Casper

Qu’est-ce que le consensus crypto Casper ?

Les systèmes blockchains

Depuis la naissance de Bitcoin et sa blockchain en 2009, de nombreuses avancées technologiques dans le domaine de la cryptographie ont fait surface. La conception des systèmes s’améliore de jour en jour, que ce soit vis-à-vis de l’impact carbone, de la rapidité, de l’adoption de masse ou de la sécurité par exemple. De nouvelles découvertes et de nouveaux secteurs sont mis à jour, comme les contrats intelligents ou la finance décentralisée. C’est la création d’un nouveau monde. Les protocoles de consensus se développent et offrent l’opportunité aux utilisateurs de contribuer à un réseau via la preuve de participation. Que ce soit à l’aide des consensus BFT (Byzantine Fault Tolerance) ou via d’autres preuves comme les ZKPs (Zero Knowledge Proof), les méthodes s’améliorent.

Alors que les solutions de pointe atteignent des performances pratiquement optimales pour ce modèle, les développements et les innovations du secteur continuent. Aujourd’hui lorsqu’un nœud doit être honnête ou non dans un système distribué, alors la finalité est binaire. Est-il honnête ou malhonnête ? Blanc ou noir. Le projet Casper propose un nouveau protocole de consensus crypto sûr et vivant dans le modèle BFT classique partiellement synchrone.

Découvrons dans cet article qu’est-ce que le projet Casper ? Quel est ce nouveau protocole de consensus ? Et fondamentalement, comment fonctionne et à quoi sert cette nouvelle blockchain ?

Les équipes du projet

Medha Parlikar & Mrinal Manohar sont les fondateurs de CasperLabs, l’entité derrière le réseau Casper qui supervise l’évolution et la décentralisation du réseau Casper. Basée aux États-Unis, elle fournit des ressources pour aider à accélérer l’adoption du projet et de son écosystème croissant d’applications décentralisées. Les collègues, investisseurs et conseillers de CasperLabs forment un groupe diversifié. Ils ont de l’expérience dans les systèmes informatiques à l’échelle d’Internet dans les universités, les entreprises et l’ingénierie.

L’association à but non lucratif et les équipes qui travaillent au développement de l’écosystème viennent de Zürich en Suisse. Cette organisation supervise l’évolution et la décentralisation en cours du réseau Casper. Dirigée par Daniel Biesuz, un analyste qui essaie de combler le gap entre la finance traditionnelle et les nouvelles technologies et Ralf Kubli qui œuvre à la construction de l’économie décentralisée. 

Casper c’est quoi ?

Le projet crypto Casper est une nouvelle plate-forme de contrats intelligents « Turing Complete ». La blockchain fonctionne grâce à un modèle de consensus de Proof-of-Stake (PoS) et WebAssembly (WASM). Le réseau n’est autre qu’une blockchain publique, décentralisée et ouverte.

L’environnement s’appuie sur un groupe de validateurs afin de vérifier les transactions et maintenir le réseau. Casper offre la décentralisation géographique des nœuds du système grâce au staking des jetons de son écosystème. Ils reçoivent des récompenses en jeton CSPR via le mécanisme de la preuve d’enjeu. CSPR n’est autre que le jeton natif de la blockchain Casper.

En informatique un système formel est dit complet s’il dispose d’un pouvoir d’expression au moins équivalent à celui d’une machine de Turing (un ordinateur par exemple). Dans un tel système, il est possible de programmer n’importe quelle machine de Turing.

Les objectifs de Casper

Le réseau Casper est optimisé pour l’adoption par les entreprises et par les développeurs de la technologie blockchain. Il cherche à accélérer les opérations commerciales grâce à des fonctionnalités uniques telles que des frais de réseau prévisibles. Des contrats évolutifs, une gouvernance en chaîne, une flexibilité en matière de confidentialité et des langages conviviaux pour l’ensemble des développeurs.

Casper apporte également une réponse au trilemme des blockchains. Notamment car le réseau optimise la sécurité, la décentralisation et le haut débit. Tout cela permet de fournir des solutions de pointe pour les projets et entreprises open-source.

Comment fonctionne le consensus crypto Casper ?

Casper présente un nouveau consensus crypto : « Highway » : efficace à finalité flexible. Il présente plusieurs avantages par rapport aux protocoles de consensus classiques byzantins tolérants aux pannes (BFT). 

1. Highway = finalité plus élevée

Ce consensus permet au réseau d’atteindre une finalité plus élevée. D’avantages de blocs sont terminés pour être ajoutés à la blockchain par les validateurs. 

