Relancer la culture Ethereum ? Quelles sont les potions magiques de Monad ?
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Relancer la culture Ethereum ? Quelles sont les potions magiques de Monad ?
Monad combine les caractéristiques culturelles d'Ethereum et l'évolutivité de Solana.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : 100y
Traduction : Luffy, Foresight News
1. Le village d’Ethereum en déclin
Autrefois, dans le village d’Ethereum vivaient des grenouilles Pepe vertes. Ce royaume fut jadis l’un des plus prospères, où une forte décentralisation et une sécurité robuste avaient fait éclore une économie florissante.
Sous ces principes, les villageois organisaient régulièrement des élections selon leurs intérêts pour désigner des dirigeants chargés de superviser la création de blocs — un nouveau bloc toutes les 12 secondes — destinés à enregistrer les transactions. Ainsi géraient-ils diligemment l’économie prospère du village.
Aujourd’hui, la gloire passée d’Ethereum commence à s’estomper. Un virus meme court les rues, affaiblissant la puissance du village. Des ombres planent sur les ruelles, et les grenouilles Pepe vertes avancent lourdement, errant sans but dans ce village désolé et sombre.
Pourtant, certaines grenouilles Pepe vertes aspirent encore à restaurer la splendeur perdue d’Ethereum. Elles soutiennent la « réforme L2 », un mouvement visant à revitaliser le village. Grâce à leurs efforts, Ethereum reprend progressivement vie, atteignant une vitalité économique autrefois jugée impossible.
Mais cette réforme L2 a ses limites. Des villages voisins comme Solana et Sui, bien que jeunes et instables, se développent rapidement grâce à une révolution technologique sans précédent. Leurs innovations rendent les transactions financières complexes fluides et instantanées, alors qu’Ethereum, malgré ses réformes, peine encore à suivre. Ainsi, parmi les grenouilles Pepe circulent des rumeurs sur la possibilité de déménager vers ces villages voisins.
Puis, un jour fatidique, un sorcier Pepe violet fit son apparition dans le village d’Ethereum.
2. L’arrivée du sorcier Pepe violet
Vêtu d’une robe pourpre, le sorcier Pepe contemplait tristement la gloire perdue du village d’Ethereum, déterminé à fonder un nouveau royaume nommé Monad.
Un jour, il se présenta devant les grenouilles Pepe vertes et annonça son ambitieux projet de créer le village de Monad. Il rassembla les grenouilles Pepe au centre de la place et commença à écouter leurs aspirations.
Grenouille Pepe verte 1 prit la parole : « J’aimerais que la vie à Monad soit comme celle d’Ethereum. Même si Ethereum manque de la scalabilité de Solana ou de Sui, je n’ai jamais envisagé de partir, car leur culture est trop différente de la nôtre. »
Grenouille Pepe verte 2 ajouta : « Préserver notre mode de vie et notre culture est essentiel, mais j’aimerais aussi disposer d’un système aussi efficace que ceux des autres villages. Ethereum est certes sécurisé, mais insuffisant pour les entreprises qui recherchent rapidité et agilité. »
Le sorcier retint leurs souhaits et promit de créer un Monad doté de l’ADN culturel d’Ethereum et de la scalabilité de Solana et Sui. Il médita alors sur les puissants sorts nécessaires pour concrétiser ce rêve : un village compatible avec la tradition d’Ethereum, tout en répondant aux exigences d’efficacité de la nouvelle ère.
Ensuite, il partagea sa vision avec les grenouilles Pepe impatientes, ravivant en elles l’espoir d’un foyer offrant vraiment le meilleur des deux mondes.
3. Sortilège I : Exécution différée
Une limite à la scalabilité du village d’Ethereum réside dans le traitement de chaque transaction pendant le processus de consensus, étape nécessaire à la génération de chaque nouveau bloc.
Dans Ethereum, le leader proposant un bloc doit calculer toutes les transactions du bloc avant de le soumettre, afin d’en garantir les résultats. De même, les nœuds validateurs recevant ce bloc doivent eux aussi recalculer toutes les transactions pour vérifier sa légitimité et voter.
