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Axelar : le protocole de communication inter-blockchain parfait ?

axelar

Ces derniers mois, dans le monde des cryptomonnaies, ont été très intenses, avec le développement et l’avènement de nombreuses différentes blockchains. Cette croissance effrénée de l’écosystème a vu l’émergence d’un besoin de layers 0. Les layers 0 permettent la facilité d’utilisation et de communication des différentes blockchains entre elles, et Axelar a bien l’intention d’en être l’un des leaders !

Qu’est-ce qu’Axelar ?

Axelar est un projet cofondé par les deux ingénieurs Sergey Gorbunov et Georgios Vlachos, également membres de l’équipe fondatrice d’Algorand. Ces derniers ont fait le constat suivant : un monde multichain aura besoin d’une surcouche afin de permettre une communication entre ces différentes blockchains. C’est donc à cette problématique que ces derniers ont voulu répondre en fondant Axelar en 2020. Le projet a énormément plu et est d’ailleurs backé par des mastodontes de l’écosystème tels que Coinbase Ventures, Binance, Polychain capital ou encore Do Kwon (co-fondateur de Terra).

ventures

Interopérabilité et contexte du multichain

Les plateformes de smart contracts ont le vent en poupe et deviennent de plus en plus adoptées par les différents utilisateurs. Ces plateformes sont proposées sur de multiples blockchains, mettant alors en lumière l’un des plus gros problèmes de l’écosystème : comment communiquer entre celles-ci ? Cette problématique fait référence à la notion d’interopérabilité.

Ce concept permet aux différentes blockchains d’être compatibles entre elles et de s’appuyer sur leurs caractéristiques et leurs cas d’utilisation respectifs. Certains projets tels que Polkadot ou Cosmos permettent déjà cette interopérabilité, mais uniquement pour les blockchains faisant partie de leurs écosystèmes respectifs. Cela signifie donc que les parachains de Polkadot ne peuvent se connecter aux chains faisant partie de l’écosystème Cosmos. Rajoutez à cela les multiples langages de programmation à gérer et vous obtenez une tâche assez compliquée à réaliser.

Une autre alternative réside dans l’utilisation de ponts, dits bridges. Ces derniers permettent d’envoyer un token d’une chaîne à une autre. Ces bridges ne sont cependant pas optimaux : longs, coûteux, délai entre l’envoi et la réception du token, ils peuvent mener à une expérience utilisateur médiocre.

Solutions apportées par Axelar

Axelar est à la quête d’une communication inter-chaînes scalable. De base, la communication inter-chaînes exige que les différents réseaux trouvent la capacité de communiquer en utilisant le même langage. Pour résoudre ce problème, le protocole Axelar a développé ces différentes propriétés :

  • Une intégration plug and play : réduire le travail d’intégration pour les développeurs en permettant de se brancher sur n’importe quelle blockchain existante ou nouvelle, sans problème
  • Le routage cross-chain : facilitation de la communication inter-chaînes via support de la découverte d’adresse, des applications et du routage
  • Une aide à la mise à jour : le système doit reconnaître les mises à jour et l’effort devrait être minimal pour les prendre en charge
  • Un langage uniforme pour les applications : les applications ont besoin d’un protocole simple pour verrouiller, déverrouiller, transférer et communiquer avec d’autres applications, quelle que soit la chaîne sur laquelle elles se trouvent
axelarlogo

Réseau Axelar

Le réseau Axelar répond aux besoins des développeurs et des créateurs d’applications. Aucun travail d’intégration n’est requis pour les dévs alors que les créateurs eux bénéficient d’un protocole simple et d’une API permettant d’accéder à la liquidité globale et de communiquer avec l’écosystème tout entier. C’est via ces mécanismes qu’Axelar constitue un network décentralisé reliant les blockchains autonomes existantes telles que Bitcoin, Algorand, Luna et les hubs d’interopérabilité tels que Cosmos, Polkadot ou Ethereum.

Les protocoles décentralisés sous-jacents constituent un élément central du réseau. Les validateurs maintiennent collectivement le network et gèrent les nœuds qui sécurisent la blockchain. La blockchain Axelar est basée sur un modèle de Delegated Proof-of-Stake similaire au Cosmos Hub. Les utilisateurs eux-mêmes élisent ces validateurs en déléguant leur stake (fonds).

