Notes de podcast | Guide pour débutants sur la parallélisation de l'EVM par Monad
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Notes de podcast | Guide pour débutants sur la parallélisation de l'EVM par Monad
Le réseau principal de Monad devrait être lancé en 2024, et le réseau de test public sera mis en ligne au second semestre de cette année.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesPréparation : Revelo Intel
Traduction : TechFlow
Introduction
Dans un épisode du Edge Podcast diffusé le 14 février 2024, DeFi Dad, Nomatic et Keone Hon ont discuté de Monad, de ses caractéristiques et notamment de l'exécution parallèle sur la machine virtuelle Ethereum (EVM). En tant que protocole de première couche offrant une exécution parallèle pour l'EVM, Monad vise à améliorer considérablement les performances et le débit de l'EVM.
Depuis l'origine et la création de Monad jusqu'aux raisons justifiant son existence, en passant par le mécanisme de son exécution parallèle et ses avantages pour les utilisateurs, cet épisode du podcast offre une compréhension complète et approfondie du projet.
Présentation générale
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DeFi Dad (animateur) : Investisseur chez 4RC Capital
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Nomatic (animateur) : Investisseur chez 4RC Capital
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Keone Hon (invité) : Cofondateur de Monad
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Monad : Un protocole de première couche permettant l'exécution parallèle pour l'EVM
Origines et création de Monad
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Keone indique qu'il travaille depuis plusieurs années dans le domaine des cryptomonnaies, notamment chez Jump Trading et sur des projets DeFi Solana. Il a rejoint Jump Trading en 2021, s'est concentré sur le trading de contrats à terme et a contribué à agrandir l'équipe. Ayant constaté le besoin d'une solution EVM performante, il a quitté Jump Trading au début de l'année 2022 pour fonder, avec deux autres personnes, Monad Labs.
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Il ajoute avoir quitté Jump Trading dans le but de rendre l'EVM plus efficace. Les frais de transaction élevés créent une demande énorme pour une solution EVM scalable.
Pourquoi avons-nous besoin de Monad ?
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Keone explique que l'objectif de Monad est de rendre l'EVM extrêmement efficace. Ethereum traite actuellement environ un million de transactions par jour, tandis que Monad vise à porter ce volume à un milliard de transactions quotidiennes. Se concentrer sur le volume quotidien plutôt que sur le débit par seconde permet de mieux imaginer des applications à succès et une adoption massive par les utilisateurs. Les applications comptant des millions d'utilisateurs actifs quotidiens nécessitent un débit bien supérieur aux niveaux actuellement disponibles.
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Il précise que contrairement aux autres solutions de deuxième couche, Monad adopte une approche différente. Il reconstruit entièrement la pile d'exécution en C++, intégrant des améliorations architecturales pour accroître les performances. Contrairement aux méthodes d'extension fractale comme les rollups, qui reposent sur un environnement isolé héritant de la sécurité d'Ethereum, Monad reconstruit profondément la pile d'exécution.
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Keone affirme que Monad implémente une exécution parallèle optimiste, permettant à plusieurs transactions de s'exécuter simultanément et indépendamment. Ce processus produit des résultats provisoires qui suivent les entrées et sorties (changements d'état) de chaque transaction. Ces résultats sont ensuite validés séquentiellement selon l'ordre initial des transactions, garantissant ainsi une cohérence identique à celle d'une exécution en série.
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Il ajoute que l'exécution parallèle permet d'accomplir davantage de tâches dans le même laps de temps, rendant le calcul plus intensif. En augmentant la densité de calcul, une seule unité blockchain peut servir efficacement un plus grand nombre d'utilisateurs.
L’exécution parallèle de Monad
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Keone souligne qu’il est essentiel, pour anticiper le succès, de comparer les besoins aux applications Web2 réussies et d’évaluer si la pile technologique actuelle peut supporter des demandes similaires. Si la réponse est négative — comme c’est le cas avec Monad — alors il devient nécessaire de construire de nouvelles solutions capables de répondre à ces besoins.
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Il ajoute que l’objectif principal de Monad est l’exécution parallèle et l’augmentation de la densité de calcul. L’exécution parallèle initiale consiste à exécuter indépendamment les transactions et à produire des résultats provisoires. Étant donné que la charge de calcul par transaction est relativement faible, la réaffectation des transactions en cas de conflit n’est pas un problème majeur.
