Introduction

À mesure que la technologie de la Blockchain évolue et innove, les récits modulaires remplacent progressivement les récits traditionnels de la Blockchain publique, devenant ainsi la tendance dominante dans le domaine de la Blockchain. Cette transformation a attiré l'attention de nombreux projets et investisseurs, entraînant une vague de solutions techniques et une course à la capture de parts de marché dans divers modules. Face à l'escalade de la concurrence dans la Blockchain publique, nous pourrions assister à la progression du terme "modulaire" vers le mainstream, apportant ainsi de nouveaux changements et opportunités à l'ensemble de l'industrie de la Blockchain.

Qu'est-ce que les récits modulaires?

Avec le développement continu de la blockchain (extension des fonctions, croissance de la base d'utilisateurs et augmentation des opérations on-chain), les données toujours croissantes ont commencé à submerger le réseau principal Ethereum. Alors que les performances d'Ethereum approchent de leurs limites, pour optimiser les performances, maintenir un avantage concurrentiel et prévenir l'attrition des utilisateurs, Ethereum a lancé une mise à niveau appelée Danksharding. Cette mise à niveau implique l'itération, la mise à niveau et l'externalisation de divers modules d'Ethereum pour faciliter la transition d'une chaîne unique vers une architecture en couches.

Expansion des données On-chain d'Ethereum

La traçabilité et la transparence de la blockchain sont dues au fait que chaque nœud complet a stocké toutes les données historiques, garantissant que chaque transaction dans le réseau peut être suivie et vérifiée. Cependant, avec le temps, la quantité de données dans le réseau blockchain a augmenté de manière géométrique, ce qui a entraîné une augmentation continue des coûts matériels et opérationnels des nœuds. Ethereum était initialement exploitée en tant que blockchain unique, avec toutes les tâches effectuées par les nœuds complets. Cependant, à mesure que l'écosystème Ethereum continue de se développer et de croître en taille, il est devenu nécessaire de rechercher des réformes pour accommoder le rythme de développement. Dans ce but, Ethereum a commencé une grande quantité d'exploration. Par exemple, les sidechains et Plasma ont été explorés, ainsi que les quatre principales solutions de couche 2 qui sont maintenant familières à tous.

La Demande de Scalabilité d'Ethereum

Le Développement Rapide de la Couche2

Lorsque les nœuds ne sont pas en mesure de gérer toutes les tâches sur la blockchain, il y a un besoin de scalabilité. L'explosion d'Ethereum dans le secteur DeFi a poussé la charge du réseau à des sommets historiques, avec des coûts de transaction élevés augmentant le seuil d'entrée pour les petits fonds, devenant un obstacle à l'attraction de nouveaux utilisateurs. En prenant les solutions de couche2 d'Ethereum comme exemple, il a externalisé la couche de contrat intelligent et la couche d'exécution à des projets de couche2 pour la collaboration. Dans ce modèle, les transactions sont distribuées au réseau de couche2 pour soumission et exécution, la chaîne principale d'Ethereum étant uniquement responsable de la vérification des contrats intelligents et du stockage des données. Cela réduit considérablement la redondance des données d'Ethereum et allège la charge du réseau. En même temps, ce modèle coopératif a également indiqué une nouvelle direction pour le développement d'autres chaînes publiques. Selon les données de L2beat, en mars 2024, 46 réseaux de couche2 ont lancé leur mainnet, avec plus de 34 réseaux de couche2 sur le point d'être lancés, presque doublant le nombre en six mois.

Source: L2Beat

Données de gains de couche 2

En prenant Arbitrum comme exemple, lorsqu'un utilisateur effectue un transfert sur la couche 2 d'Arbitrum, des frais correspondants sont engagés. Arbitrum, en tant que solution de couche 2, est responsable de l'exécution des transactions et de la collecte des frais d'exécution respectifs, tandis qu'Ethereum, en tant que chaîne qui confirme finalement la validité des transactions, facture également des frais. Cette partie des frais constitue la majeure partie des dépenses de la L2.

Selon les données de Tokenterminal, ARB a accumulé des revenus de frais au cours des trois derniers mois de 47,435 millions USD, avec des dépenses de 35,1 millions USD.

Source: Tokenterminal

S'engager pour une approche centrée sur le Rollup

L'expansion des réseaux de blockchain est généralement réalisée selon deux approches : l'extension horizontale via le sharding et l'extension verticale par stratification. L'approche par stratification est plus directe, les Rollups agissant en tant que couche d'exécution pour soulager la pression sur le réseau principal d'Ethereum. D'autre part, le sharding est considéré comme la direction ultime pour la scalabilité de la blockchain, englobant à la fois le sharding des données et le sharding des transactions. Le 20 décembre 2020, Ethereum s'est engagé dans une feuille de route orientée vers les couches et centrée sur les Rollups, se positionnant en tant que couche de règlement et couche de disponibilité des données pour les Rollups, avec pour objectif ultime la mise en œuvre du sharding des données. Cette méthode est connue sous le nom de « modularisation ». En adoptant une approche modulaire, Ethereum peut intégrer plusieurs couches, chacune avec des fonctions spécifiques, améliorant ainsi la scalabilité, l'efficacité et les performances globales.

