Analyse de recherche originale de Web3.com Ventures
0xPoissonlosophe
Introduction
La blockchain Sui est l'un des nouveaux projets majeurs de L1 utilisant le langage Move, et a attiré l'attention majeure des médias et des capitaux dans ses développements technologiques [1]. Comparé à de nombreuses autres nouvelles blockchains L1, en particulier avec Aptos, Sui dispose de tout un ensemble de conceptions expérimentales, d'innovations technologiques et de tokenomics uniques pour fournir une blockchain qui « évolue horizontalement » avec des avantages pratiquement illimités [2]. Dans cet article, je passerai en revue les principales avancées technologiques de Sui, ainsi que le modèle tokenomique unique du projet, avant de fournir une évaluation critique du potentiel de Sui en tant que chaîne L1 axée sur l'évolutivité.
Principes techniques Sui
Le projet Sui propose une grande variété d'innovations techniques qui visent toutes à optimiser la vitesse et le débit des transactions, en particulier pour les transactions peer-to-peer simples. Dans cette section, je me concentrerai sur trois des innovations technologiques les plus importantes : la modification du langage Move pour créer Sui Move, la gestion des « transactions simples » sans consensus et le moteur de consensus unique Narwhal-Tusk.
Mouvement Sui
Premièrement, contrairement à Aptos et à d’autres projets de langage Move qui reprennent directement le langage Move original de Meta Libra « prêt à l’emploi », Sui utilise sa propre version personnalisée du langage Move, Sui Move, pour écrire ses contrats intelligents. Move, en tant que langage de contrat intelligent basé sur les ressources et implémenté à l’aide de structures activées par des capacités, est naturellement optimisé pour l’exécution parallèle. Mais alors que le langage Diem-Move original a été développé avec un « système autorisé » à l’esprit où le contrôle d’accès était strictement appliqué, l’idée d’adoption massive de Sui nécessite un système beaucoup plus ouvert afin d’accélérer l’intégration. À cette fin, Sui Move crée des fonctions plus primitives, telles que la fonction de transfert, qui permettent une « création d’actifs de masse sans friction » [3].
Les autres modifications apportées par Sui au langage Move incluent un nettoyage des systèmes de typage de Move pour permettre une expérience de programmation beaucoup plus fluide. En autorisant les transferts et la propriété d'actifs typés natifs, les développeurs n'ont pas besoin d'utiliser des « modèles d'encapsulation » comme dans le langage Move traditionnel. L'optimisation du « typage » des ressources par Sui Move permet également de regrouper des actifs de types différents dans un conteneur d'actifs plus grand, étendant ainsi la fonctionnalité des types personnalisés et permettant une structure de polymorphisme plus propre [3].
Transactions simples à « signataire unique »
La gestion par Sui des transactions simples « à auteur unique » est sans doute l’innovation la plus importante du projet et le principal garant de l’évolutivité du projet. Les transactions à auteur unique, comme son nom l’indique, incluent les transactions blockchain courantes telles que les paiements peer-to-peer et les transferts NFT où un seul expéditeur est impliqué. Sui déclare qu’il « optimise les objets à auteur unique, permettant une conception qui renonce au consensus pour les transactions simples » [4]. Cela semble contradictoire avec les principes de conception de la blockchain – après tout, le consensus est l’étape cruciale pour garantir la sécurité des données envoyées sur la blockchain. Alors, comment Sui gère-t-il la sécurité des données sans consensus ?
L’essentiel ici est que Sui utilise un algorithme connu sous le nom de « Byzantine Consistent Broadcast », un algorithme plus simple qui élimine les frais généraux des approches de consensus traditionnelles, mais garantit toujours la sécurité et la vivacité dans des conditions conflictuelles byzantines (essentiellement l’exigence de sécurité standard pour le consensus). Cet algorithme est en fait assez similaire à l’algorithme Transport Layer Security (TLS) qui est traditionnellement utilisé par les pages Web pour établir une connexion sécurisée [5].
