Analyse approfondie d'Assembly : à la découverte de la blockchain modulaire pour l'ère Web3 basée sur IOTA
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Analyse approfondie d'Assembly : à la découverte de la blockchain modulaire pour l'ère Web3 basée sur IOTA
En 2022, en tant que concept sorti de sa sphère d'origine, Web3 a naturellement imposé de nouvelles exigences aux infrastructures sous-jacentes chargées de porter ce concept – les blockchains publiques.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Li Xi, LD Capital
La tendance des blockchains modulaires
Si vous suivez régulièrement l'évolution technologique des blockchains, le terme « modularité » ne vous est certainement pas inconnu.
En 2022, alors que Web3 sortait du cercle restreint des passionnés, les infrastructures sous-jacentes censées porter ce concept – les blockchains publiques – ont naturellement fait l'objet de nouvelles exigences. Bien que les blockchains uniques offrent toujours la meilleure composable et que Solana semble avoir atteint des sommets en termes de TPS (transactions par seconde), elles ont dû faire des compromis – voire des sacrifices – sur la décentralisation et la sécurité en raison du triangle impossible classique. Deux récentes pannes consécutives semblent avoir mis en lumière les limites inhérentes aux systèmes monolithiques (bien que Solana puisse théoriquement déployer des Rollups à l'avenir).
D’un autre côté, les L2 d’Ethereum sont enfin officiellement opérationnels. Arbitrum et Optimism ont démontré la faisabilité des solutions Rollup basées sur des preuves de fraude, tandis que Starkware et Zk-sync, reposant sur des preuves cryptographiques de validité (ZK-Rollup), devraient eux aussi être pleinement utilisables en 2022. Ethereum a ainsi ouvert la voie aux blockchains modulaires via son extension en couche 2.
Cela soulève toutefois une nouvelle interrogation : Ethereum est-il le meilleur choix possible pour servir de base à une blockchain modulaire ?
Ethereum est-il le meilleur choix pour la modularité ?
Actuellement, on peut identifier trois problèmes majeurs :
« 1 » Une fragmentation marquée de la liquidité entre plusieurs L2 – Actuellement, huit projets basés sur des Rollups Ethereum sont déjà bien connus : Arbitrum, Optimism, Starkware, Zk-sync, Polygon, Aztec, Boba et Metis ; il n’est pas improbable que nous en voyions entre 10 et plus de 20 à l’avenir. Bien que les ponts inter-chaînes atténuent partiellement ce problème, Vitalik Buterin a récemment déclaré : « L’avenir sera “multi-chaînes” plutôt qu’“inter-chaînes”, car les ponts souffrent de limitations fondamentales en matière de sécurité. »
« 2 » La migration d’Ethereum vers la version 2.0, passant du PoW au PoS, reste sans date fixe, et le sharding est temporairement mis de côté, entraînant une grande incertitude quant au calendrier complet de la mise à l’échelle – un problème lié aux fardeaux techniques accumulés par Ethereum au fil du temps.
« 3 » Un troisième point souvent méconnu, mais potentiellement le plus important : le poids historique de l’écosystème Ethereum – sa propre couche L1 entrera en concurrence avec ses L2 pour les ressources, et cela durera probablement plusieurs années encore.
Développons un peu ce dernier point, qui est crucial et constitue également l’une des raisons clés de notre investissement dans Assembly.
Le modèle actuel d’extension d’Ethereum repose sur les Rollups, qu’ils soient basés sur des preuves de fraude ou sur des ZK-Rollups. Dans ce cadre, chaque L2 assume le rôle de la couche d’exécution (Execution Layer, EL). Elle compresse toutes les transactions (TX) et les envoie périodiquement sur Ethereum L1. Ici, Ethereum L1 remplit deux fonctions : celle de couche de règlement (Settlement Layer, SL) et celle de couche de disponibilité des données (Data Availability Layer, DA).
