Web3 ne sera pas construite sur les chaînes publiques actuelles de contrats intelligents.

Rédaction : Deso

Note : Il s'agit d'un article publié par la blockchain sociale DeSo, selon laquelle les applications Web3.0 futures, telles que les réseaux sociaux, ne devraient pas être construites sur des blockchains générales existantes, mais nécessitent des blockchains spécialisées pour permettre au Web3 de s'épanouir pleinement.

Beaucoup pensent que des blockchains universelles comme ETH, ADA, Avalanche et Solana alimenteront tout sur Internet, y compris les applications financières, sociales, voire des marchés comme Amazon.

Mais un problème sérieux est largement ignoré : le stockage en chaîne (on-chain).

Bien que les blockchains universelles actuelles fonctionnent bien pour des applications légères en termes de stockage comme la DeFi, elles ne peuvent pas s'adapter aux applications lourdes en stockage telles que les applications sociales ou les marchés. Imaginez un monde où chaque « j'aime » ou chaque action dans une application décentralisée coûterait plus d’un dollar en frais de stockage. Malheureusement, toutes les blockchains universelles disponibles aujourd’hui ont des limitations sévères en matière de stockage.

Les chiffres ne mentent pas. Le tableau ci-dessous montre comment le coût du stockage de 1 Go d'état en chaîne varie d'une blockchain à l'autre. Plus important encore, à mesure que les blockchains universelles gagnent en popularité, le stockage devient plus rare, et ces coûts ne feront qu’augmenter. Nous examinerons plus tard le cas particulier de DeSo.

Même avec des ponts vers des blockchains axées sur le stockage comme Arweave ou Filecoin, le coût élevé du stockage en chaîne empêche la majorité des applications Web 2.0 de fonctionner sur les blockchains universelles actuelles. À prix actuel, même le simple fait de stocker un lien pointant vers Arweave ou Filecoin coûte entre 0,1 et 1 dollar, ce qui est très cher. Et à mesure que ces blockchains gagneront en popularité, leurs coûts risquent d’augmenter davantage, car elles n’ont pas été conçues pour évoluer massivement en termes de stockage.

En outre, bien que de nombreuses entreprises de blockchain affirment pouvoir traiter des milliers de transactions par seconde (TPS), cet indicateur ne tient pas compte des caractéristiques de stockage des applications actuelles. Cinquante mille transactions DeFi peuvent produire zéro octet de nouvelles données d’état, tandis que cinquante mille transactions sociales peuvent générer des dizaines de mégaoctets devant être stockés, indexés et interrogés. Aujourd'hui, même les blockchains les plus avancées sont totalement incapables de gérer ce second type de transaction, une limitation qui freine le développement de nombreuses applications Web3 intéressantes.

Depuis plusieurs années, nous étudions comment relever ce défi. Nous sommes convaincus que toutes les applications Web3 intensives en stockage — comme les applications sociales ou les marchés — nécessitent de nouveaux types de blockchains. En effet, comme nous allons le voir, ces applications sont des applications à état infini, contrairement aux applications à état fini.

Du fini à l’infini

Toutes les blockchains universelles disponibles sur le marché aujourd’hui ont été conçues pour supporter ce que nous appelons des applications à état fini. Dans ces applications, la quantité de données ou d’état à conserver par utilisateur est limitée. Par exemple, pour construire une application financière, les seules informations dont vous avez besoin pour valider les transactions sont les soldes des comptes utilisateurs. Un utilisateur peut transférer des fonds des millions de fois, mais au final, il suffit de stocker quelques chiffres indiquant le solde final de chacun. Autrement dit, l’état à maintenir dépend du nombre d’utilisateurs, pas du nombre de transactions.

Peut-être de façon surprenante, presque toute la finance décentralisée (DeFi) est constituée d’applications à état fini. Tant que vous pouvez stocker quelques soldes de comptes, vous pouvez commencer à construire des outils extrêmement complexes pour le trading, les prêts, etc., sans jamais avoir à stocker autre chose que les soldes finaux à long terme.

Cela s’explique par le fait que les transactions effectuées par les utilisateurs dans les applications DeFi sont neutres vis-à-vis de l’état : elles modifient simplement les soldes existants, sans ajouter de nouvelles données à l’état. Le problème surgit lorsque les blockchains tentent de s’attaquer à des domaines autres que la finance, car elles doivent alors gérer un tout autre type d’applications : les applications à état infini.

