Auteur : Marco González
Éditeur : Randall Roland
Traducteur : Charles Arroyo-Bishop
Le réseau EOS et le protocole sous-jacent Antelope.IO continuent de repousser les limites de ce que cela signifie de diriger et d'innover dans l'espace blockchain. Un récent Fireside Chat avec un développeur notable d'Antelope (Gnome) illustre ce point.
La finalité instantanée (IF) et la communication inter-blockchain (IBC) sont au cœur de la discussion sur la version 5.0 d'Antelope Leap qui sera bientôt publiée. Derrière la finalité instantanée se trouve HotStuff. L'IF et l'IBC ont un impact profond sur l'écosystème Antelope et sur l'EVM EOS à haute performance.
À propos de l'algorithme de consensus HotStuff
HotStuff est un produit de VMware (2018). Gnome a parlé d'une nouvelle mise à jour majeure pour Antelope. Il est cité tout au long de cet article. Gnome travaille avec les équipes EOS et UX. Il a présenté les avantages de HotStuff en ces termes :
"nous parlons d'une finalité plus rapide, d'une meilleure cryptographie intrinsèque et de nouvelles possibilités de consensus"
Une présentation publique de HotStuff est actuellement en cours. Elle couvrira à la fois ce qu'est HotStuff et comment il s'inscrit dans le cadre général d'AntelopeIO et d'EOS.
Concept original
Le protocole HotStuff de VMware résout le problème de la réplication d'états entre différents serveurs, environnements et réseaux. HotStuff est présenté comme
"...le premier protocole de réplication BFT partiellement synchrone présentant ces propriétés combinées"
Premiers développements et implémentations notables
HotStuff a démarré sous la forme d'un algorithme modulaire. Après un an ou deux de développement, le protocole a attiré l'attention de l'équipe Libra de Facebook. Ce qui est intéressant, c'est qu'une entreprise aussi importante que FB a expérimenté HotStuff.
D'autres entreprises ont également vu dans HotStuff une solution prometteuse. Aptos et SUI gèrent des implémentations.
Applications pour EOS
HotStuff est une solution qui a fait ses preuves et qui est décidément plus prometteuse que celles qui sont utilisées aujourd'hui. HotStuff offre des avantages pour les applications techniques et de gouvernance. Par exemple, Gnome a déclaré
"...augmente la gamme des différents mécanismes de consensus qui peuvent être construits maintenant...avec un algorithme..."
Vers la huitième minute du Fireside Chat, les choses deviennent intéressantes. Gnome décrit le modèle actuel d'EOS, une implémentation qui est déjà à la pointe du secteur en termes de vitesse, de performance et de sécurité. Il explique que les tours de production de blocs durent environ 3 minutes. Dans le système actuel, si l'on double le nombre de producteurs de blocs, la durée des tours passe à 6 minutes. La référence ici est l'irréversibilité d'un nouveau bloc sur la chaîne, et non la vitesse des transactions.
Finalité instantanée et IBC
Avec HotStuff, l'approche peut être différente :
"...au lieu d'attendre ...une confirmation implicite par un [seul] producteur de blocs [pour] convenir d'un bloc spécifique ...en haut de la chaîne quand c'est son tour ...il [HotStuff] fonctionne essentiellement en diffusant le bloc à tout le monde et en demandant ensuite à tous ...les producteurs de blocs ...de diffuser un message [d'accord]..."
Le résultat est un ajout constant, en une fraction de seconde, et irréversible à la chaîne. Le modèle de consensus de HotStuff fonctionne quel que soit le nombre de producteurs de blocs. Ainsi, un nouveau modèle de consensus potentiel s'est développé à partir de seulement 21 BP actifs.
La mise en œuvre de HotStuff n'a jamais été l'objectif. L'objectif était de résoudre le problème de la finalité instantanée. Après avoir étudié des méthodes "permettant d'atteindre plus rapidement la finalité", il est apparu clairement que HotStuff était la meilleure solution.
Les avantages de HotStuff pour la communication inter-blockchain (IBC) sont immenses. Comme indiqué, les transferts et transactions IBC actuels prennent environ trois minutes. Gnome confirme l'avantage de l'IBC lors du Fireside Chat :
"...l'un des principaux avantages de l'ajout de ...Instant Finality et du consensus HotStuff est que maintenant... l'IBC peut également en bénéficier..."
Il poursuit en parlant de l'expérience des utilisateurs :
"... une expérience Web 2.0... maintenant nous avons le meilleur des deux mondes..."
Gnome décrit comment la FI d'Antelope combine la propriété, la résistance à la censure et l'immuabilité avec les progrès réalisés par le Web 2.0 dans les systèmes rapides et centralisés. C'est le Web 3.0 à la vitesse et à la commodité du Web 2.0.
Signatures agrégées et réalisation du potentiel de la blockchain
Gnome mentionne brièvement les signatures agrégées avant de répondre à une question. Dès 2013 et quelques années avant HotSuff, une discussion sur les signatures Boneh-Lynn-Shacham (BLS) a eu lieu sur le forum Bitcoin (Bitcointalk.org) :
"...un auteur anonyme a écrit un bref article sur l'utilisation des signatures BLS pour réaliser une... coinjoin non interactive... cela pourrait également avoir des propriétés anti-censure utiles... Une autre application... est de les utiliser pour réduire la taille des blocs... la taille des transactions... Les signatures BLS agrégées... sont compatibles avec des preuves de fraude 'efficaces'..."
Il y a dix ans, bien avant Antelope, des obstacles se sont présentés :
"...bien que le coût de l'opération n'en fasse probablement pas une victoire... l'inconvénient est que les signatures BLS font appel à la cryptographie d'appariement - des hypothèses de sécurité moins matures que les simples signatures ECC, et surtout, elles sont lentes à vérifier..."
Mais que se passerait-il si, en 2023, ces obstacles n'existaient plus ?
En regardant un peu plus loin dans le processus :
"...une signature BLS peut prendre une collection de tuples {message, pubkey, signature} et fusionner leurs signatures... ce qui est infaisable pour les défusionner sans connaître les composants, et toujours être capable de vérifier le résultat. Grâce à une astuce astucieuse, il est possible de dissocier la paternité des entrées et des sorties..."
Voir la discussion sur CoinJoin, vieille de dix ans : Bitcoin privacy for the real world (22 août 2013). Il existe également un document plus récent, Fast-HotStuff : A Fast and Robust BFT Protocol for Blockchains (arXiv:2010.11454v10 [cs.DC] 3 Nov 2022), qui fait référence aux signatures agrégées (et à HotStuff) dans son introduction.
Réponse des producteurs de blocs
Tous les producteurs de blocs semblent approuver HotStuff. Les possibilités offertes sont très intéressantes. HotStuff introduit de nouveaux "mécanismes" dans l'environnement Antelope, comme un nouveau modèle de gouvernance. Les systèmes de gouvernance (qui gèrent Antelope) peuvent :
"...choisir en fin de compte ce qui ...est le plus logique..."
PERSPECTIVES
La date de sortie de HotStuff est prévue pour le quatrième trimestre (après Leap 5.0). Toutefois, l'équipe de développement espère une sortie plus rapide. Gnome a ajouté :
"...il s'agit évidemment d'une très grosse mise à jour du système... du logiciel..."
Sources et références