Du point de vue de la SL, toutes les transactions de règlement doivent rivaliser avec les DApps natifs d’Ethereum L1 pour accéder aux ressources. Cela n’est généralement pas critique, mais lors de pics de congestion (Gas War), comme des vagues massives de liquidations ou la frappe concurrentielle d’un NFT populaire, les performances de tous les Rollups peuvent être fortement impactées.
Du point de vue de la DA, stocker des données sur Ethereum L1 est extrêmement coûteux. C’est pourquoi, bien que les frais de transaction d’Arbitrum et d’Optimism soient bien inférieurs à ceux d’Ethereum L1, ils restent élevés comparés à d’autres chaînes alternatives – car les coûts liés à la couche DA ne baissent pas (les ZK-Rollups, grâce à une meilleure compression des données, peuvent théoriquement offrir des frais inférieurs à ceux des Rollups optimistes).
Tout cela découle du fardeau historique de l’écosystème Ethereum – à savoir que, pendant plusieurs années encore, l’activité économique des DApps sur Ethereum L1 ne cessera pas, et ces activités continueront de concurrencer les Rollups pour les ressources rares et coûteuses de la couche L1.
Existe-t-il une blockchain de niveau 1 capable de remplir uniquement les rôles de SL + DA, sans héberger aucun DApp en tant que couche d’exécution ?
Bien sûr. Les nouvelles générations de blockchains, comme Polkadot, dont la chaîne relais gère uniquement la SL + DA tandis que le traitement des données est assuré par les parachains. Chez Cosmos, on trouve même des conceptions comme Celestia, qui isole complètement la couche DA afin de fournir un service de disponibilité des données à tous les Rollups, en se concentrant exclusivement sur cette fonction.
On pourrait objecter qu’Ethereum offre la meilleure sécurité, et donc constitue le meilleur choix pour SL et DA. Mais si le marché accordait une importance absolue à la sécurité, nous n’aurions jamais vu émerger cet univers multichaînes aussi riche et diversifié. Même Starkware, considéré comme un L2 officiel d’Ethereum, propose à ses utilisateurs une option moins chère où la couche DA est conservée sur Starkware lui-même plutôt que sur Ethereum L1. Face au dilemme entre sécurité et performance, nous verrons inévitablement différentes solutions modulaires émerger.
Et la couche de contrats intelligents Assembly, basée sur IOTA, représente selon nous une autre direction prometteuse à explorer.
La voie modulaire basée sur IOTA
IOTA est peut-être un projet qui s’est effacé de la mémoire de nombreux anciens investisseurs, et que beaucoup de nouveaux participants n’ont jamais entendu mentionner.
Pourtant, entre 2017 et 2018, IOTA figurait parmi les trois principaux projets utilisant la structure de données DAG (Directed Acyclic Graph). Grâce à son architecture innovante de registre Tangle et à son haut débit transactionnel (TPS), il a longtemps occupé une place parmi les dix premières cryptomonnaies par capitalisation. Par la suite, avec l’avènement de l’ère DeFi dominée par les contrats intelligents, IOTA a progressivement disparu des radars, remplacé par de nouveaux projets DAG tels que Fantom ou Avalanche, capables de supporter les contrats intelligents.
Les caractéristiques principales de l’ère IOTA 1.0 étaient :
1) Haute concurrence, TPS élevé
2) Modèle UTXO, sans frais de gaz (gas fee)
3) Absence de prise en charge des contrats intelligents
4) Coordinateur centralisé (fourni par la fondation)
Ainsi, malgré ses faibles frais et son haut TPS, l’absence de support pour les contrats et la centralisation de ses nœuds allaient à l’encontre des grandes tendances du développement blockchain. Voilà pourquoi IOTA avait perdu de sa visibilité ces dernières années.
Mais avec l’émergence en 2022 de la tendance aux blockchains modulaires, ainsi que la sortie d’IOTA 2.0 et d’Assembly, nous pensons qu’IOTA pourrait retrouver une place significative sur ce marché.
