La blockchain pourrait dépasser 100 000 transactions par seconde avec les bonnes mathématiques
Certains des systèmes distribués les plus avancés au monde tels que Halo 4, WhatsApp et LinkedIn – sans doute parmi les leaders mondiaux de la conception de réseaux – utilisent une preuve mathématique appelée « modèle d’acteur ».
De vastes institutions de traitement des paiements comme Visa et Mastercard l’utilisent également, ce qui ravive sans aucun doute les oreilles de toute personne qui pense que les crypto-monnaies sont une alternative viable aux solutions de paiement et de transfert de fonds existantes.
Le sharding est considéré comme l’un des nombreux Saint Graal de la cryptographie, car la division d’une blockchain en plusieurs réseaux plus petits, c’est-à-dire des fragments, libère le potentiel de séparer le trafic de manière holistique, plutôt que de traiter de vastes volumes de transactions en même temps au même endroit.
Le modèle d’acteur est irrésistiblement propice au sharding dans la blockchain, avec des principes techniques offrant un ajustement naturel à l’objectif d’une énorme évolutivité.
À proprement parler, la logique de ce modèle ne brise pas les normes de la blockchain à elle seule – mais une ingénierie innovante permet tout à fait de passer à 100 000 TPS (transactions par seconde) en utilisant les fondamentaux sous-jacents.
Ces fondamentaux fournissent un modèle très moderne pour les réseaux distribués.
Les pionniers de la technologie bénéficient souvent d’un avantage significatif, et il pourrait en être de même pour les ingénieurs utilisant des preuves mathématiques intelligemment adaptées pour une blockchain massivement évolutive.
Pourquoi le modèle d’acteur est si bon techniquement
Le modèle d’acteur a été introduit pour la première fois par Carl Hewitt en 1973 et a depuis été implémenté avec succès, comme dans la bibliothèque Akka utilisant le langage de programmation Scala et l’OTP (Open Telecom Platform) utilisant Erlang.
Au contraire, cela indique une preuve mathématique hautement adaptable.
lorsqu’Ericsson a mené l’adoption du modèle d’acteur en le déployant en tant que logiciel sur des routeurs matériels.
Pourtant, il est tout à fait possible que ce soit le début d’une révolution tranquille se terminant par l’adoption massive de la blockchain, et enfin, l’intégration de la technologie dans notre vie quotidienne.
Si tel est le cas, il est instructif d’apprendre exactement comment fonctionne le modèle d’acteur. Même ceux qui n’ont pas de solides bases en mathématiques ou même en informatique peuvent facilement comprendre la logique indubitable de l’appliquer à la blockchain.
Le modèle d’acteur stipule qu’un atome de calcul est un « acteur » appliqué à la blockchain, c’est-à-dire simplement le compte d’utilisateur.
ou dans de nombreux cas, un « contrat intelligent ». Dans chaque compte se trouve un identifiant unique – ou adresse de portefeuille – et des gestionnaires de données et de messages pour transmettre ces données.
Le rôle du compte lui permet de recevoir des messages, de modifier son état et de modifier son comportement (code) – ainsi que de générer (déployer) d’autres comptes.
Les comptes sont l’unité de calcul de base responsable de la communication, et sont donc chargés de déterminer comment traiter les transactions. Les comptes conservent en outre leur propre état privé, totalement isolés des autres comptes, ce qui constitue une aubaine pour la sécurité et la stabilité du réseau.
Le plus grand avantage principal réside peut-être dans l’évolutivité phénoménale d’une blockchain utilisant le modèle d’acteur, qui utilise pleinement la nature multiforme des comptes. Résoudre proprement le problème de mise à l’échelle
Envisager 100 000 TPS est difficile alors que les calculer de manière stable et sécurisée est une tâche colossale. Et un compte dans ce modèle est limité à l’envoi de jusqu’à 255 messages à d’autres contrats intelligents, ce qui, à première vue, implique une limite de TPS de seulement quelques centaines.
Une ingénierie intelligente, cependant, peut surmonter cette limite et dépasser la limite.
En utilisant un modèle récursif d’envoi de messages d’un compte singulier à lui-même – essentiellement en appliquant de manière répétée le processus de messagerie – la limite augmente de manière exponentielle jusqu’à des dizaines de milliers, voire plus.