2. Highway = flexibilité

Le protocole atteint la flexibilité en exprimant la finalité d’un bloc d’une manière qui n’est pas possible dans les modèles BFT. Ce protocole se base sur la recherche Casper. Ce nouveau consensus crypto proposé par Casper offre un environnement sûr et vivant dans le modèle BFT. Il apporte des améliorations pratiques par rapport aux solutions existantes. 

Plus en détail

La finalité

Plus précisément, la finalité du bloc à l’intérieur de Highway n’est pas binaire. Elle s’exprime par fraction de nœuds qui potentiellement enfreignent les règles mises en place par le protocole pour qu’un bloc soit annulé. Lorsque l’ensemble des validateurs sont honnêtes, la finalité peut atteindre plus de 1/3, ce qui serait le maximum pour les protocoles classiques. En comparaison, il représente la certitude complète, l’ensemble des nœuds sont honnêtes.

La finalité étant déterminée de cette manière, Highway offre la flexibilité pour chaque nœud de configurer ses propres seuils de sécurité. Cela permet aux nœuds ayant des seuils plus bas d’atteindre la finalité plus rapidement que des nœuds avec des exigences plus élevées.

Framework DAG

Dans le protocole Highway, les validateurs échangent des messages afin de parvenir à un consensus sur les blocs. Ils utilisent l’outil de travail « Framework DAG », dans lequel chaque message posté par un validateur va faire référence à un certain nombre de messages envoyés précédemment. A l’image d’un cahier des charges à suivre pour les validateurs afin d’implémenter les nouveaux blocs sur la chaîne principale.

Chaque unité doit disposer des informations suivantes :

• Expéditeur
• Citation (une liste de hachages d’autres unités que le créateur souhaite attester)
• Le bloc, si une unité est produite par un validateur désigné pour la production d’un bloc alors l’unité sera incluse

Pour que l’ensemble des unités soient considérées comme correctes, elles doivent disposer d’une signature numérique par son expéditeur.

La règle « GHOST »

Une des tâches importantes pour chaque client de la blockchain est la sélection des « fourches » ou « fork » en anglais. Le terme Fork représente la modification d’une chaîne de blocs au sein du secteur de la blockchain. On parle plus souvent d’un « hard-fork » ou d’un « soft-fork ». Disons que l’ensemble des blocs ne représentent pas uniquement une ligne, mais plutôt un arbre avec plusieurs branches.

Le but de cette règle détermine le point de référence à sélectionner afin de le considérer comme le chef de la blockchain. C’est l’exemple à suivre. Casper souhaite sélectionner la branche susceptible de représenter la croyance la plus forte de ses validateurs.

De manière simplifiée, chaque unité vote pour un « GHOST » virtuel. Ce vote représente une fonction d’opinion mise en avant dans les « dernier messages » rédigés par le nœud. Chaque validateur maintient pour chaque bloc un paramètre de confiance qui indique sa probabilité. Ce paramètre est proportionnel au nombre de validateurs qui auraient besoin de revenir en arrière pour retrouver une valeur donnée.

Les avantages de Casper

Le projet Casper possède des fonctionnalités et des atouts essentiels qui permettent aux développeurs et aux entreprises de tirer parti de la technologie blockchain.

• Contrat évolutif

La plate-forme Casper permet une mise à niveau directe des contrats intelligents on-chain. Cela élimine le besoin de migration complexes et permet aux développeurs de corriger facilement les vulnérabilités des contrats intelligents.

• Langage convivial 

L’écosystème de développement du réseau Casper prend en charge WebAssembly plutôt que d’être écrit dans certains langages propriétaires comme Solidity. Cette fonction simplifie le développement pour les entreprises et les développeurs qui souhaitent construire sur Casper. Rust est le langage principal de programmation pour les contrats intelligents sur la blockchain. Pour son bon support mais aussi pour la compilation en wasm. Cependant, l’écosystème prend en charge les bibliothèques pour faciliter le développement dans d’autres langages ayant wasm comme cible de compilation.

• Gestion de compte

Les autres fonctionnalités essentielles incluent un modèle d’autorisation de compte qui permet la récupération des clés perdues. Ainsi qu’un modèle d’autorisations pour partager en toute sécurité l’état entre les comptes et les contrats.

• Frais de réseau prévisibles

Casper cherche à éliminer la volatilité et à améliorer l’expérience des développeurs en étant transparent sur le prix du gaz. Cohérent et prévisible, cette fonctionnalité vise à promouvoir un comportement de réseau actif et diversifié.

Casper et sa crypto CSPR

La couche de consensus 

Comme cité précédemment, le jeton natif de la blockchain Casper s’appelle CSPR. L’écosystème fonctionne grâce à la preuve d’enjeu et au staking de ce jeton. Il permet de récompenser les validateurs du réseau qui participent à la protection et à la mise à niveau. L’économie de la couche de consensus se focalise sur la sélection du validateur ainsi que de l’incitation à la participation.

