Bien que la technologie blockchain soit très prometteuse, sa plus grande faiblesse est son manque d'interopérabilité. Résultat : les différentes blockchains ne peuvent pas communiquer entre elles ni partager des données.
C’est ce que l’on peut appeler le problème de la « tour de Babel » de la blockchain. En raison de cette fragmentation, les utilisateurs doivent choisir entre plusieurs technologies incompatibles, ce qui empêche l’adoption massive des cryptomonnaies.
Quelle est la cause principale de ce problème ? Les blockchains sont des systèmes intrinsèquement cloisonnés, dotés de protocoles et de normes spécifiques, nécessitant un registre unique pour toutes les opérations.
La communication entre deux blockchains est comparable à la communication entre deux langues sans traducteur. Elles ne peuvent communiquer tant qu'elles n'ont pas établi un langage commun.
Cela signifie-t-il que nous ne devrions même pas essayer d'accepter que la cryptographie ne peut fonctionner comme un secteur unifié, car les blockchains manquent de communication ? La bonne nouvelle, c'est qu'il existe des techniques permettant de faciliter l'interopérabilité entre les réseaux blockchain.
Ces efforts semblent toutefois insuffisants à ce stade, et les développeurs devraient accorder plus d’attention à ce problème.
Étant donné qu’une grande partie de l’activité économique se déroule sur des réseaux isolés, il devient de plus en plus évident que le Web 3.0 a besoin de solutions d’interopérabilité inter-chaînes robustes, qui permettront aux jetons et aux données de circuler en toute sécurité à travers les blockchains.
Alors, de quelles manières les blockchains peuvent-elles interagir ? Voici quelques techniques d'interopérabilité courantes.
Chaînes latérales
Bien que les chaînes latérales soient souvent regroupées avec d'autres solutions de couche deux, elles en diffèrent en réalité. En général, les chaînes latérales se composent de deux blockchains différentes – la chaîne principale et la chaîne latérale – reliées par un protocole de communication inter-chaînes.
Grâce à eux, les actifs et transactions numériques peuvent être transférés du réseau principal de la blockchain vers une chaîne de blocs distincte. Ils peuvent ainsi être traités et vérifiés plus rapidement sans ralentir le réseau.
Les chaînes latérales sont comme votre trajet quotidien pour vous rendre au travail, où vous utilisez la voie réservée aux véhicules à occupation multiple et atteignez votre destination en une fraction du temps.
Parmi les exemples de plateformes sidechain, on peut citer MimbleWimble, le réseau PoA (preuve d'autorité) (qui fait désormais partie de l'écosystème Gnosis) et RSK axé sur la DeFi.
Relais
Les relais blockchain sont des systèmes intégrés aux blockchains qui peuvent valider et lire des événements et/ou des états dans d'autres blockchains.
Grâce aux relais, une blockchain peut vérifier les données d’autres réseaux blockchain sans avoir à s’appuyer sur des ressources tierces extérieures.
Cependant, il est très difficile de connecter des blockchains existantes qui ne partagent pas de caractéristiques similaires.
C’est comme essayer de construire un pont entre deux îles qui ont des terrains très différents – c’est peut-être possible, mais cela demande beaucoup d’efforts et de compétences pour établir la connexion.
Régimes notariés
Les transactions effectuées selon la méthode du notaire s'appuient sur un notaire tiers, qui gère le manque de confiance des parties. Le rôle du notaire est de vérifier les événements de la blockchain et de transmettre ces informations à une seconde blockchain.
Pour ce faire, le notaire doit être enregistré sur les deux blockchains – la source et la cible.
Un notaire à signature unique ou un notaire à signatures multiples peut être utilisé dans les régimes notariaux.
Un notaire à signature unique collecte les données de transaction d'une chaîne source et les valide avant d'initier une transaction sur une chaîne cible. On l'appelle également notaire centralisé.
Pour assurer une interopérabilité inter-chaînes avec une vitesse de transaction élevée, les systèmes de notaire à signature unique constituent une excellente solution. L'inconvénient de ce système est qu'il repose sur un organisme centralisé.
De plus, il est vulnérable aux défaillances et aux mauvais comportements des nœuds individuels.
Les notaires multi-signatures exigent qu'une demande inter-chaînes initiée par l'utilisateur un sur la chaîne source soit vérifiée avec succès par la majorité des nœuds/notaires. Une fois les signatures de plusieurs nœuds vérifiées, la transaction correspondante est ajoutée à la chaîne cible.
