«Veuillez me donner ce dont j'ai besoin et vous obtiendrez également ce dont vous avez besoin.» Adam Smith a d'abord proposé le concept de division du travail et de coopération dans «La Richesse des Nations», expliquant systématiquement comment cela améliore l'efficacité globale du marché. L'essence de la modularité est la division du travail et la coopération. Un système complet peut être divisé en modules interchangeables, chacun étant indépendant, sécurisé et évolutif. Différents modules peuvent être combinés pour réaliser le fonctionnement de l'ensemble du système. Un marché libre se dirigera inévitablement vers la division du travail et la coopération, entraînant des améliorations significatives de l'efficacité globale. Actuellement, la modularité est l'un des récits centraux de l'industrie de la blockchain. Bien que l'attention du marché ne soit pas actuellement axée sur de tels projets d'infrastructure sous-jacents, l'amélioration de l'infrastructure fondamentale est une force cruciale qui stimule le développement de l'industrie. Cet article fournira une analyse approfondie des blockchains modulaires, couvrant leur historique de développement, le paysage actuel du marché et les orientations futures.

01 Qu'est-ce que la modularité

En fait, le développement de la modularité dans l'industrie de la blockchain a une longue histoire. Nous pouvons revisiter l'évolution de l'ensemble de l'industrie du point de vue de la modularité. La chaîne Bitcoin la plus ancienne était un système complet avec des modules étroitement intégrés qui permettaient des fonctions telles que les transferts de Bitcoin et la comptabilité. Cependant, le principal problème avec la chaîne Bitcoin était sa scalabilité limitée, qui ne pouvait pas prendre en charge plus de cas d'utilisation. Cela a conduit à l'émergence d'Ethereum, souvent appelé le "ordinateur mondial". Ethereum peut être considéré comme une extension modulaire de Bitcoin, ajoutant un module d'exécution connu sous le nom de Machine Virtuelle Ethereum (EVM). La machine virtuelle sert d'environnement d'exécution pour le code programme. Bitcoin peut uniquement effectuer des opérations simples comme des transferts, mais un code complexe nécessite une machine virtuelle. Par conséquent, Ethereum a permis diverses applications de la blockchain, telles que la DeFi (Finance décentralisée), les NFT (Jetons non fongibles), les SocialFi (Médias sociaux décentralisés) et les GameFi (Jeux blockchain).

Plus tard, les performances d'Ethereum n'ont pas non plus réussi à répondre aux demandes croissantes de diverses applications, ce qui a conduit au développement de réseaux de couche 2. Ces solutions de couche 2 représentent la modularité pour Ethereum en déplaçant le module d'exécution d'Ethereum hors chaîne, réalisant ainsi efficacement la mise à l'échelle. La couche 2, ou la deuxième couche, construit un réseau supplémentaire au-dessus de la couche de base d'Ethereum, déplaçant une grande partie du calcul vers ce nouveau réseau, puis renvoyant les résultats à Ethereum. Cela réduit la charge de calcul sur Ethereum et améliore sa vitesse. Avec la modularisation de la couche d'exécution d'Ethereum et l'émergence de diverses solutions de couche 2, Ethereum s'est encore plus développé en une structure à quatre couches :

• Couche d'exécution: Responsable de la gestion des transactions et de l'exécution des contrats intelligents (analogique à jouer à un jeu selon ses règles).
• Couche de règlement : Valide l'état de la couche d'exécution et résout les litiges, complète le règlement final des transactions et garantit que les transferts d'actifs et les enregistrements sont stockés de manière permanente sur la blockchain, déterminant l'état final de la blockchain (résolution des problèmes survenant pendant le jeu).
• Couche de données : Comprend généralement des fonctions de stockage, de transmission et de vérification des données, garantissant la transparence et la fiabilité du réseau blockchain (diffusion ou enregistrement du jeu).
• Couche de consensus : Utilise des algorithmes de consensus spécifiques pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs, garantissant la cohérence des données et des transactions à travers le réseau (s'assurant que tout le monde a la même compréhension du résultat du jeu).

Chaque couche a vu l'émergence de différents projets, avec des améliorations d'efficacité à travers le conseil. L'assemblage de différents projets facilite la construction d'une nouvelle chaîne de blocs. Cela peut être comparé au développement de l'industrie informatique. Initialement, Apple proposait des machines intégrées. Avec l'avènement du système Windows de Microsoft, de nombreux PC personnalisés ont émergé. Vous pouvez acheter des composants de haute qualité et les assembler en un ordinateur performant.

