Comment les chaînes d'applications offriront-elles une expérience produit centralisée aux utilisateurs ?

Rédaction : Natalie Mullins

Traduction : TechFlow

L’espace de conception des blockchains a récemment été élargi. Nous ne disposons plus seulement de blockchains monolithiques, mais aussi :

• des blockchains modulaires ;

• des couches de disponibilité des données et de consensus ;

• des Rollups et environnements d’exécution ;

• des chaînes spécifiques à une application, etc.

Bien qu’un grand nombre d'options soient désormais disponibles pour les développeurs, la question essentielle n’est plus de savoir quelle architecture convient le mieux à une plateforme décentralisée, mais plutôt laquelle donne à celle-ci les meilleures chances de concurrencer efficacement les plateformes centralisées.

Étant donné la diversité des cas d'utilisation des blockchains, il est impossible de trouver une solution universelle. Cet article se concentre donc sur les chaînes dédiées aux applications (« appchains »), l'une des approches les plus prometteuses et encore sous-exploitées pour relever ce défi. Nous examinerons comment elles permettent de créer de véritables innovations fonctionnelles et produits, ainsi que les avantages en termes de souveraineté qu’elles offrent aux projets.

Les avantages des appchains

En examinant les différentes architectures mentionnées ci-dessus, il n’est pas immédiatement évident lesquelles résolvent au mieux les problèmes d’expérience utilisateur tout en conservant un niveau suffisant de décentralisation.

Chaque approche implique des compromis, mais les appchains offrent un avantage crucial et unique : la souveraineté.

D’un point de vue technique, la souveraineté peut être considérée comme une intégration verticale.

Cela signifie que les développeurs d'applications peuvent contrôler et personnaliser chaque couche de la pile blockchain afin de répondre aux besoins spécifiques de leur application.

Outre la réduction de la dépendance aux solutions intermédiaires, cela évite également que l'application doive concurrencer d'autres applications pour l'espace dans les blocs, ou qu'elle dépende du calendrier de développement ou de la gouvernance d'un autre projet.

Ces avantages sont particulièrement attrayants pour les projets ayant atteint une certaine échelle, nécessitant un débit accru, des mises à jour fréquentes et/ou souhaitant contrôler l’évolution future de leur plateforme.

La souveraineté technique permet également aux développeurs d'explorer pleinement leur créativité, en expérimentant différents modèles de consensus, des exigences personnalisées pour les nœuds, des modèles d’état variés et d’autres fonctionnalités innovantes. Tout comme de nouvelles blockchains de niveau 1 ont émergé pour optimiser précisément l’architecture de base – là où un consensus manquait sur les blockchains existantes – les appchains offrent ce même niveau d’optimisation à des applications individuelles.

Sur le plan social, la souveraineté signifie fondamentalement que chaque application peut placer ses valeurs au cœur de ses décisions et gérer elle-même les arbitrages qui lui semblent prioritaires.

Elle permet aux communautés de contrôler leur propre destin, allant jusqu’à effectuer des hard forks de la blockchain, que ce soit pour des raisons techniques ou politiques. Si la plupart des projets qui s’engagent dans la construction d’une appchain le font principalement pour des raisons techniques, la demande de souveraineté sociale ne doit pas être sous-estimée. Il y aura aujourd’hui et demain des applications qui choisiront la souveraineté sociale en rejoignant une appchain, simplement parce qu’elles estiment que d'autres écosystèmes ne partagent pas leurs valeurs.

Compromis et préoccupations

Les appchains ne constituent pas une solution parfaite pour tous les projets. Elles incarnent simplement une vision particulière des arbitrages que doivent faire les blockchains et les applications.

De nombreux critiques invoquent la fragmentation de la liquidité et de la composable comme arguments contre l’utilisation des appchains dans DeFi.

Cependant, ces craintes manquent de force, car même sur les blockchains de niveau 1 généralistes, la liquidité reste concentrée autour d’un petit nombre d’applications populaires.

