Comprendre la finalité dans la blockchain
La finalité dans la blockchain fait référence à la confirmation immuable d’une transaction ou d’un bloc de transactions.
Dans les systèmes financiers conventionnels, une fois qu’une transaction est confirmée, elle ne peut plus être annulée. De même, atteindre la finalité sur un réseau blockchain garantit qu’une transaction est permanente et ne peut être modifiée après avoir été ajoutée à la blockchain. Pour que la blockchain soit sécurisée et authentique, ce concept est crucial.
La finalité est atteinte par l’utilisation du consensus par le réseau blockchain. Différents réseaux de blockchain utilisent divers algorithmes de consensus, chacun avec une méthode unique pour valider les transactions et garantir leur finalité, comme la preuve de travail (PoW), la preuve de participation (PoS) ou la tolérance aux pannes byzantine pratique.
Types de finalité dans la blockchain
La finalité de la blockchain peut être probabiliste, économique, instantanée, inconditionnelle ou liée à l’ensemble de l’état de la blockchain.
Sur la blockchain, il existe différents types de finalité, chacun décrivant un degré distinct de certitude et d’irréversibilité en ce qui concerne les transactions et les blocs. Les principaux types de finalité sur la blockchain sont les suivants :
Finalité probabiliste
La finalité est probabiliste dans la majorité des systèmes blockchain, en particulier ceux qui utilisent le consensus PoW, comme Bitcoin. La probabilité d’annuler une transaction diminue de façon exponentielle lorsque des blocs sont placés au-dessus d’une transaction confirmée après qu’elle a été incluse dans un bloc.
Finalité économique
Le concept de finalité économique est souvent associé aux systèmes PoS. Une transaction est considérée comme définitive en termes de finalité économique si y revenir s’avère financièrement non viable. Dans le PoS, les validateurs ou nœuds doivent fournir une participation en garantie, une quantité spécifique de crypto-monnaie. S’ils approuvent de fausses transactions, ils courent le risque de perdre leur participation, ce qui rend économiquement irrationnel toute action malveillante.
Finalité instantanée
Le réseau Ripple offre une finalité quasi instantanée, garantissant qu’une fois qu’une transaction est enregistrée dans le grand livre, elle est immédiatement confirmée et irréversible. Les transactions sont validées par 150 validateurs. Ces validateurs pourraient potentiellement gagner une place dans la liste de nœuds uniques de Ripple, qui comprend 35 validateurs.
Finalité inconditionnelle
Lorsqu’une transaction est confirmée, elle est considérée comme définitive, sans aucune réserve. En aucun cas la transaction n’est susceptible d’être annulée. Il peut être difficile d’atteindre une finalité inconditionnelle et nécessite souvent un degré élevé de centralisation ou une méthode de consensus unique.
Finalité de l’état
Dans certains systèmes blockchain, la finalité fait référence à l’état complet de la blockchain, et pas seulement aux transactions. Une transition d’état (un changement dans l’état de la blockchain, comme une transaction ou l’exécution d’un contrat intelligent) ne peut être ni modifiée ni annulée une fois terminée. Pour les applications telles que les contrats intelligents, où la précision de l’état complet de l’application est vitale, il est essentiel d’atteindre la finalité de l’état.
Pourquoi la finalité est importante dans la blockchain
La finalité de la blockchain fournit l’assurance nécessaire de la validité et de la permanence des transactions, ce qui en fait un concept fondamental pour la fiabilité et la fonctionnalité de la technologie.
La finalité offre un haut niveau de sécurité et de confiance dans le système, qui garantit qu’une fois qu’une transaction est confirmée, elle ne peut pas être modifiée ou annulée. En vérifiant que la transaction est légitime et enregistrée sur la blockchain, le caractère définitif évite le problème de double dépense, c’est-à-dire lorsque le même actif numérique peut être utilisé plus d’une fois.
Une double dépense peut se produire, par exemple, si quelqu’un possède un Bitcoin (BTC) et tente de le transmettre dans deux transactions distinctes à deux récepteurs différents. En garantissant la finalité, la technologie blockchain empêche que cela se produise. Une fois qu’une transaction est confirmée et enregistrée sur la blockchain, l’actif numérique est considéré comme dépensé et ne peut plus être utilisé dans d’autres transactions.
La finalité est cruciale dans le contexte des contrats intelligents. Les détails de l’accord entre l’acheteur et le vendeur sont directement intégrés dans les contrats intelligents, qui sont du code auto-exécutable. La finalité garantit que les résultats de ces contrats sont déterministes et inaltérables.
De plus, la finalité est la façon dont les applications décentralisées (DApps) garantissent que leurs activités sont sûres et dignes de confiance. La finalité garantit que les décisions et les transactions effectuées au sein de ces applications sont immuables et irréversibles. De plus, la blockchain développe la confiance entre les utilisateurs et les membres du réseau en rendant les transactions définitives. La confiance des utilisateurs dans le système est accrue lorsqu’ils savent que les transactions sont irréversibles.
Les défis pour atteindre la finalité dans la blockchain
Des problèmes tels que le fork, la latence du réseau, les vulnérabilités des contrats intelligents et les attaques à 51 % empêchent les transactions blockchain d’atteindre leur finalité.
