Introduction

Dans le contexte du développement rapide de l'économie numérique, la technologie de la blockchain, en tant que représentant des mécanismes de confiance décentralisés, pénètre progressivement des secteurs tels que la finance, les chaînes d'approvisionnement et les soins de santé. Cependant, les systèmes de blockchain traditionnels, souvent basés sur des architectures linéaires uniques, y compris les blockchains Turing-complètes comme Ethereum, sont de plus en plus incapables de répondre à la demande croissante du marché. Ils sont confrontés à des défis majeurs en termes de scalabilité et de vitesse de traitement des transactions. La technologie de parallélisation de la blockchain a émergé pour résoudre ces problèmes, en permettant le traitement simultané de plusieurs transactions.

Modèle d'exécution parallèle pour la transaction de contrat intelligent de blockchain (Source: jos.org）

La blockchain parallèle introduit une conception de traitement parallèle au sein de la blockchain, permettant le traitement simultané de plusieurs transactions ou contrats intelligents plutôt que séquentiellement. Ce mécanisme permet au réseau blockchain de gérer plus de transactions en même temps, augmentant considérablement le débit et réduisant la latence des transactions, devenant ainsi une solution essentielle pour répondre aux demandes d'applications à grande échelle.

Cet article aborde les principes fondamentaux de la parallélisation de la blockchain, analyse ses avantages et ses défis dans les applications pratiques. Il présente l'exploration et la pratique des principaux projets en technologie de parallélisation, dans le but de fournir des perspectives précieuses pour le développement futur de la technologie blockchain.

Stratégies de mise en œuvre technique

L'exécution parallèle, une technique qui permet à plusieurs tâches de s'exécuter simultanément, a été largement utilisée dans des domaines tels que le traitement des données et le rendu graphique. L'introduction de ce concept dans les systèmes de blockchain réduit efficacement les temps de traitement des transactions et répond aux exigences croissantes en matière de puissance de calcul.

Il existe différentes méthodes pour mettre en œuvre un traitement parallèle. Certains projets de blockchain se concentrent sur l'exécution parallèle de contrats intelligents, tandis que d'autres visent la parallélisation de la vérification des transactions et des mises à jour d'état. Cependant, chaque méthode fait face à des défis techniques spécifiques lorsqu'elle cherche à améliorer l'efficacité du réseau, avec des détails d'implémentation dépendant de l'approche choisie.

Exécution parallèle par rapport aux chemins d'exécution traditionnels (Source: foresightnews.pro）

Accès étatique / Modèle optimiste

La plupart des blockchains avec des capacités d'exécution parallèle reposent sur deux méthodes populaires : la méthode d'accès à l'état et le modèle optimiste.

La méthode d'accès à l'état est une approche stratégique qui identifie de manière proactive quelles transactions peuvent accéder à des parties spécifiques de l'état de la chaîne de blocs, permettant ainsi à la chaîne de blocs de désigner des transactions indépendantes. En revanche, le modèle optimiste suppose que toutes les transactions sont indépendantes, ne vérifiant cette hypothèse qu'a posteriori et apportant des ajustements si nécessaire.

Dans le modèle d'accès à l'état, l'exécution des transactions utilise généralement une stratégie de contrôle de concurrence optimiste, en supposant que les transactions ne sont pas en conflit. Les annulations ne se produisent que lorsque des conflits se produisent réellement. Cette méthode améliore le débit des transactions et améliore l'expérience utilisateur, bien qu'elle nécessite un mécanisme de détection de conflit précisément conçu pour garantir la cohérence des données et la sécurité du système.

Architecture de Sharding

Le sharding est l'une des solutions les plus courantes pour paralléliser les blockchains. Son idée principale est de diviser le réseau blockchain en plusieurs fragments, permettant à chaque fragment de traiter indépendamment les transactions et les données. Cette conception améliore considérablement la capacité de traitement du réseau et la scalabilité, en résolvant le goulot d'étranglement des performances des blockchains traditionnelles. Les projets actuels qui utilisent la technologie de sharding comprennent Ethereum 2.0, Zilliqa, NEAR Protocol et QuarkChain. Ces projets résolvent efficacement les problèmes de scalabilité des blockchains grâce au sharding, améliorant l'efficacité du réseau.