Plutôt que d’obliger les utilisateurs à basculer entre une chaîne DEX, une chaîne prêt/emprunt, une chaîne perpétuelle ou une chaîne de mise en jeu liquide, intégrer toutes ces fonctions au cœur de quelques appchains DeFi à forte liquidité réduit considérablement le problème de fragmentation.

Il convient également de noter que, bien que le réseau principal d’Ethereum reste le centre névralgique de DeFi, sa feuille de route centrée sur les Rollups a elle aussi ses propres implications en matière de composable et de fragmentation de la liquidité.

Bien que les appchains ne soient pas exclusives à l’écosystème Cosmos, de nombreuses appchains choisissent Cosmos comme base, grâce à ses outils de développement matures et à sa composable hétérogène – des fonctionnalités encore absentes dans des écosystèmes comme Ethereum.

Fonctionnalités et expériences marquantes

Le meilleur moyen de mesurer pleinement la puissance des appchains est d’explorer certaines des expériences utilisateur les plus innovantes actuellement en développement, notamment sur Osmosis, Mars Protocol, Penumbra et dYdX.

Osmosis

Osmosis est une DEX sur chaîne dédiée et un centre émergent de liquidité au sein de l’écosystème Cosmos. L’idée initiale provient d’un article de blog de Sunny Aggarwal, cofondateur, intitulé « DAOifying Uniswap Automated Market Maker Pools », dont l’objectif était d’apporter la personnalisation et la souveraineté de Cosmos dans l’univers des AMM.

Aujourd'hui, le protocole permet aux utilisateurs de créer des pools de liquidité dotés de paramètres uniques et modifiables, d’expérimenter différents types de courbes de liquidité, des pools multi-pondérés, etc. Un modèle hybride combinant ordres sur carnet et pool de liquidité centralisé est également en cours de développement.

Pionnier dans le domaine des appchains DeFi, Osmosis a déjà lancé plusieurs fonctionnalités innovantes, comme la mise en jeu superfluide (« superfluid staking »), qui offre une solution élégante aux utilisateurs hésitant entre rendement de mise en jeu et rendement DeFi.

Les utilisateurs peuvent miser n’importe quel LP contenant $OSMO — contribuant ainsi à la sécurité de la chaîne tout en reversant davantage de valeur à la communauté. Cette fonctionnalité est possible car la chaîne Osmosis reconnaît les actifs applicatifs et peut les utiliser dans son consensus PoS. À mesure que de nouvelles fonctionnalités et types d’actifs seront ajoutés, rien n’empêchera de les appliquer à d’autres cas similaires.

Pour offrir une expérience similaire à celle des CEX, Osmosis travaille à intégrer directement le trading avec effet de levier et le prêt dans son produit principal. L’équipe collabore actuellement avec Mars Protocol pour intégrer le prêt directement dans le moteur de trading d’Osmosis, permettant ainsi des liquidations progressives, une garantie croisée des actifs et l’utilisation des LP d’Osmosis comme collatéral pour le trading avec effet de levier. Steview Woofwoof, contributeur d’Osmosis, a résumé succinctement les avantages de cette conception dans un article Medium publié plus tôt cette année :

« Les liquidations progressives garantissent qu’une volatilité inattendue n’entraînera pas immédiatement la liquidation catastrophique d’une position levée. Une garantie croisée efficace signifie qu’Osmosis (contrairement aux DEX sans état) peut suivre bloc après bloc l’ensemble de vos collatéraux provenant de différents actifs et pools, les traitant comme un seul pool de garantie pour toutes vos positions de prêt et de marge. »

Un autre avantage de l’intégration d’un protocole de prêt dans une DEX est qu’il supprime le besoin d’oracle. En réalité, les données de prix d’Osmosis pourraient même servir d’entrée à d’autres oracles. Bien sûr, l’utilisation d’oracles externes comme sauvegarde ou pour renforcer la sécurité contre certains types d’attaques (manipulation de prix, dDOS, etc.) reste utile. »

Osmosis explore également plusieurs méthodes novatrices pour gérer le MEV sur sa DEX — des approches nettement plus faciles à mettre en œuvre sur une appchain, notamment :

• Chiffrement seuil — chiffrer les transactions des utilisateurs avant diffusion aux producteurs de blocs, ne permettant leur déchiffrement et exécution qu’après validation et finalisation du bloc.