Source: Vitalik.eth

Résumé

Dans sa quête de scalabilité, Ethereum a évolué vers une narratif d'expansion modulaire. Ethereum évolue progressivement d'une couche d'exécution à une couche de consensus, avec une feuille de route de développement centrée sur les Rollups qui transfèrent le fardeau des activités on-chain en off-chain. En déplaçant une partie de la charge computationnelle du réseau principal, cela accélère les vitesses de transaction, réduit les coûts et soulage la congestion du réseau, atteignant finalement la scalabilité des performances, consolidant sa position et fidélisant les utilisateurs.

Systèmes de Blockchain Intégrés vs Modulaires

Dans les premiers jours des plateformes blockchain, les mineurs étaient souvent appelés validateurs, responsables de maintenir le réseau blockchain. Cependant, chaque nœud est en réalité composé de plusieurs modules, chacun chargé de fonctions différentes telles que la collecte des transactions des utilisateurs, l'exécution des transactions, la mise à jour de l'état, la proposition de blocs et le vote sur les propositions. Cette configuration rationalisée et efficace forme la base de ce que nous appelons maintenant des systèmes blockchain intégrés.

Systèmes Blockchain Intégrés

Dans les systèmes blockchain intégrés traditionnels, il y a généralement quatre couches clés : la couche de contrat intelligent, la couche d'exécution, la couche de règlement et la couche de disponibilité des données. Toutes ces fonctionnalités sont mises en œuvre collectivement par une seule couche décisionnelle fondamentale. Cependant, cette structure unifiée présente certains défis. Comme la couche de prise de décision doit gérer une variété de tâches différentes et ne peut pas optimiser une seule fonction de manière indépendante, cette structure limite souvent la capacité du système.

Systèmes Blockchain Modulaires

La modularisation implique de découper les différentes fonctionnalités d'une blockchain en modules indépendants, chacun étant responsable d'une fonction spécifique. Les systèmes blockchain intégrés font référence à des réseaux blockchain où la couche de consensus, la couche de disponibilité des données, la couche de règlement et la couche d'exécution sont intégrées et fonctionnent ensemble. En revanche, les réseaux blockchain modulaires découplent ces couches et leur permettent de fonctionner en parallèle.

Source: Celestia

Selon Celestia, d'un point de vue des données, les blockchains publiques ont principalement besoin de compléter cinq tâches liées aux données :

1. Où les données sont-elles soumises? (Couche de contrat intelligent)
2. Où les données sont-elles traitées? (Couche d'exécution)
3. Où les données sont-elles vérifiées? (Couche de règlement)
4. Où les données sont-elles stockées? (Couche de disponibilité des données)
5. Où les données prennent-elles effet? (Couche de consensus)

L'essence de la modularisation consiste à transformer l'approche consistant à avoir une seule couche de prise de décision gérer le traitement des données en une méthode collaborative impliquant plusieurs parties. La recherche de Celestia indique que, tandis que l'approche intégrée est plus générale, l'approche modulaire est plus spécialisée.

Sources: Celestia

Pourquoi choisir la modularisation?

Limitations of Single-Chain Systems

Actuellement, la plupart des blockchains sont monolithiques, ce qui signifie qu'elles exécutent toutes les tâches comme un tout intégré. Des blockchains telles que Sui et Aptos relèvent de cette catégorie. Les blockchains intégrées ont exploré les possibilités d'utiliser la blockchain pour construire diverses nouvelles DApps. Cependant, une fois que les DApps commencent à être construites et utilisées sur ces chaînes, plusieurs problèmes deviennent apparents :

• Il n'est pas possible de construire tout ce que vous voulez sur n'importe quelle blockchain donnée.
• Le coût de la construction et de l'utilisation des DApps peut être prohibitivement élevé, rendant les DApps difficiles à soutenir.
• En raison du nombre limité de Transactions Par Seconde (TPS), seuls quelques contrats intelligents peuvent être exécutés.
• L'efficacité du processus de vérification est facilement contrainte par les ressources des nœuds, telles que la bande passante et le stockage.
• Le stockage de données sur chaîne peut augmenter de manière exponentielle au fil du temps, ce qui met à l'épreuve les exigences matérielles des nœuds.
• Les exigences matérielles du processus de vérification sur les nœuds deviennent de plus en plus exigeantes, ce qui conduit à moins de nœuds, endommageant la décentralisation et la sécurité de la blockchain.