Dans le monde de la blockchain, si une chaîne a besoin d'un stockage peu coûteux, elle peut utiliser une couche de disponibilité des données indépendante, similaire à un disque dur externe : grande capacité, abordable et efficace. Outre la couche de données, chaque module est plug-and-play et peut être assemblé de manière flexible. Cependant, les PC sur mesure n'ont pas complètement remplacé les machines intégrées comme celles d'Apple. De nombreux utilisateurs ne veulent pas ou ne peuvent pas passer du temps à rechercher des configurations et veulent simplement un ordinateur fonctionnant bien. Les machines intégrées offrent la meilleure coordination entre les composants, les rendant plus efficaces et offrant une meilleure expérience que les PC sur mesure haut de gamme.

Par exemple, Solana, l’une des blockchains de couche 1 les plus courantes, est une « machine intégrée » typique. Il n’est pas modulaire mais offre tout de même des performances élevées et a donné lieu à de nombreux projets populaires. Ainsi, nous pouvons observer à la fois les avantages significatifs et les inconvénients inhérents à la modularité. Les avantages sont les suivants :

• Décentralisation : en séparant la couche de données, les exigences matérielles pour les nœuds sont réduites, ce qui augmente le nombre de nœuds et renforce la décentralisation du réseau sans introduire de suppositions de confiance supplémentaires.
• Déploiement de chaîne simplifié : L'utilisation d'une conception modulaire réduit les coûts de démarrage et de développement pour la conception et le déploiement de nouvelles blockchains.
• Amélioration des performances de la chaîne : les performances de chaque module se sont considérablement améliorées, comme on peut le constater avec les solutions de mise à l'échelle d'Ethereum.
• Favoriser la prospérité de l'écosystème : Différents modules gèrent diverses fonctions tout en garantissant la sécurité globale.
• Expérience utilisateur améliorée: Par exemple, complexité réduite et frais de transaction moins élevés.

Inconvénients :

• Sécurité : Contrairement aux blockchains intégrées, déléguer la couche de données à un tiers peut présenter des risques et ne peut pas garantir la sécurité de la même manière qu'une chaîne tout-en-un. Par conséquent, les architectures modulaires peuvent être moins sécurisées, en particulier lorsque des communications inter-chaînes étendues sont nécessaires, ce qui augmente la surface d'attaque pour les pirates informatiques.
• Complexité : La complexité de la conception modulaire présente des risques accrus. Avec de nombreux modules parmi lesquels choisir et des risques potentiels de "boîte aveugle" entre différents modules, la construction d'un système modulaire stable devient une préoccupation cruciale.

02 Analyse clé du projet

D'un point de vue mondial, le tout peut être divisé en trois grandes couches :

• Couche d'application :
  • Diverses DApps (Applications Décentralisées) sont construites sur des blockchains.
  • Actuellement, ils comprennent plusieurs catégories majeures: Portefeuilles (portails vers le monde Web3), DeFi (Finance décentralisée), NFTs (qui peuvent être compris comme des objets de collection numériques), SocialFi (Médias sociaux décentralisés) et GameFi (Jeux blockchain).
• Couche intermédiaire :
  • Si les applications interagissent directement avec les blockchains, leurs performances et l'expérience utilisateur sont fortement limitées par les caractéristiques de la technologie blockchain. Cela est particulièrement vrai dans le paysage actuel des chaînes multiples, où de nombreuses blockchains différentes avec des architectures techniques et des fonctionnalités système variables affectent la difficulté de développement des applications et l'expérience utilisateur.
  • Pour améliorer l'expérience utilisateur et faciliter le développement d'applications, une couche intermédiaire est apparue. Cette couche connecte horizontalement différents blockchains et encapsule les caractéristiques de la blockchain, fournissant divers middleware techniques pour le développement d'applications. Cela inclut l'abstraction des comptes (permettant aux comptes utilisateurs d'être programmables et prenant en charge des fonctionnalités complexes) et l'abstraction de la chaîne (permettant aux utilisateurs d'interagir avec différents blockchains sans avoir besoin de comprendre leurs différences, en fonction de leurs propres intentions).
• Couche de chaîne publique:
  • Couche d'exécution : Comprend EVM (Ethereum Virtual Machine), EVM équivalent (VM compatibles avec EVM), EVM parallèle (EVM prenant en charge des transactions parallèles) et VM modulaire (machines virtuelles de type non-EVM).
  • Couche de règlement : En plus du règlement sur Ethereum, le principal projet modulaire de règlement actuellement en cours est Dymension.
  • Couche de données : également connue sous le nom de couche de disponibilité des données, cette couche a le plus de projets car les coûts de stockage de données sont une partie importante des frais de transaction. Il y a une forte demande du marché pour des modules de stockage abordables et efficaces. Le stockage d'Ethereum est trop cher, Celestia étant un projet leader dans le stockage de données modulaire et Nubit étant un projet leader dans l'écosystème Bitcoin.
  • Couche de consensus : Celestia fournit également une couche de consensus, mais cela remet en question les fondements d'Ethereum. La communauté Ethereum ne reconnaît pas les chaînes publiques utilisant Celestia comme leur couche de consensus comme Ethereum Layer 2. De plus, la sécurité de Celestia n'a pas été validée par le temps comme celle d'Ethereum, ce qui suscite des inquiétudes quant à sa sécurité.