Lorsqu'elle est appliquée aux applications de blockchain, la technologie de sharding est généralement mise en œuvre selon les trois méthodes suivantes :

Comme nous pouvons le voir, la technologie de sharding peut partitionner efficacement les transactions. Bien que chaque méthode de sharding ait ses propres avantages pour améliorer la scalabilité, elles sont toutes confrontées au défi commun de la communication entre les shards. Un raffinement continu des algorithmes de cohérence des données est nécessaire pour garantir la performance globale du système.

Prendre le sharding dynamique de TON comme exemple

Dans une architecture blockchain fragmentée, TON (The Open Network) se démarque par sa conception de « dynamic sharding ». À l’aide du « paradigme de partitionnement infini » (ISP), TON peut ajuster le nombre de partitions de manière flexible pour répondre aux demandes du réseau en temps réel, ce qui permet une gestion efficace des partitions. Cette architecture présente un potentiel de performance important, permettant à TON de maintenir des performances élevées tout en gérant de gros volumes de transactions et en résolvant les problèmes d’évolutivité auxquels les blockchains traditionnelles sont confrontées.

La structure de sharding de TON est composée de quatre niveaux de chaînes :

1. AccountChain: Une chaîne de transactions liée à un compte spécifique. Généralement un concept virtuel, l'AccountChain fournit un enregistrement de transaction indépendant pour chaque compte, garantissant un ordre enchaîné et une cohérence d'état selon des règles spécifiques.
2. ShardChain: Une collection de plusieurs AccountChains, principalement responsable du traitement des transactions et des données. L'indépendance de chaque ShardChain permet à chaque fragment de maintenir son état de transaction indépendamment.
3. WorkChain : Composé de plusieurs ShardChains avec des règles personnalisables. Par exemple, une chaîne de travail basée sur EVM peut être créée pour prendre en charge des environnements de contrats intelligents spécifiques. La flexibilité des WorkChains permet aux utilisateurs d’adapter la structure de la chaîne à des besoins spécifiques, bien que leur création nécessite un processus de gouvernance strict.
4. MasterChain : La chaîne centrale du réseau TON, fournissant la finalité pour toutes les ShardChains. Une fois que le hachage de bloc d’une ShardChain est fusionné dans le bloc MasterChain, il devient immuable.

La structure de sharding unique de TON prend en charge le traitement parallèle à travers plusieurs chaînes, avec une coordination efficace réalisée grâce à la MasterChain (Source:OKX)

En pratique, TON ajuste dynamiquement le nombre de fragments pour répondre aux changements de charge du réseau. Le nombre de ShardChains augmente ou diminue automatiquement en fonction de la charge actuelle, permettant au réseau de fonctionner efficacement : lorsque la charge augmente, TON affine les fragments pour gérer plus de transactions ; lorsque la charge diminue, les fragments se fusionnent pour économiser les ressources. Grâce au paradigme de fragmentation infinie, TON peut prendre en charge un nombre presque illimité de fragments, atteignant théoriquement 2 à la puissance de 60 WorkChains. De plus, TON s'adapte en créant automatiquement plus de fragments dans les régions connaissant une fréquence de transaction accrue, améliorant l'efficacité de traitement.

La conception de sharding dynamique dépend fortement de la communication inter-chaînes. Pour cela, TON a introduit l'algorithme de routage hypercube. Basé sur une topologie de haute dimension, cet algorithme attribue un identifiant unique à chaque nœud WorkChain, permettant le transfert d'informations entre les chaînes via le chemin le plus court, répondant ainsi aux besoins de routage dans un environnement sharding à grande échelle. De plus, TON a développé le « Routage Hypercube Instantané », qui exploite le nœud racine du trie de Merkle pour fournir une preuve de routage, simplifiant les messages complexes inter-chaînes et améliorant l'efficacité de la communication.