Dans un mécanisme de consensus traditionnel, l'expéditeur a recours à une approche de type « tirer et oublier », dans laquelle, après avoir soumis une transaction aux validateurs, l'expéditeur ne fait rien de plus avec la transaction et les validateurs font tout le travail [6]. En effet, les validateurs doivent vérifier que la transaction n'entre pas en conflit avec les autres transactions envoyées par d'autres clients. Mais dans le cas d'une simple opération « à auteur unique », nous savons déjà qu'il n'y aura pas d'autres écritures conflictuelles provenant d'autres expéditeurs. Par conséquent, nous pouvons décharger la charge de calcul du décompte des votes sur l'expéditeur, plutôt que d'utiliser les précieux calculs du validateur.
Plus précisément, les transactions simples passent par les quatre étapes suivantes [6] :
L'expéditeur envoie les données de transaction aux validateurs et conserve un enregistrement indiquant qu'il a envoyé cette transaction.
Les validateurs renvoient leurs votes (pondérés par la preuve d'enjeu) à l'expéditeur
L'expéditeur comptabilise tous les votes reçus par les validateurs et, une fois le seuil de validation franchi, crée un « certificat de vérification » qui est renvoyé aux validateurs.
Les valideurs reçoivent ce certificat, vérifient la validité et finalisent instantanément cette transaction.
Étant donné que les validateurs n'ont pas besoin de communiquer entre eux (comme dans le cas du consensus traditionnel), cet algorithme ingénieux permet aux transactions simples d'avoir des coûts de calcul très faibles pour les validateurs du réseau Sui, tandis que le mécanisme de certificat fournit également à ces transactions un niveau de robustesse assez élevé du côté de la sécurité.
Plus important encore, cet algorithme est hautement évolutif. Grâce à cet algorithme ingénieux, le réseau Sui n’a théoriquement pas de limite supérieure au nombre de transactions simples qu’il peut traiter. Étant donné que le calcul principal de décompte des votes des validateurs est effectué côté client, à mesure que de plus en plus de personnes utilisent le réseau Sui, les validateurs n’ont pas besoin de faire face à la même pression de calcul qu’Ethereum, Solana ou même Aptos (les utilisateurs font essentiellement le calcul eux-mêmes). C’est pourquoi les créateurs de Sui annoncent que la blockchain est qualitativement différente des autres blockchains dans la mesure où elle utilise une stratégie de « mise à l’échelle horizontale » [7].
Moteur de consensus Narwhal-Tusk
Bien entendu, bien que Sui puisse optimiser les transactions simples à auteur unique, il dispose également d’un mécanisme de consensus global plus « traditionnel » utilisé pour les transactions plus complexes et pour vérifier périodiquement l’état global de la blockchain. Ce moteur de consensus, qui s’appuie sur des structures de données graphiques (plus précisément DAG), est également un mécanisme de consensus de pointe en soi. Le moteur de consensus de Sui comporte deux composants principaux [8] :
Narval, le pool de mémoire de Sui, ou en gros un majordome gardant sous contrôle les transactions de consensus en attente
Tusk (et son prédécesseur Bullshark), des protocoles qui assurent l'ordonnancement des transactions consensuelles
Narwhal prend essentiellement un ensemble de transactions en attente et les « graphifie » pendant qu'elles attendent d'être traitées [9]. Au lieu de regrouper les transactions en blocs de confirmation comme dans un consensus de blockchain traditionnel, Narwhal va marquer les transactions avec un numéro de version, ainsi qu'avec des pointeurs vers les numéros de version des transactions précédentes, créant ainsi un graphe acyclique dirigé (DAG) qui est une sorte d'arbre de fichiers. Cette structure DAG est assez similaire à la notion de « blockweave » d'Arweave, qui transforme la structure unidimensionnelle de type LinkedList d'une « blockchain » en un graphe de type arborescence de fichiers afin de permettre un stockage plus efficace des données [10].