Suite à la genèse, le système va sélectionner un ensemble de validateurs grâce à un processus d’enchères. L’enchère se déroule après le dernier bloc d’une ère. Un contrat d’enchères permet de régir le processus de sélection du validateur.

Chaque offre représente une collection de jetons d’un potentiel validateur ou d’un délégant. Le total se détermine comme étant une enchère afin de participer au consensus crypto de la blockchain Casper. Les offres peuvent augmenter librement. Cependant, les retraits sont soumis à une période de retrait.

Le concept de délégation permet à des utilisateurs de participer au consensus en ajoutant des jetons à leurs validateurs préférés. Les récompenses perçues par le nœud validateur seront alors distribuées au prorata des jetons misés et délégués. Le validateur potentiel va recevoir une partie des récompenses émises grâce aux jetons délégués grâce à un « taux de délégation ».

Le gaz de l’écosystème

Les utilisateurs de la plate-forme Casper comptent également sur CSPR pour payer les frais de réseau des actions on-chain. Le gaz représente une mesure des ressources utilisées lors de l’exécution de transactions sur la blockchain. Celui-ci est corrélé à la quantité de traitement informatique qu’un validateur doit fournir pour exécuter une transaction. Tout simplement, la quantité du gaz nécessaire à la réalisation d’une transaction est déterminée par la quantité de code exécutée au sein de la blockchain.

Chose importante à savoir, les frais de gaz seront consommés sur le réseau peu importe si la transaction échoue ou fonctionne. Effectivement, même lorsqu’une transaction échoue, le déploiement nécessite des ressources et un espace bloc puisque le validateur a essayé de traiter la transaction.

Le système de gaz au sein de l’écosystème Casper permet d’empêcher les attaques par déni de service (DoS ou Denial of Service Attack en anglais). Au sein des réseaux informatiques, la limitation du débit est utilisée pour contrôler le taux de requêtes envoyées afin de réduire les attaques DoS. Le coût du gaz permet aussi d’évaluer les ressources informatiques utilisées pour la validation de chaque transaction.

Notre avis de crypto-investisseur sur Casper

Highway

La blockchain Casper propose une nouvelle méthode de consensus crypto, plus pointue et innovante. Il s’agit du CDC, où Casper Proof-of-Stake qui souhaite apporter une finalité plus rapide grâce à Highway. 

En apportant de la flexibilité, la blockchain souhaite améliorer la scalabilité, la rapidité et l’efficacité de son réseau. Elle apporte une nouvelle proposition de valeur à la problématique du trilemme des blockchains. Casper propose un modèle BFT remanié avec l’expression d’une finalité via le fractionnement des nœuds. Chaque nœud va partager d’anciens messages pour créer et valider un nouveau bloc. La création s’appuie sur la sélection d’un « GHOST » qui représente l’exemple à suivre afin de créer un bloc qui respecte les règles émises par le réseau.

Si certains nœuds validateurs enfreignent les règles alors le bloc s’annulera grâce au calcul de la finalité mise en place pour la création d’un bloc. Aussi, chaque nœud peut déterminer son niveau de sécurité, réduire pour accélérer la finalité ou augmenter pour accroître le niveau de sécurité.

Casper dans l’univers de la crypto est une blockchain optimisée pour les entreprises, avec une évolutivité mise en place via les contrats intelligents. L’ultime but est d’éliminer les migrations complexes. Elle permet d’améliorer l’évolutivité du réseau en donnant l’opportunité aux développeurs de modifier facilement les smart-contracts. Cette solution permet de satisfaire aux exigences des développeurs afin de leur faciliter la tâche de construction et de modification des environnements.

CSPR et économie

Le projet crypto Casper reste vague sur la distribution et l’économie associé à son jeton CSPR. Très peu d’informations sont disponibles quant au nombre de CSPR total disponibles. Même chose concernant la création et la vente de ces jetons. L’utilisateur et les investisseurs ne disposent pas d’une vision claire sur la quantité et les règles économiques mises en place au sein de ce projet. C’est vraiment le point faible de la blockchain Casper qui finalement n’est pas totalement décentralisée. Les équipes gardent un fort pouvoir quant à la gestion de l’économie comparable à une entité centralisée. 

Même constat du côté des entreprises sélectionnées pour assurer le fonctionnement du réseau et la décentralisation de la blockchain. Les entreprises représentent les nœuds du réseau qui sélectionnées en amont par Casper. Casper communique très peu au sujet des quelques entreprises qui assurent le fonctionnement et la sécurité de la blockchain. L’espoir d’une entité totalement décentralisée avec Casper est-il à oublier ?