Étant donné que le processus de consensus implique calculs et communications entre villageois, le temps imparti au traitement des transactions est très restreint, limitant ainsi la scalabilité.
Pour résoudre ce problème, le sorcier Pepe violet introduisit un nouveau sort appelé « exécution différée ». Ce sort sépare le processus de « consensus » (le tri des transactions) du processus d’« exécution » (le calcul des résultats).
Autrement dit, plutôt que de réaliser consensus et exécution simultanément pour chaque bloc, on effectue le consensus sur le bloc N tout en exécutant le bloc N-1 (dont l’ordre des transactions est déjà fixé).
Cette méthode, en permettant un temps d’exécution complet sur toute la durée d’un bloc, augmente considérablement le nombre de transactions pouvant être traitées dans un même laps de temps.
Sort avancé : Racine Merkle différée
Dans Ethereum, les nœuds effectuent les calculs avant le consensus, garantissant ainsi la validité des blocs. Mais dans le système d’exécution différée de Monad, consensus et exécution sont dissociés. Cela ouvre la porte à des nœuds malveillants pouvant ignorer des transactions antérieures ayant fait consensus ou modifier arbitrairement l’état du calcul.
Pour prévenir cela, Monad intègre la racine Merkle (résultat du calcul du bloc N-10) dans la proposition du bloc N. Si plus des deux tiers des nœuds atteignent un consensus sur le bloc N, cela signifie qu’un accord existe également sur le résultat du bloc N-10.
Tout nœud dont le calcul du bloc N-10 ne correspond pas à la racine Merkle incluse dans le bloc N sera exclu du consensus à partir du bloc N. Le délai de 10 blocs pour la racine Merkle assure une détection rapide de toute erreur de calcul.
Notons que le temps de bloc de Monad est de 1 seconde, mais cela ne signifie pas que la finalité prenne 10 secondes. Grâce au système MonadBFT, la finalité peut être atteinte en un seul slot, soit 1 seconde.
4. Sortilège II : Hachage des transactions
Le rusé sorcier Pepe violet réfléchit à la manière dont le chef du village pourrait rapidement diffuser la proposition de bloc aux autres nœuds.
Dans Ethereum, on emballe généralement l’intégralité de la proposition de bloc (incluant toutes les transactions) avant de l’envoyer via le réseau.
Mais le sorcier comprit que si Monad adoptait cette méthode, transmettre des propositions de blocs contenant des milliers de transactions deviendrait une tâche ardue et pénible.
Pour y remédier, le sorcier Pepe violet introduisit le concept de « hachage des transactions ». Puisque toutes les transactions soumises par les villageois se propagent déjà dans le réseau, chaque nœud maintient localement dans son pool une copie des transactions du village Monad.
Cela signifie que le leader n’a plus besoin d’envoyer la liste complète des transactions dans chaque proposition de bloc. Il lui suffit de les référencer en envoyant uniquement leurs hachages.
Ainsi, les propositions de blocs de Monad ne contiennent que les hachages des transactions. En recevant ces hachages, les autres nœuds peuvent facilement les comparer avec leurs propres registres.
5. Sortilège III : MonadBFT
Dans le village de Monad, l’ordre des transactions dans chaque bloc et le consensus sur la création du bloc sont gérés par MonadBFT, un mécanisme de consensus haute performance basé sur HotStuff. Cet algorithme BFT (tolérance aux fautes byzantines) en plusieurs phases permet d’atteindre le consensus en deux étapes.
Le rôle de leader de bloc est attribué aléatoirement selon la part de mise (stake) de chaque participant. À Monad, la construction des blocs est plus efficace qu’à Ethereum, car chaque proposition de bloc N est transmise conjointement avec le certificat de quorum (Quorum Certificate, QC) du bloc N-1, attestant que plus des deux tiers des nœuds ont validé ce bloc.
Voici comment cela fonctionne :
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Le leader N diffuse la proposition du bloc N accompagnée du QC du bloc N-1.