Et si maintenant nous voulons aller au-delà de la finance ? Les applications à état infini sont celles dont la quantité de données à stocker augmente indéfiniment avec le nombre d’opérations effectuées par chaque utilisateur. Prenons un exemple typique d’application sociale. Un utilisateur peut créer un profil, publier un statut, publier un message, suivre quelqu’un, aimer un contenu, etc. La différence est que dans une application sociale, toutes les transactions enrichissent l’état, contrairement aux transactions DeFi qui sont neutres.

Avec les applications sociales, vous devez pouvoir stocker une quantité illimitée de données, et non seulement garder quelques soldes dans votre état. Pire encore, cet état doit être fréquemment consulté par d’autres utilisateurs du réseau, ce qui exige une haute disponibilité. Malheureusement, beaucoup d’applications que nous utilisons aujourd’hui relèvent de cette catégorie, notamment la plupart des réseaux sociaux et des marchés. Comme nous allons le voir, aucune des blockchains universelles actuellement disponibles sur le marché n’est capable de gérer ce type d’applications.

La congestion inévitable des blockchains générales

Toutes les blockchains universelles actuelles, y compris ETH, ADA, Avalanche, Solana et d'autres, sont incapables de gérer des applications à état infini comme les réseaux sociaux ou les plateformes de commerce. Car faire évoluer des applications à état infini, même pour un petit nombre d'utilisateurs, nécessite des solutions spécialement conçues pour répondre aux besoins de stockage et d'indexation de l'application ciblée. Souvenez-vous : 50 000 transactions neutres par seconde ne sont pas équivalentes à 50 000 transactions enrichissant l’état par seconde.

Par exemple, la plupart des dernières blockchains universelles conservent tous les états de compte en mémoire vive afin de maintenir un TPS élevé. Cela convient parfaitement aux applications à état fini comme la DeFi, et constitue même le meilleur choix si vous voulez être la blockchain DeFi la plus rapide. Toutefois, dès qu’on tente de construire une application à état infini sur cette blockchain, on doit stocker non plus un simple nombre par utilisateur, mais potentiellement des mégaoctets ou plus, ce qui ne rentre plus en mémoire. De plus, une blockchain universelle ne peut pas intelligemment décider quels états de compte doivent rester en mémoire et lesquels peuvent être déplacés ailleurs ; elle ne peut pas non plus indexer efficacement les données pour les rendre interrogeables en temps réel.

Le résultat est que toutes les blockchains universelles doivent imposer des limites de stockage pour rester viables. Cela fait exploser les coûts de stockage, rendant presque impossible la construction d'applications à état infini dessus. Et plus ces blockchains gagnent en popularité, plus la situation empire.

Personne n’essaie de construire des applications à état infini sur les blockchains universelles, car cela serait trop coûteux. Pourtant, de nombreuses applications intéressantes relèvent de cette catégorie. En réalité, la grande majorité des applications Web 2 sont à état infini (Facebook, Instagram, Amazon, etc.). Alors, comment le Web3 pourrait-il réussir s’il ne peut même pas reconstruire la plupart des applications Web 2 sur les blockchains actuelles ? Et il suffit qu’une seule personne construise une application à état infini sur une blockchain universelle pour que le stockage devienne saturé. C’est comme partager un dortoir avec trois colocataires : si l’un d’eux laisse sa chambre en désordre, tout l’espace devient invivable. De même, construire une application sociale complète ou un marché, même sur une blockchain universelle récente, atteint immédiatement les limites intrinsèques de stockage de ces blockchains, rendant rapidement presque inutilisables toutes les applications à état infini. Ce drame du commun s’est déjà produit sur Ethereum, et commence à apparaître sur Solana.

Étendre les applications à état infini avec DeSo

Pour répondre aux exigences de stockage et d'indexation inhérentes aux applications à état infini, nous pensons que les blockchains devront être adaptées à l'application spécifique. En effet, sans hypothèse sur le type de données à stocker (le schéma), les coûts de stockage, d'indexation et d'interrogation augmentent fortement, rendant les applications construites sur la blockchain non compétitives.

