Nous voulons remercier nos experts cross-chain José Maria Macedo de Delphi Digital, Philipp Zentner et l'équipe LI.FI pour leur expertise inestimable et leur assistance tout au long de tous les aspects de notre recherche et pour leurs commentaires sur notre recherche.

La prochaine génération de dApps : Applications cross-chain natives :

Les applications natives cross-chain sont l'avenir des dApps web3. Tout comme les algues se sont développées en colonies pour tirer parti de la force collective, ou comme les animaux ont développé des organes spécialisés pour de nouvelles fonctionnalités, le passage au cross-chain est un changement majeur dans l'évolution des dApps. Par rapport aux dApps mono-chaîne, nous avons identifié 3 principaux avantages qui s'appliquent à travers les archétypes des produits cross-chain:

• Agrège la fragmentation des actifs à travers différentes chaînes en agrégeant la liquidité fragmentée sur différentes chaînes dans une seule chaîne ou un pool coordonné d'actifs. Les applications cross-chain peuvent débloquer de nouveaux niveaux d'efficacité en capital grâce à ce mécanisme
• Permet la localisation et la personnalisation des paramètres et des ensembles de fonctionnalités de la même application sur différentes chaînes pour améliorer l'expérience utilisateur
• Débloque des fonctionnalités supplémentaires pour les dApps en exploitant simultanément plusieurs blockchains. Les applications cross-chain peuvent exploiter la sécurité et la forte communauté d'ETH, développer des chaînes souveraines sur Cosmos connectées via IBC, ou utiliser des transactions rapides et bon marché de SOL tout en donnant l'impression d'interagir avec une seule application de chaîne pour ses utilisateurs.

Sur la base de nos recherches, nous proposons une nouvelle manière de catégoriser les différents types de produits cross-chain actuels et futurs. Les trois catégories sont :

• Applications distribuées : la même fonction ou le même contrat est répliqué et localisé sur plusieurs chaînes, coordonné par la transmission de messages entre chaînes
• Applications agrégées: Les actifs ou les contrats sont regroupés dans une seule chaîne pour une fonction spécifique, optimisés par des fonctionnalités spécialisées sur la chaîne d'agrégation
• Applications non groupées : Différentes fonctions sont exécutées sur différentes chaînes pour utiliser les forces de chaque blockchain

Applications distribuées

Les applications distribuées utilisent la fonctionnalité de pontage d’actifs et de transmission de messages de l’infrastructure inter-chaînes pour coordonner la liquidité et les fonctionnalités dans les déploiements de l’application sur différentes chaînes.

Modèle de chaîne à chaîne directe

Les premières versions d'applications distribuées utilisent des communications point à point entre différentes chaînes pour coordonner les pools de liquidité et les transactions. Les itérations actuelles de ces applications distribuées point à point sont des réseaux de liquidité comme Hop Protocol et Stargate, et des agrégateurs de ponts comme LI.FI et Socket.

Les réseaux de liquidité tels que Stargate de Layerzero et le protocole Hop sont des applications distribuées qui utilisent la communication de messages de point à point (chaîne à chaîne) pour coordonner les transferts de jetons entre des pools de liquidité séparées sur des chaînes distinctes. Stargate utilise la fonctionnalité de communication de messages des clients légers Layerzero et des oracles pour permettre le pontage de jetons natifs entre les chaînes prises en charge ; tandis que le protocole Hop facilite les échanges de jetons natifs entre les chaînes EVM, en particulier Ethereum et ses L2, Arbitrum et Optimism, en utilisant des opérateurs de nœuds qui fournissent de la liquidité et exécutent des transactions. Dans les deux protocoles, la liquidité existe séparément sur différentes chaînes, mais la communication de messages permet le pontage des actifs en libérant les actifs sur la chaîne de destination dès que l'utilisateur dépose des actifs sur la chaîne source, le tout sans émission de jetons pontés.

Les agrégateurs de ponts comme LI.FI et Socket exécutent la même fonctionnalité de pontage d'actifs que les réseaux de liquidité, mais au lieu d'utiliser leurs propres pools de liquidité et infrastructures de pontage, ils agrègent de multiples ponts et DEXes cross-chain existants pour effectuer leurs transactions. Les agrégateurs de ponts ont des contrats intelligents sur chaque chaîne prise en charge qui sont déclenchés par un moteur de routage hors chaîne qui détermine la meilleure route et exécute les transactions sur les protocoles existants. Ces agrégateurs contribuent à créer une expérience plus fluide pour les développeurs et les utilisateurs qui souhaitent effectuer des transactions cross-chain plus complexes (tout jeton vers un autre jeton sur une autre chaîne) sans avoir à choisir parmi un grand nombre de ponts et de DEXes pour effectuer des transactions.

