Transférer le titre original 'Flash Boys of Crypto'

Comment vous sentiriez-vous si vos messages WhatsApp mettaient 10 secondes à afficher le double coche, et que vous deviez attendre 10 secondes pour que la réponse de votre ami vous parvienne ? Frustrant, n'est-ce pas ? Bienvenue sur le plus grand point douloureux non résolu de la blockchain : la latence de communication.

Les blockchains ne concernent pas du tout l'argent, mais la communication. Ce que nous percevons comme un "transfert de valeur" est en réalité un problème d'échange d'informations. Alors que certaines blockchains comme le Bitcoin déplacent effectivement des pièces, d'autres comme l'ETH fonctionnent différemment. Lorsque vous envoyez 5 ETH à votre ami, vous ne déplacez pas des pièces numériques; vous diffusez un message qui met à jour un grand livre distribué. La véritable innovation de la blockchain n'était pas seulement le concept de "monnaie numérique", mais une nouvelle approche de la synchronisation des informations à travers des réseaux non dignes de confiance.

Des paquets de valeur sont stockés au sein de paquets IP d'informations qui circulent à travers les rails Internet mondiaux. La même méthode s'applique en dehors des réseaux blockchain.

Lorsque Taylor Swift met en vente les derniers billets de concert, des milliers de fans inondent les serveurs de Ticketmaster, chacun envoyant un paquet criant : "Donne-moi un billet !" Le système les met en file d'attente en fonction de l'heure d'arrivée, et le paquet qui arrive en premier l'emporte. Déterminer l'ordre d'arrivée est crucial pour une répartition équitable.

Les entreprises technologiques comme Amazon et Facebook comprennent que compter sur des lignes Internet publiques pour offrir le type d'expériences et de performances que les utilisateurs veulent à travers le monde est impossible. Le temps nécessaire pour qu'une demande vidéo provenant de Londres atteigne leurs serveurs aux États-Unis et pour diffuser les données vidéo à travers la distance physique ajoute de la latence à l'expérience.

C'est pourquoi ils ont mis en place des centres de données à l'échelle mondiale où les données des serveurs sont périodiquement répliquées dans ces centres et les utilisateurs sont connectés au centre de données le plus proche pour une faible latence. Meta exploite 24 centres de données à travers le monde, investissant plus de 30 milliards de dollars pour garantir que le défilement infini d'Instagram reste fluide et réactif, en maintenant une latence ultra-faible pour des milliards d'utilisateurs.

Les blockchains traversent cette transition en recentrant leur attention sur la fourniture d'une expérience fiable et conviviale. Alors qu'elles se sont établies comme des systèmes de transfert de valeur, les utilisateurs savent qu'interagir avec ces plateformes est assez douloureux. Lorsque Trump a lancé sa propre memecoin en janvier, plus de 200k utilisateurs se sont précipités simultanément pour participer, submergeant le réseau Solana, entraînant de nombreuses transactions échouées et laissant de nombreux premiers participants déçus.

Pourquoi Solana laisse tomber des paquets alors qu'Ethereum attend

Ethereum et Solana illustrent différentes approches pour résoudre le "problème de communication" de la blockchain. Les blockchains s'appuient sur des validateurs - un réseau de nœuds matériels dédiés responsables de la collecte des transactions, de leur exécution pour vérifier leur exactitude et de leur organisation en blocs. Selon le mécanisme de consensus, les validateurs ont le droit de construire un bloc et lorsqu'une transaction fait partie d'un bloc qui est validé on-chain, elle est considérée comme réglée.

Approche du « Wait in Line » d'Ethereum : Le temps de bloc plus lent d'Ethereum (12 à 15 secondes) laisse amplement de temps pour la propagation des messages à travers son réseau. Les transactions entrent dans un mempool - une salle d'attente - où les validateurs sélectionnent, ordonnent et traitent méthodiquement les transactions, garantissant la fiabilité plutôt que la vitesse. Cette approche privilégie la certitude des transactions au détriment de l'expérience utilisateur et des frais de gaz.

La philosophie de Solana "Risk Losing Packets": Solana repousse les limites avec des temps de bloc de 400ms, en priorisant agressivement la vitesse. Cependant, cette vitesse extrême signifie que les paquets se perdent fréquemment si la latence du réseau dépasse la fenêtre de synchronisation serrée de Solana, entraînant des échecs de transaction et une instabilité du réseau lors des périodes de trafic intense. Solana n'a pas de mempool, les utilisateurs devront donc réessayer jusqu'à ce qu'il atteigne un validateur.