Combinaison avec le mécanisme de consensus PoS

Par rapport au mécanisme traditionnel de preuve de travail (PoW), le mécanisme de preuve d’enjeu (PoS) sélectionne les nœuds avec plus de jetons pour participer au consensus, réduisant ainsi la concentration de la puissance de calcul et minimisant la concurrence et la consommation d’énergie entre les mineurs. Cela améliore l’efficacité tout en assurant la sécurité et la décentralisation du système. La combinaison de PoS et de sharding d’Ethereum 2.0 est un exemple classique de cette technologie.

Plus précisément, Ethereum 2.0 divise le réseau en plusieurs fragments et utilise le mécanisme de consensus PoS pour attribuer des tâches à plusieurs validateurs, chaque validateur étant responsable de la vérification des transactions au sein d'un fragment, augmentant considérablement le débit. PoS réduit également le risque pour un seul validateur de prendre un contrôle excessif en sélectionnant aléatoirement les validateurs, renforçant ainsi la nature décentralisée du réseau blockchain. En ce qui concerne la sécurité, la validation de chaque fragment est gérée par des groupes de nœuds différents, de sorte qu'un attaquant devrait contrôler plusieurs fragments pour lancer une attaque, ce qui rend plus difficile la réalisation d'une attaque à 51%. Ce mécanisme de protection multicouche améliore la sécurité du réseau.

De même, le protocole NEAR [2] combine également la technologie PoS et de sharding. Grâce à son protocole "Nightshade", NEAR intègre le consensus PoS dans une conception de blockchain parallélisée, augmentant ainsi l'efficacité tout en permettant à chaque fragment de ne maintenir que sa propre partie de l'état. Cela garantit non seulement la cohérence du réseau mondial, mais renforce également la sécurité du système.

Parallélisme basé sur le calcul

L'exécution parallèle basée sur le calcul est un concept relativement nouveau qui vise à optimiser l'efficacité de traitement de la blockchain en décomposant des tâches computationnelles complexes en unités plus petites pour une exécution parallèle. Bien que ce modèle innovant n'ait pas encore été largement adopté, son impact révolutionnaire potentiel est remarquable.

En pratique, les calculs complexes sont distribués à différents nœuds pour une exécution parallèle, et les résultats sont agrégés après que chaque nœud a terminé ses calculs. Cette approche améliore l'efficacité computationnelle, réduit la latence des transactions et convient bien aux applications intensives en calcul. Cependant, la mise en œuvre de cette méthode présente plusieurs défis, tels que garantir l'efficacité de la communication entre les nœuds et parvenir à une cohérence finale des résultats computationnels.

Deux Études de Cas Importantes

Dans l’évolution de la technologie blockchain, Ethereum 2.0 et Polkadot apparaissent comme deux exemples pionniers. Ces projets sont à l’avant-garde de la résolution des défis critiques dans l’espace blockchain, à savoir l’évolutivité, la sécurité et la durabilité. Plongeons dans une analyse détaillée de ces deux cas révolutionnaires.

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 (Eth2) est une mise à niveau majeure du réseau Ethereum 1.0 qui vise à améliorer l’évolutivité, la sécurité et la durabilité. L’exécution parallèle est un élément clé pour atteindre ces objectifs.

En passant du mécanisme de preuve de travail (PoW) au mécanisme de preuve d'enjeu (PoS), Ethereum 2.0 introduit le sharding, divisant l'ensemble du réseau blockchain en plus petits "shards". Chaque shard peut traiter et vérifier indépendamment les transactions, augmentant considérablement le débit global. De plus, Ethereum 2.0 permet à chaque shard de maintenir son propre état indépendant, renforçant ainsi l'efficacité de l'exécution parallèle et réduisant la charge sur la chaîne principale, permettant ainsi un traitement des transactions plus efficace. Enfin, Ethereum 2.0 intègre un mécanisme efficace de communication entre les shards pour assurer la cohérence des données et l'interaction entre les différents shards, ce qui est essentiel pour prendre en charge des applications décentralisées complexes [3].

