Tresse: Améliorer la résistance à la censure d'Ethereum grâce à l'innovation technologique

Au fur et à mesure que la technologie blockchain évolue, la résistance à la censure est devenue une préoccupation majeure dans l’industrie. Depuis la mise à niveau de la fusion d’Ethereum, le secteur a activement recherché des solutions pour une résistance efficace à la censure dans le cadre du nouveau mécanisme de consensus. Dans ce contexte, Braid s’est imposé comme une solution prometteuse. Les derniers commentaires de Vitalik mentionnent que « le débat se concentre principalement sur FOCIL + APS contre BRAID », accompagnés de graphiques montrant l’ampleur des stakers Ethereum et des distributions de pools de minage BTC.

Graphique de répartition des stakers Ethereum et de partage des pools de minage BTC (Source: X)

Braid, proposé par Max Resnick lors de l'atelier de Paradigm à New York, est une méthode pour implémenter un parallélisme multi-blocs sur Ethereum visant à construire un système résistant à la censure. Cet article explorera l'origine de Braid, ses caractéristiques techniques et ses comparaisons avec d'autres solutions existantes pour fournir une compréhension plus professionnelle et approfondie, aidant les lecteurs à acquérir une compréhension multi-facettes du projet Ethereum Braid.

Contexte de la tresse

Bitcoin et Ethereum sont confrontés à un problème commun : la tendance à la centralisation des pools de minage et des nœuds de validation. Cette centralisation pourrait conduire à une attaque dans laquelle les pools de minage ou les nœuds de validation pourraient être légalement tenus de suivre les réglementations, bloquant ou censurant les transactions jugées illégales à leur contrôle.

Le graphique montre que Lido et Coinbase détiennent collectivement une part de 40,8 %. Si ces deux-ci devaient s'unir, ils pourraient potentiellement arrêter le réseau. Si plus de 10 % des fournisseurs de services de mise en jeu se joignent à eux, ils pourraient prendre le contrôle du réseau Ethereum. Avant de discuter des menaces de centralisation pour les nœuds, examinons comment fonctionne Ethereum sous le mécanisme de PoS.

Les transactions soumises par les utilisateurs via les interfaces d'applications décentralisées entrent dans le Mempool, une base de données des transactions en attente. À ce stade, les chercheurs utilisent des robots d'arbitrage pour analyser les transactions en attente dans le mempool, en combinant les transactions rentables en groupes ou en lots de transactions. Les constructeurs de blocs reçoivent ces transactions groupées des chercheurs, attachent des frais de traitement correspondants à ces lots, et préparent des offres. Les validateurs (proposants de blocs) sélectionnent l'option la plus rentable parmi les lots et les offres fournis, puis formulent et proposent de nouveaux blocs. Il subit des vérifications finales et une validation avant qu'un bloc ne soit ajouté à la chaîne.

MEV Supply Chain（Source: FlashBot）

Ce mécanisme conduit souvent à de fortes concentrations de « validateurs » ou de collusion potentielle à des fins malveillantes, augmentant ainsi le risque de censure et de contrôle du réseau. Braid est apparu en réponse à ces défis, dans le but de créer un cadre Ethereum résistant à la censure. Actuellement à ses débuts, l'idée principale de Braid est de rompre le contrôle d'un seul leader sur Ethereum grâce à des techniques telles que le traitement parallèle de plusieurs blocs, la sortie synchronisée et l'exécution différée. Cela garantit que les transactions peuvent se dérouler librement tout en maintenant l'équité du réseau Ethereum.

Caractéristiques techniques de Braid

Les principes de conception de Braid comprennent principalement trois points: modèle multi-proposant, sortie synchronisée et exécution différée.

Le réseau Ethereum renforce sa résistance à la censure dans le modèle multi-proposant en incorporant plusieurs proposants simultanés. Cette approche augmente considérablement le coût de l'intervention dans les transactions du système. De plus, grâce au mécanisme de sortie synchronisée, il garantit que tous les proposants prennent des décisions basées sur les mêmes informations, garantissant ainsi l'équité et la transparence du système.

De plus, la fonction d'exécution différée introduite dans le modèle permet à plusieurs auteurs de proposer des transactions avant de déterminer leur état final, améliorant ainsi la stabilité et la fiabilité de l'ensemble du réseau Ethereum. Cette conception améliore non seulement la fonctionnalité du système, mais offre également aux participants du réseau un niveau de confiance et de sécurité plus élevé.

Avantages de la tresse

Lors de l'atelier susmentionné, Max Resnick a comparé Braid à des solutions existantes telles que LMD-Ghost et Mysticeti.LMD-Ghost, une règle de choix de fork pour l'algorithme de consensus PoS CBC Casper, permet aux proposants de générer de nouveaux blocs à tout moment. Ces nouveaux blocs sont ajoutés à la chaîne ayant le poids le plus élevé, tel que déterminé par la règle de sélection de fork (garantissant la viabilité). Cependant, cette approche nécessite la maintenance locale d'un arbre de décision fortement ramifié pour gérer les problèmes de sélection de branches.