Ensuite, nous analyserons spécifiquement trois projets clés : Celestia, Dymension et AltLayer.

2.1 Celestia

• Introduction de base
  • En tant que premier projet à proposer le concept de blockchains modulaires, Celestia peut être considéré comme un pionnier dans le domaine modulaire. Surtout après la montée en flèche de son prix token, il a attiré une attention significative du marché et a ouvert le potentiel de l'ensemble du domaine.
  • Celestia vise à construire une couche de disponibilité des données évolutive pour permettre la prochaine génération d'architecture de blockchain évolutive - blockchains modulaires. Son objectif est de permettre à quiconque de déployer facilement sa propre blockchain avec un minimum de frais généraux.
• Mécanisme de fonctionnement
  • Échantillonnage de disponibilité des données
    • Celestia ne gère pas la validité des transactions ou ne les exécute pas. Elle se contente d'emballer, de trier et de diffuser les transactions, toutes les règles de validité des transactions étant appliquées par les nœuds Rollup des clients (c'est-à-dire, en dissociant la couche de consensus de la couche d'exécution).
    • Méthode de vérification des données : De manière abstraite, les données de la blockchain peuvent être divisées en une matrice (par exemple, 8x8). En codant et en ajoutant des lignes et des colonnes de « vérification » supplémentaires aux données d’origine, une matrice plus grande (par exemple, 16x16) est formée. En échantillonnant de manière aléatoire et en vérifiant l’exactitude de certaines parties de cette matrice plus vaste, il est possible d’assurer l’intégrité et la disponibilité de l’ensemble des données. Même si certaines données sont perdues ou endommagées, la somme de contrôle et les données peuvent toujours récupérer l’intégralité du jeu de données.
  • Sovereignty Rollup
    • Méthode de vérification de transaction : la principale différence entre Sovereign Rollups et Smart Contract Rollups (tels que Optimism, Arbitrum, zkSync, etc.) réside dans la méthode de vérification de transaction. Dans Smart Contract Rollups, les transactions sont vérifiées par des contrats intelligents déployés sur Ethereum. Dans Sovereign Rollups, les nœuds Rollup eux-mêmes sont responsables de la vérification des transactions.
    • Méthode de mise à niveau:
      • Pour les Smart Contract Rollups, les mises à niveau dépendent des contrats intelligents sur la couche de règlement. Pour mettre à niveau le Rollup, des modifications doivent être apportées aux contrats intelligents, ce qui peut nécessiter plusieurs signatures pour contrôler qui peut initier la mise à jour. Bien qu'il soit courant que les équipes contrôlent les mises à niveau à signatures multiples, un contrôle basé sur la gouvernance des signatures multiples est également possible. Étant donné que les contrats intelligents sont sur la couche de règlement, ils sont soumis au consensus social de cette couche.
      • Les Rollups souverains, quant à eux, se mettent à jour via des forks similaires à ceux des blockchains de couche 1. Après la sortie d'une nouvelle version logicielle, les nœuds peuvent choisir de mettre à jour leur logiciel vers la dernière version. Les nœuds qui ne sont pas d'accord avec la mise à jour peuvent continuer à utiliser l'ancien logiciel. Cette option permet à la communauté des opérateurs de nœuds de décider d'accepter ou non les nouveaux changements. Même si la plupart des nœuds se mettent à jour, ils ne peuvent pas forcer les autres à accepter la mise à jour. Cette fonctionnalité rend les Rollups souverains véritablement « souverains ».
  • Pont de gravité quantique (PGQ)
    • Agit comme un pont entre Celestia et Ethereum (ou d'autres chaînes de couche 1 EVM), facilitant les transferts de données et d'actifs entre les deux réseaux.
    • En introduisant le concept de Celestium (EVM L2 Rollup), il tire parti de Celestia pour la disponibilité des données tout en utilisant Ethereum comme couche de règlement. Cette approche utilise pleinement les forces des deux réseaux : la scalabilité et la disponibilité des données de Celestia, et la sécurité et la décentralisation d'Ethereum.