Assembly, combiné à IOTA 2.0, répond aux besoins clés d’une blockchain modulaire à l’ère Web3 :
1)Haut TPS – La structure DAG du registre Tangle assure un traitement massivement parallèle et un haut débit transactionnel
2) Extensible – À l’instar de Cosmos ou Polkadot, permettant le déploiement continu de nouvelles chaînes de contrats
3) Compatible EVM et support de WebAssembly
4) Personnalisation flexible par les développeurs des incitations et frais de chaque chaîne
5) Absence de MEV (Miner Extractable Value)
6) Sécurité partagée
7) Présentation technique d’Assembly
Le livre blanc technique d’Assembly a été publié. Voici un bref résumé des caractéristiques techniques fondamentales d’Assembly.
1. Fondé sur UTXO et DAG
Le modèle UTXO, popularisé par Bitcoin, autorise des écritures simultanées et présente un avantage net en matière d’extensibilité par rapport au modèle de comptes utilisé par Ethereum. Toutefois, le modèle de comptes, doté d’un état global et objectif, convient naturellement mieux aux contrats intelligents, dont la puissance de calcul et la fonctionnalité surpassent largement les scripts basés sur UTXO. C’est pourquoi la majorité des blockchains à contrats intelligents reposent aujourd’hui sur le modèle de comptes. Mais dans une architecture modulaire, si une blockchain L1 basée sur UTXO ne devait assurer que le règlement, sans exécuter de contrats ni DApps ?
Dans ce cas, l’absence de contrats intelligents devient un atout : aucune application L1 ne viendra concurrencer les L2 pour les ressources. En outre, le traitement des transactions sur la L1, grâce au modèle UTXO et à la structure DAG, peut théoriquement supporter une concurrence massive, offrant ainsi un avantage considérable en termes de nombre de L2 supportés.
2. Assembly – Couche 1.5
Assembly peut être vu comme une couche 1.5, une architecture de contrats intelligents. Ce sont les différentes chaînes de contrats construites sur Assembly qui constituent véritablement les couches 2.
Pour simplifier, vous pouvez considérer l’ensemble IOTA + Assembly comme une L1 similaire à la chaîne relais de Polkadot, tandis que les chaînes de contrats connectées à Assembly agissent comme des parachains, apparaissant donc comme des L2.
Le fonctionnement d’Assembly est similaire à celui des nœuds de validation d’autres blockchains : il repose sur un système de mise en jeu (staking) POS de son jeton ASMB. En cas de comportement erroné ou malveillant, les validateurs subissent une pénalité (slash). Le jeton ASMB sert également de moyen de gouvernance pour tout l’écosystème Assembly, y compris la configuration des chaînes, la rotation des comités, ou encore le paramétrage des frais de gaz.
3. Sécurité partagée
Dans une architecture multi-chaînes, la sécurité partagée est incontournable. Dès qu’il y a des appels inter-chaînes, la chaîne la moins sécurisée devient le maillon faible, compromettant la sécurité globale du système. Dans les nouvelles « blockchains modulaires natives », Polkadot implémente une sécurité strictement partagée via des enchères de slots.
Cosmos opte pour une approche plus souple, chaque chaîne étant autonome, sans sécurité partagée (bien que Cosmos 2.0, lancé en 2022, introduise une forme de sécurité partagée via le hub Atom). Avax attribue à chaque subnet un sous-ensemble spécifique issu d’un pool global de validateurs, offrant ainsi une sécurité partagée relative. On constate donc que Polkadot exige le plus haut niveau de sécurité, mais ses enchères de slots rebutent de nombreux projets ; Cosmos offre la plus grande flexibilité, mais sa sécurité fait l’objet de critiques ; la conception d’Avax se situe entre les deux, offrant un bon équilibre.
