Explorer Berachain : maîtriser liquidité et sécurité du premier coup
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Explorer Berachain : maîtriser liquidité et sécurité du premier coup
Le mécanisme de consensus de Berachain, son modèle d'économie token et les principaux changements apportés à son écosystème unique.
Dédié à des analyses Web3 approfondies
1. Introduction
La preuve d'enjeu (Proof of Stake, PoS) est un mécanisme de consensus réseau où la sécurité augmente avec le nombre de jetons natifs mis en jeu, et c'est récemment devenu le mécanisme le plus largement adopté.
Cependant, les jetons natifs des réseaux PoS peuvent non seulement être utilisés pour l'enjeu, mais aussi pour payer les frais de gaz, servant ainsi de monnaie de base au sein de l'écosystème. En raison de cette conception, une augmentation du volume de jetons mis en jeu sur un réseau PoS peut entraîner une baisse de liquidité et d'activité dans l'écosystème DeFi, créant ainsi une contradiction interne.
Ce manque de liquidité peut nuire gravement à l'écosystème global, par exemple en augmentant fortement le glissement (slippage) sur les échanges décentralisés (DEX), ou en freinant le développement de nombreux protocoles fonctionnant grâce aux dépôts de jetons. Ainsi, de nombreux écosystèmes sont récemment contraints d'effectuer des airdrops excessifs ou de construire leurs propres L2 ou chaînes d'applications afin d'assurer une certaine liquidité, ce qui fragmente davantage la liquidité dans l'ensemble de l'écosystème blockchain et nuit à l'expérience utilisateur.
Sur le réseau principal d'Ethereum, bien que les protocoles de re-staking aient attiré beaucoup d'attention, poussant l'enjeu ETH à un niveau record d'environ 28 %, on observe clairement une baisse significative du trafic réseau, les frais moyens journaliers de gaz étant d'environ 5 Gwei.
Cette structure PoS soulève un problème : les utilisateurs ne peuvent pas simultanément mettre en jeu leurs jetons à la fois dans les protocoles de liquidité et au niveau du réseau lui-même, ce qui crée un conflit d'intérêts entre validateurs et protocoles.
Bien sûr, de nombreuses fondations ont pris conscience de ce problème et tentent de concilier ces intérêts en fournissant un soutien financier, technique et marketing aux protocoles contribuant à l'écosystème. Toutefois, cela reste insuffisant pour refléter pleinement les opinions des membres de l'écosystème tels que les utilisateurs du réseau ou les validateurs, et risque même de conduire à une centralisation excessive du pouvoir en raison d'une dépendance accrue vis-à-vis des fondations.
Si l'un des principes fondamentaux de la blockchain est de créer un environnement « ne peut pas mal faire (Can’t be evil) » plutôt qu’un simple « ne doit pas mal faire (Don’t be evil) », alors il faut concevoir un nouveau système capable de résoudre durablement l’impossibilité, dans les modèles PoS actuels, de concilier à la fois liquidité de l’écosystème et sécurité du réseau. Berachain vise précisément à remédier à ces problèmes en développant, via une économie token basée sur la théorie des jeux, une architecture capable de renforcer simultanément la liquidité de l’écosystème et la sécurité du réseau.
Dans cet article, nous examinerons le mécanisme de consensus et le modèle économique de Berachain, les principales modifications apportées à son testnet v2 publié en juin 2024, ainsi que l’écosystème unique qui se construit autour.
2. Berachain : concilier sécurité du réseau et liquidité de l’écosystème
Berachain est construit à l’aide du framework BeaconKit, qui utilise le Cosmos SDK pour créer un environnement d’exécution EVM personnalisable. Il s’agit donc d’un réseau L1 compatible EVM.
Contrairement aux projets blockchain classiques, qui publient généralement un livre blanc exposant leur vision technique, recrutent des utilisateurs potentiels via divers événements et développent progressivement leur communauté, Berachain a commencé par former sa communauté autour d’un projet NFT appelé ”Bong Bears“.
Lancé en 2021, au plus fort du marché NFT, Bong Bears a bénéficié d’un fort soutien de la part de la communauté du populaire projet DeFi de l’époque, Olympus DAO. Depuis, les détenteurs de Bong Bears ont successivement reçu des airdrops de NFT dérivés comme The Bond Bears, The Boo Bears et The Baby Bears, permettant d’étendre continuellement la communauté.
