Harmony, le sharding le nouveau secret de la blockchain

La blockchain, une nouvelle technologie qui ne cesse de développer de nouveaux cas d’utilisation à travers le monde entier. Après la création du Bitcoin en 2009 avec l’apparition des échanges de pair à pair, les contrats intelligents et la blockchain Ethereum ont pu accueillir des applications décentralisées. Depuis 2015, de nombreux freins à l’adoption sont apparus dans les systèmes actuellement disponibles. La congestion, les frais du réseau, la sécurité, la technologie demande encore l’effort de l’ensemble des communautés pour améliorer la robustesse. D’ailleurs, de nombreuses blockchains toutes aussi performantes les unes que les autres ont vu le jour comme Solana, Avalanche, Fantom, Terra… Aujourd’hui découvrons Harmony, un projet similaire aux autres environnements qui intègre quelques innovations afin d’améliorer les problèmes rencontrés actuellement.

Dans cet article, détaillons la blockchain Harmony, ce qu’elle propose mais aussi sa méthode de fonctionnement. Quels objectifs poursuit-elle et quelles sont les équipes derrière le projet ? Concentrons-nous aussi sur le sharding, une méthode de partitionnement utilisée par la blockchain Harmony pour améliorer ses performances.

Une liste de liens accessibles en bas de page est disponible afin de vous diriger vers nos articles qui traitent des sujets similaires. Comme par exemple les articles à propos de Fantom ou du projet Solana.

Harmony, infrastructure cryptomonnaie

Harmony

Les équipes du projet

C’est en février 2017 que les travaux ont commencé pour le projet Harmony. Zi Wang, Chris Fong et Stephen Tse lance un rassemblement hebdomadaire avec d’anciens collaborateurs de Google. Rapidement, le mouvement s’est transformé en hub blockchain.

L’idée mise en avant par Stephen était de trouver un modèle économique capable de capter l’audience, l’utilisation et un réel engouement. C’est l’objectif recherché par le créateur de projet, l’interaction. La réponse simple qu’il a su mettre en avant est la création d’une infrastructure pour soutenir l’économie décentralisée. Grâce à Internet, des millions de personnes pourraient être touchées.

Equipe du projet Harmony

Equipe du projet Harmony

Le projet Harmony

Les équipes présentent le projet Harmony, une blockchain de nouvelle génération basée sur le sharding. Totalement évolutive, sécurisée et économe, l’infrastructure propose des nouveautés en matière de consensus et de gestion des transactions. Elle travaille à la proposition d’une solution qui résoudrait les problèmes des blockchains actuelles grâce à la combinaison des meilleures pratiques pour offrir un système optimisé.

Harmony met en avant l’évolutivité grâce à sa chaîne de blocs. Elle se recentre sur la communication et le traitement des transactions au sein du réseau. De plus, elle fragmente l’état de la blockchain afin d’obtenir de meilleur résultat en matière de rapidité, de sécurité et de coût.

Blockchain Harmony

Blockchain Harmony

Fonctionnement du projet

1. Fast Byzantine Fault Tolerance (FBFT)

FBFT représente le consensus utilisé par la blockchain Harmony. Plutôt que de demander à chaque nœud de diffuser son vote, le protocole utilise un protocole multi-signature pour recueillir les votes des validateurs. Cette solution permet de réduire la complexité de la communication et facilite la livraison du message.

Consensus de la blockchain ONE

Illustration du consensus dans le whitepaper Harmony

2. Génération aléatoire distribuée

Le modèle du projet Harmony s’inspire de l’infrastructure de la blockchain Zilliqa pour la technique du partitionnement qui permet de diviser les tâches à réaliser. Ainsi que du projet Algo qui intègre une fonction aléatoire vérifiable au sein de son consensus.

Harmony conçoit un système basé sur la PoS de partage complet évolutif avec une sécurité approuvée. Le projet contient d’un côté une « Beacon Chain » et plusieurs autres chaînes de fragments. La Beacon Chain sert de balise aléatoire à l’enregistrement des identités, tandis que les chaînes de fragments stockent l’état de la blockchain et traitent des transactions.

Sharding, blockchain Harmony

Système de Beacon Chain et de Shard Chain issue du livre blanc Harmony

La Beacon Chain aide à renforcer la sécurité et la cohérence des états des chaînes de fragments.