Lorsque la blockchain se divise en plusieurs chemins, une bifurcation se produit, produisant différentes versions de l’historique des transactions. La méthode du consensus est mise à l’épreuve par cette divergence, qui rend difficile la détermination de la version légitime et retarde la finalité.
Par exemple, les hard forks peuvent résulter de désaccords au sein de la communauté ou des développeurs sur les mises à jour du protocole. Jusqu’à ce que le problème soit réglé, différentes factions pourraient continuer à soutenir les blockchains PoW, ce qui entraînerait un manque de finalité.
La latence du réseau, ou le retard dans la communication des données entre les nœuds, complique encore les choses. Des connexions réseau lentes peuvent provoquer des erreurs dans l’ordre et la validation des transactions en retardant la propagation des informations sur les transactions à travers le réseau blockchain.
De plus, la vulnérabilité d’un contrat intelligent pourrait entraîner un comportement inattendu, permettant à des acteurs malveillants d’en profiter et d’annuler des transactions. De même, une entité qui possède plus de 50 % de la puissance minière du réseau dans une blockchain PoW peut être en mesure de modifier l’historique de la blockchain et d’annuler les transactions. Cela compromet la finalité et la sécurité.
En raison de ces préoccupations, l’intégrité de la blockchain est menacée, ce qui nécessite la mise en œuvre d’algorithmes de consensus solides et de protocoles réseau efficaces par les développeurs afin de réduire les problèmes de fork et de latence et de garantir la finalité rapide et sécurisée des transactions.
Techniques et algorithmes de consensus pour améliorer la finalité
Des périodes de confirmation plus longues, des validations multiples et des algorithmes de sécurité de pointe, tels que le Pure PoS d’Algorand, le PoS délégué (DPoS) et HoneyBadgerBFT, peuvent contribuer à améliorer la finalité de la blockchain.
Une approche implique des délais de confirmation plus longs, permettant un plus grand nombre de validations avant qu’une transaction ne soit considérée comme définitive. La probabilité qu’une transaction soit confirmée et devienne irréversible est considérablement augmentée par l’allongement du temps nécessaire pour parvenir à un consensus.
De plus, l’utilisation de la technique de confirmation multiple, dans laquelle les transactions sont vérifiées par de nombreux nœuds ou validateurs, offre une couche de sécurité supplémentaire, garantissant un consensus plus large et réduisant le risque d’erreurs ou d’attaques malveillantes.
De plus, des algorithmes de consensus innovants tels que Pure PoS, DPoS et HoneyBadgerBFT d’Algorand ont transformé le secteur. Algorand utilise une méthode PoS en conjonction avec un protocole d’accord byzantin pour garantir la finalité rapide et irréversible des transactions.
En mettant en œuvre un système basé sur la réputation dans lequel un petit groupe de délégués de confiance valident les transactions, le DPoS augmente l’efficacité et la finalité du réseau. De même, l’algorithme HoneyBadgerBFT améliore la finalité et la sécurité même en présence de nœuds malveillants ou de retards de réseau en obtenant un consensus byzantin asynchrone.
Tendances et développements futurs pour parvenir à une finalité plus rapide et plus fiable
Essentiellement, une stratégie multidisciplinaire intégrant diverses techniques de consensus, un cryptage de pointe et une interopérabilité améliorée est nécessaire pour parvenir à une finalité plus rapide et plus fiable à l’avenir.
L’exposition de modèles de consensus hybrides est l’une de ces tendances. Ces algorithmes de consensus hybrides s’efforcent d’augmenter l’évolutivité et les performances tout en conservant une sécurité renforcée en combinant les avantages de divers algorithmes de consensus. Les projets ont expérimenté l’intégration de méthodes PoS, car elles consomment beaucoup moins d’énergie que les techniques PoW et accélèrent les délais de confirmation.
De plus, les méthodes cryptographiques avancées telles que les preuves sans connaissance (ZK) et les technologies innovantes telles que le sharding suscitent un intérêt croissant. Les preuves sans connaissance améliorent l’efficacité et la confidentialité en permettant aux parties de valider les transactions sans divulguer d’informations privées. Le partage, une méthode permettant de diviser la blockchain en parties plus petites et plus faciles à gérer, réduit la charge de calcul des nœuds et accélère le traitement des transactions.
Le développement de l’informatique quantique pourrait rendre obsolètes les techniques de chiffrement existantes, ce qui nécessiterait la création d’algorithmes résistants aux quantiques. Pour maintenir la sécurité et le caractère définitif des transactions face aux menaces quantiques, les réseaux blockchain étudient activement des solutions cryptographiques résistantes aux quantiques.
Un autre domaine d’intérêt concerne la manière dont les différentes blockchains interagissent les unes avec les autres. Grâce à l’utilisation de protocoles tels que Polkadot et Cosmos, les transactions entre réseaux peuvent être effectuées rapidement et de manière transparente. Cette interopérabilité améliore l’efficacité globale des systèmes blockchain, ce qui se traduit par une finalité plus rapide et plus fiable.