MysticetiD'autre part, il s'agit de l'algorithme de consensus adopté par la blockchain Sui. Il permet à plusieurs validateurs de proposer des blocs en parallèle, utilisant toute la bande passante du réseau et offrant une résistance à la censure. Ces caractéristiques des protocoles de consensus basés sur DAG ne nécessitent que trois rounds de messages pour valider les blocs du DAG, similaires à pBFT, et atteindre le minimum théorique. Les règles de validation permettent le vote et la certification des leaders de bloc, réduisant ainsi davantage la latence médiane et la latence de bout en bout. Les règles tolèrent également les leaders indisponibles (lorsqu'un nœud leader échoue, le système élit automatiquement un nouveau leader pour prendre en charge ses responsabilités) sans augmenter de manière significative la latence de validation.

LMD-Ghost (Source: Youtube）

Le modèle multi-proposant de Braid permet à la couche d'exécution d'Ethereum de collecter les transactions de bloc générées par toutes les sous-chaînes dans une fente, formant un bloc d'exécution. Ces transactions sont ensuite séquencées et exécutées selon des règles prédéterminées, réduisant la capacité d'une entité unique à manipuler les enregistrements de transaction. Un défi auquel cela fait face est la nécessité d'une règle de séquençage déterministe.

La conception de Braid n'introduit pas de rôles supplémentaires pour les incitations ou les pénalités, mais son mécanisme de «libération synchronisée» est difficile à mettre en œuvre, nécessitant la coordination de la synchronisation de plusieurs sous-chaînes et du traitement des données.

Jonahb, membre de l'équipe de Blockchain Capital,a soulignéun problème dans le mécanisme de la tresse: le mécanisme "pointe" a des exigences de liquidité, ce qui affecte l'expérience utilisateur. Les utilisateurs incluront deux valeurs de pointe (t, T) lors de la soumission d'une transaction. Si un seul proposant inclut une transaction, il recevra T; si plusieurs proposants incluent la transaction, ils se partageront t.

Bien que les utilisateurs n'aient besoin de payer que les frais de transaction, ils doivent disposer de fonds disponibles T pour s'engager de manière crédible envers le protocole et pouvoir payer les frais T. Par conséquent, les utilisateurs ont besoin de liquidités supplémentaires T pour effectuer des transactions. Par exemple, si un utilisateur souhaite vendre 5 millions de dollars d'ETH en raison de préoccupations concernant les taux d'intérêt à venir et évalue la résistance à la censure à 1 million de dollars. Cela pose des exigences de liquidité supplémentaires et vagues pour les participants, augmentant la valeur de la position, entravant ainsi l'expérience utilisateur de la finance on-chain.

Pour relever ce défi, Jonahb a suggéré deux solutions potentielles :

• Vérification de la liquidité après l'état final : Lors de la soumission d'une transaction, les utilisateurs doivent fournir une preuve de fonds suffisants pour payer T après l'achèvement de la transaction (par exemple, disposer d'un million de dollars de liquidités après la transaction). Cela permet aux utilisateurs d'effectuer des transactions en prouvant leur capacité de paiement future, même s'ils manquent de fonds. Cependant, cette méthode présente des défis : les initiateurs doivent prédire l'état final de la transaction, tandis que la plupart des transactions financières impliquent des états partagés (par exemple, plusieurs transactions utilisant le même solde de compte). Par conséquent, les initiateurs ont du mal à prédire l'état post-transaction avant de déterminer l'ordre des transactions. Cela nécessite la conception de preuves spécifiques pour différents types de transactions, limitant ainsi l'applicabilité pratique.
• Assurance anti-censure : Introduction des fournisseurs d'assurance tiers (fournisseurs CI) pour garantir T aux utilisateurs. Les utilisateurs paient des frais d'assurance rT, où r est calculé en fonction de la probabilité de censure de transaction. Cela soulage la pression sur les utilisateurs de préparer immédiatement de grandes quantités de fonds et permet à CI de rappeler aux utilisateurs les risques élevés de censure si T est trop faible. Cependant, la création d'un système de marché entre les utilisateurs et les fournisseurs CI prendra du temps.

En ce qui concerne la mise en œuvre spécifique, Braid utilise un modèle d'opération parallèle à plusieurs blocs et un protocole de consensus unifié pour garantir la cohérence et la coordination entre ces blocs. Cette approche favorise le traitement décentralisé des transactions, améliorant ainsi efficacement la résistance à la censure. De plus, Braid a développé un “Finality Gadget” pour gérer la finalité des transactions. Cette solution intègre et réordonne tous les ensembles de transactions on-chain, garantissant à la fois la finalité et la cohérence des transactions.

Braid en est encore à ses débuts en tant que proposition, et le marché doit encore valider sa mise en œuvre technique et son expérience utilisateur.

Tresse (Source: Youtube)

Malgré la floraison de nombreuses blockchains aujourd'hui, Ethereum, le pionnier des blockchains programmables, continue de poursuivre la décentralisation, la résistance à la censure et l'indépendance souveraine. Alors que de nouvelles technologies et des stratégies de réforme évoluent, nous restons optimistes et confiants quant à l'avenir de la technologie blockchain. En explorant et en équilibrant continuellement diverses solutions, nous pouvons nous assurer que le progrès technologique répond aux besoins actuels et s'adapte aux défis futurs.