• Discrimination tarifaire — facturer des frais différents selon le type de transaction (rendre par exemple l’arbitrage plus coûteux).

• Skip — intégrer directement dans le protocole des fonctionnalités similaires à Flashbots.

• MEV interne — intégrer des arbitragistes au sein du protocole et redistribuer les revenus aux détenteurs de $OSMO misant.

Mars Protocol

Mars est un protocole de crédit inter-chaînes développé par Delphi Labs, pionnier d’un nouveau type de DeFi appelé prêt contrat-à-contrat (C2C). Initialement déployé sur Terra, l’équipe Mars a ensuite réévalué sa stratégie produit et choisi l’écosystème sur lequel investir. Après avoir étudié l’ensemble des L1 et L2, ils ont opté pour un modèle unique « Outpost & Hub », leur permettant de bénéficier à la fois des écosystèmes L1 existants et de la souveraineté d’une appchain.

Red Bank est une instance des Outposts : un protocole de prêt non-custodial et sur-collatéralisé, pouvant être déployé sur diverses blockchains, permettant une composition atomique synchrone avec d'autres applications sur la même L1. C’est aussi la source de liquidité pour le prêt C2C, car des contrats intelligents autorisés peuvent emprunter depuis Red Bank sans fournir de collatéral. Le plan actuel prévoit de construire le premier Outpost sur Osmosis.

Mars Hub est une appchain remplissant deux fonctions clés :

• Gérer tous les Outposts (y compris voter sur les contrats autorisés à accéder au prêt C2C)

• Collecter les revenus de tous les Outposts et les distribuer aux détenteurs de $MARS misant et aux validateurs

Jusqu’à présent, la plupart des stratégies transversales de DeFi consistent à redéployer sur toutes les L1 populaires ou à construire un pont inter-chaînes vers des appchains. Ce modèle Hub & Outpost cherche à combiner le meilleur des deux mondes : s’intégrer aux écosystèmes DeFi à forte liquidité existants, simplifier la gouvernance et l’accumulation de valeur du jeton, tout en atténuant la fragmentation du réseau principal.

L’équipe de Delphi Labs accorde une grande importance à l’expérience utilisateur DeFi. Une fois lancé, Mars devrait devenir l’une des tentatives les plus compétitives à ce jour pour rivaliser avec l’expérience utilisateur des exchanges centralisés. La feuille de route inclut de nombreuses autres fonctionnalités innovantes, comme le compte de crédit Rover, permettant aux utilisateurs d’accéder de manière levée à divers produits DeFi depuis un seul compte.

Penumbra

Penumbra est une DEX sur appchain et un pool d’actifs masqués inter-chaînes, utilisant la confidentialité pour améliorer l’expérience de trading et de market-making. Ce projet est né de la frustration face au faible adoption des outils de confidentialité comme Zcash, et du désir de construire un produit qui devienne meilleur grâce à la confidentialité. Comme ces dernières années l’ont montré, la confidentialité s’avère bien plus complexe que ce que beaucoup imaginaient initialement.

Malgré de nombreux efforts financés de façon substantielle pour construire du calcul privé sur blockchain, l’équipe de Penumbra n’était satisfaite d’aucune des méthodes existantes. Elle a alors posé une question plus subtile mais cruciale : si l’état partagé public est ce qui rend les blockchains utiles, comment construire un registre privé tout aussi utile ?

