Du Bitcoin à Ethereum : les origines des DApps

Le 3 janvier 2009, Satoshi Nakamoto a miné le bloc de genèse du bitcoin sur un petit serveur à Helsinki, créant ainsi un monde cryptographique en pleine évolution. Le bitcoin est basé sur la technologie du "grand livre distribué", et l'essence du bitcoin est en fait le solde enregistré sur ce "grand livre distribué" (c'est-à-dire l'UXTO, les frais de transaction non dépensés). Le bitcoin est incontestablement une invention brillante, mais son application présente certaines limites. Étant donné que le langage de script basé sur UXTO ne peut prendre en charge que des transactions simples, il est difficile de mettre en œuvre une logique plus complexe dans le réseau Bitcoin. Cela a limité l'utilisation du bitcoin à "l'or numérique", ce qui rend difficile une utilisation plus large.

Ethereum et Smart Contracts

Inspiré par le Bitcoin, Vitalik Buterin a publié "Ethereum : A Next-Generation Cryptocurrency and Decentralized Application Platform" dans le Bitcoin Magazine en 2014, dans lequel il a d'abord proposé des contrats intelligents pour tenter de créer un système de blockchain plus largement utilisé à partir d'un protocole de base, qui est maintenant connu sous le nom d'Ethereum, la chaîne publique intelligente dominante à l'heure actuelle.

Dans le livre blanc d'Ethereum, Vitalik mentionne les objectifs du projet : "Ce qu'Ethereum a l'intention de fournir, c'est une blockchain avec un langage de programmation intégré complet de Turing qui peut être utilisé pour créer des "contrats" pouvant être utilisés pour coder des fonctions de transition d'état arbitraires, permettant aux utilisateurs de créer n'importe lequel des systèmes décrits ci-dessus, ainsi que de nombreux autres que nous n'avons pas encore imaginés, simplement en écrivant la logique en quelques lignes de code." En termes simples, il s'agit de créer une plateforme capable d'exécuter des contrats intelligents et des applications décentralisées (DApp).

Un contrat intelligent est similaire à un "accord exécutoire" entre une personne et une machine qui s'exécutera une fois qu'une condition prédéfinie sera remplie. Par conséquent, les contrats intelligents peuvent être considérés comme un "intermédiaire digne de confiance". L'innovation la plus importante d'Ethereum est les contrats intelligents, qui sont également le fondement de son vaste écosystème. Contrairement aux scripts de transaction du Bitcoin, les contrats intelligents d'Ethereum sont Turing-complets, ce qui signifie qu'ils sont théoriquement capables de tous les calculs possibles et ont donc des possibilités illimitées.

Machine virtuelle Ethereum et DApp

Si Bitcoin est essentiellement un "grand livre distribué" avec des fonctions de script, Ethereum est probablement plus proche d'une "machine à état distribué". Les comptes dans Ethereum sont classés en deux types : les comptes appartenant à des tiers, contrôlés par des utilisateurs ordinaires à l'aide de leurs clés privées, et les comptes de contrat, qui ont des codes de contrat stockés en interne mais pas de clés privées correspondantes et n'appartiennent donc à personne.

L'état de l'ensemble du réseau Ethereum est une grande structure de données (arbre de Merkle-Patricia) qui contient l'état de tous les comptes, leurs soldes, ainsi que les règles de modification de l'état. L'état d'Ethereum change constamment au fur et à mesure que de nouveaux blocs sont ajoutés à la chaîne. Ainsi, vous pouvez considérer Ethereum comme un "ordinateur public distribué" (une machine virtuelle) et les différentes DApps comme des programmes logiciels installés sur cet ordinateur.

Sur Ethereum, une DApp est essentiellement une collection de contrats intelligents, chacun ayant son adresse de contrat unique. Une fois que le code du contrat est complet, il doit être lancé par une transaction externe sur le compte du contrat. Les développeurs peuvent facilement créer des DApps basées sur des contrats intelligents et les exécuter sur des machines virtuelles Ethereum à l'aide d'outils officiels. Comme la machine virtuelle Ethereum a une puissance de calcul limitée, les utilisateurs doivent utiliser l'ETH comme "gaz" pour alimenter la DApp et la machine virtuelle.

Extension de l'écologie de DApp

Depuis la création des contrats intelligents Ethereum, le nombre de DApps a augmenté et la zone de couverture s'est étendue. Vitalik a envisagé trois types d'applications Ethereum dans le livre blanc d'Ethereum : non financières, semi-financières et financières. Les applications non financières comprennent le vote en ligne, la gouvernance décentralisée, etc. ; les applications semi-financières comprennent les paiements de récompenses intelligents, etc. ; et les applications financières (c'est-à-dire Defi) sont les plus influentes, Ethereum fournissant une approche contractuelle flexible et fiable pour construire des jetons natifs du protocole, des dérivés financiers, des contrats de couverture et d'autres applications.