Bien que les applications distribuées actuelles de chaîne à chaîne permettent des fonctions cross-chain essentielles ou de pontage, elles souffrent encore des inefficacités des pools de liquidité isolés puisque tout déséquilibre de liquidité créé par les transactions des utilisateurs devra être rééquilibré par les protocoles qui s'appuient généralement sur l'incitation des utilisateurs/arbitragistes à rééquilibrer la liquidité.

Modèle Hub et Outpost

La future mise en œuvre des applications distribuées cross-chain utilisera un modèle de hub et de poste avancé où une chaîne de hub coordonnera la fonctionnalité et la liquidité des déploiements sur d'autres chaînes. Les futures applications qui utilisent ce modèle auront une fonctionnalité plus avancée, telle que des prêts cross-chain et des DEX. Il existe plusieurs projets intéressants en développement, notamment dans l'écosystème Cosmos, qui a été construit en tenant compte de l'interopérabilité.

Le protocole Mars, un protocole de prêt à travers les chaînes à venir de Cosmos, est conçu pour desservir simultanément plusieurs chaînes et permettre que les garanties publiées sur des chaînes séparées soient combinées en une seule position avec un seul point de liquidation pour toutes les chaînes. La chaîne hub Mars ne détiendra pas de liquidités mais gérera toutes les liquidités, contrats intelligents et frais sur les chaînes "avancées". Cependant, pour ses premières avancées sur des chaînes comme Osmosis, chaque chaîne sera un compte de crédit distinct avec des seuils de liquidation conservateurs distincts pour prendre en compte la latence supplémentaire des communications entre chaînes.

Delphi a publié une vision d'un natif cross-chain DEX appelé SLAMM (Shared liquidity AMM), qui s’inspire du design dAMM de Loopring/Starkware. Le SLAMM coordonnerait la liquidité entre les différentes chaînes à l’aide d’une fonctionnalité de messagerie inter-chaînes à partir d’une seule chaîne de hubs. Le SLAMM agit comme un « agrégateur du côté de l’offre » virtuel, comme 1inch pour les fournisseurs de liquidités, et tente efficacement de prédire le volume des transactions sur l’ensemble des chaînes afin de rediriger la liquidité là où c’est nécessaire afin d’optimiser les rendements pour les LP.

Avantages et inconvénients des applications distribuées

Avantages

• Le plus facile à concevoir et à réaliser pour les applications existantes qui sont déjà déployées sur plusieurs chaînes
• Cela peut permettre aux déploiements différents sur plusieurs chaînes d'être localisés et personnalisés pour chaque chaîne
• Créez une expérience omnichaîne qui présente une interface utilisateur qui donne l'impression d'interagir avec une seule chaîne locale et permet aux utilisateurs d'accéder à l'application peu importe les chaînes sur lesquelles se trouvent les utilisateurs

Cons

• Les applications distribuées doivent trouver des moyens de limiter les transferts et d'isoler chaque chaîne pour empêcher une attaque de vider toute la liquidité à travers différentes chaînes
• Les applications du hub et des avant-postes doivent également donner la priorité à la sécurité du chaînon du hub, car il a accès à tous les avant-postes sur d'autres chaînes

Perspectives futures

Nous considérons les applications distribuées comme la catégorie d’applications inter-chaînes la plus simple à créer, car de nombreuses applications sont déjà en ligne sur plusieurs chaînes. Les applications distribuées sont la première étape de l’évolution naturelle des applications, qu’il s’agisse d’applications à chaîne unique ou d’applications interchaînes, car les développeurs cherchent à ajouter des fonctionnalités, à améliorer l’efficacité du capital et à simplifier l’expérience utilisateur pour leurs applications multichaînes cloisonnées.

Nous avons principalement vu des cas d'utilisation DeFi pour la première génération d'applications distribuées, même s'il existe de nombreuses applications dans d'autres verticales de web3 déployées sur plusieurs chaînes, telles que des collections NFT, des jeux et des métavers, tous pouvant bénéficier d'une coordination cross-chain. Au lieu de coordonner la liquidité des jetons pour les applications DeFi, les jeux web3 ou les métaverses cross-chain pourraient avoir des NFT d'actifs de jeu sur plusieurs blockchains fonctionnant de manière transparente ensemble dans le même jeu ou métavers.

