DÉCOUVREZ LE BUZZWORD QUI AGITE ETHEREUM ET LE WEB3 : QU’EST-CE QUE C’EST ?
Le buzzword ! Celestia, Avail ou EigenLayer, sont parmi les nombreux projets proposant des couches de disponibilité des données, également appelées Data Availability Layers. En pratique, ces protocoles représentent une solution parmi d’autres pour améliorer la scalabilité des blockchains. Voyons ensemble ce qu’ils sont et comment ils fonctionnent.
L’ère des blockchains monolithiques
Bitcoin, ainsi que la plupart des blockchains de couche 1, sont considérées comme des blockchains monolithiques. En pratique, cela signifie que toutes les fonctions et opérations sont exécutées sur une seule et même chaîne.
En pratique, une blockchain monolithique gère trois principales composantes :
- L’exécution ;
- Le consensus ;
- La disponibilité des données.
Depuis la création des transactions jusqu’à leur inclusion dans un bloc et leur validation, toutes ces opérations sont gérées sur la couche principale de la blockchain.
Ainsi, dans ce type d’architecture, chaque nœud du réseau doit traiter l’intégralité des opérations.
Avec l’évolution rapide des cryptomonnaies, cette architecture a rapidement montré ses limites. Comme les blockchains monolithiques gèrent toutes les opérations sur la couche principale, cela entraîne des limitations, notamment en termes de scalabilité et de performances.
Face à ce défi, plusieurs pistes ont été explorées. Par exemple, la blockchain Solana a choisi de maximiser les performances.
Cependant, cette approche se fait au détriment de la décentralisation. En effet, puisque tous les nœuds du réseau doivent être capables de traiter toutes les opérations possibles, cela signifie que chaque nœud nécessite des ressources matérielles élevées, augmentant ainsi la barrière à l’entrée pour devenir un nœud opérationnel sur le réseau. Par conséquent, certains développeurs ont envisagé des architectures plus modulaires. L’objectif est de séparer les trois principales composantes d’une blockchain dans des couches spécifiques et dédiées.
L’avènement de l’architecture modulaire
À l’opposé de l’approche monolithique, où une seule couche gère toutes les opérations, certains développeurs ont opté pour une approche plus modulaire.
Ainsi, les différentes composantes de la blockchain sont divisées en strates distinctes. Chacune de ces strates est chargée de gérer l’une des trois composantes : l’exécution, le consensus ou la disponibilité des données.
Par exemple, lors de la transition vers le Proof of Stake, Ethereum est passé d’une blockchain monolithique à une blockchain à deux couches comprenant :
- Le layer d’exécution, responsable de l’exécution des transactions et des smart contracts ;
- Le layer de consensus, chargé de la coordination et de la validation des blocs.
Face à l’essor de cette architecture, certains développeurs ont envisagé une approche encore plus modulaire.
LE DÉFI DE LA DISPONIBILITÉ DES DONNÉES
Avant d’aborder en détail les couches de disponibilité des données (DA layers), il est crucial de comprendre le problème de la disponibilité des données.
Revenons à la base du fonctionnement d’une blockchain. Lorsqu’un nœud doit valider un bloc, il vérifie la validité de chaque transaction qui s’y trouve. Pour cela, il doit avoir accès aux détails de chaque transaction.
Il est donc essentiel que les détails des transactions soient accessibles à tous les nœuds afin qu’ils puissent valider les transactions. Cependant, exiger que tous les nœuds téléchargent toutes les données entraîne des limitations significatives en termes de scalabilité. Comme expliqué sur le site officiel d’Ethereum :
« La nécessité des données complètes des transactions pour la vérification indépendante des blocs est incontestable. Cependant, l’exigence imposée à tous les nœuds de télécharger l’intégralité des données de transaction constitue un obstacle à la mise à l’échelle. »
De plus, ce problème prend une nouvelle ampleur avec l’avènement des solutions de couche 2 et des rollups. En effet, les rollups doivent également rendre publiques les données des transactions se déroulant sur la couche 2. Ces données sont indispensables pour que tout observateur externe puisse vérifier la preuve d’état publiée par le rollup sur la couche 1.
Ainsi, des blockchains telles qu’Ethereum se retrouvent contraintes de stocker les données des transactions ayant lieu à la fois sur la couche 1 et sur la couche 2. Cela entraîne, sans surprise, des limitations en termes de scalabilité.
COUCHE DE DISPONIBILITÉ DES DONNÉES : LA SOLUTION AU STOCKAGE DES DONNÉES
Jusqu’à présent, la plupart des rollups ont utilisé la couche 1 d’Ethereum pour publier les données des transactions. Ainsi, Ethereum est considéré comme la couche de disponibilité des données pour la plupart des rollups.
Cependant, avec l’émergence des architectures modulaires, plusieurs projets ont surgi en proposant des blockchains spécialisées dans la gestion des données. Plutôt que de publier les données des transactions sur la couche 1, les rollups peuvent désormais utiliser ces solutions pour publier les données.
La mission de ces nouvelles couches est simple : vérifier que chaque bloc est ajouté par consensus et que de nouveaux blocs sont disponibles pour le réseau.
Parmi les projets les plus en vogue dans le domaine des couches de disponibilité des données, on retrouve Celestia, Avail ou encore EigenLayer. Chacune de ces solutions aborde le problème différemment et dispose de mécanismes spécifiques pour garantir la disponibilité des données.
LES INCONVÉNIENTS DES COUCHES DE DISPONIBILITÉ DES DONNÉES
Évidemment, comme toute solution technologique, les couches de disponibilité des données (DA Layers) ne sont pas exemptes d’inconvénients.
En effet, bien qu’elles améliorent effectivement la scalabilité, cela se fait souvent au détriment de la sécurité. En déplaçant les données hors de la couche 1, celles-ci et les rollups ne bénéficient plus pleinement de la sécurité d’Ethereum.
De plus, comme l’a souligné Vitalik Buterin en janvier dernier, les rollups qui utilisent une couche de disponibilité des données ne peuvent plus être qualifiés strictement de rollups, mais plutôt de validiums. Ainsi, chaque projet doit faire des choix en tenant compte des avantages et des inconvénients offerts par chacune des solutions.
De son côté, le réseau Ethereum se profile comme une couche de disponibilité des données améliorée pour ses solutions de couche 2. En effet, le 13 mars prochain, la mise à jour Cancun Deneb devrait être déployée sur le mainnet. Cette mise à jour introduira le Proto-Danksharding, une nouvelle méthode plus efficace pour stocker les données des solutions de couche 2 sur Ethereum.