Les validateurs jouent un rôle double complexe, agissant simultanément en tant que centres de communication (recevant et diffusant des transactions) et nœuds de calcul (exécutant et validant des transactions). Les validateurs d'Ethereum allouent principalement leurs ressources à la computation, avec un temps de communication suffisant. En revanche, les validateurs de Solana jonglent avec des tâches computationnelles intenses et des exigences de mise en réseau élevées, nécessitant un matériel haut de gamme.

Validation en deux étapes : Réinventer le Pipeline

À mesure que les réseaux blockchain évoluent, deux voies distinctes émergent pour résoudre le goulot d'étranglement de la communication.

Chemin 1: Pré-confirmations pilotées par logiciel (MegaETH)

MegaETH, une solution de couche 2, vise à offrir une expérience web3 "en temps réel" en fournissant des "pré-confirmations" rapides - des assurances que la transaction sera incluse dans le prochain bloc. MegaETH parvient à cela en répartissant les responsabilités entre des nœuds spécialisés :

Séquenceur : Matériel haute performance gérant l'exécution des transactions de niveau de performance

Full Nodes: Un réseau décentralisé de nœuds responsables de vérifier à nouveau les blocs produits par le séquenceur

Provers: Noeuds axés sur la génération de preuves de transaction pouvant être validées par des clients légers

Toutes les transactions sont routées vers le séquenceur haute performance qui regroupe les transactions en blocs toutes les secondes. Cependant, les utilisateurs demandent souvent des confirmations encore plus rapides, comme dans le cas des jeux en chaîne ou du trading DEX. Comme MegaETH n'utilise qu'un seul séquenceur au lieu d'un réseau de nœuds, il peut émettre des 'pré-confirmations' à des intervalles de 1 ms.

Le séquenceur construit des ‘mini-blocs’ - des paquets de transactions traitées toutes les 10 ms et fournit ces confirmations d'inclusion. Les applications peuvent traiter ces transactions comme validées, affichant les résultats à l'avant sans attendre la production complète de blocs et l'ajout à la chaîne.

Source - https://x.com/ShivanshuMadan/status/1902388855862640664

Le séquenceur MegaETH fonctionne sur du matériel puissant: 100 cœurs, 1-4TB de RAM et une bande passante réseau de 10 Gbps. Les données de la Blockchain résident dans la mémoire du CPU plutôt que dans un stockage sur disque plus lent, et les processus de vérification sont répartis sur plusieurs cœurs, visant un débit dépassant 100 000 transactions par seconde.

Cette dépendance de l'architecture à un séquenceur centralisé introduit des compromis en matière de confiance. Si le séquenceur rencontre une panne, les confirmations de transactions peuvent subir des retards jusqu'à ce que les systèmes de secours s'activent. MegaETH atténue ce risque en utilisant un réseau de nœuds complets qui réexécutent chaque transaction, vérifiant l'exactitude du séquenceur. Les séquenceurs doivent mettre en jeu des garanties sujettes à des pénalités de réduction pour inconduite.

MegaETH a lancé son testnet public le mois dernier et a rencontré des problèmes de temps d'arrêt. Alors qu'il semblait s'agir d'une défaillance du séquenceur, le véritable coupable était un bogue RPC empêchant les transactions d'atteindre le séquenceur.

RPC (Remote Procedure Call) est un intergiciel qui permet aux applications d'interagir avec les nœuds blockchain et d'envoyer/recevoir des transactions sans exécuter un nœud en propre. En réponse, l'équipe MegaETH développe une pile RPC haute performance capable de répondre à leurs exigences de débit.

Chemin 2: Voie prioritaire axée sur l'infrastructure (Protocole DoubleZero de Solana)

@doublezeroconstruit “Flashboys pour Solana.” Dans son best-seller Flashboys, Michael Lewis a écrit sur la façon dont les firmes de trading haute fréquence (HFT) ont dépensé 300 millions de dollars pour poser une ligne de fibre optique entre Chicago et New York afin de gagner un avantage de 4 ms dans le trading—illustrant à quel point l'ultra-faible latence est critique dans des environnements à enjeux élevés.

Dirigé par Austin Federa, ancien de la Fondation Solana, ce projet a émergé du travail collaboratif avec l'équipe Firedancer, développeurs du client validateur haute performance de Solana. Federa a reconnu que, bien que Firedancer puisse théoriquement traiter des millions de transactions par seconde, étendre une telle performance à des milliers de nœuds sur l'internet public présentait des défis significatifs.

