Monolithique contre modulaire : lequel incarne l'avenir de la blockchain ?
TechFlow SélectionTechFlow Sélection
Monolithique contre modulaire : lequel incarne l'avenir de la blockchain ?
Peut-être que les chaînes modulaires finiront par l'emporter, ou peut-être que l'architecture monolithique s'avérera être la meilleure conception.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction :Kodi, espresso
Traduction : TechFlow
En 1992, le scientifique informatique Andrew Tanenbaum affirmait que Linux était mort. Si vous ne connaissez pas Linux, laissez-moi vous présenter ce système d'exploitation très populaire auprès des utilisateurs avertis d'ordinateurs.
La raison invoquée par Tanenbaum pour la mort de Linux concernait son noyau (kernel). Le noyau est comme le moteur du système d'exploitation, chargé d'exécuter toutes les tâches nécessaires au fonctionnement de l'ordinateur.
Linux utilise un noyau monolithique, ce qui signifie que tout le système d'exploitation fonctionne comme une unité fortement intégrée.
Mais dans les années 1990, Tanenbaum et d'autres pensaient que les micro-noyaux allaient remplacer les noyaux monolithiques classiques. Dans une architecture à micro-noyau, le noyau central reste minimaliste, tandis que la plupart des services fournis par un noyau monolithique sont implémentés via de petits modules indépendants.
Un projet de micro-noyau appelé GNU Hurd visait précisément à remplacer le noyau monolithique de Linux.
Alors, que s'est-il passé depuis ?
Si vous lisez cet article sur un smartphone Android, alors vous utilisez en réalité une version modifiée du noyau Linux.
Bien qu'il soit peu répandu sur les ordinateurs personnels — dominés par Windows de Microsoft et macOS d'Apple — Linux est utilisé par 40 % des systèmes embarqués (ordinateurs dédiés à des tâches spécifiques, comme le contrôle des feux de signalisation), 70 % des smartphones et 80 % des serveurs web dans le monde.
Oh, et les 500 plus puissants supercalculateurs au monde fonctionnent tous sous Linux.
Pendant ce temps, GNU Hurd est toujours en développement.
Si tout cela vous semble familier, c’est parce qu’un débat similaire fait rage actuellement dans le domaine des cryptomonnaies. Ce débat a des implications majeures pour l’avenir d’Ethereum et des autres blockchains de couche 1.
Monolithique vs Modulaire
Dans la conception architecturale des blockchains, deux approches principales s’opposent. La première est le modèle monolithique. Comme son nom l’indique, cela signifie qu’une seule blockchain gère toutes les fonctions.
Nous pouvons diviser les chaînes monolithiques en quatre modules fonctionnels : exécution, règlement, consensus et disponibilité des données.
Reprenons les étapes d’une transaction Ethereum pour mieux comprendre ces concepts.
Supposons que vous achetiez un NFT. D’abord vient la phase d’exécution : un nœud traite la transaction et transfère le NFT vers votre portefeuille.
Ensuite intervient le règlement, où la transaction est enregistrée de façon irréversible sur la blockchain. La preuve que la transaction a eu lieu est désormais inscrite sur la chaîne, et ne peut plus être altérée.
Vient ensuite la phase de consensus, durant laquelle les nœuds du réseau décentralisé valident la transaction comme étant légitime.
Enfin, la disponibilité des données : les détails de la transaction sont publiés sur le réseau pair-à-pair, garantissant que tous les nœuds peuvent y accéder selon leurs besoins.
À présent, vous possédez votre NFT, tout le monde confirme que c’est bien le cas, et n’importe qui peut le vérifier.
Les premières blockchains comme Bitcoin, Ethereum ou Solana utilisaient une structure monolithique : un seul système gérait toutes ces étapes.
Cependant, les conceptions initiales des blockchains ressemblent à la première crêpe que vous avez cuisinée enfant : un peu brouillonne, inefficace, pleine de compromis et de choix suboptimaux. Jusqu’à présent, presque aucune blockchain n’a réussi à offrir aux utilisateurs une solution décentralisée, sécurisée et évolutive à coût raisonnable.
Cela les rend peu adaptées à une adoption massive.