Durant cette période, le terme « Berachain » n’était encore qu’un simple mème au sein de la communauté Bong Bears, mais le développeur Dev Bear a commencé activement à travailler sur Berachain, qui est désormais entré dans sa phase de testnet.
De nombreux projets blockchain récents, malgré des investissements importants en temps et en argent pour bâtir une communauté fidèle, perdent souvent leurs utilisateurs dès après la distribution des jetons. La méthode de construction communautaire adoptée par Berachain, différente de celle des autres projets, attire naturellement l’attention de nombreux utilisateurs cryptographiques.
Un autre facteur clé expliquant pourquoi Berachain suscite tant d’attentes en tant que futur L1 est son mécanisme innovant de « preuve de liquidité (Proof of Liquidity, PoL) ». Ce protocole de consensus, fondé sur l’économie token et la théorie des jeux, vise à résoudre le dilemme inhérent aux réseaux PoS concernant la rémunération harmonisée des participants.
2.1 Preuve de Liquidité (PoL)
Les participants au mécanisme de consensus PoL de Berachain occupent les rôles suivants :
- Validateurs : participent à la validation du réseau en exécutant des nœuds Berachain.
- Fournisseurs de liquidité : fournissent de la liquidité aux protocoles au sein de l’écosystème.
- Protocoles : offrent des services spécifiques aux utilisateurs sur le réseau Berachain et nécessitent de la liquidité.
Dans le mécanisme PoL de Berachain, les fournisseurs de liquidité qui alimentent les pools de liquidité spécifiques à un protocole reçoivent des récompenses en jetons natifs du réseau Berachain, émis à chaque bloc. Ces fournisseurs peuvent ensuite déléguer les jetons reçus à des validateurs afin de participer indirectement au processus de validation du réseau. Ainsi, ils perçoivent à la fois des intérêts sur leur liquidité fournie et des revenus issus de la validation du réseau.
À première vue, cette structure semble similaire à celle du PoS, à ceci près qu’elle consiste à staker des actifs dans des protocoles de liquidité sur une chaîne PoS, puis à utiliser les jetons liquides reçus dans un autre protocole pour générer des rendements.
Toutefois, dans un système PoS classique, la concurrence entre différents protocoles de liquidité conduit à une fragmentation et une dispersion de la liquidité due à la prolifération des jetons. En revanche, Berachain intègre directement cette fonctionnalité au niveau de la chaîne, empêchant ainsi la fragmentation de la liquidité à la base.
En outre, les validateurs de Berachain disposent du droit de voter pour allouer les récompenses par bloc aux pools de liquidité, ce qui signifie qu'ils ont un pouvoir direct sur l'augmentation des récompenses accordées à certains pools. Comparé au PoS traditionnel, cette fonctionnalité permet aux fournisseurs de liquidité et aux protocoles de participer plus étroitement au mécanisme de consensus PoL.
2.1.1. Le cercle vertueux de l’écosystème
On peut anticiper que les protocoles lancés sur Berachain utiliseront leurs fonds d'investissement, leurs propres jetons et les frais générés pour inciter les validateurs à voter en leur faveur, assurant ainsi une croissance initiale.
Cela encouragera à son tour les validateurs à redistribuer aux délégués de jetons réseau les récompenses qu’ils reçoivent des protocoles, afin d’acquérir davantage de droits de vote. Parallèlement, les récompenses versées aux fournisseurs de liquidité les inciteront à réinjecter davantage de liquidité, créant un cercle vertueux qui renforce également la sécurité du réseau.
Ainsi, le mécanisme PoL de Berachain place les projets et les fournisseurs de liquidité au cœur du processus, corrigeant une faiblesse structurelle des systèmes PoS traditionnels où ces acteurs ne participent pas directement au consensus. Les trois entités — protocoles, fournisseurs de liquidité et validateurs — sont étroitement interconnectées, échangeant liquidité et incitations, formant un cercle vertueux où la valeur circule : des fournisseurs de liquidité vers les protocoles, des protocoles vers les validateurs, puis retour vers les fournisseurs de liquidité.
2.2. Modèle à trois jetons (Tri-Token Model)
Pour tirer pleinement parti du cercle vertueux du PoL, Berachain adopte un modèle à trois jetons, utilisant les trois types de jetons suivants :
- $BERA : utilisé pour payer les frais de réseau (gaz). Les frais de gaz sont brûlés. Un validateur doit staker 69 420 $BERA pour activer un nœud.
