Algorand (ALGO) : la blockchain qui résout le trilemme ?

logo algorand algo

Introduction

Les grands acteurs du monde des technologies de réseaux distribué s’accordent à dire que le trilemme des blockchains, à savoir la décentralisation, la sécurité et la scalabilité, reste un obstacle de taille. 

Néanmoins, ces dernières années, certains projets innovants tentent de prouver le contraire et souhaitent encourager une adoption de leur réseau par des milliards d’utilisateurs. 

Algorand fait partie de ces initiatives ayant apporté des innovations, notamment concernant son mécanisme de consensus

Nous allons, dans cet article, vous présenter le projet Algorand et vous en expliquer ses spécificités et innovations.

Algorand, qu’est-ce que c’est ?

Algorand a été fondé en 2017 par Silvio Micali, lauréat du prix Turing, co-inventeur des preuves nulles de connaissance (ZK Proof), et leader de renommée mondiale dans le domaine de la cryptographie et de la sécurité de l'information. 

Pour faire une brève présentation de son profil, Silvio est également le co-inventeur du chiffrement probabiliste, des fonctions aléatoires vérifiables et de nombreux protocoles qui sont les fondements de la cryptographie moderne. 

Dans le projet Algorand, Silvio Micali supervise toutes les recherches, y compris la théorie, la sécurité et la cryptofinance. 

Algorand est une blockchain fonctionnant via un mécanisme de consensus novateur nommée PPoS (Pure Proof of Stake). Le projet vise à résoudre le trilemme des blockchains en améliorant la scalabilité du réseau sans faire de compromis vis-à-vis de la sécurité ou de la décentralisation. 

Elle prend en charge les smart contracts, et admet la construction de blockchains spécifiques en son sein. 

En outre, la blockchain Algorand se dit particulièrement efficace pour les services financiers, les institutions et la DeFi (finance décentralisée). 

Le projet est scindé en deux parties distinctes qui sont respectivement :

  1. Algorand Fondation : qui a pour mission de gérer la croissance globale de l’écosystème, les financements et la recherche
  2. Algorand : qui est le réseau blockchain à proprement parler 

La fondation Algorand est une organisation à but non lucratif ayant pour seul but de développer l’aspect communautaire de la blockchain ainsi que la recherche. 

Pour ce faire, la Fondation Algorand a lancé le programme ACE (Algorand Centres of Excellence) ou centres d'excellence Algorand en français, afin d'établir un réseau mondial pour l'excellence de la recherche et l'éducation dans la technologie blockchain et des crypto monnaies. 

En partenariat avec les meilleures universités et des organisations à but non lucratif, le programme ACE aidera à élever et éduquer des générations pour leur permettre de construire, gérer et innover à travers le monde. 

Les universités participantes contribuent à la sécurité et à la décentralisation de la blockchain Algorand en gérant et en exploitant des nœuds relais de confiance. 

ACE
Algorand Centres of Excellence

La vision d’Algorand

Comme beaucoup de réseau blockchain, la vision d’Algorand est simple et a pour but de permettre à chacun de créer et échanger de la valeur de manière efficace, transparente et sécurisée. 

Pour ce faire, Algorand sait que la confiance en la blockchain par le plus grand nombre est primordiale et que la décentralisation est l’un des grands facteurs pour gagner cette confiance. 

C’est pourquoi le projet met cet aspect en avant dans sa conception. 

Également, et cet aspect est valable pour n’importe quel réseau se disant décentralisé, la simplicité, l’accessibilité et la performance sont bien évidemment au cœur des solutions proposées par Algorand souhaitant atteindre une adoption de plusieurs milliards d’utilisateurs.

Le mécanisme de consensus PPoS d’Algorand

Algorand fait preuve d’innovation grâce à un nouveau mécanisme de consensus PPoS (Pure Proof of Stake) ou preuves d’enjeu pures. 

Algorand soulève un problème présent chez nombre de ses homologues qu’est le sacrifice d’un des piliers du fameux trilemme afin d’atteindre une plus grande décentralisation ou scalabilité selon les réseaux. 

Les équipes travaillant sur Algorand disent avoir résolu ce trilemme grâce à leur nouveau mécanisme de consensus PPoS. 

La blockchain Algorand utilise un protocole d'accord byzantin décentralisé qui s'appuie sur la preuve d'enjeu pure (Pure PoS). Cela signifie donc que le système peut tolérer des utilisateurs malveillants et atteindre un consensus tant que la majorité de l’enjeu (PPoS) est détenue par des nœuds bienveillants. 

Ce protocole est très rapide et nécessite une puissance de calcul minimale par nœud, ce qui lui permet de finaliser efficacement les transactions (4~5 secondes pour finaliser une transaction).

Transactions par secondes algorand

Pour faire simple ce mécanisme de consensus fonctionne par le biais d’un proposant de bloc sélectionné aléatoirement et d’un comité, qui validera cette proposition, sélectionnée également aléatoirement. 

Dans les deux cas, les chances d’être sélectionné sont proportionnelles à la quantité de jetons ALGO (nous y reviendrons), jeton natif de la blockchain, possédée par ceux-ci. 

Un certain nombre d’algorithmes rentre en compte dans ce processus pour garantir que le vote est équitable et que le système global est hautement sécurisé.  

Pour la sélection du proposant de bloc et du comité validateur, une fonction aléatoire vérifiable (VRF) est utilisée. Concrètement, cette fonction agit comme une loterie influencée par le nombre de tokens ALGO présents sur le compte. 