Grâce au traitement parallèle, Ethereum 2.0 devrait augmenter considérablement la vitesse de traitement des transactions, répondant efficacement à la demande croissante des utilisateurs et aux divers scénarios d'application, notamment dans des secteurs tels que la DeFi et les NFT. En résumé, en introduisant l'exécution parallèle, Ethereum 2.0 réalise non seulement une avancée technique, mais établit également une base plus solide pour la croissance des applications décentralisées, améliorant l'adaptabilité du réseau Ethereum dans le futur.

Illustration du partitionnement des données Ethereum 2.0 (Source :sohu.com)

Polkadot

Polkadot est un protocole de réseau multi-chaînes innovant conçu pour permettre l’interopérabilité et l’évolutivité entre les blockchains. En tant qu’architecture multi-chaînes hétérogène, Polkadot se compose d’une « chaîne de relais » centralisée et de plusieurs « parachains » indépendantes. Chaque Parachain peut avoir sa propre gouvernance et son propre modèle économique, permettant aux différentes blockchains de communiquer et de partager efficacement les données.

La conception de Polkadot exploite un mécanisme de sécurité partagé, garantissant que toutes les parachaines bénéficient de la sécurité fournie par la chaîne de relais, réduisant ainsi la charge de sécurité sur chaque parachaine individuelle. De plus, Polkadot utilise une technologie d'exécution parallèle, permettant à plusieurs parachaines de traiter des transactions simultanément, augmentant ainsi considérablement le débit global du réseau. Cette capacité de traitement parallèle permet à Polkadot de gérer efficacement les demandes de transaction croissantes, notamment dans les scénarios d'application complexes tels que la DeFi, les NFT et autres [4].

Le mécanisme de passage de messages inter-chaînes (XCMP) de Polkadot permet une interaction transparente entre différentes Parachains, offrant aux développeurs une plus grande marge de manœuvre pour l'innovation. Grâce à XCMP, les développeurs peuvent créer des applications décentralisées interconnectées, favorisant ainsi la croissance de l'écosystème.

Structure d'interopérabilité Polkadot (Source:Qu'est-ce que Polkadot? Une brève introduction - ImmuneBytes)

Comparaison des fonctionnalités

Ethereum 2.0 VS. Polkadot (Source du tableau: gate Learn)

Solutions alternatives

Relever les défis de l’évolutivité de la blockchain reste un domaine de recherche clé. En plus de la technologie d’exécution parallèle, plusieurs solutions alternatives pour l’évolutivité méritent d’être explorées.

Solutions de couche 2

Les solutions de couche 2 (L2) sont spécifiquement conçues pour étendre la capacité de la blockchain. Elles fournissent essentiellement une couche d'exécution indépendante, composée généralement de deux parties : un réseau de traitement des transactions et des contrats intelligents déployés sur la blockchain sous-jacente. Les contrats intelligents gèrent les litiges et relaient les résultats de consensus du réseau L2 à la chaîne principale pour validation et confirmation.

Les solutions de couche 2 offrent des avantages et des caractéristiques techniques distincts. Tout d’abord, ils améliorent considérablement l’évolutivité, car les transactions n’ont pas besoin d’être confirmées individuellement sur la chaîne principale. L2 peut gérer un volume de transactions plus élevé, ce qui réduit la congestion sur les réseaux de couche 1 (tels qu’Ethereum et Bitcoin) et réduit considérablement les frais de transaction grâce au traitement hors chaîne. Bien que la plupart des opérations se déroulent hors chaîne, L2 s’appuie toujours sur la sécurité de la chaîne principale, garantissant que les résultats finaux des transactions sont à la fois fiables et immuables.