Inspiré par la manière dont les firmes HFT ont utilisé des lignes de fibre privées pour minimiser la latence, DoubleZero construit un DEPIN (Decentralized Physical Infrastructure Network) comprenant des liens en fibre sous-utilisés. Les entreprises de réseau contribuent à la capacité de large bande inutilisée et gagnent des récompenses, les transactions étant acheminées à travers cette infrastructure dédiée vers des validateurs du monde entier.

Le protocole a une architecture à deux anneaux :

• Bague extérieure (Entrée/Sortie) : Le matériel dédié aux bords du réseau filtre le trafic entrant, atténue les attaques DDoS (Distributed Denial of Service), vérifie les signatures et élimine les transactions en double avant qu'elles n'entrent dans le réseau principal.
• Anneau interne (flux de données) : les transactions filtrées sont acheminées via une bande passante dédiée vers l'ensemble mondial des validateurs Solana.

De manière efficace, DoubleZero introduit un mempool dans le réseau Solana à partir duquel les validateurs peuvent sourcer des transactions. La couche de filtration matérielle initiale réduit le spam, permettant aux validateurs de Solana de se concentrer sur la capacité de traitement des transactions légitimes générant de la valeur.

Historiquement, les blockchains à faible frais comme Solana ont été vulnérables aux attaques par déni de service en raison du coût minimal du spam réseau. Telattaques, souvent pilotées par des bots, ont été lancées par des concurrents pour perturber les plateformes et même provoquer des pannes complètes du réseau sur plusieurs chaînes.

Pour remédier à cela, DoubleZero exploite des réseaux de portes programmables sur champ (FPGAs) - des puces spécialisées qui excellent dans le traitement parallèle par rapport aux CPU traditionnels, qui traitent des tâches générales séquentielles. Ces FGPAs sont reprogrammés pour gérer efficacement des tâches spécifiques comme la vérification de la signature avant que les transactions ne soient routées plus profondément dans le réseau.

Cette optimisation réduit la charge de calcul pour les validateurs, qui passent généralement jusqu'à 70% du temps de traitement à vérifier les signatures plutôt qu'à construire de nouveaux blocs. L'équipe prévoit de prendre en charge plusieurs réseaux au-delà de Solana, notamment Aptos, Celestia, Sui et Avalanche, avec un lancement de mainnet prévu pour fin 2025.

DoubleZero expérimente un mécanisme de récompense qui indemnise les contributeurs en infrastructure en fonction des améliorations de performance par rapport aux normes de l'internet public, encourageant ainsi des contributions d'infrastructure de haute qualité qui renforcent la résilience globale du réseau.

Bien qu'il soit légitime de craindre que cette couche puisse devenir un point d'étranglement centralisé, les applications peuvent se connecter directement aux validateurs de Solana via des routes Internet publiques. Le staking dans DoubleZero sert principalement de garantie de sécurité contre les actions malveillantes plutôt que d'influencer les décisions concernant le routage du trafic.

Vers de nouvelles possibilités en matière d'expérience utilisateur

Pour que la blockchain atteigne une adoption généralisée, l'expérience doit être aussi fluide. Les transactions doivent sembler aussi immédiates et fiables que l'envoi d'un message texte ou le glissement d'une carte de crédit.

La finalité des transactions en moins d'une seconde ne fait pas seulement progresser les applications actuelles de la blockchain - elle débloque entièrement de nouvelles catégories qui étaient auparavant impossibles. Si nous devions demander des présentations de start-ups dans ce domaine, voici à quoi nous pensons -

Infrastructure financière en temps réel : fournisseur de liquidités à haute fréquence pour les actifs sur chaîne et traditionnels, systèmes de courtage capables de gérer des transactions forex 24h/24, 7j/7 pour les institutions.

DApps collaboratives en temps réel : applications multijoueurs telles que des jeux et des socialFi avec une latence minimale.

Infrastructure du développeur : Services optimisant la mise en file d'attente des transactions, la gestion du mempool et la priorité sur plusieurs chaînes.

Infrastructure de communication avancée : CDN natifs de la blockchain optimisant la livraison de données et de transactions.

Enchères Web2 transparentes : De nombreuses applications web2 telles que Google Ads utilisent un serveur centralisé, ces dernières peuvent être dirigées sur la chaîne pour plus de justice et d'honnêteté.

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