Le meilleur exemple est Ethereum. En tant que premier contrat intelligent universel, il a été révolutionnaire, mais il a échoué à s’agrandir en raison d’un faible débit de transactions et de frais élevés.
Face aux difficultés d’Ethereum, de nombreux acteurs du secteur des cryptomonnaies se sont tournés vers les blockchains modulaires comme solution potentielle.
L’architecture modulaire répartit les responsabilités entre des chaînes spécialisées.
Consensus, exécution, disponibilité des données — pourquoi obliger une seule chaîne à tout gérer ? Une chaîne modulaire spécialisée peut se concentrer sur une seule tâche.
Par exemple, vous pouvez laisser une chaîne gérer le consensus et la disponibilité des données, tandis qu’une autre prend en charge l’exécution et le règlement. C’est exactement ce que sont les rollups souverains.
Les rollups que vous voyez généralement sur Ethereum (comme Arbitrum ou Optimism) sont des chaînes modulaires spécialisées dans l’exécution, laissant à Ethereum les rôles de règlement, de consensus et de disponibilité des données.
L’objectif final d’Ethereum, tel que prédit par Vitalik, est de devenir une couche de règlement de base pour d’autres rollups. Cette conception est considérée comme une pratique optimale en matière d’architecture blockchain.
Les partisans du modèle modulaire affirment que découper la blockchain en composants similaires à des briques Lego permet une plus grande personnalisation et évolutivité.
Mais je pense que cet engouement pour le modèle modulaire découle simplement de la position actuelle d’Ethereum.
Actuellement, Ethereum ne parvient pas à gérer un grand volume d’activités. Même ses plus fidèles supporters l’admettraient.
Mais Ethereum concentre également une immense quantité de capital — financier et humain. Il supporte la plus haute valeur de règlement, abrite le plus d’innovations et attire les meilleurs talents.
Il n’est donc pas surprenant qu’on investisse massivement pour faire évoluer Ethereum vers un modèle modulaire, plutôt que de construire une meilleure chaîne monolithique.
Les défenseurs d’Ethereum voudront vous faire croire que le débat est clos, que les blockchains modulaires sont intrinsèquement supérieures aux monolithiques, et que celles-ci sont incompatibles avec une chaîne performante, décentralisée et sécurisée.
Cependant, comme nous allons le voir ci-dessous, l’architecture modulaire comporte aussi ses coûts cachés, et pourrait ne pas atteindre les objectifs promis.
Le défaut fondamental des chaînes modulaires
Premièrement, les blockchains monolithiques ont de meilleures performances que les blockchains modulaires.
Je vais aller droit au but.
Je sais que cela va à l’encontre de la pensée dominante, mais il n’existe aucune preuve que les chaînes modulaires soient supérieures aux monolithiques.
Comme je l’ai mentionné, les ordinateurs les plus performants utilisent des noyaux monolithiques. Les blockchains ne sont pas différentes. Si vous regardez les blockchains publiques les plus rapides aujourd’hui (Solana, Sui, Aptos), elles sont toutes monolithiques.
En partie parce que toutes les transactions sur une chaîne monolithique s’exécutent sur une même chaîne intégrée. Elles peuvent circuler librement comme dans un pipeline interne, sans attendre de données provenant d’autres chaînes. L’absence de fragmentation permet un traitement efficace des transactions.
Les chaînes monolithiques sont aussi plus simples. Et la simplicité, c’est bien. Surtout pour des systèmes hautement complexes.
Les utilisateurs et développeurs n’ont besoin d’interagir qu’avec un seul système, sans avoir à coordonner plusieurs modules complexes.
Les chaînes monolithiques sont aussi intrinsèquement plus sûres. En gardant les validateurs sur un même réseau, elles réduisent la surface d’attaque par rapport aux chaînes modulaires. Sans parler de l’insécurité notoire des ponts inter-chaînes.
Enfin, les chaînes monolithiques réduisent les coûts de communication en évitant les échanges excessifs entre chaînes. Les systèmes modulaires nécessitent de nombreux messages inter-chaînes pour coordonner leurs activités, entraînant des coûts en bande passante, latence et frais.
