Comment les blockchains deviennent de gigantesques poubelles pour les données

Le chroniqueur de CoinDesk, Nic Carter, est associé chez Castle Island Ventures, un fonds de capital-risque public axé sur la blockchain basé à Cambridge, dans le Massachusetts. Il est également le cofondateur de Coin Metrics, une startup d'analyse de blockchain.

Dans le film Disney Pixar « WALL·E », le héros robot éponyme parcourt une Terre abandonnée, compactant méthodiquement des monticules de vieux déchets. La planète était devenue stérile et stérile, recouverte des détritus résiduels d'un consumérisme effréné.

Si nous n’y prenons pas garde, la plupart des blockchains publiques partageront le sort de la Terre de WALL·E, vouées à devenir des dépôts désertés de déchets anciens : non pas avec des déchets physiques mais des données indésirables, non pertinentes, anachroniques et désaffectées.

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L'enjeu est de taille. Les blockchains qui privilégient le cas d'usage de la « base de données générique hautement disponible » ONE deux destins funestes : soit les nœuds deviendront pratiquement impossibles à exploiter à long terme, soit les opérateurs de nœuds se débarrasseront des données, affaiblissant ainsi les promesses d'immuabilité.

Alors que l'approche de Bitcoin, qui consiste à restreindre l'espace de blocs (et donc à imposer des frais plus élevés), décourage l'insertion de données arbitraires et non transactionnelles sur la chaîne, d'autres concurrents insistent sur des frais faibles, subventionnant ainsi une utilisation marginale. Cette situation a déjà des effets visibles et introduit des risques à long terme dont il faudra tenir compte.

Les transactions sont-elles un actif ou un passif ?

Pour comprendre pourquoi l'utilisation des blockchains pour stocker des données arbitraires est une mauvaise idée, considérons-les de manière abstraite. Une blockchain gère la vente continue d'espace de blocs au public en échange de frais (et d'une subvention). Les mineurs peuvent réclamer ces frais en échange de la construction et de la commande de blocs. Les opérateurs tolèrent ces frais car la blockchain offre des garanties de règlement solides, T ailleurs.

La qualité de ces garanties dépend en grande partie des dépenses de sécurité, elles-mêmes constituées des frais et de la subvention. Les frais résultent de l'interaction entre une quantité limitée d'espace de blocs et la demande d'utilisation de cet espace. Enfin, rappelons que ce sont les opérateurs de nœuds qui supportent les coûts liés à l'ajout de données à la chaîne. Toute donnée ajoutée aujourd'hui constitue une externalité que les opérateurs de nœuds doivent tolérer à perpétuité.

Alors, une charge de données – une transaction – est-elle un actif ou un passif ? Cela dépend. J'oserais dire qu'une transaction est un actif pour la blockchain si deux conditions sont réunies :

• La transaction entraîne des frais qui sont au moins quelque peu proportionnels aux coûts qu’elle impose aux opérateurs de nœuds
• Les données sont susceptibles d’être pertinentes pour les futures saisies de données ; elles sont actuelles.

Il est évident que les transactions devraient contribuer aux dépenses de sécurité. Il est indéniable qu'elles devraient impliquer une monnaie. En effet, il existe un décalage de maturité entre l'utilisation des blockchains et leurs coûts de maintenance à long terme. Les blockchains publiques sont conçues pour stocker des données à perpétuité ; elles y parviennent en répliquant la base de données sur de nombreux nœuds. Cependant, comme mentionné précédemment, elles dépendent de la volonté des opérateurs de nœuds d'ingérer, de stocker et de diffuser ces données indéfiniment. Si les transactions imposent un coût significatif par rapport à leur contribution à la sécurité de la blockchain, elles constituent un effet négatif net.

J'avancerais donc que les données inscrites sur la chaîne constituent un actif dans la mesure où elles sont économiquement pertinentes et contribuent à la valeur du système en incitant les utilisateurs à effectuer des transactions. Elles constituent un handicap dans la mesure où les opérateurs de nœuds doivent ingérer les données, les valider et les stocker. Si les données sontUTXO, il est fort probable que cela soit pertinent à l'avenir : les opérateurs finissent par dépenser leurs cryptomonnaies. S'il s'agit de spam concernant un largage aérien d'un jeton transitoire, cela pourrait ne plus jamais être pertinent. Et quel opérateur de nœuds accepterait de payer la facture de téraoctets de données inutiles et non rentables ?

Une externalité non tarifée

Soyons clairs : le modèle de blockchain de type Bitcoin n’est T parfait. Bitcoin dépend de la volonté des opérateurs de nœuds de télécharger et de propager des blocs sans compensation, ce qui est une particularité dans un système par ailleurs fortement influencé par les incitations du marché libre. Pour y remédier, les développeurs de Bitcoin ont pris soin de limiter l’espace de bloc disponible afin que les nœuds puissent fonctionner sur du matériel standard. Selon la méthode de calcul, la blockchain entière ne représente toujours qu’environ 274 Go, même après 11 ans d'exploitation. Prélever une taxe permanente sur le stockage, comme leproposition de loyer de l'État Ce que vise Ethereum est une autre solution potentielle au problème. D'autres blockchains, soucieuses de se démarquer de Bitcoin et de ses frais prétendument élevés, ont créé un environnement à frais nuls ou faibles.