Pour Penumbra, le concept d’état partagé public est au cœur de l’utilité des blockchains, car il signifie que toute personne voulant l’utiliser n’a besoin de coordonner qu’avec la chaîne elle-même, et non avec des contreparties hors chaîne.

Par conséquent, même si les tentatives précédentes de concevoir des L1 ou Rollups privés ont pu résoudre le problème de la confidentialité, elles limitent fortement la capacité des utilisateurs à interagir de façon significative avec l’état partagé public.

Idéalement, le calcul privé devrait protéger la vie privée individuelle tout en maintenant la transparence des données agrégées importantes. Mais construire un système capable de gérer cet équilibre exige un modèle d’état fondamentalement différent de tout ce qui existe actuellement — c’est pourquoi l’équipe de Penumbra construit tout à partir de zéro.

Bien que l’équipe se concentre actuellement uniquement sur les cas d’usage liés au trading et au market-making, les recherches et conceptions menées pourraient avoir des impacts plus larges sur la confidentialité et l’évolutivité dans d’autres contextes.

La confidentialité sur blockchain s’obtient en déplaçant les données utilisateur et l’exécution hors chaîne : en remplaçant les données utilisateur par des engagements cryptographiques, et l’exécution en clair par des preuves de connaissance nulle de la validité des transitions d’état — ce qui nécessite un modèle d’état différent.

Contrairement aux modèles d’état centrés sur un état global mutable, où les transactions modifient l’état lors de leur exécution, Penumbra adopte un modèle fondé sur des fragments d’état immuables et composites : chaque transaction consomme des fragments d’entrée et crée des fragments de sortie (similaire en concept au modèle UTXO de Bitcoin).

Cela permet de remplacer les fragments d’état par des engagements cryptographiques, et le contenu des transactions par des preuves de transition valide.

Cependant, ce modèle pose un problème : puisque l’exécution se fait hors chaîne, l’accès à l’état partagé n’est plus possible, car il faut connaître précisément l’état final résultant pour l’inclure dans la transaction.

Par exemple, avant de soumettre une transaction sur chaîne, un trade DEX doit figer exactement l’état des réserves AMM et le prix de sortie.

Un modèle d’état unique

Le modèle d’état de Penumbra est conçu avant tout pour permettre des interactions privées avec un état partagé public. Pour cela, il utilise un modèle dit « d’acteurs », séparant explicitement le calcul hors chaîne (privé, gérant l’état utilisateur) du calcul sur chaîne (public, gérant l’état partagé).

Dans ce modèle, l’utilisateur crée un message (plutôt qu’une transaction), le chiffre et l’envoie à un contrat intelligent. Chaque contrat s’exécute une seule fois par bloc, prenant comme entrée tous les messages reçus durant ce bloc, permettant ainsi le traitement par lots ou l’application de logiques personnalisées. Cela offre aussi des avantages d’évolutivité, car le coût de calcul est réparti sur l’ensemble des transactions du bloc. Les validateurs déchiffrent ensuite de façon asynchrone certaines informations sur le lot avant de produire une sortie publique.

Cette asynchronie est rendue possible par la création de NFT privés, qui enregistrent l’état intermédiaire et simulent l’état futur. Une fois que le contrat répond par un message de sortie, le NFT privé est consommé pour prouver que l’état futur correct a été modélisé, et le message du contrat génère alors la sortie privée. Le compromis ici est que l’exécution peut s’étaler sur plusieurs blocs.

Staking privé

Pour préserver la confidentialité des délégués et les responsabilités des validateurs, l’équipe Penumbra a dû inventer une nouvelle méthode de staking. Plutôt que de considérer les états « lié » et « non-lié » comme des états d’un même jeton, le staking lié est enregistré via des jetons de délégation. Ces jetons représentent une part en pourcentage du pool de délégation d’un validateur, de la même manière que les LP représentent une part d’un pool de liquidité.