En résumé, l’intégration monolithique améliore les performances, la simplicité, la sécurité, la liquidité et les coûts opérationnels.
Simplement modulariser les fonctions ne rend pas automatiquement un système meilleur.
De plus, les chaînes modulaires (du moins selon la vision actuelle d’Ethereum et de ses rollups) souffrent d’un défaut majeur que les chaînes monolithiques ont déjà résolu, comme l’explique Anatoly Yakovenko, cofondateur de Solana :
La conception de Solana vise à gérer des programmes concurrents aux besoins différents sans qu’ils interfèrent entre eux.
Je pense que la modularité ne résout pas le problème du traitement des cas d’usage concurrents : chaque L2 est un runtime mono-thread, confronté aux mêmes problèmes que la L1 Ethereum aujourd’hui.
Ce qu’Anatoly veut dire, c’est qu’Ethereum, en particulier la Machine Virtuelle Ethereum (EVM), traite les transactions séquentiellement, une après l’autre. Même lorsqu’il valide et règle les transactions provenant des L2, il les exécute séquentiellement.
Cela limite gravement le débit et l’évolutivité, même avec un matériel plus avancé.
Ainsi, pour améliorer les performances, les blockchains doivent adopter le parallélisme, c’est-à-dire la capacité à traiter plusieurs transactions simultanément.
La plupart des ordinateurs modernes possèdent cette capacité, surtout les plus puissants.
Les blockchains ne font pas exception. Les chaînes capables de traiter des transactions en parallèle (comme Solana, Sui ou Aptos) surpassent largement Ethereum en performance.
Même si un rollup de couche 2 peut traiter des transactions en parallèle, il risque d’absorber la quasi-totalité, voire la totalité, de l’activité, rendant obsolètes les autres rollups ainsi qu’Ethereum lui-même.
L’EVM est morte, vive l’EVM
La nouvelle chaîne Monad repose sur une amélioration de l’EVM.
En permettant le traitement parallèle des transactions, Monad corrige probablement le plus grand défaut de conception de l’EVM.
Mais ce n’est pas tout.
Monad utilise également un nouveau backend de stockage appelé MonadDB, qui accélère l’accès aux contrats et à l’état. Chaque fois qu’une transaction est exécutée, la chaîne doit accéder aux données stockées pour la traiter. Or, la méthode de stockage actuelle de l’EVM rend cet accès lent.
MonadDB offre un stockage plus efficace. Et puisque Monad peut gérer l’exécution parallèle, il permet aussi des entrées/sorties (I/O) asynchrones : la chaîne peut continuer à exécuter des transactions tout en lisant ou écrivant des données dans le stockage.
En outre, Monad sépare la couche de consensus de la couche d’exécution. Cela permet au consensus d’avancer en parallèle de l’exécution, sans limiter le traitement des transactions.
Ah, et Monad implémente aussi un nouvel algorithme de consensus. Désormais, les nœuds peuvent atteindre un accord plus rapidement et plus efficacement.
Grâce à ces améliorations et à d’autres encore, Monad apporte des avancées majeures à l’EVM.
Bien sûr, tout cela reste théorique pour l’instant. Nous n’avons pas encore vu Monad en action.
Qui sait, peut-être que Monad ne tiendra pas ses promesses. Mais en remettant en question les paradigmes architecturaux dominants, des projets comme Monad peuvent contribuer à faire progresser collectivement la technologie blockchain.
Peut-être que les chaînes modulaires finiront par gagner, ou peut-être que l’architecture monolithique s’avérera supérieure. Aucune des deux n’a le monopole de l’innovation ni de la sagesse. De véritables percées exigent d’explorer ouvertement de nouvelles idées, au-delà de la pensée traditionnelle ou limitée. Si les cryptomonnaies veulent tenir leurs promesses, les décisions architecturales doivent reposer sur des preuves, non sur des dogmes.
Bienvenue dans la communauté officielle TechFlow
Groupe Telegram :https://t.me/TechFlowDaily
Compte Twitter officiel :https://x.com/TechFlowPost
Compte Twitter anglais :https://x.com/BlockFlow_News
JarvisLabs