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Keone précise que dans Monad, l’exécution parallèle optimiste permet d’exécuter simultanément plusieurs transactions de manière indépendante. Cela génère des résultats provisoires qui tracent les entrées et sorties (changements d’état) de chaque transaction. La validation finale de ces résultats selon l’ordre initial garantit une cohérence équivalente à une exécution séquentielle.
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Il note que le coût de recalcul est faible, car la charge de calcul typique d’une transaction est minime (par exemple, des opérations d’addition ou de multiplication). Les préoccupations classiques liées à la réaffectation régulière sont atténuées par une gestion efficace des conflits.
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Keone explique que le temps CPU requis pour calculer un hachage est relativement court. En revanche, lire une valeur depuis l’état (comme lire depuis un disque SSD) prend beaucoup plus de temps. Le coût de la réexécution reste bas car les dépendances d’état se trouvent généralement en mémoire (cache). L’exécution parallèle permet d’exécuter simultanément plusieurs transactions, de produire des résultats provisoires, puis de les valider selon l’ordre initial. En cas de conflit, les transactions peuvent être réaffectées et réexécutées.
Avantages de l’exécution parallèle pour les utilisateurs
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Keone indique que l’EVM parallèle constitue une nouvelle blockchain de première couche, entièrement compatible avec les contrats intelligents existants sur Ethereum. Monad offre un débit supérieur à 10 000 transactions par seconde, un temps de bloc de 1 seconde et une finalité en un seul slot. Monad propose une blockchain rapide et à haut débit tout en maintenant la compatibilité ascendante avec les contrats intelligents et outils Ethereum (tels qu’Etherscan ou MetaMask).
Le traitement en pipeline
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Keone explique que le « pipeline » consiste à créer des étapes de travail pouvant être réalisées en parallèle afin d’utiliser plus efficacement les ressources du système. Un exemple quotidien est le lavage simultané de plusieurs charges de linge plutôt que de traiter chaque charge séquentiellement. Dans les systèmes informatiques, le traitement en pipeline divise les tâches en plusieurs phases pour améliorer l’efficacité. Dans Monad, cette approche sépare le consensus (l’accord entre les nœuds sur l’ordre des transactions) de l’exécution (le traitement des transactions), permettant un traitement parallèle et donc de meilleures performances.
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Il ajoute que dans la plupart des blockchains, l’exécution et le consensus sont imbriqués, le consensus occupant la majorité du temps. Par exemple, Ethereum n’alloue qu’environ 100 millisecondes du temps de bloc à l’exécution. Monad retire l’exécution du chemin critique du consensus et la place dans un pipeline distinct, permettant aux nœuds de s’accorder d’abord sur l’ordre des transactions, puis de les exécuter. En séparant ces deux processus, Monad améliore les performances en réservant davantage de temps au traitement effectif des transactions.
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Keone précise que dans Monad, les nœuds s’accordent d’abord sur l’ordre officiel des transactions (consensus). Une fois cet accord atteint, deux actions peuvent se produire simultanément : le démarrage du consensus pour le prochain bloc et l’exécution du jeu de transactions convenu. Cette séparation permet un traitement en pipeline efficace et une meilleure utilisation des ressources du système.
Promouvoir Monad auprès des développeurs EVM
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Keone indique que la plupart des développeurs sont généralement favorables et enthousiastes face à la vision de Monad. La proposition de valeur — frais réduits et débit accru — est facile à faire accepter. Lorsque Monad sera lancé, les gens seront impatients de rejoindre le réseau.
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Il ajoute que tout le monde souhaite des frais bas et un haut débit. Une publicité des années 2000 montrait des tortues se plaignant que la connexion internet était trop rapide, ce qui rappelle combien les gens souhaitent réduire leurs frais Internet. Construire sur Monad ouvre de nouvelles possibilités de conception sans avoir à se soucier excessivement de l’optimisation des coûts en gas.
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Keone affirme que développer sur Monad permet de réduire fortement les frais et d’augmenter le volume des transactions, améliorant ainsi l’expérience utilisateur. Une meilleure expérience facilite l’acquisition de nouveaux utilisateurs. Développer sur Monad permet aux concepteurs de se concentrer sur des architectures plus larges sans être freinés par les contraintes d’optimisation du gas.
Décentralisation contre hautes performances
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Keone explique que le nombre de nœuds participant au consensus, les exigences matérielles et la composition de l’ensemble des validateurs sont des facteurs clés pour la décentralisation. Monad cherche à trouver un équilibre entre des sociétés de validation professionnelles et des validateurs communautaires. Pour les blockchains à haut débit, les compromis liés à la décentralisation doivent être soigneusement considérés.