Pour tolérer les fautes byzantines, un algorithme de consensus tolérant aux fautes byzantines est utilisé, de sorte que les transactions inter-chaînes ne peuvent être traitées et transmises à une blockchain cible que si plus des deux tiers des notaires parviennent à un consensus et signent la transaction.
Les systèmes notariés sont utilisés par des plateformes telles que Herdius – une plateforme d’échange décentralisée – et Bifrost pour l’interopérabilité entre les blockchains.
Oracles
Essentiellement, un oracle est un agent qui transfère des données externes à la plateforme blockchain pour un traitement on-chain. Les oracles sont comme les facteurs de la blockchain, livrant des données off-chain aux contrats intelligents afin qu'ils puissent accomplir leur mission.
Grâce à des services d'oracle décentralisés, les données hors chaîne peuvent être intégrées à des contrats intelligents basés sur la blockchain, garantissant ainsi que plusieurs écosystèmes se réfèrent à la même source de vérité. Pour qu'un oracle soit efficace, il doit être fiable.
Certains des oracles les plus populaires du secteur sont Chainlink, Universal Market Access, API3, Band Protocol, Nest Protocol, XYO Network, iExec RLC et WINkLink.
Verrous temporels hachés
HTLC (Hashed TimeLock Contract) est une autre solution d'interopérabilité blockchain permettant de créer des contrats intelligents capables de modifier les canaux de paiement.
Le HTLC est essentiellement une implémentation de transactions limitées dans le temps dans le domaine de la cryptographie. La transaction est nulle si le destinataire ne fournit pas de preuve cryptographique de réception du paiement dans un délai déterminé.
Le Lightning Network de Bitcoin est une implémentation proposée des HTLC avec des canaux de paiement bidirectionnels qui permettent des paiements peer-to-peer sécurisés.
L’architecture des canaux de paiement permet à n’importe quel pair du réseau de payer n’importe quel autre pair, même s’ils n’ont pas de canal direct ouvert entre eux.
Ponts à chaînes croisées
Actuellement, les ponts inter-chaînes apparaissent comme une solution prometteuse pour permettre aux réseaux blockchain d’interagir.
Les ponts inter-chaînes sont conçus pour faciliter l'échange de données, d'actifs et de messages entre différents réseaux blockchain.
Les réseaux blockchain non natifs sont connectés via une connexion sécurisée, leur permettant de communiquer et d'effectuer des transactions entre eux, en partageant des ressources et des données arbitraires.
Il existe trois principaux types de mécanismes qui alimentent les ponts inter-chaînes.
Le mécanisme de « verrouillage et frappe » consiste à verrouiller des jetons sur la chaîne source dans un contrat intelligent, puis à frapper des versions enveloppées de ces jetons sur la chaîne de destination sous forme de jetons IOU, un actif numérique qui représente une dette entre les parties. En guise d'opération inverse, les jetons enveloppés sur la chaîne de destination sont brûlés pour débloquer leurs pièces de la chaîne source d'origine.
Le modèle « burn and mint » consiste à brûler un actif sur une blockchain tout en en frappant la même quantité sur la chaîne de destination. Cela signifie que les jetons sont détruits une fois pour toutes sur un réseau, puis un numéro correspondant est émis sur un autre. Le processus de gravure est généralement décrit comme une technique cryptographique visant à créer une preuve de transfert de jetons. De cette façon, les jetons sont assurés de leur abolition perpétuelle avant d'être transférés vers un autre réseau.
La méthode « verrouiller et déverrouiller » consiste à verrouiller le jeton de valeur sur un réseau et à le déverrouiller sur un autre. Ainsi, les jetons sont encapsulés sur une blockchain, protégés par un contrat intelligent, tandis que le coût est déverrouillé sur une autre blockchain. On parle généralement de système de fixation, dans lequel le ratio entre la valeur de verrouillage et la valeur de déverrouillage est déjà défini.
Parmi les principaux projets inter-chaînes figurent Polkadot, Blocknet, Cosmos et Wanchain, chacun axé sur un aspect différent de l'interopérabilité. Grâce à l'utilisation de parachaînes et de ponts natifs, Polkadot facilite l'interopérabilité entre des réseaux blockchain non interopérables.
Blocknet se concentre davantage sur la création d'un DEX (échange décentralisé) entre blockchains. Wanchain envisage un avenir où tous les actifs numériques seront stockés sur un réseau unique. Cosmos sert de base à la connexion de différentes blockchains via un protocole central.
D'autres ponts blockchain populaires incluent AnySwap, Binance Bridge et cBridge.