Assembly adopte une approche similaire aux Rollups à preuve de fraude d’Ethereum 2.0 : chaque validateur met en jeu des actifs comme garantie de sécurité. Tout tiers peut surveiller l’activité de la chaîne et, en cas de mise à jour erronée de l’état par un validateur, fournir une preuve de fraude et obtenir une récompense. Ainsi, tant qu’un seul validateur honnête subsiste dans le comité, l’intégrité de l’état de la chaîne est préservée.
Vous pourriez cependant vous poser une question : sur Ethereum, le staking des validateurs, l’arbitrage des preuves de fraude et les pénalités sont gérés par un contrat intelligent sur la chaîne principale, jouant ainsi le rôle de « cour suprême » et assurant indirectement la sécurité partagée de tous les Rollups. Or, IOTA L1 ne supporte pas les contrats intelligents – qui donc endossera ce rôle de « cour suprême » ?
La réponse est : créer sur Assembly une chaîne de contrats intelligents dédiée, chargée de toute la logique nécessaire à la « cour suprême », et responsable de la sécurité de toutes les autres chaînes de contrats. Cette chaîne spéciale s’appelle la « chaîne racine ». Elle bénéficie d’une sécurité maximale car ses validateurs sont un ensemble de nœuds particuliers – selon le livre blanc, dans le registre IOTA 2.0, les validateurs de la chaîne racine seront choisis parmi les nœuds ayant une valeur de mana élevée. Ces validateurs à haut mana sont les propriétaires de nœuds IOTA L1, sélectionnés de façon décentralisée sur la L1 en fonction de leur poids en « access mana » et « consensus mana ».
Cela nous amène à un sujet incontournable : le système Mana de la couche L1 IOTA 2.0.
4. IOTA 2.0
Par rapport à la version 1.0, IOTA 2.0 intègre de nombreuses mises à jour techniques. Voici les deux plus importantes :
Premièrement, suppression du coordinateur – Ce nœud spécial protégeait le réseau contre les attaques et aidait à confirmer les transactions, mais rendait le réseau trop centralisé. La suppression du coordinateur constitue l’amélioration majeure d’IOTA 2.0 (mise en œuvre en trois phases, actuellement en phase 1, proche de la phase 2).
Deuxièmement, introduction du système Mana – Tout système blockchain ou grand livre distribué doit impérativement prévenir les attaques Sybil et gérer la congestion. Les mécanismes de consensus comme PoW ou PoS découlent en grande partie de ce besoin. IOTA, en tant que tel, n’est pas une blockchain classique et n’utilise ni PoW ni PoS traditionnel, mais un système appelé Mana.
Mana sert à mesurer l’influence des différents modules, notamment pour les votes FPC, la génération aléatoire distribuée (dRNG), l’auto-pairing et le contrôle de congestion. On peut le voir comme un système de réputation des nœuds : plus la valeur Mana est élevée, plus le nœud est fiable et sécurisé. De plus, ces nœuds ont le plus fort intérêt à la stabilité du registre L1. Ainsi, en confiant la validation de la chaîne racine à des nœuds à haut Mana, la sécurité des chaînes de contrats intelligents sur L2 peut être considérée comme équivalente à celle du registre IOTA L1.
Conclusion
Pour conclure, revenons aux critères initiaux d’une blockchain modulaire. Imaginons une couche 1 disposant de L2 similaires aux Rollups, et remplissant les conditions suivantes :
« 1 » Sécurité relative – En ligne depuis 2016, six ans sans incident majeur ;
« 2 » Haut TPS, faibles frais, extensibilité ;
« 3 » Aucun DApp sur L1 ne vient concurrencer les L2 pour les ressources – la L1 ne sert qu’au règlement, ou au règlement + disponibilité des données.
IOTA 2.0 correspond précisément à cette couche 1 idéale. Nous ne doutons pas qu’Ethereum continuera d’être un leader dans l’innovation technologique des blockchains dans le contexte de la modularité. Par ailleurs, avec le soutien de la couche 2 Assembly, nous sommes convaincus qu’IOTA 2.0 + Assembly saura conquérir une place significative sur le marché des blockchains modulaires en 2022.
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