Notons que plus un compte participe au PPoS avec un grand nombre de jetons, plus il a de chance d’être sélectionné. En outre, c'est comme si chaque jeton ALGO staké participait à sa propre loterie. Cette méthode garantit qu'un utilisateur ne tire aucun avantage de la création de plusieurs comptes. 

Algorand proposition de bloc
Schéma représentant le mécanisme de proposition de bloc

Afin de participer au protocole de consensus et d’améliorer la sécurité, les utilisateurs n’utilisent pas leur clé leur servant habituellement à signer des transactions. 

À la place, ils génèrent et enregistrent une clé de participation pour un certain nombre de tours ainsi qu’une collection de clés éphémères (une par tour) qu’ils vont signer avec leur clé de participation qui sera supprimée par la suite. Les clés éphémères sont utilisées pendant leur tour respectif puis supprimées également. 

Ce processus garantit la sécurité des jetons d’un utilisateur même si le nœud participant est malveillant. 

La suppression des clés de participations et des clés éphémères après leur utilisation garantit la sécurité de la blockchain dans le futur qui ne peut donc pas être compromise par des attaques ciblant d’anciens blocs qui utiliseraient d’anciennes clés. 

On notera que le consensus nécessite 3 étapes afin de proposer, confirmer et écrire le bloc dans la blockchain. 

Ces 3 étapes sont la proposition de bloc, le soft vote (ou vote doux en français) et le vote de certification

Nous avons décrit ci-dessus le processus servant à la proposition de bloc avec l’exécution de la VRF pour le choix du proposant. 

Le Soft vote (vote doux)

L’utilité de cette phase est de filtrer les propositions, jusqu’à ce qu’il n’en reste qu’une seule permettant ainsi de garantir la certification d’un seul et unique bloc. 

Chaque nœud du réseau recevra de nombreux messages de proposition des autres nœuds. Les nœuds vérifieront la signature du message, puis valideront la sélection en utilisant la preuve VRF et compareront ensuite le hashage de chaque preuve VRF validée pour déterminer laquelle est la plus basse afin de la propager sur l’ensemble du réseau. 

Ce processus se poursuit pendant une durée déterminée pour permettre aux votes de se propager dans le réseau.

Algorand soft vote #1

Chaque nœud exécutera ensuite le VRF pour chaque compte participant qu'il gère pour voir s'ils ont été choisis pour participer au comité de soft vote (vote doux). Si un compte est choisi, il aura un vote pondéré basé sur le nombre d'Algo que le compte possède, et ces votes seront propagés sur le réseau.

Algorand soft vote #2

Un nouveau comité est sélectionné pour chaque étape du processus et chaque étape a une taille de comité différente. 

Un nombre minimal de votes est nécessaire pour passer à l'étape suivante et doit correspondre à un certain pourcentage de la taille du comité. Ces votes seront reçus des autres nœuds du réseau et chaque nœud validera la preuve VRF. 

Une fois que le nombre minimal est atteint, le processus passe à l'étape de certification du vote.

La certification de vote

Un nouveau comité vérifie la proposition de bloc qui a été votée lors de l'étape précédente pour assurer qu’il n’y a pas de problème. 

S'il est valide, le nouveau comité vote à nouveau pour certifier le bloc. Cette étape se déroule de manière similaire au soft vote (vote doux). 

Lorsque le nombre minimal requis de validation de ces votes est atteint, ceci déclenche la fin du tour et incite le nœud à créer un certificat pour le bloc et à l’écrire sur la blockchain. 

À ce moment-là, un nouveau tour est lancé et le processus recommence.

Algorand certification d vote

ALGO, le token d’Algorand

Pour un total maximum en circulation de 10 milliards distribué graduellement, le token ALGO est le token natif de la blockchain Algorand. Il a un certain nombre de fonctionnalités comme payer les frais de transaction, bien que minimes. 

Au-delà de servir de monnaie de transfert, le token ALGO permet évidement aux utilisateurs de le staker et ainsi de participer au mécanisme de consensus PPoS décrit plus haut. 

Le token ALGO fait aussi office de token de gouvernance donnant la possibilité aux utilisateurs, en possédant un certain nombre, de participer aux décisions d’évolution du protocole pendant les périodes de gouvernance. 

Ces périodes durent 3 mois, ensuite le minimum de tokens nécessaires pour y participer est redéfini.  

Pour l’heure, on compte environ 7 milliards de tokens en circulation, soit 70% du nombre total de tokens mint

Le projet ne datant pas d’hier, son token est listé sur la majorité des plus gros exchanges comme Binance, Coinbase, KuCoin, etc. Il est donc aisé de s’en procurer.

Conclusion

Étant donné la robustesse de la team et de ses innovations, Algorand semble être un bon candidat pour parvenir à la démocratisation de la blockchain dans les années à venir. 

En effet, son mécanisme de consensus PPoS, est peut-être l’un des éléments qui fera ou qui fait déjà la différence par rapport à ses homologues.  

De plus, le nombre de partenariats effectués par le projet montre qu’un grand nombre d’acteurs ont un attrait pour sa technologie. C’est d’ailleurs ce qui a expliqué l’explosion de son token ALGO au cours du mois d’août 2021. 

Pour conclure, Algorand est un projet intéressant à garder sous les radars, encore plus pendant les périodes de bear market qui sont souvent privilégiées par les équipes pour le développement et l’amélioration de projets déjà implantés.

En savoir plus : La blockchain Algorand devient EVM compatible

Articles qui pourraient vous intéresser