Bien que la taille du pool de délégation de chaque validateur fasse partie de l’état public, les jetons de délégation préservent la confidentialité en étant échangés entre eux et stockés dans un pool multi-actif masqué (où toute la valeur sur Penumbra est enregistrée). Enfin, les récompenses de staking sont calculées via un taux de change entre jetons de staking et jetons de délégation, offrant un avantage fiscal intéressant : seul le retrait (unbonding) est un événement imposable.

Au final, le pari de Penumbra est que la confidentialité fait intrinsèquement partie de l’expérience de trading — voire plus : que cette personnalisation entraînera de meilleurs résultats, car des stratégies privées permettront à davantage d’acteurs complexes et bien capitalisés d’entrer sur le marché, améliorant ainsi la liquidité, les prix et réduisant le glissement. Leur vision est de créer une expérience utilisateur offrant plus de confidentialité que le CeFi, tout en conservant les avantages d’ouverture et d’absence de permission du DeFi.

dYdX

Après avoir été l’une des plus grandes applications déployées sur une L2 Ethereum, l’exchange perpétuel dYdX a récemment annoncé son intention de construire sa version V4 comme une appchain. Dans l’article officiel, la « combinaison unique de décentralisation, évolutivité et personnalisation » a été citée comme raison principale, mais il convient d’approfondir chacun de ces points :

Décentralisation

Face à des pressions réglementaires, notamment aux États-Unis, de nombreux projets DeFi font face à de graves risques juridiques. dYdX V3 est actuellement déployé sur une L2 Ethereum (StarkEx). Bien que des solutions soient en cours de recherche et développement, ces projets ne peuvent pas toujours attendre la réalisation complète de la vision des Rollups entièrement décentralisés. dYdX est l’un de ces projets qui a décidé que le meilleur choix était d’opérer sa propre chaîne avec environ 100 validateurs.

Évolutivité

Étant donné que dYdX V3 traite actuellement environ 10 transactions par seconde et 1 000 ordres/annulations par seconde, l’équipe a exploré l’ensemble des blockchains existantes pour trouver une solution capable d’augmenter son débit de plusieurs ordres de grandeur. N’en trouvant aucune, elle a opté pour une solution plus inventive : un réseau décentralisé de correspondance d’ordres hors chaîne. La chaîne dYdX n’a besoin de parvenir à un consensus que sur les transactions réglées, et non sur tous les ordres passés. Ainsi, la V4 pourra débloquer une évolutivité véritablement exceptionnelle.

Sur le plan technique, cette conception est possible car l’appchain permet de personnaliser les nœuds, par exemple en exigeant que les validateurs participent au fonctionnement du réseau d’oracles ou des infrastructures de pont inter-chaînes.

Personnalisabilité

Dans une interview accordée à Bankless, le fondateur dYdX, Antonio Juliano, a partagé sa vision ambitieuse d’un produit et d’une expérience utilisateur entièrement intégrés verticalement, incluant non seulement la construction d’une L1 de base, mais aussi des modules d’exécution personnalisés, un réseau d’ordres hors chaîne, un réseau d’oracles, des applications mobiles et des portefeuilles sur mesure. Juliano qualifie lui-même cet effort de « très risqué », mais affirme clairement que c’est selon lui le meilleur choix pour offrir à dYdX une expérience utilisateur de qualité maximale.

Conclusion

Malgré tous les avantages et innovations mis en lumière ci-dessus, nous reconnaissons que construire une blockchain dédiée à une application représente un défi technique nettement supérieur au simple déploiement d’une application sous forme de contrat intelligent, voire même dans un environnement d’exécution spécialisé (Rollup, sous-réseau, etc.).

Ce défi réel ne doit pas être sous-estimé. Cependant, les bénéfices potentiels d’un espace de conception aussi ouvert que celui offert par les appchains ne doivent pas non plus être ignorés. Une excellente expérience utilisateur n’est pas seulement la voie pour qu’un produit décentralisé batte ses concurrents centralisés, mais constitue aussi un élément clé pour bâtir une barrière durable dans un monde open source et sans permission.

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