Applications agrégées

Le pool d'applications agrégées regroupe la liquidité (jetons ou NFT) ou d'autres fonctionnalités telles que la confidentialité et l'identité provenant de différents projets ou déploiements sur une seule blockchain et tire parti de la fonctionnalité spécialisée d'une chaîne d'application avec des validateurs personnalisés, un consensus et des SDK. Par conséquent, les applications agrégées peuvent également être considérées comme des chaînes d'application spécialisées.

Nous avons identifié plusieurs chaînes d'application en direct aujourd'hui qui aspirent à être des applications agrégatrices en fournissant des fonctionnalités et des services spécialisés, tels qu'une liquidité en jetons profonde, la confidentialité et des NFT pour d'autres applications cross-chain.

Osmose

Osmosis est l'application chain DEX la plus populaire dans Cosmos, avec 180 millions de dollars de TVL en janvier 2023, et a exécuté plus de 17 milliards de dollars de volume de trading sur plus de 100 tokens et pools de liquidité, ce qui en fait la chaîne avec la liquidité la plus profonde pour le trading de tokens de l'écosystème Cosmos. Osmosis est conçu dès le départ pour prendre en charge le trading de tokens via son infrastructure AMM hautement personnalisable. Osmosis comprend des SDK pour permettre aux développeurs de configurer des pools de liquidité hautement personnalisables et son ensemble de validateurs prend en charge des fonctionnalités avancées, telles que le staking superfluide (qui permet aux tokens dans les pools de liquidité d'être utilisés simultanément pour sécuriser le réseau), et des fonctionnalités MEV intégrées telles que ses prochainesintégration avec le protocole Skipcapture et distribuer les revenus de MEV aux stakers. Actuellement, Osmosis fonctionne comme une chaîne d'application autonome et une DEX sur Cosmos, car les utilisateurs qui souhaitent échanger des jetons ou fournir de la liquidité doivent déposer des actifs sur Osmosis via IBC (Inter Blockchain Communication). Cependant, à l'avenir, Osmosis prévoit de devenir la chaîne de facto pour gérer les échanges de jetons pour d'autres chaînes dans Cosmos en introduisantéchanges cross-chainvia Osmosis Outposts, en utilisant IBC et ICA (comptes inter-chaînes, prévus pour être lancés sur Cosmos au T1 2023). Grâce à ce système, les utilisateurs sur d'autres chaînes de Cosmos pourront accéder à la liquidité d'Osmosis et effectuer des échanges sur Osmosis sans quitter leur chaîne.

Aztèque

Aztecest un rollup sur Ethereum qui permet la confidentialité des transactions et est un cas d'utilisation inter-chaînes unique en dehors des cas d'utilisation DeFi et de liquidité généralement courants que la plupart des projets inter-chaînes d'aujourd'hui tentent de résoudre. Aztec utilise zk-snarks pour regrouper et soumettre des transactions sur Ethereum L1 afin de chiffrer les transactions et économiser sur les coûts de gaz. Aztec agit déjà en tant qu'application agrégatrice de centres d'externalisation pour permettre la confidentialité sur Ethereum, les développeurs pouvant utiliser des outils construits sur Aztec, tels que Aztec Connectetzk.money, un protocole de transfert privé, et un outil de confidentialité similaire à un VPN, pour intégrer de manière permissionless la confidentialité et les économies de coûts d'Aztec dans leurs applications. Les utilisateurs peuvent déjà profiter de la confidentialité sur certaines des applications les plus populaires sur Ethereum comme AAVE, Euler, Yearn et Lido, via zk.money.

Avantages et inconvénients des applications agrégées

Avantages

• Maintenir la composabilité atomique puisque tous les actifs sont sur une seule chaîne et les transactions n'ont pas besoin d'attendre la confirmation d'une autre chaîne pour être exécutées. Cela est nécessaire pour les transactions groupées complexes ou les fonctions connexes (par exemple, la liquidation de garanties issues du prêt et l'échange instantané sur DEX)
• Développer des fonctionnalités spécialisées en personnalisant l’architecture de la blockchain
• Peut être convivial pour les développeurs, car la chaîne d'agrégation peut créer des API et des SDK spécifiques aux cas d'utilisation conçus pour être utilisés par plusieurs équipes et projets construisant sur leur chaîne

Cons

• Étant donné que la chaîne d'agrégation est conçue uniquement pour être très performante dans une fonction ou un actif particulier, elle peut être rigide pour le développement en dehors de la fonctionnalité prévue (par exemple, la plupart des chaînes spécialisées ne prendront pas en charge la fonctionnalité générale des contrats intelligents).