Tusk est également essentiellement une version modifiée du protocole de consensus HotStuff, optimisée pour la structure DAG fournie par Narwhal, axée sur la réduction de la communication en surcharge entre les validateurs du réseau. Lorsque Narwal et Tusk sont utilisés conjointement, ils peuvent atteindre jusqu'à « 160 000 tx/sec avec environ 3 secondes de latence » dans des conditions traditionnelles de tolérance aux pannes byzantines (BFT) [9]. Ainsi, l'efficacité des transactions Narwal-Tusk est déjà à la pointe de la technologie, même sans tenir compte de l'optimisation supplémentaire que Sui implémente pour les transactions à auteur unique à l'aide de l'algorithme Byzantine Consistent Broadcast mentionné ci-dessus.
Auto-tokenomique
En plus de disposer d’une multitude d’innovations techniques visant à optimiser la composabilité et l’évolutivité du réseau, Sui met également en œuvre un modèle de tokenomics unique qui prend en compte le coût du stockage sur le réseau [11]. Traditionnellement, les blockchains telles qu’Ethereum n’ont pas besoin de prendre en compte le coût du stockage des données sur le réseau, car le prix du « gaz » pour écrire des données sur la blockchain est très élevé, ce qui constitue un moyen de dissuasion naturel pour les personnes qui écrivent de grandes quantités de données sur le réseau. Cependant, dans le cas de Sui, la grande évolutivité du réseau signifie que les frais de gaz deviennent extrêmement bas, de sorte que les personnes peuvent effectivement vouloir stocker de grandes portions de données sur la chaîne.
Comme le montre le diagramme, le modèle tokenomics de Sui est essentiellement le modèle tokenomics traditionnel d’une chaîne de preuve d’enjeu, avec une touche supplémentaire de « fonds de stockage ». Alors, que résout le « fonds de stockage » ? Une blockchain est fondamentalement une structure de données uniquement en ajout, et doit garantir qu’une fois les données écrites sur la blockchain, elles y resteront toujours. Supposons que nous ayons deux utilisateurs, A et B. L’utilisateur A utilise Sui à sa création. Comme il n’y a pas beaucoup de « données héritées » que les validateurs doivent garder à l’esprit, l’utilisateur A peut bénéficier de frais de gaz très bas. D’un autre côté, l’utilisateur B n’utilise Sui qu’une fois que le réseau est arrivé à maturité et qu’il y a une quantité importante de données sur la chaîne. Comme les validateurs doivent entretenir toutes ces données héritées, l’utilisateur B doit payer des frais beaucoup plus élevés que l’utilisateur A. Le « fonds de stockage » est fondamentalement un moyen de résoudre ce problème, en obligeant l’utilisateur A à payer plus de frais afin que les deux utilisateurs puissent utiliser le réseau avec un niveau de frais comparable [12].
Le fonds de stockage de Sui est versé aux validateurs du système, ou à ceux qui stockent réellement les données de la blockchain et effectuent le « travail de maintenance » de la maintenance des données. À mesure que le travail de maintenance augmente, le paiement des validateurs augmentera également, de sorte que davantage de personnes seront incitées à devenir un validateur dans le système plutôt qu'un délégataire de jetons qui met en jeu la pièce et l'oublie [13]. À mesure que davantage de personnes deviennent des validateurs, la quantité totale d'espace de stockage disponible augmente également.
Le modèle tokenomics de Sui est donc spécifiquement conçu pour répondre à la question de « ce qui se passe ensuite » une fois qu’une évolutivité élevée est atteinte. Il s’agit d’un modèle tokenomics paradigmatique pour une chaîne hautement évolutive qui utilise la théorie des jeux pour garantir que les prix du gaz resteront relativement constants tout au long de la durée de vie de la blockchain.
Évaluation
Du Byzantine Consistent Broadcast au mécanisme de consensus Narwhal-Tusk en passant par le langage Sui-Move et le Storage-Fund Tokenomics, Sui est un projet qui présente des innovations majeures dans chaque partie d’un projet de blockchain, un statut unique même par rapport à d’autres nouvelles chaînes L1 telles qu’Aptos. Toutes ces innovations sont regroupées dans un récit cohérent – une optimisation de bout en bout pour l’adoption massive de la blockchain à l’échelle des médias sociaux modernes et d’autres projets Web 2.