Ponts à jetons programmables
Les ponts inter-chaînes peuvent également être combinés avec des capacités de messagerie de données arbitraires, permettant de déplacer tout type de données entre les blockchains – pas seulement des jetons.
Ces ponts de jetons programmables combinent le pontage de jetons et la messagerie arbitraire, exécutant un appel de contrat intelligent une fois que les jetons sont livrés à la chaîne de destination.
Les fonctionnalités inter-chaînes telles que l'échange, le prêt, le jalonnement et le dépôt de jetons dans un contrat intelligent sur la chaîne de destination peuvent être facilitées à l'aide de ce type de pont.
C'est comme avoir un appareil de téléportation qui non seulement vous amène à un nouvel endroit, mais dépose également des ressources sur votre compte bancaire afin que vous puissiez les utiliser dès votre arrivée.
Ponts blockchain basés sur la confiance ou sans confiance
Les ponts blockchain sont intrinsèquement centralisés. Si un utilisateur souhaite convertir ses cryptomonnaies en une autre forme de cryptomonnaie par leur intermédiaire, il devra céder temporairement le contrôle de ces cryptomonnaies.
C'est comme échanger des devises étrangères dans une banque, où l'individu doit céder sa devise actuelle pour en recevoir une autre. Le taux de change peut être favorable, mais le contrôle des fonds est entre les mains de la banque.
Il existe également des ponts blockchain décentralisés qui offrent aux utilisateurs la possibilité de transférer des pièces à l'insu d'un tiers, mais ces services sont indépendants et ne sont pas toujours fiables.
Donc, si vous recherchez un moyen sécurisé de transférer des pièces, vous devrez trouver un pont auquel vous pouvez faire confiance – ou simplement construire le vôtre.
Les défis de l'interopérabilité de la blockchain
Les passerelles blockchain offrent de nombreux avantages, mais présentent également de nombreux défis. Il est essentiel de garantir la sécurité et l'intégrité de la passerelle elle-même, car elle constitue un lien de communication essentiel entre les deux réseaux.
De plus, chaque registre blockchain possède un modèle de confiance différent : certains sont pris en charge par des centaines de mineurs, et d’autres par seulement quelques-uns.
En transférant des informations d’un registre moins fiable vers un registre plus fiable, la blockchain la plus robuste peut être manipulée par des parties extérieures et compromise.
Si le pont est compromis, des acteurs malveillants pourraient accéder à des informations ou à des actifs sensibles.
Les pirates informatiques explorent en permanence les ponts blockchain existants à la recherche de vulnérabilités et parviennent souvent à les trouver. Environ 2,5 milliards de dollars ont été volés en 2021 et 2022 par des pirates informatiques exploitant les vulnérabilités des ponts.
La question de la finalité est également importante : la garantie que les fonds seront disponibles sur la chaîne de destination une fois qu’ils seront engagés dans la chaîne source.
Sans finalité, une transaction inversée sur la chaîne source, telle qu'une réorganisation de blocs, peut entraîner des problèmes sur la chaîne de destination, par exemple des jetons pontés non sauvegardés.
C'est similaire à la construction d'une arche : les deux côtés doivent être parfaitement synchronisés pour fonctionner. Si l'un des côtés est légèrement décalé, la structure entière s'effondrera.
Sans garantie de finalité, le pont entre les deux chaînes est tout aussi vulnérable à l’effondrement.
Réflexions finales
L'interopérabilité entre les blockchains offre de nombreux avantages. Grâce à des contrats intelligents interopérables, des secteurs comme la santé et le droit peuvent échanger des données entre blockchains privées et publiques, facilitant ainsi la création de plateformes Web 3.0 jusqu'alors inimaginables.
L’interopérabilité de la blockchain peut également permettre des transactions et des portefeuilles multi-jetons, améliorant ainsi l’expérience des utilisateurs de crypto-monnaie.
De plus, les industries et les entreprises utilisant la blockchain pourront transférer des données et de la valeur plus facilement si elles peuvent connecter leurs blockchains.
L’avenir de la technologie blockchain est déterminé par l’efficacité, l’efficience et la facilité d’utilisation des solutions d’interopérabilité blockchain.
Comme le dit le proverbe : « Traversez le pont quand vous y arrivez. »
Il n’existe rien de tel pour les développeurs de crypto, qui doivent construire ce pont pour l’avenir du Web 3.0 maintenant, comme je l’ai mentionné dans ma récente interview – plutôt que d’attendre un jour.
Et nous devons nous assurer que ce pont est solide et sécurisé. Sinon, nous nous retrouverons à naviguer sur les eaux troubles de la cryptomonnaie avec des requins.