Bien qu'Ethereum soit la chaîne publique la plus populaire avec l'écosystème DApp le plus diversifié, elle est également confrontée à la congestion du réseau, à une faible efficacité et à des frais élevés. Plus tard, avec l'émergence d'une nouvelle génération de chaînes publiques intelligentes très performantes telles que EOS, Solana et Flow, elles ont établi leurs propres écosystèmes DApp. Actuellement, les catégories de DApp les plus populaires sont les jeux, Defi, les collections NFT et Social-Fi. Les DApps de jeux ont un avantage significatif en termes de nombre total et de UAW (nombre de portefeuilles actifs uniques), tandis que les projets Defi (tels que Dex, lending, etc.) prennent l'avantage en termes de volume de transactions.

Vous pouvez vérifier les utilisateurs actifs, le volume de transactions et d'autres données de diverses DApps sur les principales blockchains sur des sites de données comme DAppRadar et DAppReview. Le nombre de DApps répertoriées sur DappRadar avait à lui seul dépassé les 12 000 en novembre 2022.

Source : DAppRadar

Composition et caractéristiques des DApp

Les DApp présentent de nombreuses similitudes avec les Apps sur l'internet traditionnel, et la relation entre les DApps et la blockchain est similaire à celle entre les Apps et les systèmes d'exploitation tels qu'IOS ou Android. Une DApp fonctionne sur des blockchains, tout comme une App fonctionne sur différents systèmes d'exploitation. L'utilisation d'une DApp dans un navigateur peut ressembler à l'utilisation d'un logiciel SaaS pour un utilisateur.

Une DApp typique se compose de trois parties dont la fonctionnalité est similaire à la structure à trois niveaux d'une application typique : back-end (module commercial), base de données (module de stockage) et front-end (interface utilisateur).

Module d'affaires : Contrat intelligent

Les contrats intelligents servent de base programmatique pour la mise en œuvre de la logique commerciale d'une DApp. Les contrats intelligents sont stockés sur la blockchain dans des adresses de contrat, et les données d'entrée sont transmises entre les adresses de contrat pour réaliser les fonctions de la DApp selon une logique prédéfinie et déclencher la transformation d'état de l'ensemble de la machine virtuelle. Cependant, à la différence d'une application traditionnelle, le contrat intelligent stocke également l'état actuel de la DApp, ce qui est également la nature de la blockchain elle-même.

Module de stockage : stockage de données

Le processus de flux de données est au cœur de toute application ou DApp. Les données sont transférées du module de stockage au module métier pour être traitées afin que les utilisateurs puissent interagir avec le front-end. Les données des applications sont généralement stockées dans un serveur centralisé, tandis que les données des DApp peuvent être entièrement stockées sur la chaîne. Toutefois, pour des raisons d'efficacité et de coût, de nombreuses DApps stockent la plupart des données hors chaîne, sur des services tels que IPFS, et ne stockent que les données importantes des modules commerciaux sur la blockchain.

Interface utilisateur : interaction frontale

Le front-end est l'endroit où les utilisateurs généraux peuvent facilement accéder pour utiliser le code des contrats intelligents, même sans connaissances détaillées en programmation. Il y a peu de différence dans le développement frontal entre DApp et App ; les deux sont construites avec des technologies générales telles que HTML et JavaScript. Toutefois, étant donné que l'utilisation d'une DApp nécessite une interaction avec des contrats intelligents, le frontal doit fournir une interface programmatique permettant les applications de portefeuille (telles que Metamask).

Source : Architecture de l'Ethereum DApp Source : L'architecture d'une application Web3

Les DApps présentent les caractéristiques suivantes par rapport aux applications traditionnelles :

Les DApps ne reposent pas sur des serveurs centralisés mais sur des blockchains, fonctionnant sur des machines virtuelles décentralisées. Ce sont les caractéristiques essentielles des DApps, mais elles présentent également des avantages et des inconvénients non négligeables :

Avantage

Zéro temps d'arrêt

Si le serveur centralisé tombe en panne, le programme sera complètement indisponible ; cependant, pour une DApp, un seul nœud qui tombe en panne n'a aucun effet sur le fonctionnement du programme sur la blockchain. Les DApps ont souvent des coûts d'exploitation plus faibles que les Apps traditionnelles car les contrats intelligents ne cessent jamais de fonctionner une fois qu'ils sont sur la chaîne. Les DApps ont souvent des coûts d'exploitation inférieurs à ceux des applications traditionnelles.

Aucune licence n'est requise

L'interaction avec les DApps se fait uniquement par le biais de l'adresse du portefeuille sans qu'il soit nécessaire de fournir des informations personnelles complètes lorsque vous demandez un compte financier général. Cela permet non seulement de ne pas avoir à révéler sa vie privée, mais aussi d'abaisser considérablement le seuil, de sorte que toute personne possédant un portefeuille de crypto-monnaies peut facilement accéder à la plupart des DApps.