Parmi toute cette gamme d’innovations techniques, le point fort technique de Sui reste peut-être sa limite supérieure « illimitée » pour les transactions à écriture unique (en raison de l’algorithme Byzantine Consistent Broadcast). Par conséquent, les projets qui exploitent fortement les transactions à écriture unique réaliseront certainement les plus grands gains d’évolutivité grâce à l’utilisation du réseau Sui.
Sui fournit plusieurs exemples de ces DApps « à auteur unique », notamment des transactions de jetons peer-to-peer régulières, un tableau d’affichage public, une messagerie privée et la création et la distribution massives d’actifs de jeu [14]. Essentiellement, l’optimisation des transactions à auteur unique signifie que les fonctions les plus courantes des applications de médias sociaux peuvent être intégrées à Sui sans aucun problème d’évolutivité, et que l’étendue complète des effets de réseau de ces applications de médias sociaux peut être mise en jeu grâce aux solutions d’évolutivité de Sui. Un exemple de cela est ComingChat, qui tente de créer un service de messagerie instantanée holistique, comme Telegram et WhatsApp avec intégration de portefeuille, prévoyant de se déployer sur Sui et Aptos [15].
De plus, les conceptions techniques de Sui sont également capables d’exploiter tout le potentiel des NFT en tant que produits de masse. D’emblée, Sui résout complètement le problème de pic de prix commun à la distribution massive de NFT sur Ethereum (comme avec BAYC). Mais au-delà de cela, en rendant la frappe de masse abordable et évolutive, Sui ouvre les vannes aux NFT qui ont une faible valeur intrinsèque, mais une forte utilité sociale. Des coupons sur la chaîne aux identifiants décentralisés, en passant par les cartes de crédit et les cartes d’embarquement, tout ce que Apple Wallet ou tout autre portefeuille physique peut contenir peut être mis sur la chaîne sous forme de NFT grâce aux solutions d’évolutivité de Sui.
En allant encore plus loin, Sui peut même agir comme une version blockchain permanente de MongoDB. Rappelons que les fonctionnalités du langage Sui Move permettent à Sui de définir et de traiter très clairement des « ressources » de différents types personnalisés, et autorisent un degré élevé de polymorphisme et de modularité. Ces fonctionnalités peuvent en fait être utilisées pour construire des artefacts de type MongoDB et permettent une nouvelle façon de stocker structurellement des objets sur une blockchain, avec toutes les garanties de sécurité et de permanence de la blockchain.
Je pense que la plus grande contribution de Sui dans ce domaine est la construction d’un modèle viable pour une blockchain L1 capable de gérer l’évolutivité de niveau Web 2. Plus important encore, je pense que le développement de Sui symbolise la maturité croissante du Web 3 et la confiance croissante dans le domaine quant à la promesse à long terme d’une échelle d’un milliard d’utilisateurs. En ce sens, peu importe si l’écosystème Sui est capable de prospérer à long terme, je pense que le projet lui-même, ainsi que sa vision innovante de la blockchain, représentent déjà un succès retentissant.
🐦 @0xfishylosopher
📅 9 novembre 2022
Un grand merci à Web3.com Ventures pour la consultation et le parrainage de cet article.
Références
[1] https://sui.io/resources-sui/raise-announcement/
[2] https://medium.com/mysten-labs/recap-7-21-sui-ama-unlocking-opportunities-on-sui-with-adeniyi-abiodun-f4fa96a15d7c
[3] https://sui.io/resources-move/why-we-created-sui-move/
[4] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works
[5] https://www.cloudflare.com/learning/ssl/transport-layer-security-tls/
[6] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works#simple-transactions
[7] https://boxmining.com/sui-blockchain/
[8] https://docs.sui.io/learn/architecture/consensus
[9] https://arxiv.org/abs/2105.11827
[10] https://www.arweave.org/technology
[11] https://docs.sui.io/learn/tokenomics
[12] https://docs.sui.io/learn/tokenomics/storage-fund
[13] Plus d'informations sur les délégants et les validateurs : https://coinguides.org/validators-delegators-staking/
[14] Une liste d'exemples d'applications à auteur unique : https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/