Les solutions L2 courantes incluent les canaux d’état, les cumuls et le plasma. Les canaux d’état permettent à plusieurs participants d’interagir fréquemment hors chaîne, en ne soumettant l’état final à la blockchain qu’à la fin ; Le Lightning Network de Bitcoin en est un exemple typique. Les cumuls, qui sont actuellement la solution L2 la plus largement adoptée, sont divisés en cumuls optimistes et en cumuls zk : les cumuls optimistes supposent que les transactions sont valides à moins qu’elles ne soient contestées, tandis que les cumuls zk utilisent des preuves à divulgation nulle de connaissance pour garantir l’exactitude des transactions lorsque les données sont soumises. Plasma est un framework permettant la création de sous-chaînes multicouches, chacune capable de gérer de nombreuses transactions.

Vue d’ensemble des solutions de couche 2 (Source : blackmountainig.com)

Améliorer les mécanismes de consensus

L'amélioration des mécanismes de consensus est également une approche efficace pour améliorer la scalabilité de la blockchain. Cela implique l'introduction d'algorithmes de consensus plus efficaces (comme la preuve d'enjeu (PoS) et la tolérance aux fautes byzantines (BFT)) pour augmenter la vitesse de traitement des transactions. Comparés au traditionnel Proof of Work (PoW), ces nouveaux mécanismes de consensus sont plus rapides dans la confirmation des transactions et réduisent considérablement la consommation d'énergie, ce qui est plus conforme aux exigences de développement durable.

De plus, ces mécanismes accélèrent le processus de consensus en déterminant les générateurs de blocs en fonction de facteurs tels que les tokens détenus par les nœuds validateurs. Cependant, malgré les nombreux avantages de l’amélioration des mécanismes de consensus, la transition des mécanismes existants vers de nouveaux s’accompagne souvent de défis et de risques techniques, en particulier des problèmes de compatibilité et d’instabilité du système pendant la période de transition. Certains mécanismes de consensus peuvent également conduire à une centralisation du pouvoir, créant un phénomène de « riche s’enrichir », menaçant potentiellement le principe de base de la décentralisation de la blockchain. Néanmoins, pour les réseaux blockchain ayant des exigences élevées en matière d’efficacité de traitement des transactions et de consommation d’énergie, l’amélioration des mécanismes de consensus reste une solution d’évolutivité intéressante à explorer.

Mécanismes de consensus PoW vs PoS (Source: blog.csdn.net）

Optimisation des paramètres de bloc

L’optimisation des paramètres de bloc implique d’ajuster des paramètres clés tels que la taille et le temps de bloc pour améliorer la capacité de traitement et la réactivité de la blockchain. Cette approche offre des améliorations rapides des performances, est relativement simple à mettre en œuvre et présente de faibles coûts de mise en œuvre, ce qui la rend bien adaptée aux scénarios nécessitant une réponse rapide, tels que la gestion des pics de trafic ou des pics de transactions à court terme.

Cependant, ne compter que sur les ajustements des paramètres a souvent un impact limité, et équilibrer les performances du réseau avec la stabilité est essentiel. Des changements excessifs ou extrêmes des paramètres peuvent provoquer une congestion du réseau ou des conflits dans le mécanisme de consensus. Par conséquent, l'optimisation des paramètres de bloc est généralement adaptée aux scénarios exigeant des performances à court terme, comme répondre rapidement aux fluctuations du marché.

Chaque solution de scalabilité est la mieux adaptée à différents cas d'utilisation. Lors du choix de la solution de scalabilité appropriée, les décideurs doivent s'assurer que les solutions sélectionnées peuvent se compléter mutuellement, offrant à l'industrie un chemin de scalabilité plus flexible et efficace.

Comparaison de solutions

Comparaison des différentes solutions de mise à l’échelle (Source du tableau : gate Learn)

Récapitulatif des avantages

Augmentation du débit

Comparé aux modèles de traitement séquentiel traditionnels, les réseaux de chaînes parallèles peuvent atteindre des vitesses de traitement de transaction (TPS) jusqu'à 100 fois supérieures à celles du traitement séquentiel. Par exemple, l'architecture SeaLevel de Solana [6] peut gérer plus de 50 000 TPS dans des conditions optimales. Bien que la vitesse réelle puisse varier en fonction de la demande du réseau, cette performance dépasse de loin celle des blockchains traditionnelles.