Loin de rendre les blockchains plus pratiques, la taille illimitée des blocs et l’absence de frais les rendent moins fiables.

Mais, bien sûr, les frais servent en quelque sorte de preuve financière du travail. Ils obligent les opérateurs à n'insérer dans la chaîne que les informations qu'ils jugent rentables. Cela rend la génération de spam plus coûteuse et décourage les modes d'utilisation inutiles. La demande de stockage permanent et hautement disponible étant quasi infinie (ne créeriez-vous T une sauvegarde cloud permanente et hautement disponible de votre collection de torrents de 10 To si le stockage était quasiment gratuit ?), il est probable que les chaînes à faible coût, voire gratuites, se rempliront de données inutiles, avec le temps.

Comme on pouvait s'y attendre, voici ce qui s'est produit. Réduisez à zéro le prix de compensation pour l'inclusion dans une base de données répliquée et hautement disponible, et attendez-vous à ce que des spammeurs opportunistes en profitent. Les exemples abondent. Une grande partie des transactions sur Stellar se rapportent à un service appelé Diruna Cela a apparemment incité les utilisateurs à spammer la blockchain. Diruna semble aujourd'hui disparu. Son empreinte sur la blockchain perdure, cependant, de manière pratiquement indélébile. Bitcoin Cash et Litecoin porter l'empreinted'une application appelée «Bitcoin Aliens », un outil qui paie aux utilisateurs des sommes minuscules pour visionner des publicités.

Un « Blitz Ticker » représente jusqu'à 50 % des transactions BCH quotidiennes. Son objectif ? Intégrer des données de marché à la blockchain. Les Ethereumiens se souviennent peut-être d'une période, mi-2018, où le plus gros consommateur de GAS était une mystérieuse plateforme d'échange appelée FCoin, qui exploitait un système de cotation de jetons compétitifsqui a incité les individus à spammer la blockchain. Un modèle se dessine : gains privés, externalités publiques. FCoin estinsolvable maintenant, mais son impact sur Ethereum se fera sentir pour toujours, car les transactions de jetons ne peuvent pas être facilement démêlées et éliminées.

Le compromis OP_RETURN

L’approche de Bitcoin face à ce problème a consisté à désigner uncode d'opérationservir de collecteur pour les données non transactionnelles. Auparavant, les données étaient directement codées dans des adresses, qui étaient généralement indiscernables des transactions normales. Ainsi, OP_RETURN a été choisi spécifiquement pour gérer les données arbitraires, afin qu'elles puissent être identifiées et éliminées par les nœuds sans difficulté.

Il s'avère que le protocole Bitcoin est conçu pour cultiver son propre ensemble d'UTXO. OP_RETURN a été largement utilisé par Omni (qui alimentait les transactions Tether ) et Veriblock, mais pas par d'autres. L'impact sur la blockchain est relativement faible ; Strehle et Steinmetz Nous avons constaté que les données OP_RETURN dans Bitcoin représentent environ 3 % de la charge globale de données de la blockchain. Cependant, si ce volume augmente, les nœuds auront la possibilité d'ignorer complètement les sorties OP_RETURN, car elles sont manifestement non dépensables et non pertinentes d'un point de vue transactionnel.

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En fin de compte, les opérateurs de nœuds sur des blockchains encombrées de nombreuses données non transactionnelles devront envisager d'élaguer périodiquement leurs ensembles de données. Cette solution est pratique, mais elle compromet la qualité souhaitable des blockchains, à savoir l'immuabilité et la disponibilité des données. Si les validateurs/archivistes peuvent effectivement exercer un droit d'expropriation en supprimant arbitrairement des données jugées importantes par les utilisateurs, leurs garanties sur cette chaîne sont pratiquement inexistantes. Nous nous trouvons donc dans une situation où l'approche par suppression est en contradiction directe avec une qualité souhaitable des blockchains publiques, à savoir la mise à disposition perpétuelle des données aux utilisateurs.

Le problème est que si une seule entité a intérêt à l'existence de données autrement nuisibles, les validateurs ne peuvent les éliminer sans la priver de ses droits. Or, il existe ici une asymétrie considérable : un individu soucieux de l'économie peut contraindre tous les utilisateurs actuels et futurs de la blockchain à ingérer sa transaction. L'alternative est le choix, peu acceptable, de priver les nœuds de commodité de leur pouvoir et d'opter pour un modèle où seuls les nœuds les plus importants survivent.

Cette tension est insoluble à moins que les emplacements de données disponibles ne soient strictement limités et que des frais ne soient appliqués pour mesurer l'utilisation de la blockchain. Ouvrez la jauge et gérez soit la perte de données et la frustration des utilisateurs, soit la croissance illimitée de l'état et l'impossibilité de validation.

Loin de rendre les blockchains plus pratiques, la taille illimitée des blocs et l’absence de frais les rendent moins fiables et garantissent pratiquement soit la perte à long terme de données supposées immuables, soit nécessitent le compromis de la décentralisation au niveau du nœud.

Merci à Antoine Le Calvez, David Vorick, Lucas Nuzzi et Takens Theorem pour leurs retours.