2.2 Dymension

• Introduction de base
  • Dymension est un Rollup souverain construit sur Cosmos, visant à simplifier le développement de RollApps (blockchains axées sur des applications personnalisées) grâce à Dymension Chain (couche de règlement), RDK (Kit de développement RollApp) et IRC (Communication Inter-Rollup).
  • La fonctionnalité principale de Dymension est la modularisation de la couche de règlement tout en offrant des capacités RaaS (Rollup en tant que service), se positionnant ainsi comme un concurrent d'AltLayer.
• Mécanisme opérationnel
  • Frontend → RollApps: RollApps are high-performance modular blockchains on Dymension specifically designed for particular applications. They are built using the Dymension RollApp Development Kit (RDK).
  • Backend → Dymension Hub: Dymension Hub, construit à l'aide de Cosmos SDK, sert de couche de règlement et utilise IBC pour le transfert sécurisé de messages entre Dymension RollApps.
  • Base de données → Réseau de disponibilité des données: Le réseau de disponibilité des données est décentralisé et stocke les données pendant une durée relativement courte.

2.3 AltLayer

• Introduction de base
  • Une plateforme RaaS (Rollup as a Service) modulaire, semblable à Lego, qui couvre les concepts de modularisation et de Restaking.
  • Il permet la création rapide de Rollups rapides, évolutifs et spécifiques à l'application, protégés par la couche 1. Cette plateforme permet aux développeurs de construire efficacement des Rollups personnalisés et permet même à ceux ayant une expérience minimale en programmation de configurer un Rollup personnalisé en seulement quelques clics en moins de 2 minutes.
• Mécanisme de fonctionnement
  • Capacité de déploiement de chaîne en un clic (basée sur OP Stack, Arbitrum Orbit, zkSync ZK Stack, Polygon CDK)
  • Services de réinvestissement (basés sur EigenLayer)
  • DA tiers (basé sur Celestia, EigenDA, Avail) de tiers
  • Séquenceurs tiers (basés sur Espresso, Radius)

03 Modular future narrative

Le futur récit de la modularité tourne principalement autour de trois directions : approfondissement ultérieur de la modularité d'Ethereum, expansion de l'écosystème Cosmos et l'essor de l'écosystème Bitcoin.

La modularité a commencé avec Ethereum et se développe là-bas, mais deux autres écosystèmes ne doivent pas être négligés : Cosmos et Bitcoin. Cosmos est apparu pour résoudre les problèmes d'interopérabilité entre les chaînes et construire un écosystème multi-chaîne. Les chaînes basées sur les composants technologiques de Cosmos peuvent partager la sécurité et faciliter les interactions entre les chaînes. Pour cela, Cosmos a développé des capacités de déploiement de chaînes en un clic avec un haut degré de modularité et a évolué pendant des années. De nombreux projets bien connus ont vu le jour dans l'écosystème Cosmos, notamment Celestia, Dymension et le projet populaire de mise en jeu de BTC, Babylon.

Bitcoin, en tant que chaîne fondatrice de l'industrie de la blockchain et la plus grande chaîne publique en termes de capitalisation boursière - près de trois fois celle d'Ethereum - détient également un potentiel significatif. L'écosystème Bitcoin est en plein essor, et de nombreuses technologies déjà validées sur Ethereum sont adaptées à une utilisation dans l'écosystème Bitcoin.