Perspectives d’avenir

Les applications agrégées actuelles fonctionnent principalement comme des chaînes d'applications indépendantes et isolées car la plupart des applications d'aujourd'hui ne sont pas conçues pour avoir une fonctionnalité cross-chain. Cependant, nous croyons finalement que les applications agrégatrices seront utilisées comme centres d'externalisation pour des fonctionnalités spécialisées par d'autres applications à mesure que l'infrastructure cross-chain se développe ; l'application cross-chain résultante formée par l'application et l'application agrégée deviendra une application dégroupée.

Nous envisageons également d'autres cas d'utilisation intéressants pour les chaînes d'application d'agrégateur, tels que la consolidation des applications DeFi dans une chaîne DeFi spécialisée, par exemple, Sei Network; ou l'identité inter-chaînes consolidée sur une seule chaîne pour référence à partir d'autres chaînes; ou les futurs jeux web3 et métavers qui hébergent tous leurs actifs NFT et les comptes d'utilisateurs abstraits sur une chaîne d'agrégateur de jeux dédiée, pour débloquer de nouveaux niveaux de performance, d'interopérabilité et de personnalisation.

Applications désassemblées

Les applications dégroupées sont actuellement la catégorie la moins courante de produits cross-chain. Les applications dégroupées ont des modules séparés avec des fonctionnalités différentes sur plusieurs blockchains, chaque module tirant parti des forces de chaque blockchain et communiquant avec d'autres modules via des communications cross-chain pour ajouter des fonctionnalités plus avancées au produit global.

Une application qui externalise automatiquement des fonctionnalités spécialisées vers une application d'agrégateur cross-chain devient automatiquement une application dégroupée. Cependant, l'application dégroupée n'a pas nécessairement besoin d'avoir une chaîne d'application pour devenir dégroupée. Une application dégroupée pourrait simplement se déployer sur différents blockchains également.

Par exemple, une application pourrait avoir des modules séparés sur

• Ethereum pour accéder à la liquidité la plus profonde pour les jetons et les NFT avec la plus grande sécurité
• Polygon pour des transactions bon marché et rapides
• Cosmos pour des chaînes de blocs souveraines qui sont hautement personnalisables

C’est le cas, par exemple, Sommelier, qui est une plateforme native de génération de rendement cross-chain qui gère la création et le calcul de stratégies de rendement sur une chaîne souveraine Cosmos, qui sont exécutées sur la liquidité Ethereum DeFi. Sommelier est une application dégroupée car elle dispose d'une chaîne dédiée Cosmos Sommelier avec une architecture hautement spécialisée qui fonctionne comme le « co-processeur » pour gérer activement les positions de liquidité sur d'autres chaînes comme Ethereum. La chaîne co-processeur Cosmos est configurée pour recevoir des calculs de rendement hors chaîne et utilise son ensemble spécialisé de validateurs pour héberger des stratégies, exécuter des transactions et payer le gaz en plus de valider les transactions.

Nous voyons également la possibilité d'applications dégroupées qui ont des composants à la fois sur L1 et L2s. Pour les applications actuelles comme Lido à lancer sur L2s, les actifs doivent être transférés de la L1 à la L2 en verrouillant/créant des actifs sur des contrats intelligents. Cela limite la composabilité des applications entre la L1 et la L2 car il n'y a pas de communications inter-chaînes et la liquidité est fragmentée. Nous prévoyons des applications futures dont les calculs et l'exécution se déroulent sur la L2 tout en utilisant des communications inter-chaînes pour contrôler les actifs sur la L1.

Avantages et inconvénients des applications non groupées

Avantages

• Une grande flexibilité et une personnalisabilité élevée pour les développeurs qui ne veulent pas faire de compromis sur les limitations d'une chaîne
• Débloquez de nouvelles fonctionnalités puissantes pour les applications en combinant les meilleures caractéristiques de plusieurs chaînes

Cons

• La forme la plus complexe d'applications cross-chain nécessite un changement de paradigme dans la conception des applications web3 pour une fonctionnalité asynchrone modulaire

Perspectives futures

Les applications désassemblées commenceront à prospérer alors que les chaînes d'agrégation commenceront à s'intégrer dans les applications cross-chain en tant que centres d'externalisation. Nous envisageons également que la prochaine génération d'applications désassemblées créera de nouvelles applications passionnantes pour d'autres verticales web3 comme les NFT, les jeux et les métavers.