La scalabilité horizontale efficace est devenue essentielle avec la croissance rapide du trafic réseau. Les blockchains parallèles introduisent un traitement parallèle multi-thread, donnant aux réseaux blockchain la capacité de s'échelonner en fonction de la demande croissante des utilisateurs. Cela est particulièrement bénéfique dans les applications de transactions à haute fréquence telles que les jeux et les chaînes d'approvisionnement, où la conception parallèle permet un traitement décentralisé des tâches pour maintenir la stabilité du système et la rapidité de réponse, répondant aux exigences de débit des applications à grande échelle.

Chemin de traitement parallèle Solana (Source : blog.slerf.tools）

Latence réduite

Le traitement parallèle des transactions indépendantes réduit considérablement le délai entre la soumission et l'exécution des transactions, ce qui est très précieux dans le traitement des données en temps réel. Dans les scénarios nécessitant une réponse rapide, tels que la finance décentralisée (DeFi), la confirmation en temps réel des transactions améliore non seulement l'expérience utilisateur, mais réduit également les risques de transaction et la pression sur la charge du système liée aux retards.

Par exemple, le modèle d’exécution parallèle de Sui introduit un mécanisme innovant permettant aux transactions simples, qui ne nécessitent pas de consensus complexe, de contourner le mécanisme de consensus, ce qui réduit considérablement les délais de confirmation. Par rapport au traitement série traditionnel, cette conception parallèle prend en charge l’exécution des transactions en temps réel, ce qui est essentiel pour maintenir la stabilité du système et une expérience utilisateur fluide.

Au fur et à mesure que les protocoles de communication inter-chaînes et les nouvelles technologies d’exécution parallèle continuent d’évoluer, les réseaux blockchain atteindront des modes de fonctionnement plus efficaces. Une faible latence et un débit élevé deviendront également des indicateurs cruciaux de la compétitivité du marché.

Utilisation optimisée des ressources

Dans les blockchains traditionnelles, où les transactions sont traitées séquentiellement, la plupart du temps, un seul nœud effectue des opérations tandis que les autres nœuds attendent, ce qui entraîne une inactivité des ressources. La technologie parallèle permet à plusieurs validateurs et cœurs de processeur de travailler simultanément, brisant le goulot d'étranglement de traitement d'un seul nœud et maximisant l'efficacité des ressources réseau.

Cette optimisation de l’utilisation des ressources permet non seulement d’éliminer les « périodes d’inactivité » pendant le traitement des transactions, mais aussi d’améliorer considérablement les performances globales du réseau, en particulier dans des conditions de charge élevée, ce qui permet au réseau de traiter davantage de demandes de transaction avec une latence réduite.

Réduction des coûts de transaction

Contrairement au traitement séquentiel traditionnel, l'exécution parallèle permet une exécution des transactions transfrontalières plus flexible et efficace grâce à une gestion de marché affinée et une allocation optimisée des ressources, réduisant ainsi de manière significative la charge computationnelle pour l'exécution de contrats intelligents et donc diminuant les frais de gaz. Cette conception maximise l'utilisation des ressources du réseau et évite le gaspillage de ressources computationnelles causé par l'attente de tâches individuelles.

Avec une distribution de charge rationnelle, les ressources sont allouées de manière efficace, de sorte que les validateurs et les nœuds de traitement n'ont pas besoin de gérer des données redondantes, ce qui se traduit par un environnement de transaction de blockchain plus économique pour les développeurs et les utilisateurs.

Explication de l'exécution parallèle sur les médias sociaux de Sei Network (Source : x）

Analyse des risques

Risques de sécurité

Le sharding divise la blockchain en plusieurs partitions indépendantes, ce qui peut permettre aux attaquants de concentrer leurs efforts sur une partition spécifique pour en prendre le contrôle. Si un attaquant parvient à capturer une partition, il peut manipuler les transactions et les données qu’elle contient, ce qui constitue une menace sérieuse pour la sécurité globale du réseau. Ce contrôle local peut conduire à des opérations inappropriées, à la falsification des données et éventuellement à l’escalade des attaques sur d’autres partitions, compromettant ainsi l’intégrité et la fiabilité de l’ensemble de la blockchain.

