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Les chercheurs Margarita Capretto, Martin Ceresa (IMDEA Software), Antonio Fernández Anta (IMDEA Networks), Antonio Russo (IMDEA Networks) et César Sánchez (IMDEA Software) ont présenté Setchain, une nouvelle structure de données qui améliore l'évolutivité des blockchains, permettant à un plus grand nombre de transactions par bloc, ce qui entraîne une réduction des risques et des coûts pour les utilisateurs, lors de la conférence internationale IEEE 2022 sur la blockchain.
Les blockchains modernes utilisent des contrats intelligents, des programmes qui décrivent la fonctionnalité des transactions. Avec eux, les utilisateurs peuvent observer les détails d'une transaction du début à la fin, générant non seulement une plus grande confiance, mais également une plus grande efficacité, ainsi que plus d'opportunités.
L'introduction de l'algorithme de consensus byzantin pour éviter les attaques a généré une limitation du nombre de transactions insérées dans la chaîne. Par conséquent, il existe un intérêt croissant pour l'amélioration de l'évolutivité des chaînes de blocs (c'est-à-dire l'amélioration des performances du réseau de chaînes de blocs pour faire face à un nombre élevé de transactions).
En ce sens, l'équipe de recherche d'IMDEA Software et IMDEA Networks a mené un travail conjoint qui se reflète dans l'article "Setchain:Improving Blockchain Scalability with Byzantine Distributed Sets and Barriers", et dans le développement de l'application Setchain. L'étude est le fruit d'un accord de collaboration entre IMDEA Software, la Fondation Tezos et Nomadic Labs, dans le but de répondre aux besoins de l'écosystème et de contribuer au développement de la technologie Tezos.
Selon Margarita Capretto, chercheuse pré-doctorale à l'IMDEA Software Institute, "actuellement une blockchain comme Ethereum n'autorise que 8 000 transactions par minute alors que VISA, par exemple, atteint 100 000. La différence est abyssale. C'est pourquoi nous avons travaillé pour créer une application qui nous permet de réaliser une percée dans cet aspect et qui peut également être appliquée à n'importe quelle blockchain, pas seulement à Tezos."
"Le principal avantage de Setchain par rapport à une blockchain classique est l'évolutivité", explique Antonio Fernández Anta, professeur de recherche à l'IMDEA Networks Institute. Le résultat de leurs recherches montre que si les barrières (une visualisation conceptuelle de la frontière entre les blocs) ne sont pas trop souvent nécessaires (pas plus d'une fois par seconde), "Setchain permet d'ajouter des millions de nouvelles transactions, alors que les blockchains ne peuvent généralement qu'ajouter des milliers."
Il ajoute :« Setchain permet de stocker les transactions de manière permanente et fiable, en introduisant l'ordre entre les transactions lorsque cela est indispensable. Il peut être utilisé à la place des blockchains lorsque l'ordre total entre les enregistrements ou les transactions n'est pas requis, car l'ordre dans cette application est appliqué lorsqu'il est essentiel d'introduire des barrières entre les ensembles d'enregistrements." Setchain réalise l'ordre des blocs au sein de la chaîne sans exiger que les transactions au sein des blocs soient ordonnées. Le processus fonctionne plus efficacement et permet d'économiser de l'argent pour les utilisateurs de la blockchain.
Étapes suivantes
Les auteurs de l'étude pensent que Setchain peut être utilisé pour implémenter une solution au soi-disant front-running, qui est l'action d'observer une demande de transaction et d'en injecter de manière malveillante une autre similaire avant que celles observées ne soient exécutées, afin de faire profit. Ceci est réalisé en payant une redevance plus élevée à un mineur. Les mempools sont chargés d'encoder les informations sur ce qui va se passer dans les blockchains, ainsi, toute personne observant ces données peut prédire les transactions suivantes et agir en leur faveur.
Fernández Anta prévient que, bien que l'application de Setchain "sont des systèmes utilisés par plusieurs entités qui doivent collaborer et peuvent avoir des intérêts conflictuels, Setchain leur fournira un référentiel qui leur permettra de partager des données sans risquer qu'aucun d'entre eux ne les manipule à leur avantage ."
L'équipe de recherche d'IMDEA Software et d'IMDEA Networks pense que leur application peut détecter le front-running et agir comme un mécanisme pour créer un Mempool plus efficace qui crypte les demandes de transaction à l'aide de la multi-signature. Le professeur de recherche Antonio Fernández Anta commente que la principale conclusion à laquelle ils sont parvenus est précisément que "dans les chaînes de blocs, les exigences de commande totales sont souvent trop restrictives, alors que la plupart des applications n'en ont pas besoin. L'assouplissement de ces exigences peut entraîner d'énormes gains de performances". Rendre les blockchains plus efficaces :Calculer une tâche utile dans le cadre du mécanisme de consensus