• Approfondissement supplémentaire du module Ethereum
  • Couche de disponibilité des données : Cette couche compte le plus de projets et est le secteur le plus concurrentiel. Actuellement, Celestia est en tête, mais elle fait face à des défis importants. Avec la mise à niveau EIP-4844 d'Ethereum, les données Rollup peuvent être stockées sous forme de Blobs, ce qui réduit considérablement les coûts de stockage des données et diminue l'avantage concurrentiel de Celestia. De plus, Celestia fait face à de forts concurrents comme NearDA du blockchain L1 de confiance Near et EigenDA du principal projet de restaking EigenLayer.
  • Couche intermédiaire : Dans un paysage multi-chaînes, les utilisateurs et la liquidité sont fragmentés. Pour améliorer l'expérience utilisateur au niveau de l'application, de nombreux services intermédiaires ont émergé. Les concepts populaires incluent l'abstraction de compte (comptes utilisateurs programmables avec des fonctions complexes) et l'abstraction de chaîne (abstraction des chaînes afin que les utilisateurs puissent interagir avec plusieurs chaînes sans avoir besoin de comprendre leurs différences).
  • RaaS : Le déploiement en un clic de la couche 2 intègre divers services de base modulaires, offrant des solutions de qualité entreprise pour une construction rapide de la couche 2. Cela abaisse les barrières de développement, indiquant que la future concurrence de la couche 2 se concentrera davantage sur les écosystèmes, les opérations et les services de la couche d'application plutôt que simplement sur la technologie.
  • ZK Technology: La preuve de non-divulgation (ZK) sert à deux fins principales dans la blockchain : vérifier la justesse des calculs plus rapidement sans avoir à les recalculer, et protéger la vie privée en fournissant des preuves ZK sans divulguer les informations brutes. Actuellement, la technologie ZK est principalement utilisée pour vérifier la justesse des calculs dans la couche 2, avec des orientations futures axées sur les machines virtuelles compatibles ZK. Dans la feuille de route d'Ethereum, ZK est un composant essentiel de la phase Verge, intégrant les SNARKs dans L1 EVM. Diverses solutions de couche 2 adoptent également la technologie ZK. Le fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a déclaré : "Dans 10 ans, tous les Rollups seront ZK."
• Expansion de l'écosystème Cosmos
  • Après l'effondrement de Luna en 2022, l'écosystème Cosmos a été significativement impacté. Cependant, malgré la baisse, l'écosystème n'a pas disparu. Au contraire, il a vu l'émergence de nombreux projets novateurs, dont Celestia en tant que leader dans les couches de disponibilité des données et Dymension en tant que leader dans les couches de règlement.
  • L'écosystème Cosmos utilise une architecture multi-chaîne qui prend en charge plusieurs blockchains indépendantes opérant simultanément et interagissant les unes avec les autres, offrant une forte interopérabilité.
  • Cosmos utilise une conception modulaire, permettant aux développeurs de sélectionner et de combiner différents modules pour construire leurs propres chaînes d'application, offrant une autonomie et une flexibilité substantielles.
  • Cependant, Cosmos est également confronté à plusieurs défis, notamment les coûts élevés liés à l'établissement et à la maintenance des chaînes d'applications, le manque d'un modèle de revenus pour Cosmos Hub et un modèle économique insoutenable. Ce sont des problèmes qui devront être résolus à l'avenir.
• L'essor de l'écosystème Bitcoin :
  • Depuis l'introduction du protocole Ordinals, l'écosystème Bitcoin a suscité une attention significative. Au cours de l'année écoulée, nous avons constaté une augmentation des tendances d'inscription, des développements de la couche 2 du BTC et de l'enthousiasme pour le restaking de Bitcoin.
  • Les directions de développement pour l'écosystème Bitcoin sont principalement doubles : l'une consiste à se développer en fonction des caractéristiques techniques propres à Bitcoin, et l'autre consiste à s'intégrer à l'EVM (Ethereum Virtual Machine), en comblant la liquidité entre les écosystèmes Bitcoin et Ethereum.
  • Ethereum peut être considéré comme une extension modulaire de Bitcoin, voire comme un terrain d'essai. De nombreuses technologies matures d'Ethereum peuvent être directement appliquées à l'écosystème Bitcoin. Cela a conduit à l'émergence de divers projets modulaires, notamment des projets de disponibilité des données tels que Nubit, des projets de couche 2 tels que Merlin et BitLayer, et des services de sécurité partagée de Bitcoin (re-staking) tels que Babylon.

Clause de non-responsabilité :

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