Ces défis rendent l'utilisation de blockchains intégrées difficile.

Le Coût Élevé de l'Utilisation des Données

Selon un graphique montrant les frais payés par divers L2 pour publier des données sur Ethereum, les dépenses des L2 à cet égard sont importantes. Au 22 mars 2024, cette dépense a déjà dépassé 36,24 millions de dollars pour le mois en cours.

Source : Dune

Numia Data a publié un rapport intitulé "L'impact de la couche DA modulaire de Celestia sur les L2 Ethereum : un premier regard." Ce rapport compare les coûts nécessaires pour que différents L2 publient des callData sur Ethereum dans la seconde moitié de 2023 avec les coûts potentiels s'ils utilisaient Celestia comme couche DA. L'ampleur de cette différence montre qu'adopter la modularisation, similaire à Celestia, peut permettre d'économiser considérablement sur les frais de gaz L2.

Source de données :@numia.data/l'impact-de-la-couche-da-modulaire-de-celestia-sur-ethereum-l2s-un-premier-aperçu-8321bd41ff25">Medium

Caractéristiques de la Blockchain Modulaire

Sécurité partagée

Établir des validateurs est une étape cruciale lors de la création d'une blockchain. Cependant, toutes les chaînes ne peuvent pas trouver un ensemble de validateurs suffisamment large pour assurer la sécurité. Les chaînes qui dépendent de grands ensembles de validateurs bénéficient d'une sécurité élevée, tandis que celles qui dépendent d'ensembles plus petits ont une sécurité moindre. En construisant une chaîne publique de manière modulaire pour partager sa sécurité, le déploiement d'une nouvelle blockchain peut éviter de créer un nouvel ensemble de validateurs. Par exemple, Celestia fournit la disponibilité des données, ce qui facilite la vérification par les blockchains de la publication de leurs transactions. La sécurité partagée offre également un moyen évolutif et efficace pour l'écosystème de la blockchain.

Scalabilité

Les blockchains intégrées combinent la couche de contrat intelligent, la couche d'exécution, la couche de règlement et les fonctionnalités de la couche de disponibilité des données au sein d'une seule couche de prise de décision. Cette approche complique la création de blockchains et augmente les risques et la congestion du système car elle tente de gérer toutes les fonctionnalités au sein d'une seule couche. En revanche, les blockchains modulaires répartissent différentes fonctions sur des couches distinctes, améliorant la scalabilité de la chaîne. Par exemple, les L1 modulaires comme Celestia peuvent se concentrer sur la disponibilité des données (L1 peut concentrer toutes les ressources pour fournir des données aux L2, par exemple via des rollups).

Simplification de la Création de Blockchain

Lors du développement de nouveaux blockchains, les développeurs peuvent les créer plus rapidement grâce à une conception flexible et un développement modulaire. Cela signifie qu'ils peuvent choisir des modules fonctionnels adaptés en fonction des besoins et les étendre et les mettre à jour facilement si nécessaire, ce qui renforce la flexibilité et l'adaptabilité de la blockchain.

Flexibilité

La disposition des blockchains modulaires est plus flexible et variée que celle des blockchains monolithiques car elle permet aux développeurs de sélectionner, combiner et ajuster différents modules fonctionnels en fonction des besoins. Par rapport à une structure unique, les blockchains avec des conceptions modulaires peuvent mieux répondre aux besoins des différents utilisateurs et DApps, offrant ainsi une gamme plus large de fonctionnalités et de scénarios d'application.

En plus d'offrir une plus large gamme de fonctionnalités, les blockchains modulaires apportent également une plus grande efficacité et évolutivité aux développeurs. En décomposant les fonctionnalités de la blockchain en modules indépendants, les développeurs peuvent gérer et maintenir le système plus facilement et effectuer des mises à jour et des itérations rapides en cas de besoin. Cette flexibilité et cette personnalisabilité aident à améliorer les performances et la stabilité des blockchains, offrant ainsi une meilleure expérience utilisateur.

Conclusion

En 2024, la modularisation est sur le point de devenir le récit dominant. Ethereum, en tant que principale plateforme de contrats intelligents, prône le développement modulaire et explore continuellement des voies de développement centrées sur les Rollups pour relever les défis liés à la scalabilité et à l'efficacité de la blockchain. Cependant, malgré les nombreux changements positifs apportés par les blockchains modulaires, elles introduisent également de nouvelles préoccupations, telles que la nécessité pour les blockchains publiques d'être nécessairement modularisées. Alors que les développeurs apprécient les avantages des blockchains modulaires, ils devraient également explorer activement des solutions alternatives. La modularisation est une bonne solution actuellement mais pourrait ne pas nécessairement être la meilleure solution à l'avenir.