Une équipe de chercheurs de Pyrofex Corporation a récemment présenté Casanova, un algorithme de consensus optimiste sans leader adapté à une utilisation dans une blockchain. Plutôt que de produire une chaîne, Casanova produit des blocs dans un graphe acyclique orienté (DAG), qui est essentiellement un graphe orienté sans cycles. Casanova organise des tours de scrutin et bloque la production pour améliorer l'évolutivité et dispose d'un « veto par élément de ligne » unique pour les transactions conflictuelles telles que les doubles dépenses.

« Nous recherchions un algorithme de consensus évolutif que nous pourrions utiliser pour mettre en œuvre quelques projets de blockchain différents que nous avons en cours, " l'équipe de recherche Pyrofex a déclaré à TechXplore, par email. "Nous avons d'abord pensé que Casper avait peut-être raison et avons essayé de prouver qu'il était sûr et qu'il vivait dans des conditions de réseau idéales. Il n'a pas fallu longtemps pour montrer que ce n'était pas le cas et pour conclure que nous devions apporter des changements importants Notre nouvel algorithme répond à tous les problèmes auxquels nous étions confrontés, mais cela nécessitait beaucoup de déviation par rapport aux approches précédentes."

La plupart des technologies blockchain existantes gaspillent un temps et des ressources considérables pour que l'ensemble du réseau se mette d'accord sur l'ordre global de chaque transaction. Bien que cela puisse sembler raisonnable, les chercheurs estiment qu'une bonne approche blockchain devrait pouvoir traiter les transactions dans n'importe quel ordre.

« Nous ne devrions utiliser l'énergie et les ressources nécessaires pour parvenir à un consensus que lorsque cela est nécessaire, c'est-à-dire lorsqu'il y a deux transactions en conflit et que le réseau doit en choisir une exactement, " les chercheurs ont dit. " D'autres blockchains ont essayé quelque chose de similaire, mais avec Casanova, nous avons pu spécifier exactement comment y parvenir."

Une caractéristique notable de Casanova est qu'il ne construit pas de blockchain en soi, mais construit plutôt un DAG. Les chercheurs qualifient la structure de Casanova de « blockdag ». Si la structure d'une blockchain peut être comparée à une chaîne, un blockdag ressemble à un morceau de tissu avec plusieurs ficelles tissées ensemble.

"Par conséquent, au lieu de confirmer un bloc à la fois, Casanova confirme un bloc à la fois par membre du réseau, " les chercheurs ont dit. " Donc si le réseau a 1, 000 membres, nous pouvons confirmer 1, 000 blocs à la fois au lieu de seulement 1. Nous effectuons tout ce travail en même temps qu'une blockchain ordinaire passerait à un consensus sur un seul bloc.

Casanova a des validateurs au lieu de mineurs et ceux-ci produisent régulièrement des blocs, une fois toutes les minutes environ. Lorsque les validateurs reçoivent une transaction d'un client, ils l'incluent dans leur prochain bloc et signent le bloc pour montrer qu'ils l'ont vu.

Les validateurs échangent également des blocs entre eux, pour s'assurer que tout le monde voit toutes les transactions. Lorsqu'un validateur est prêt à produire un nouveau bloc, il comprend des informations sur les blocs qu'il a vu de tout le monde.

"Le seul souci, c'est quand deux transactions contradictoires arrivent, comme lorsqu'un utilisateur essaie de doubler ses dépenses, " les chercheurs ont expliqué. " Quand les validateurs voient un conflit, ils incluent des informations à ce sujet dans leur prochain bloc. En utilisant les informations des blocs de chacun, le réseau décide quelle transaction sera valide et laquelle il rejettera. »

Bien qu'il puisse sembler que ce processus ne suffit pas à garantir la sécurité, les validateurs utilisent des structures mathématiques pour suivre à la fois les transactions et les votes des autres validateurs. Selon les chercheurs, cela leur permet de faire des inférences importantes, qui assurent finalement la sécurité.

"L'une des plus belles fonctionnalités de Casanova est la suivante :vous pouvez spammer le réseau avec des dépenses doubles, qui le ralentira, mais le réseau ne ralentira que pour le compte du spammeur, " a déclaré l'équipe de recherche Pyrofex. " Les transactions de tous les autres sont traitées à la vitesse habituelle, car vous ne pouvez pas les forcer à entrer en conflit avec vos transactions. Casanova dispose d'une sorte de « veto par élément de ligne » sur les transactions de spam qui est unique dans l'industrie, pour autant que nous sachions."

Bien qu'il existe plusieurs algorithmes de blocage, la plupart d'entre eux sont des preuves de travail (PoW), tandis que Casanova est une preuve d'enjeu (PoS). En outre, la plupart des protocoles existants essaient de donner un ordre total dans les cas où un ordre partiel suffirait.

« Nous sommes le premier algorithme de consensus blockdag de preuve de participation que nous connaissons, et nous gardons les transactions dans un ordre partiel, ", ont écrit les chercheurs. "Nous avons également fait des observations fondamentalement nouvelles sur la façon dont les membres d'une blockchain devraient enregistrer et suivre les informations."

Les chercheurs s'apprêtent à publier un nouvel article dans lequel ils expliqueront pourquoi leurs observations sont plus générales, mathématiquement plus forts et ont un sens plus clair que ceux rassemblés en utilisant d'autres blockchains ou crypto-monnaies. Un grand avantage de Casanova est qu'il est assez général, ce qui permet aux utilisateurs d'adapter facilement l'algorithme à leurs besoins spécifiques.

« L'observation de l'attestation est également importante ; c'est l'une des principales raisons pour lesquelles nous nous attendons à ce que notre algorithme de consensus hurle rapidement, " les chercheurs ont expliqué. " Nous avons conçu un algorithme de consensus pour être rapide, sécurise, et robuste contre les pannes de réseau. Puis, nous avons construit un modèle de transaction pour cela qui pourrait être utilisé pour construire une blockchain. C'est pourquoi nous pensons que notre technologie sera plus rapide et plus simple que la plupart des technologies disponibles aujourd'hui."

Pour élargir le champ de leur étude, les chercheurs travaillent actuellement à la mise en œuvre d'une preuve de concept et à sa vérification formelle dans l'assistant de preuve Agda. Le développement de Casanova leur a permis de recueillir des informations précieuses sur le pool existant de littérature consensuelle, qu'ils prévoient de rédiger et de publier au cours des prochains mois.

"Nous avons également développé un modèle de grand livre adapté à une utilisation avec Casanova, que nous allons prochainement intégrer à une blockchain, ", ont déclaré les chercheurs. "Nous travaillons sur un modèle de calcul qui convient et qui nous permettra de construire une blockchain de contrats intelligents. Il y a beaucoup à faire, y compris une grande partie des mécanismes de preuve de participation comme les récompenses, frais, liaison, désolidarisation, et ainsi de suite. Ça va être une année chargée."

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