- $BGT : récompense inflationniste distribuée aux pools de liquidité selon les votes des validateurs. Ce jeton est lié au compte, non transférable et non négociable. Après avoir fourni de la liquidité, les fournisseurs de liquidité reçoivent des $BGT qu’ils peuvent utiliser comme suit :
- Brûler $BGT au ratio 1:1 pour obtenir $BERA
- Déléguer aux validateurs
- $HONEY : stablecoin indexé sur 1 USD, servant de monnaie de réserve dans l’écosystème Berachain. Actuellement émis sous forme de USDC emballé (wrapped) sur le testnet, il pourrait évoluer vers un modèle de sur-collatéralisation. Une commission de 0,5 % est prélevée à l’émission, reversée aux détenteurs de $BGT.
En intégrant ce modèle tri-tokenal dans le schéma des relations entre participants de Berachain, on peut résumer les points suivants.
Étant donné que les $BGT, qui déterminent l’allocation des récompenses inflationnistes, ne sont ni échangeables ni transférables, et ne peuvent être obtenus qu’en fournissant de la liquidité, la structure de Berachain empêche les gros portefeuilles (whales) d’acquérir massivement des $BGT en peu de temps pour influencer la gouvernance. Cette structure oblige les protocoles souhaitant attirer de la liquidité dans l’écosystème Berachain à convaincre les validateurs — qui détiennent un grand pouvoir de vote — par des incitations appropriées.
Ce comportement de consensus social entre les participants à l’écosystème Berachain renforce à la fois la sécurité et la liquidité du réseau, attirant davantage d’utilisateurs.
À mesure que davantage d’utilisateurs rejoignent l’écosystème, l’utilisation du réseau augmente, ce qui entraîne une hausse de la quantité de $BERA brûlée pour les frais de gaz. En outre, la demande croissante pour les actifs mis en gage et échangés dans les protocoles de l’écosystème accroît la demande pour $HONEY, générant ainsi des profits pour les détenteurs de $BGT.
3. Testnet bArtio
Grâce à une communauté fidèle et à son mécanisme PoL innovant, Berachain a attiré une grande attention et obtenu des résultats remarquables : son premier testnet, « Artio Testnet », lancé en janvier 2024, a atteint 1 million de portefeuilles actifs en seulement 8 jours.
Toutefois, Berachain reposant sur CometBFT (le mécanisme de consensus de Cosmos) pour exécuter un environnement EVM, des problèmes de compatibilité et de scalabilité ont été identifiés pendant la phase de test. En juin 2024, Berachain a lancé un second testnet, « bArtio Testnet », résolvant ces difficultés et améliorant d'autres aspects déficients du mécanisme PoL.
3.1. Compatibilité EVM complète
Durant le développement de la chaîne, l’équipe Berachain a conçu un cadre compatible EVM appelé « Polaris », destiné à connecter le mécanisme de consensus CometBFT (basé sur Cosmos) à l’environnement d’exécution EVM.
Polaris assure la compatibilité entre CometBFT et EVM grâce à une technologie de précompilation (precompile) capable de traduire et stocker des environnements d'exécution distincts. Le testnet Artio de Berachain était construit sur ce cadre.
Cependant, lors des tests, les limitations suivantes de Polaris ont été identifiées :
- Le moteur de consensus du Cosmos SDK attend que l’EVM termine le traitement des transactions avant de créer un bloc, ce qui crée un goulot d’étranglement en cas de forte charge transactionnelle.
- Polaris ne fonctionne pas correctement lorsque des calculs sont effectués sans précompilation, causant des problèmes de compatibilité EVM.
Pour surmonter ces limites, le testnet bArtio introduit BeaconKit, un cadre compatible EVM inspiré de la Beacon Chain d’Ethereum 2.0.
3.1.1. BeaconKit
Contrairement à Polaris, BeaconKit sépare clairement la couche d’exécution (EVM) de la couche de consensus (CometBFT), les deux couches étant reliées via une API Engine et restant compatibles. Cette architecture permet à BeaconKit de fonctionner conjointement avec les clients d’exécution Ethereum standards (Geth, Erigon, Nethermind, etc.).