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Les validateurs vérifient ensuite le bloc N et envoient leur vote au leader N+1.
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Le leader N+1 partage la proposition du bloc N+1, accompagnée du QC du bloc N.
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Cependant, même avec le QC N, les validateurs ne peuvent pas immédiatement finaliser le bloc N, car la nature de la blockchain ne garantit pas que tous les participants soient synchronisés en ligne.
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Pour protéger complètement le bloc N, les validateurs doivent envoyer leur vote « pour » sur le bloc N+1 (contenant le QC N) au leader N+2. Quand le leader N+2 génère le QC N+1, cela confirme la réussite du tour N+1, et le bloc N est alors définitivement scellé.
Ainsi, grâce à une magie ingénieuse, le sorcier Pepe violet guida le village de Monad vers une ère nouvelle.
6. Sortilège IV : Exécution parallèle
Dans Monad, pour traiter massivement les transactions des villageois, le sorcier Pepe violet conçut un nouveau sort : contrairement au traitement séquentiel du village Ethereum, les transactions sont ici traitées en parallèle.
Grâce à l’exécution différée, l’exécution ne commence qu’après que l’ordre des transactions du bloc a été fixé par consensus. Le village de Monad compte de nombreux exécuteurs qualifiés, chacun chargé de traiter des transactions, calculant indépendamment leurs entrées et sorties, et produisant des listes temporaires.
Ces entrées et sorties n’altèrent pas immédiatement l’état du village, mais restent suspendues sous forme de magie, prêtes à être soumises selon l’ordre décidé par consensus. Cette soumission consiste à fusionner les sorties une par une dans l’état courant, comme des fils magiques tissant une tapisserie fluide et ordonnée.
Mais voici un rebondissement : le traitement parallèle introduit des risques de conflits entre transactions, rares dans le village ordonné d’Ethereum, mais nouveaux défi à Monad.
Par exemple, si une transaction (transaction b) montre que le villageois A offre 1 ETH au villageois B, et qu’une autre transaction (transaction c) montre que B dépense cet ETH dans une auberge du village, l’ordre devient crucial. Si la transaction c tente de s’exécuter avant la transaction b, elle échouera. Dans ce cas, les transactions en conflit sont réorganisées : la transaction c attend que la transaction b soit terminée avant de s’exécuter.
Ainsi, au cœur de l’exécution parallèle de Monad réside le tri : les résultats sont calculés en parallèle, mais les mises à jour d’état sont fusionnées selon un ordre précis.
7. Sortilège V : MonadDb
L’imagination du sorcier Pepe violet ne s’arrête pas là. Il invoqua aussi MonadDb, une base de données personnalisée propre au village de Monad, spécialement conçue pour stocker l’état de la blockchain. Ethereum repose sur l’arbre de Merkle Patricia, une structure réputée pour sa solidité, mais aussi pour son inefficacité vis-à-vis des clients externes.
MonadDb a été pensée dès l’origine pour s’adapter à l’exécution parallèle du village, supportant plusieurs lectures et écritures simultanées avec une grande précision. Contrairement aux bases de données traditionnelles qui exigent la fin d’une tâche avant de passer à la suivante, MonadDb possède la magie des E/S asynchrones, permettant aux tâches de se chevaucher sans heurt, ouvrant ainsi la voie à un traitement véritablement parallèle des transactions.
8. Venez visiter le village de Monad
Grâce à une série de sorts merveilleux et de magies complexes, le sorcier Pepe violet a créé le village de Monad. Ici, les comptes fiables, la cryptographie, les formats de transaction, les langages et les portefeuilles d’Ethereum s’allient harmonieusement à la scalabilité de Solana et Sui. Désormais, Monad prospère, avançant vers son rêve de 10 000 transactions par seconde.
Le village de Monad, né de la sagesse et de l’espoir, parviendra-t-il à sauver un monde rongé par le virus meme et à redonner à Ethereum sa gloire perdue ? Seul le temps nous le dira.
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