Sans rentrer dans les détails techniques, le projet Harmony intègre un algorithme efficace de génération d’aléa. Il combine une fonction aléatoire vérifiable (VRF) avec une fonction de retard vérifiable (VDF).

La blockchain Harmony fonctionne grâce à un modèle d’époque. Une époque représente un intervalle de temps déterminé pendant lequel la structure de partitionnement est fixée. Chaque fragment exécute en permanence un consensus avec le même ensemble de validateurs.

3. Communication inter-fragments

La communication inter-fragments est un élément clé de toute blockchain basée sur le shardingHarmony utilise un mécanisme de routage appelé « Kademlia » pour croiser les messages. Chaque nœud participant au réseau contient des nœuds de différents fragments à l’intérieur de sa propre table de routage. Sans rentrer dans les détails techniques du fonctionnement de ce mécanisme de routage, celui-ci permet de réduire considérablement la charge de traitement du réseau dans une blockchain fragmentée.

Réseau Harmony performances

Performances du réseau Harmony (05/03/22)

Validateurs

Pour devenir validateur au sein du projet Harmony, les participants doivent miser un certain nombre de jetons pour être éligible. Ce nombre de jetons va déterminer le nombre d’actions avec droit de vote associée que l’utilisateur pourra détenir. Chaque action avec droit de vote correspond à une voix dans le consensus FBFT.

Après la création d’un nouveau bloc, le protocole émet de nouveaux jetons pour récompenser les validateurs qui ont signé le bloc. Cette récompense intervient au prorata des actions avec droit de vote.

Le protocole permet les sanctions à l’encontre des validateurs malhonnêtes. Pour tous les mauvais comportements à l’intérieur du réseau, de la part des validateurs, le protocole réduit le nombre de jetons déposés en séquestre. Par exemple si un nœud n’a pas terminé le processus de consensus et qu’il appelle au changement de validateur. Ou si certains nœuds valident un bloc malhonnête, l’ensemble des votants sous le même fragment subiront des sanctions. Les punitions instaurées souhaitent décourager les utilisateurs malhonnêtes et visent à rendre le réseau plus sécurisé. Tous les validateurs peuvent soumettre des transactions afin de prouver la mauvaise conduite d’un autre utilisateur.

Validateurs blockchain Harmony

Validateurs du projet Harmony

Les avantages du projet Harmony

  • Partage sécurisé

Le processus de partage au sein du projet Harmony est sécurisé grâce à un processus de génération distribuée (DRG). Imprévisible, non biaisé, évolutif et vérifiable, il assure la sécurité de l’architecture. Harmony partitionne également son réseau afin de prévenir des attaques byzantines.

  • Consensus efficace et rapide

Harmony est basé sur la Proof-of-Stake (PoS) pour sélectionner ses validateurs. Le consensus évolutif atteint un algorithme BFT (Byzantine fault tolerance) 100 fois plus rapide que le standard BFT.

  • Proof-of-Stake à seuil adaptatif

Le seuil de participant requis pour que le nœud rejoigne le réseau est ajusté proportionnellement au volume total. De cette manière, les utilisateurs malveillants ne peuvent pas concentrer leurs pouvoirs dans un seul fragment. D’un autre côté, le seuil est suffisamment bas afin de laisser tout le monde participer à la sécurisation du réseau et à la possibilité d’être récompensé.

  • Infrastructure de mise en réseau évolutive

Harmony peut rapidement propager des blocs au sein des partitions sur le réseau. Le projet adopte aussi un protocole pour atteindre les transactions entre fragments qui vont évoluer en fonction du nombre de fragments.

  • Transaction inter-fragments

Le projet Harmony prend en charge les transactions inter-fragments avec des fragments capable de communiquer entre eux. Le réseau utilise un mécanisme de verrouillage atomique pour assurer la cohérence de ces transactions inter-fragments.

Le jeton ONE

ONE représente le jeton natif de l’écosystème Harmony. Il prend en charge le flux monétaire de l’ensemble du réseau. ONE a 18 décimales :

  • La plus petite unité de ONE est appelée Atto, égale à : 0,000000000000000001 ONE (comparable à Wei pour la blockchain Ethereum)
  • La seconde plus petite unité s’appelle Nano, égale à : 0,000000001 ONE (comparable à Gwei pour la blockchain Ethereum.