Quelques idées originales pour des applications cross-chain dégroupées pourraient être :

• applications qui permettent la confidentialité des NFT achetés sur Ethereum en routant les transactions via une chaîne de confidentialité ou un rollup comme Secret Network ou Aztec
• Les jeux ou les métavers peuvent conserver leur logique de jeu sur une chaîne à haut débit comme Solana, intégrer des actifs NFT d'autres chaînes comme Ethereum, et ajouter des fonctionnalités d'abstraction de compte pour ses utilisateurs provenant de Starkware

Vision ultime d'un produit entièrement cross-chain

Finalement, à l'avenir, les utilisateurs n'auront pas à penser à interagir avec plusieurs blockchains puisque de nouveaux produits cross-chain abstrairont complètement l'expérience cross-chain de l'utilisateur tout en offrant de nouvelles fonctionnalités puissantes rendues possibles par l'intégration de plusieurs blockchains. Nous croyons également que chaque actif et interaction on-chain sera conçu pour être interopérable une fois une adoption significative sur plusieurs écosystèmes blockchain.

Cependant, pour l'instant, les trois catégories de produits cross-chain sont assez différenciées les unes des autres, car la catégorie des produits cross-chain est encore très naissante dans le web3. À l'avenir, nous imaginons que les produits cross-chain seront des hybrides des catégories que nous avons mises en avant.

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À quoi cela pourrait-il ressembler? Les applications futures peuvent choisir d'externaliser simultanément des fonctionnalités vers des chaînes d'applications spécialisées agrégées tout en ayant des actifs répartis sur plusieurs chaînes, coordonnées par une chaîne centrale. Par exemple, un DEX qui possède des points de vente sur plusieurs chaînes pour une expérience utilisateur localisée, où la liquidité est coordonnée par une chaîne centrale pour une efficacité en capital, et des publications horodatages sur la blockchain Bitcoinpour la sécurité.

Nous en sommes encore au début de la génération d'applications cross-chain. La plupart des applications cross-chain d'aujourd'hui ciblent principalement les cas d'utilisation DeFi et de liquidité. Regardons au-delà. Par exemple, la gouvernance Web3, les propositions et les votes se déroulent principalement sur une seule chaîne et pourraient bénéficier de fonctionnalités cross-chain, telles que le vote distribué sur plusieurs chaînes ou l'exécution cross-chain des décisions de gouvernance. Nous voyons déjà des protocoles majeurs comme AAVE utiliser messagerie cross-chain pour exécuter la gouvernanceles décisions prises sur Ethereum à leurs déploiements sur d'autres chaînes comme Polygon et Optimism via des messages cross-chain. L'abstraction de compte et l'identité Web3 sont également des domaines potentiels. Par exemple, un portefeuille de contrats intelligents pourrait regrouper l'identité et les adresses de portefeuille d'un utilisateur pour signer des transactions à travers EVM, Cosmos ou toute autre chaîne, combiné à la récupération de compte cross-chain, pour simplifier considérablement l'expérience utilisateur cross-chain.

Si les blockchains sont des villes, alors nous avons construit des grappes primitives de villages autonomes. Il est temps de libérer le commerce mondial, les chaînes d’approvisionnement mondiales et les multinationales. Pour construire une économie Web3 exponentielle, il est temps de passer au cross-chain.

Articles de référence

Stargate: Un pont entièrement composable, cross-chain | Recherche cryptéconomique ConsenSys | ConsenSys

Protocole Hop — Un Lièvre, ou une Tortue? — Delphi Digital

LI.FI — Le futur multichaîne et LI.FI

SLAMM: Un modèle unifié pour la liquidité cross-chain — Delphi Digital

Présentation de Mars v2. De la soupe cosmique primordiale de la DeFi, un… | par Mars Protocol | Medium

Osmose : Diffusion de liquidité à travers l'écosystème Cosmos | Messari

Commonwealth — Osmosis

Introduction | Aztec Docs

Initiation à la sommellerie (notion.site)

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