Architecture de BeaconKit, source : Blog Berachain
Puisque le testnet bArtio utilise les mêmes clients d’exécution qu’Ethereum, il offre un environnement d’exécution EVM strictement identique à celui d’Ethereum. Lorsqu’Ethereum met à jour son environnement d’exécution, Berachain n’a qu’à installer et exécuter le client fourni par Ethereum pour bénéficier immédiatement des mises à jour, sans aucune opération spécifique requise sur le réseau Berachain.
En outre, contrairement à Polaris, les couches d’exécution et de consensus de BeaconKit fonctionnent indépendamment, si bien qu’un goulot d’étranglement sur une couche n’affecte pas l’autre. De plus, lorsqu’un validateur crée un bloc, il diffuse aux autres validateurs l’état finalisé de toutes les transactions incluses dans ce bloc. Ce mécanisme d’« exécution immédiate (Immediate Execution) » améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions, résolvant ainsi le problème de scalabilité de Polaris.
3.2. Renforcement du mécanisme PoL
Outre le passage au cadre BeaconKit pour la compatibilité EVM, l’équipe Berachain a apporté plusieurs modifications au testnet bArtio pour renforcer le mécanisme PoL :
Changement des conditions de participation des validateurs : dans la version v1, l’activation d’un nœud ne nécessitait qu’une petite mise en jeu de $BGT. Dans bArtio, cette condition est passée à 69 420 $BERA, afin d’augmenter la quantité de jetons mis en jeu et donc la sécurité du réseau.
Modification des sanctions : dans v1, les comportements fautifs d’un validateur affectaient négativement à la fois le nœud et les fournisseurs de liquidité ayant délégué leurs $BGT à ce dernier, par une réduction (slash) de leurs $BGT. Dans v2, les sanctions ne touchent que les $BERA misés par le validateur, séparant ainsi les rôles de $BGT et $BERA dans l’écosystème PoL et renforçant la responsabilité des validateurs.
Changement du critère d’attribution du droit de création de blocs : dans v1, ce droit dépendait de la quantité de $BGT déléguée au validateur. Dans v2, cette quantité n’influence plus le droit de création de blocs ; chaque validateur a désormais une chance égale. Cependant, les récompenses de bloc restent proportionnelles à la quantité de $BGT déléguée.
Augmentation du nombre maximal de validateurs : pour améliorer la décentralisation et la sécurité du réseau, l’équipe Berachain a supprimé la limite de 100 validateurs. Au 16 juillet, 150 validateurs participaient déjà à la validation du réseau Berachain.
Le tableau ci-dessous résume les changements entre le testnet Artio et le testnet bArtio (ces conditions pourraient encore évoluer avant le lancement du mainnet).
Après avoir testé le mécanisme PoL sur le testnet Artio, bArtio affinera désormais les détails et paramètres de PoL en vue du lancement du mainnet.
Depuis son lancement, le volume quotidien des transactions sur bArtio augmente progressivement, atteignant actuellement environ 3,2 millions de transactions et 860 000 portefeuilles actifs. Plus de 150 projets préparent actuellement à construire de nouveaux protocoles sur Berachain, attirés par sa compatibilité EVM, sa scalabilité et les avantages du mécanisme PoL.
Portefeuilles actifs quotidiens et volume de transactions sur Berachain, source : Beratrails
4. Explorer l’écosystème Berachain
Dans un réseau L1 typique, la fondation émet des jetons et en attribue une partie à l’écosystème, via des financements, hackathons, etc., afin de stimuler son développement.
L’équipe Berachain dispose également d’un programme d’incubation nommé « Build-a-Bera », mais ce dernier se contente de fournir un investissement initial et un accompagnement mentoré aux projets incubés, sans distribuer de jetons Berachain via des subventions ou des hackathons.
Le cofondateur de Berachain, Smokey The Bera, a même critiqué publiquement les systèmes de subventions d’autres réseaux. L’équipe Berachain peut adopter cette position car, par essence, son mécanisme de consensus PoL attribue automatiquement des $BGT aux utilisateurs qui contribuent à la liquidité des pools, ce qui soutient naturellement les projets de l’écosystème.
Comparé aux programmes d’incubation d’autres réseaux, Berachain ne donne pas directement d’actifs aux équipes de développement, mais repose sur le « consensus » des participants du réseau pour orienter la liquidité vers les protocoles — une forme de croissance écosystémique potentiellement plus saine.