Le jeton ONE dispose de plusieurs utilisations dans l’environnement Harmony :

  • Paiement des frais de transactions
  • Staking afin de sécuriser le réseau et obtenir des récompenses
  • Devenir validateur avec un certain montant de jeton déposer en staking pour répondre aux exigences de la PoS
  • Les détenteurs peuvent déléguer leurs jetons à des validateurs existants
  • Participation à la gouvernance

L’économie du projet

La totalité des jetons ONE émis représente un total de 12,6 milliards avec une récompense annuelle de 441 millions de jetons. Peu importe les variables de temps de validation des blocs ainsi que des ratios de mise.

Les frais de transaction sont brûlés et compensent l’émission des jetons. L’objectif du projet veut à mesure que l’adoption augmente au sein du protocole, que l’émission et le brûlage de jetons se neutralisent pour tendre vers 0.

Au cours de son développement, le projet Harmony a apporté des modifications à son économie. L’objectif numéro un était de satisfaire aux exigences de sécurité avec un taux de mise plus élevé. Pour cela le projet a décidé d’augmenter les récompenses pour que des utilisateurs supplémentaires soient volontaires afin de déposer des jetons ONE pour la preuve d’enjeu.

Le projet met en avant la définition du modèle économique au sein d’Harmony : « Émission plus frais de transaction fixés à 441M ONE par an. ». Ce modèle simple permet aux utilisateurs et aux investisseurs de se projeter facilement dans le futur. Ils peuvent projeter l’offre future en circulation et le modèle offre une base stable au protocole pour se développer.

Tokenomics token ONE

Tokenomics

Harmony – 2026

Le projet Harmony est né pour créer le Web3, renforcer la confiance et créer une économie équitable. Pour les 4 prochaines années, les équipes se focalisent sur le développement des outils pour le Web3 de la finance décentralisée et des NFTs. La stratégie consiste à apporter les meilleurs résultats concernant la technologie des Zero-Knowledge Proofs à la production des blocs et à décentraliser totalement la gouvernance via des milliers de DAO.

En 2022, le projet se concentre sur l’adoption par les développeurs ainsi que les partenaires. La stratégie actuelle est de développer un écosystème « Cross-Chain Finance » et « Bridge to All Chains ». La finance décentralisée et les protocoles interopérables sont adaptés au marché des produits en 2021.

Les équipes construisent des ponts entre les écosystèmes Ethereum, Bitcoin et Harmony afin d’apporter plus d’utilisations et d’obtenir un accès plus large. La couche de règlement du protocole et bientôt l’infrastructure de liquidité vont permettre de nouvelles innovations financières. Le projet se focalise sur les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP) qui sont les enjeux de demain. D’ailleurs, Harmony a créé zkDAO et zkU qui apportent les meilleures recherches vis-à-vis de la production et de la blockchain.

Les grands axes stratégiques du développement du projet Harmony :

  • Communication inter-chaînes : relais de chaîne, disponibilité des données et interopérabilité
  • Cross-Chain Uniswap : pool d’actifs
  • DeFi & NFT : stablecoins, places de marchés, produits structurés
  • Sharding : affectation aléatoire du validateur pour empêcher les attaques sur un seul fragment
  • Fast Sync & Gossips : synchronisation de l’état du streaming, algorithme de dispersion des informations

Les grandes lignes jusqu’à 2026 :

  • 2022 – Q1 : Ponts Bitcoin/Ethereum, Blue Metaverse, ZKP, portefeuille social NFT, contrat de staking, Cross-Chain vers OpenSea
  • 2022 : jetons sociaux « Blue To Fly », produits à taux fixe, RPC décentralisé, Ponts Terra/Polygon, Staking de dérivés, transactions inter-fragments, finalité en 1 seconde, Ponts Cosmos/Polkadot, festivals métaverse, authentification privée et accumulation zkSync
  • 2023 : ponts zkEVM, swaps privés
  • 2024 : financement anticollusion
  • 2025 : objectif 10 000 DAO

DAO sur la blockchain

DAO sur la blockchain Harmony

Auteur de l’article :

Crypto-Educ By Stan – « Chancellor on brink of second bailout for banks »

L’homme solitaire pense seul et crée des nouvelles valeurs pour la communauté

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