Le code est une loi

En raison de la caractéristique d'inviolabilité de la blockchain, les DApps s'appuient sur la logique du code des contrats intelligents pour fonctionner. Ainsi, une fois téléchargée sur la chaîne, il est impossible de la modifier, à moins que le développeur ne conserve l'autorisation de la changer ; et une fois l'application déployée, elle existera pour toujours, et il est théoriquement impossible d'en restreindre l'accès à quiconque dans le monde.

Inconvénients

Limitée par l'évolutivité, l'efficacité des DApp est faible

Les DApps fonctionnent généralement moins efficacement que les applications traditionnelles en raison de la décentralisation et peuvent même être temporairement indisponibles en raison de la congestion de la blockchain.

Théoriquement, toutes les actions sur la chaîne nécessitent des frais de gaz

En raison de la capacité de traitement limitée de la machine virtuelle blockchain, les utilisateurs doivent payer une certaine somme au réseau pour interagir avec la Dapp, ce qui est difficile pour les utilisateurs qui sont habitués aux Apps traditionnelles gratuites.

Grande difficulté de la maintenance des contrats intelligents

Une fois que le code du contrat intelligent est sur la chaîne, il est difficile de le modifier, ce qui rend le développement et la maintenance des DApp plus complexes. Il est également difficile de réparer le code à temps une fois qu'il a mal tourné.

Le code de la DApp est généralement à source ouverte.

La blockchain étant décentralisée, le code de la DApp doit être accessible publiquement à tous les membres de la communauté. Cela permet également aux utilisateurs de faire leur analyse de code et de prédire le potentiel du projet.

Système économique à jetons

Les fonctions des DApps sont souvent mises en œuvre par le biais de divers jetons, soit le jeton de la blockchain correspondante (par exemple, ETH), soit le jeton émis par la DApp elle-même (par exemple, UNI).

Goulets d'étranglement dans le développement de DApp

Bien que l'écosystème des DApps soit en plein développement, l'influence globale des DApps reste limitée par rapport aux applications de classe mondiale du Web2. Les goulots d'étranglement suivants peuvent survenir au cours de l'éco-implémentation de la DApp.

1.l'échelle de l'utilisateur et le seuil d'apprentissage :

En termes d'UAW, seules une centaine de DApps dépassent les 10 000 données. Même les DApps les plus populaires ne reçoivent que des centaines de milliers d'adresses indépendantes par jour, ce qui est définitivement dérisoire par rapport à l'espace Web2.

Les utilisateurs doivent acquérir des connaissances de base telles que les portefeuilles et les blockchains pour utiliser les DApps. Passer des applications Web2 aux DApps entraînera donc des coûts d'apprentissage. Pour l'instant, les fonctions promises de lutte contre la censure et de protection de la vie privée des DApps n'ont pas démontré leur valeur réelle, ce qui fait que les DApps restent un produit de niche parmi les geeks de la crypto.

2.itération du produit et risques de sécurité

Pour faire passer les utilisateurs en premier et améliorer la qualité du produit en cours d'exploitation, les produits du Web2 suivent fréquemment la règle de développement "petits pas, itération rapide". Cependant, il est difficile de modifier le code contractuel d'une DApp une fois qu'elle est en ligne. S'il y a des bogues majeurs dans le code après le lancement, cela entraînera de graves conséquences. Par conséquent, le propriétaire du projet doit effectuer un audit complet de la conception et du code du produit avant la mise en ligne de la DApp pour éviter tous les problèmes possibles.

3.Infrastructure publique de la blockchain

Ethereum, l'actuelle chaîne publique intelligente numéro un, souffre d'une faible efficacité et d'un coût élevé. Comparé aux 24 000 TPS de VISA, le TPS d'Ethereum d'environ 15 est insuffisant pour répondre à sa vision de devenir une "couche de règlement mondiale". L'avenir nous dira si la future blockchain pourra briser le triangle impossible et trouver un équilibre entre efficacité, sécurité et décentralisation.

Conclusion

Les DApps sont cruciales pour la prochaine génération de l'Internet, connue sous le nom de Web3, et pourraient inaugurer un nouveau modèle commercial pour l'industrie de l'information. En ce qui concerne la convivialité, les DApps sont très similaires aux applications Web2, mais les DApps ont des caractéristiques distinctes d'anti-censure et de confidentialité.

De plus, l'utilisation de DApps nécessite une connexion à un portefeuille, ce qui la rend étroitement liée à la propriété personnelle de l'utilisateur. Pour éviter toute perte de biens, vous devez évaluer soigneusement la sécurité de la DApp avant d'y connecter votre portefeuille. Il est préférable de choisir une DApp avec un audit de code d'agence fiable.