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Il ajoute que recourir à des mesures de performance qui centralisent le réseau va à l’encontre de l’objectif de décentralisation. Pour construire une blockchain de première couche à la fois performante et hautement décentralisée, il faut des centaines, voire des milliers de nœuds répartis dans le monde entier. Garder les nœuds géographiquement proches peut être perçu comme une centralisation du réseau.
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Keone indique que les exigences matérielles de Monad sont comparables à celles d’Ethereum, 32 Go de RAM étant suffisants. Comparé à d'autres blockchains comme Solana, qui requièrent 256 Go de RAM, Monad améliore les performances via des algorithmes plutôt que grâce à du matériel coûteux.
Le consensus MonadBFT
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Keone explique que MonadBFT est un mécanisme de consensus haute performance développé entièrement en Rust. Une blockchain repose sur deux composantes principales : l’exécution et le consensus. MonadBFT se concentre sur la partie consensus. Le système d’exécution vise à réaliser une exécution parallèle et une base de données d’état haute performance.
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Il ajoute que le consensus assure que les nœuds distribués dans le monde entier s’accordent sur un travail officiel (comme une liste de transactions). MonadBFT s’inspire du mécanisme de consensus Hot Stuff, qui met l’accent sur une communication linéaire. Comparé à Tendermint, un autre mécanisme de consensus populaire, MonadBFT présente une complexité de communication moindre, permettant une plus grande échelle réseau.
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Keone précise que le protocole de communication linéaire de Hot Stuff réduit le nombre de messages envoyés dans le réseau. Un leader est désigné par un processus d’élection pour une période donnée, et crée une proposition de bloc. Les autres nœuds évaluent la validité de cette proposition et renvoient leurs votes vers le prochain leader selon un schéma de type « fan-in ».
Frais et jeton $MONAD sur Monad
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Keone indique que le temps et le coût d’exécution d’une transaction sur Monad dépendent de sa complexité. Sur le réseau principal d’Ethereum, une transaction Uniswap V2 consommant 150 000 gas coûte environ entre 5 et 50 dollars. Sur Monad, la même transaction coûterait moins d’un centime, grâce à un débit plus élevé et un espace bloc plus important.
Nouvelles possibilités offertes par Monad
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Keone affirme que les blockchains à haut débit comme Monad ouvrent de nouvelles perspectives par rapport aux chaînes Web2 ou à faible débit. Un carnet d’ordres à cours limité entièrement sur chaîne est un exemple de possibilité permise par un tel débit. Cela permet l’auto-dépôt des actifs et une pleine composable, permettant à d’autres applications de s’appuyer dessus.
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Il ajoute que le carnet d’ordres à cours limité entièrement sur chaîne a longtemps été limité dans l’écosystème EVM en raison du coût élevé des mises à jour. Les market makers doivent payer des frais importants pour les fréquentes mises à jour sur les chaînes existantes. Sur Monad, le coût par mise à jour est bien inférieur (moins d’un centime), rendant ainsi le carnet d’ordres entièrement sur chaîne nettement plus viable.
Construction de la communauté autour de Monad
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Keone souligne que la communauté joue un rôle crucial dans la réussite de projets comme Monad, et plus largement dans l’ensemble du secteur des cryptomonnaies. Des projets comme Bitcoin et Ethereum ont bénéficié d’un fort soutien communautaire fondé sur des idéaux partagés. Bâtir une communauté forte est essentiel pour une adoption généralisée et la réalisation des objectifs de décentralisation.
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Il ajoute que les technologies open source garantissent que les meilleures solutions seront adoptées avec le temps. Les individus attachés à la décentralisation ont un rôle clé à jouer en utilisant les services cryptographiques et en sensibilisant leur entourage. La participation communautaire est indispensable pour accomplir la mission des cryptomonnaies.
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Keone insiste sur l’importance de construire une communauté solidaire dans l’industrie des cryptos. Avec le temps, on peut être tenté de se concentrer davantage sur les détails techniques et négliger la communauté. Toutefois, on finit par comprendre que l’adoption des technologies open source et la création de nouvelles communautés sont des défis cruciaux, rendant la construction communautaire incontournable.
Date de lancement du réseau principal de Monad
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Keone indique que le réseau principal de Monad devrait être lancé en 2024, et que le testnet public sera disponible au second semestre de cette année.
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