En raison de cette structure PoL alignant les incitations des participants, la communication et le consensus entre validateurs, protocoles et fournisseurs de liquidité deviennent cruciaux pour la croissance de l’écosystème. Bien que Berachain soit encore en phase de test, cela a déjà permis de nombreuses collaborations, certains protocoles essayant même de jouer plusieurs rôles à la fois, notamment en exécutant eux-mêmes des nœuds validateurs.
Examinons maintenant quelques protocoles clés de l’écosystème Berachain.
4.1. dApps natives
Les dApps natives de Berachain sont développées par l’équipe elle-même et servent d’infrastructures fondamentales pour l’écosystème. Trois types de dApps natives sont actuellement en fonctionnement sur le testnet : BEX, Bend et Berps.
- BEX : un échange décentralisé permettant aux utilisateurs d’échanger des actifs sans intermédiaire ou de créer leurs propres pools de liquidité.
- Bend : un protocole de prêt décentralisé permettant aux utilisateurs d’emprunter $HONEY en utilisant divers actifs comme garantie, ou de gagner des intérêts en fournissant de la liquidité en $HONEY.
- Berps : un échange de contrats perpétuels décentralisé permettant aux utilisateurs de prendre des positions à effet de levier en utilisant $HONEY comme garantie, ou de fournir de la liquidité en $HONEY pour financer les profits des traders et percevoir des frais de transaction.
Avant le lancement d’autres protocoles, ces dApps natives offriront aux utilisateurs de l’écosystème naissant de Berachain des fonctionnalités DeFi de base, tout en servant de canal de distribution des $BGT aux fournisseurs de liquidité. Sur le testnet bArtio actuel, on observe que seuls les pools de liquidité des dApps natives sont éligibles aux récompenses en $BGT.
Répartition des pools de liquidité, source : BGT Station
En utilisant $HONEY comme actif principal en garantie, les dApps natives renforcent davantage le modèle économique tri-tokenal de Berachain, étendent son utilité et redistribuent les revenus générés aux détenteurs de $BGT.
Par ailleurs, ce modèle économique agit comme catalyseur de la diversification de l’écosystème, encourageant les équipes de développement à innover dans l’utilisation du mécanisme PoL, au-delà de simples infrastructures.
4.2. Utilisation du PoL par les protocoles DeFi
Les protocoles DeFi sur d'autres réseaux attirent traditionnellement la liquidité en offrant des récompenses supplémentaires aux fournisseurs, puis utilisent cette liquidité pour attirer les utilisateurs et générer des revenus.
Sur Berachain, en revanche, les protocoles DeFi ne rémunèrent pas directement les fournisseurs de liquidité, mais incitent plutôt les validateurs, créant ainsi un cercle vertueux particulier :
- Le protocole distribue des récompenses aux validateurs qui votent en sa faveur, incitant ainsi davantage d'utilisateurs à déléguer leurs $BGT à ces validateurs.
- Les utilisateurs, cherchant à maximiser leurs récompenses, délèguent davantage de $BGT aux validateurs récompensés, augmentant ainsi leur poids de vote et leur capacité à influencer l'allocation des récompenses aux pools de liquidité.
- Pour profiter des récompenses $BGT générées par les pools, les utilisateurs injectent davantage de liquidité depuis l'extérieur, ce qui augmente le trafic et les revenus du protocole.
- Répéter les étapes 1 à 3.
Dans ce processus, on observe déjà des protocoles qui, en négociant avec les utilisateurs autour de la valeur future et des avantages offerts, proposent davantage de commodités. D'autres regroupent la liquidité fragmentée pour renforcer leur efficacité et augmenter leurs revenus.
4.2.1. Kodiak
Kodiak est un DEX proposant un AMM à liquidité concentrée (CLAMM), similaire à Uniswap v3, permettant aux utilisateurs de concentrer leur liquidité dans des plages de prix spécifiques, offrant ainsi un minage $BGT plus efficace que BEX.
Kodiak V3, source : Kodiak
Kodiak possède deux jetons : $KDK et $xKDK, échangeables au sein du protocole :
- $KDK : jeton de récompense distribué aux fournisseurs de liquidité et aux traders.
- $xKDK : jeton de gouvernance non transférable de Kodiak. Ses détenteurs perçoivent les revenus générés par le protocole, incluant les frais de transaction et les récompenses provenant d'autres protocoles.
La liquidité concentrée permet aux utilisateurs de mincir $BGT avec une effic
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