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Le marché des frais est-il une solution pour Cardano ?

La scalabilité est l’une des trois composantes du trilemme de la blockchain, avec la sécurité et la décentralisation.

Le trilemme dit que vous ne pouvez pas obtenir le maximum (théorique) possible des trois composants, et que vous devez réduire l’un d’entre eux, c’est-à-dire que si vous avez une grande évolutivité, vous ne pouvez pas également avoir une grande décentralisation et une grande sécurité, vous devez choisir l’un d’entre eux pour accompagner la grande évolutivité, parce que dans la technologie blockchain actuelle, la centralisation est plus “efficace” pour évoluer, mais elle perd la sécurité contre les attaques.

Les développeurs de la technologie blockchain tentent de résoudre ce trilemme, et même si certaines sociétés de développement le disent, peut-être pour des raisons de marketing, cela n’a pas encore été réalisé, bien qu’ils aient amélioré la relation avec le trilemme (1).

Mais ce débat n’est pas le sujet de l’article, et je n’ai apporté cet extrait que pour que l’analyse du marché des frais soit comprise comme une des solutions possibles d’évolutivité.

La scalabilité n’est pas seulement la vitesse, c’est-à-dire le nombre de transactions qui sont traitées en un certain temps, avec un certain trafic, mais aussi le coût de ce traitement. Les validateurs dans le protocole de consensus Proof of Stake, ou les mineurs dans le protocole Proof of Work, facturent des frais pour leur travail, et ce coût fait partie de la composante évolutivité.

Les transactions en crypto-monnaies ont une double utilité : d’une part, les utilisateurs peuvent détenir des crypto-monnaies et, d’autre part, les échanger dans le cadre de leurs portefeuilles d’investissement. Les transactions fournissent, par le biais des frais de réseau, le “carburant” nécessaire au traitement des transactions.

Cette dualité suggère que le système doit disposer d’un mécanisme permettant d’ajuster les coûts de transaction afin qu’ils restent compétitifs et raisonnables.

Il y a trois raisons de ne pas éliminer les frais de réseau. La première est que le traitement des transactions entraîne des coûts au niveau du système, en termes de calcul et de stockage, et doit être payé. Deuxièmement, il est approprié d’inciter les processeurs de transactions à fournir une qualité de service. Troisièmement, même avec une capacité théoriquement infinie, il est important d’empêcher les émetteurs de transactions d’inonder le réseau de transactions sans valeur, soit sans intention malveillante, soit par des attaques de spam, (regardons les problèmes de la blockchain Solana, qui souffre de pannes régulières dans la production des blocs).

Je vais expliquer différents modèles de frais de réseau, qui visent à améliorer l’évolutivité de Cardano en termes de coût, sans approfondir l’analyse de chacun d’entre eux.

Marché des frais

Il est basé sur le modèle des enchères, c’est-à-dire que les frais augmentent en fonction de la demande, introduisant un système de marché libre, avec des incitations.

Bitcoin a établi le premier mécanisme pour fixer le prix des transactions sur les plateformes de registres distribués, il s’agit du mécanisme d’enchères de prix, où les transactions font des offres pour une place dans un bloc, en attribuant la valeur de la récompense spécifique, et les producteurs de blocs sélectionnent les transactions qu’ils préfèrent inclure.

Plus la récompense attribuée par l’émetteur de la transaction est élevée, plus elle a de chances d’être choisie par les mineurs et incluse dans le bloc avant les autres.

Les producteurs de blocs sont également récompensés par le droit de frapper de nouvelles pièces, c’est-à-dire que leur activité est subventionnée par l’ensemble de la communauté par le biais de l’inflation de l’offre totale de pièces, qui représente actuellement environ 95 %, voire plus, des récompenses. L’inflation diminue géométriquement au fil du temps, chaque réduction de moitié (4 ans) réduisant l’émission de bitcoins, et les frais de transaction devenant de plus en plus dominants dans les récompenses.

Ce mécanisme fonctionne depuis plus de 10 ans sur le réseau, et a été critiqué pour ne pas être en mesure de répondre à l’augmentation de la demande, puisque chaque bloc a une limite maximale de 1,5 Mo toutes les 10 minutes, provoquant ainsi une augmentation du coût de la transaction, en raison de son inefficacité lors de la mise à l’échelle.

La blockchain Ethereum connaît un problème similaire.

