockchain to employ sharding, but the way it handles things is pretty innovative. It utilizes a number of components, with the most critical one being a dynamic sharding mechanism that allows the size and number of shards to be altered based on the current network load. By dynamically creating and merging shards, Aleo provides more flexibility to support massive transaction volumes when traffic increases, at the cost of using more energy. Then, it can scale down during quieter times to save energy.

Aleo n'est pas la seule blockchain à employer un fragment, mais la façon dont il gère les choses est assez innovante. Il utilise un certain nombre de composants, le plus critique étant un mécanisme de rupture dynamique qui permet de modifier la taille et le nombre d'éclats en fonction de la charge du réseau actuelle. En créant et en fusionnant dynamiquement des éclats, ALEO offre plus de flexibilité pour soutenir les volumes de transaction massifs lorsque le trafic augmente, au prix de l'utilisation de plus d'énergie. Ensuite, il peut s'allonger pendant les moments plus calmes pour économiser de l'énergie.

Load balancing is also

L'équilibrage de la charge est également