Prenons un exemple très concret : la blockchain sociale décentralisée, alias DeSo. DeSo est entièrement conçue dès le départ pour soutenir les applications sociales, ce qui signifie que toutes les données stockées et indexées suivent un schéma connu.

Les fichiers sont stockés et indexés différemment des publications, les publications différemment des abonnements, etc. Ce niveau de personnalisation rend non seulement le coût de stockage 10 000 fois inférieur à celui d’Avalanche ou de Solana, mais permet aussi à tous les nœuds DeSo d’interroger instantanément toutes les données pertinentes. Des requêtes comme « qui a aimé cet article ? » ou « qui suit ce post ? » sont quasi instantanées, ce qui serait extrêmement coûteux si les données étaient stockées de manière non structurée. Cela facilite également le développement d’applications sur DeSo, ce qui explique en partie pourquoi plus de 100 applications y ont déjà été construites, comme Diamond, PolyGram, Cloutfeed, Pulse, Supernovas, etc.

Le tableau simple ci-dessous illustre comment le coût du stockage de 1 Go d’état en chaîne varie selon les blockchains. Notons également que, dans le temps, les frais de stockage sur les blockchains universelles devraient augmenter à mesure que le stockage devient plus rare. En revanche, les coûts sur DeSo devraient rester fixes, voire baisser, car elle est conçue précisément pour gérer les cas d’usage à état infini :

Ce qui est intéressant, c’est que bien que la blockchain DeSo ait été conçue initialement pour les applications sociales, elle peut s’étendre à tout type d’application à état infini, à condition que le schéma soit bien défini. L’essentiel est que chaque nouveau type d’application soit pris en charge au niveau matériel brut (bare metal), et personnalisé pour optimiser ses besoins spécifiques en stockage et indexation. Ainsi, au fil du temps, grâce aux effets de réseau générés autour de la blockchain DeSo, elle pourrait s’étendre à des structures de données pour les plateformes commerciales et bien plus encore, ouvrant la voie à la disruption non seulement des géants des médias sociaux, mais de l’ensemble du Web 2.0.

À propos des blockchains centrées sur le stockage

 Il convient de mentionner qu'il existe des blockchains spécialisées dans le stockage, comme Filecoin ou Arweave. Certains ont proposé de combiner ces blockchains avec des blockchains universelles pour atténuer leurs problèmes de stockage. En pratique toutefois, le coût du stockage sur les blockchains universelles reste très élevé : à prix actuel, stocker un simple lien vers Filecoin ou Arweave coûte déjà entre 0,1 et 1 dollar. Le coût de construction de la plupart des applications à état infini via ces ponts est donc prohibitif, et ne fera qu’augmenter avec leur popularité croissante. De plus, les données stockées sur Filecoin ou Arweave ne sont pas correctement indexées, ce qui oblige à créer une couche d’indexation séparée complète pour chaque application à grande échelle. Cette couche d’indexation nécessiterait sa propre structure d’incitations, car son exploitation à grande échelle devient de plus en plus coûteuse.

Comme indiqué ci-dessus, Arweave peut stocker des données qui n’ont pas besoin d’être indexées, aussi appelé blob storage. Si l’utilisateur le souhaite, la blockchain DeSo permet de stocker des images et vidéos sur Arweave, puis conserve simplement un lien vers Arweave au lieu de stocker les images directement en chaîne ou via des services centralisés. À noter que, comme le coût de stockage d’un lien sur DeSo est pratiquement nul (0,0000184 dollar), DeSo peut intégrer ces systèmes d’une manière impossible aujourd’hui sur les blockchains universelles.

Conclusion

Nous pensons que la plupart du secteur de la cryptomonnaie sous-estime la difficulté de stocker et d’indexer des données de manière évolutive. Depuis longtemps, tout le domaine a été limité aux applications à état fini, sans considérer les nombreuses applications à état infini, comme les réseaux sociaux ou les plateformes commerciales, qui constituent pourtant la majorité des applications Web 2.0. Étant donné les limitations inhérentes de stockage et d’indexation des blockchains universelles actuelles, nous estimons qu’il faut des blockchains spécialisées pour soutenir de nouveaux cas d’usage, et ainsi permettre au Web3 de s’épanouir pleinement.