Une caractéristique puissante du modèle de comptabilité de Cardano, eUTxO, est que les frais requis pour une transaction valide peuvent être connus précisément avant leur publication, c’est un modèle déterministe. Ce n’est pas le cas du modèle de comptabilité utilisé dans Ethereum, qui est le modèle de comptes (2).

Sidechains, solutions L2

La deuxième couche de la blockchain (L2) est une solution courante dans de nombreux développements. La L1 est la blockchain elle-même, c’est-à-dire le réseau principal.

La blockchain pourrait être comprise comme un système de péage pour le transit (transactions). Si nous prenons le modèle d’enchères des frais, pour des raisons d’offre et de demande, les frais augmentent pendant les heures de pointe, celles où le trafic est le plus important, décourageant l’utilisation de l’autoroute à certains moments, en raison de la congestion qui se produit.

L’alternative à ce problème serait la L2, c’est-à-dire la construction d’un itinéraire secondaire pour l’autoroute qui devient encombrée. La mise en œuvre de cette solution a un coût plus élevé, en plus du temps nécessaire.

Le système actuel sur le réseau Cardano est simple, chaque transaction est traitée de la même manière, et il n’est pas possible pour les utilisateurs de modifier leur priorité en payant des frais plus élevés.

Cependant, il y aura des inconvénients. Si nous aspirons à une adoption mondiale, à mesure que l’utilisation de Cardano augmentera, il arrivera un moment où toutes les transactions ne pourront pas être incluses dans le premier bloc en cours de validation, c’est-à-dire dans les 20 secondes où chaque bloc est forgé. Ces problèmes ne seront pas non plus complètement résolus, avec des ajustements du paramétrage, comme l’extension de la taille des blocs, comme cela a été fait récemment.

L’augmentation de la capacité de traitement de la chaîne principale (L1) et/ou le détournement des transactions vers Hydra ou d’autres solutions L2, comme le projet Orbis (3), peuvent atténuer ce problème.

Un problème qui se pose est que plus il y a de chaînes latérales (L2), plus la fragmentation de la blockchain sera importante, ce qui produira une plus grande friction pour les utilisateurs et les développeurs.

Les frais de Babel, un modèle d’enchères à l’échelle des Stakepool

Le professeur Aggelos Kiayias, scientifique en chef d’IOG, a présenté une solution partielle possible au problème de Cardano, comme un modèle d’enchères mais à plus petite échelle, en payant des frais de transaction en jetons définis par l’utilisateur (4).

Une transaction pourrait être émise qui déclare un passif libellé en Ada égal au montant des frais que l’émetteur de la transaction doit payer. Elle peut être perçue comme une offre ouverte. Pourquoi quelqu’un répondrait-il à une telle offre ? La transaction peut offrir une certaine quantité de jetons à celui qui couvre la dette. Cela suggère un échange au comptant entre Ada et les jetons offerts à un prix d’échange donné. Les règles du grand livre doivent être ajustées pour que la transaction avec le passif, et sa transaction correspondante, deviennent admissibles en tant que groupe.

Par conséquent, la transaction avec le passif est réglée. Les utilisateurs peuvent envoyer des transactions évaluées dans n’importe quel jeton qu’ils possèdent et elles sont enregistrées dans le grand livre comme des transactions régulières, pour autant qu’un producteur de blocs (le validateur) soit disposé à les accepter dans le cadre d’un échange au comptant.

Le modèle de tarification par paliers

Un projet d’IOG propose une solution d’évolutivité basée sur un modèle par paliers. Si vous voulez lire l’article original, je laisse le lien à la fin (5).

L’objectif de ce projet est d’introduire un nouveau système de frais de transaction pour les blockchains. La clé de la conception est de diviser chaque bloc en trois “niveaux” en fonction du cas d’utilisation. Chaque niveau constitue un pourcentage fixe attribué à la taille maximale du bloc et est conçu pour différents types de transactions. Le système de niveaux suggéré serait le suivant : “équitable” 50%, “équilibré” 30%, “immédiat” 20%.

Équitable, équilibré, immédiat

Pour chaque transaction, l’émetteur doit préciser le niveau de service à inclure dans un bloc.

Stablefees : un panier de crypto-monnaies pour stabiliser les frais

Dans un autre article, le professeur Aggelos Kiayias, scientifique en chef d’IOG, a présenté une autre alternative, le modèle Stablefees (6), où l’idée est d’avoir un prix de base pour les transactions grâce à l’arrimage à un panier de marchandises ou de monnaies, où le stablecoin est la monnaie utilisée pour payer les frais de transaction.