Les validateurs s’engagent ensuite à participer au consensus et à maintenir un service de qualité. Ils rapportent également l’état des différentes blockchains (Bitcoin, Ethereum, etc.) à la blockchain Axelar afin que ces derniers soient enregistrés. Dans l’ensemble, le réseau Axelar peut être considéré comme un oracle de lecture/écriture cross-chain décentralisé.

axelar technology diagram
Diagramme de la technologie Axelar

Sécurisation du Réseau

L’interopérabilité a un coût : elle est sujette à de nombreuses tentatives d’attaques. Le réseau Axelar répond aux problèmes de sécurité en utilisant les mécanismes suivants :

  • Sécurité maximale : Axelar fixe le seuil de sécurité à 90%, ce qui signifie que presque tous les validateurs devront s’entendre pour retirer les fonds bloqués par son réseau ou falsifier les preuves d’état
  • Décentralisation maximale : Puisque le réseau utilise des systèmes de signature à seuil, le nombre de validateurs peut être aussi grand que possible, assurant donc la décentralisation du réseau
  • Mécanismes de repli (fall-back) robustes : Ce mécanisme permet à Axelar de récupérer une clé de déverrouillage d’urgence en cas de blocage du réseau. Les utilisateurs peuvent donc récupérer leurs fonds en tels cas
  • Décentralisation maximale des mécanismes de repli : En cas de blocage, le mécanisme de repli comprend un ensemble secondaire de récupération. Cet ensemble est composé de différents utilisateurs pouvant y participer sans aucun coût. Ils ne sont “appelés en service” que si le réseau se bloque sans se rétablir
  • Gouvernance partagée : Les utilisateurs peuvent voter collectivement sur la chaîne qui doit être soutenue par le réseau. Le réseau allouera également une réserve de fonds permettant de rembourser les utilisateurs en cas d’urgence

Fonctionnement des protocoles Axelar

Deux protocoles primordiaux composent le réseau Axelar : le CTP et le CGP.

Cross-Chain Transfer Protocol (CTP)

CTP est un protocole qui permet aux applications d’exploiter facilement les fonctionnalités inter-chaînes. Celles-ci peuvent tirer parti des fonctionnalités inter-chaînes en appelant des requêtes CTP, analogues aux méthodes GET/POST des requêtes HTTP. Ces requêtes sont ensuite récupérées par la couche CGP pour être exécutées et renvoie le résultat aux utilisateurs.

Les développeurs peuvent donc héberger et connecter leurs applications décentralisées (dApp) à n’importe quelle chaîne. En plus de cela, ils peuvent envoyer leurs requêtes cross-chain, d’une blockchain à une autre.

Supposons qu’un développeur construise ses contrats sur la chaîne A. Suite à cela, il fera référence aux contrats “threshold bridge” pour obtenir un support inter-chaînes. Ce contrat permet aux applications :

  • D’enregistrer une blockchain avec laquelle elles souhaitent communiquer
  • D’enregistrer les actifs qu’elles souhaitent exploiter sur cette blockchain
  • D’effectuer des opérations sur les actifs, telles que l’acceptation de dépôts, le traitement de retraits et d’autres fonctions (similaires aux appels de contrats ERC-20, par exemple)

Cross-Chain Gateway Protocol (CGP)

Le protocole CGP permet la connexion de blockchains autonomes. Cette connexion prend place grâce à ce protocole de passerelle inter-chaînes et le routage des données. Le CGP prend en charge les consensus des différentes blockchains ainsi que leur langage de programmation.

Afin de rejoindre le réseau Axelar, la configuration d’un compte portail (gateway account) sera nécessaire. Par souci de décentralisation, ces comptes seront gérés par l’ensemble des nœuds décentralisés composant le protocole CGP. Ces derniers vont contrôler et gérer le paquet de données arrivant à l’entrée des gateways, et les renverra aux gateways de destination une fois le traitement réalisé.

Le consensus des nœuds permet au CGP de finaliser les blocs de n’importe quelle chaîne, et ce, peu importe leur mécanisme de consensus.

protocoleCGP
Le protocole CGP en action

Note : vous pouvez trouver plus d’informations techniques dans le whitepaper d’Axelar présent ici.

Conclusion

Au cours des prochaines années, un nombre important d’applications seront construites sur de multiples écosystèmes de blockchain. Le futur des cryptos est plus que vraisemblablement multi chaines, et Axelar semble être la solution parfaite. Entre simplification de l’expérience utilisateur et développement d’applications rapide et efficace, l’avenir d’Axelar (et de son futur token AXL) semble radieux.

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