De plus, la sécurité de la communication inter-fragment est cruciale. Si la communication inter-fragment n'est pas sécurisée, cela peut entraîner une perte de données, des altérations ou des erreurs de transmission, créant ainsi des problèmes potentiels de confiance au sein du système.

Complexité Technique

Les transactions inter-fragment nécessitent la coordination des données d'état entre différents fragments pour assurer l'atomicité des transactions. Pour éviter les échecs de transaction dus aux retards ou aux problèmes de réseau, les développeurs doivent également optimiser les mécanismes de messagerie et de synchronisation d'état.

Ce défi non seulement augmente la complexité de la conception du système, mais nécessite également de nouvelles stratégies au sein de la logique de contrat pour gérer les erreurs potentielles et les incohérences. L'exécution réussie de contrats intelligents inter-shards dépend non seulement des capacités techniques de la blockchain sous-jacente, mais également de la mise en œuvre de stratégies plus complexes dans la conception des contrats pour garantir une exécution fluide et efficace dans un environnement shardé.

Manque d'interopérabilité

La technologie actuelle de la blockchain parallèle manque de normalisation, avec différentes plateformes adoptant des technologies et des protocoles variables. Cette diversité a entraîné des différences significatives dans les mécanismes de consensus, les structures de données et les couches de protocole. Bien que cette diversité ait stimulé l'innovation, elle a également réduit de manière significative l'interopérabilité entre les différentes blockchains, rendant les opérations inter-chaînes plus complexes et difficiles.

Le manque d'interopérabilité ne limite pas seulement la libre circulation des actifs entre différentes blockchains, mais peut également entraîner des risques de sécurité, tels que la perte potentielle d'actifs dans les opérations inter-chaînes. Par conséquent, la résolution des risques d'interopérabilité de l'exécution parallèle nécessite une innovation technologique et une normalisation, ainsi qu'une coopération généralisée au sein de l'industrie pour établir un écosystème plus robuste.

Recommandations futures

Les futures recherches sur la blockchain parallélisée devraient se concentrer sur l'optimisation de la communication inter-shard.

L'industrie devrait explorer activement les protocoles normalisés et les cadres d'interopérabilité pour garantir la cohérence des données et le traitement précis des transactions à travers les fragments afin de promouvoir l'intégration transparente du système et le partage des ressources, améliorant ainsi la synergie au sein de l'écosystème blockchain. De plus, la sécurité reste un aspect clé de l'optimisation du sharding, les futures recherches devraient développer des modèles de sécurité plus solides pour se protéger contre les attaques malveillantes et intégrer des technologies émergentes telles que les preuves de connaissance nulle et le chiffrement homomorphique pour améliorer la confidentialité et l'interopérabilité on-chain.

En ce qui concerne l’expansion des applications, il existe déjà des études de cas réussies dont on peut s’inspirer. Par exemple, Uniswap a considérablement amélioré ses capacités de réponse grâce au traitement parallèle, réduisant ainsi les coûts de transaction et optimisant les processus de paiement transfrontaliers. Différents secteurs d’activité devraient explorer des applications diversifiées de chaînes parallèles pour libérer leur valeur dans divers domaines. Cela contribuerait à jeter les bases solides d’un environnement de développement technologique efficace, transparent et durable, accélérant la transformation numérique et soutenant un avenir plus efficace de l’économie numérique.

Références

1.https://foresightnews.pro/article/detail/34400
2.https://pages.near.org/papers/nightshade/
3.https://www.sohu.com/a/479352768_121118710
4..https://www.immunebytes.com/blog/what-is-polkadot-a-brief-introduction/
5.https://blackmountainig.com/aperçu-des-solutions-d'échelle-de-couche-2/
6.https://www.sealevel.com/