Stablefees comprend un contrat natif de “réserve décentralisée” qui émet et gère un stablecoin lié à un panier.

Une comparaison dans le monde de la monnaie fiduciaire pourrait être le DTS du Fonds monétaire international, créé en 1969, et évalué sur la base d’un panier de cinq devises, le dollar américain, l’euro, le renminbi chinois, le yen japonais et la livre sterling britannique.

Dans ce système, l’Ada jouera un double rôle, comme actif de la réserve décentralisée et comme monnaie de récompense pour le staking. Elle sera également la monnaie de réserve dans des scénarios extrêmes, lorsque le contrat de réserve est en crise de liquidité.

La communauté des développeurs débat du meilleur modèle

Débat intéressant sur le marché des tarifs entre Jarek Hirniak, fondateur de GenLambda (Maladex) et Sébastien Guillemot, fondateur de dcSpark (Milkomeda).

Jarek : “Visualisation en temps réel de combien tout le monde sur Cardano bénéficierait du marché des tarifs. https://zeromev.org

Sébastien : “C’est tout à fait incorrect. Non seulement une grande partie du MEV sur cette page n’est pas possible à cause du modèle UTXO, mais les frais de transaction démocratiseraient le MEV existant parce que les projets n’auraient plus besoin de soudoyer les opérateurs de pool pour donner la priorité à leurs transactions.”

Note de l’auteur : MEV est la Valeur Maximale Extractible. Fait référence à la valeur maximale qui peut être extraite de la production d’un bloc au-dessus de la récompense standard du bloc et des frais de gaz en incluant, excluant et changeant l’ordre des transactions dans un bloc.

Jarek : “Ils n’ont pas besoin de corrompre les pools pour faire quoi que ce soit, mais certains le font quand même. Ce sont les skippers que j’ai mentionnés. Le modèle UTxO ne change rien, surtout dans le contexte des batchers. Je me charge d’abord des lots avec mes frais plus élevés. Puis vous êtes classé en second. Pensez-vous que c’est si différent ?”

Sébastien : “Le modèle eUTXO arrête tout MEV qui fait échouer la transaction suivante lors de la validation de la phase 1 (en raison du déterminisme). Cela n’arrêtera certainement pas tous les MEV – en particulier ceux qui impliquent de déléguer le non-déterminisme à un calcul hors chaîne. Pour ceux-là, le mieux que vous puissiez faire est de démocratiser”.

Jarek : “Vous repoussez essentiellement le problème de la couche 1 vers le hors-chaîne. Il n’est toujours pas résolu, maintenant vous devez juste faire confiance à une partie encore plus centralisée du réseau pour ne pas vous baiser. Étant donné que la confiance devrait venir de L1, il y a un sérieux problème avec ça.”

Sébastien : “Les choses qui sont poussées de L1 à off-chain est déjà ce que Cardano force pour certains cas d’utilisation et c’est problématique. La feuille de route pourrait avoir plusieurs choses pour y remédier puisque cela augmente la confiance des utilisateurs et diminue la valeur extractible de ceux qui exécutent les protocoles offchain.”

Mot de la fin

L’évolutivité est l’objectif recherché, il ne s’agit pas de rendre les producteurs de blocs, les opérateurs de Stakepool, plus riches afin qu’ils facturent des frais plus élevés. Bien sûr, il existe un équilibre délicat entre la scalabilité, les incitations et l’utilisation intensive du réseau, dans le cadre de la théorie des jeux, c’est-à-dire l’interrelation des acteurs dans un système.

Les différents modèles ont leurs avantages et leurs inconvénients, je pense qu’il n’y a pas de modèle absolu, peut-être qu’une combinaison de plusieurs est l’idéal.

Si nous voulons la décentralisation, qui fait partie du trilemme de la blockchain, en plus de la scalabilité, la communauté doit être impliquée dans l’opinion, influencer la prise de décision, afin qu’elle ne reste pas entre les mains de quelques développeurs.

Le débat est ouvert.

  1. Let’s Talk Scalability. One of the Challenges in the Blockchain Trilemma
  2. Accounting Models in Blockchain: UTxO, eUTxO and Account Models 
  3. Orbis: A Cardano Scaling Solution
  4. Babel fees – denominating transaction costs in native tokens
  5. Network traffic and tiered pricing
  6. Stablefees and the Decentralized Reserve System

Cet article est une traduction : https://adapulse.io/is-the-fee-market-a-scaling-solution-for-cardano/

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