Un seul message externe à un contrat intelligent donné peut générer un nombre énorme de messages de suivi contenant tous des transferts de jetons, des transferts NFT ou tout autre type de transaction sur blockchain.
Dans le modèle d’acteur, les développeurs sont capables de concevoir et de mettre en œuvre des contrats intelligents sans renoncer au contrôle de la communication, et même de la coordination, entre les nœuds d’un réseau décentralisé.
Cela pourrait signifier un énorme bond en avant dans le débat CeFi contre DeFi.
Un défi actuel dans l’espace est de trouver un compromis viable entre les principes décentralisés et de s’assurer que la technologie tient ses promesses – souvent en acceptant qu’il y aura un aspect centralisé et donc un point focal potentiel d’échec.
Tout change une fois le modèle d’acteur mis en place. Chaque compte a une adresse unique calculée de manière déterministe comme un hachage (stateInit), où stateInit désigne ses données initiales et les données contractuelles. Tout cela est regroupé dans une structure de données arborescente spéciale appelée « cellule TVM ».
Imaginez un compte nouvellement créé envoyant son premier message. Le message initial – ou la transaction – commence une chaîne qui peut croître de manière exponentielle en fonction des demandes de flux de données avec pour résultat une augmentation exponentielle de la capacité.
Comme un rhizome fini, un seul compte peut rencontrer plusieurs autres comptes sur la blockchain et envoyer des transactions entre eux. Le tout dans le but de créer un réseau évolutif massif capable de gérer, par exemple, la plus grande baisse de NFT (jeton non fongible) de l’histoire tout en traitant simultanément d’importants flux de capitaux et d’informations dans les industries traditionnelles.
Un réseau sécurisé et décentralisé est possible
Le déploiement en chaîne est fortement utilisé dans les systèmes de production composés de différents contrats intelligents qui doivent communiquer entre eux.
Tout contrat intelligent construit sur la logique du modèle d’acteur sur une telle blockchain – afin qu’il accepte un message externe ou interne – peut démarrer le processus d’envoi de transactions.
Un message de déploiement spécial peut être envoyé par un compte contenant le code et les données initiales, déclenchant ainsi le déploiement en chaîne d’un nouveau contrat intelligent.
Une blockchain extrêmement évolutive doit garantir que les contrats d’usine nouvellement déployés sont configurés de manière à garantir une concordance totale en matière de code.
Sinon, des sections de la blockchain sont exposées à des risques de sécurité et, dans le pire des cas, sont victimes d’acteurs malveillants qui codent des contrats intelligents pour agir d’une manière qu’ils ne sont pas censés faire.
L’utilisation du modèle d’acteur signifie simplement que lorsqu’un utilisateur s’inscrit, le nouveau compte devra envoyer des messages à un contrat intelligent. Sinon, leur compte ne pourra pas se déployer et devenir actif.
Cela permet d’aligner les nouveaux comptes sur tous les autres comptes de la blockchain, réduisant ainsi considérablement le risque que des attaquants conçoivent des contrats intelligents pour qu’ils se comportent de manière involontaire.
Un ensemble de règles pour les comptes sur la façon dont ils agissent les uns avec les autres offre donc la possibilité de traiter d’innombrables volumes de transactions tout en gérant les échecs avec élégance et sans jamais poser de risque pour le réseau.
Le modèle d’acteur existe depuis plusieurs décennies, alimentant tranquillement certains des meilleurs réseaux distribués au monde. Mais lorsqu’il est appliqué à la blockchain, il fournit une structure pour un calcul simultané efficace qui manque cruellement à l’industrie.
Pourtant, cela ne résout pas tous les problèmes – le consensus et finalement la puissance de calcul brute nécessitent des solutions tout aussi innovantes.
Christopher Louis Tsu est le CTO de la blockchain Venom Foundation et un entrepreneur chevronné avec 37 ans dans la technologie, au cours desquels il a fondé quatre start-up dans l’EDA, les outils d’automatisation de la conception électronique, la télévision numérique, les communications par satellite et la biotechnologie médicale.
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