Dans cet épisode, le directeur technique de Shardeum, Srinivasan Parthasarathy, a partagé comment Shardeum construit une blockchain de première couche à auto-scaling grâce à un modèle de sharding d'état dynamique et de transactions sans bloc. Cette architecture réalise une évolutivité linéaire tout en maintenant un faible seuil d'exigences pour les nœuds, offrant un équilibre unique entre performance et décentralisation.
Il a également discuté des leçons tirées de l'exploitation du testnet, des découvertes clés concernant les récompenses pour les vulnérabilités et des méthodes de sécurité du réseau, y compris un Proof of Quorum personnalisé (preuve de quorum) avec un changement de responsabilité des nœuds toutes les 60 secondes. En tant que projet open source et piloté par la communauté, Shardeum prévoit de lancer son mainnet le 5 mai, avec un soutien progressif ultérieur pour les contrats intelligents et les programmes d'incitation.
La transcription audio a été effectuée par GPT et peut contenir des erreurs. Veuillez écouter l'intégralité du podcast :
Petit univers :
YouTube :
Introduction et aperçu de Shardeum
Ehan : Bienvenue dans le podcast "Wu ne dit pas de cryptographie". Aujourd'hui, nous sommes ravis d'accueillir Srinivasan, le directeur technique de Shardeum. Bienvenue, pourriez-vous vous présenter ainsi que Shardeum ?
Srinivasan : Oui, bonjour à tous, je suis Srinivasan. Je suis le directeur technique de Shardeum. Chez Shardeum, nous construisons la première Blockchain de couche 1 au monde qui s'auto-scaling, et je suis très heureux d'être ici.
Mon voyage dans la blockchain a commencé en 2016. En 2017, j’ai créé ma première place de marché NFT. Depuis, j’ai travaillé dans plusieurs endroits et j’ai créé de nombreux produits liés au Web3. Auparavant, j’ai occupé le poste de vice-président de l’ingénierie chez DraftKings, où j’ai aidé à construire l’infrastructure blockchain de leur produit phare. Récemment, j’ai travaillé pour une entreprise appelée Six, où nous vendons des jetons NFT qui représentent les droits sur les ressources aux États-Unis.
Maintenant chez Shardeum, je dirige une équipe exceptionnelle qui se concentre sur la construction de cette blockchain de première couche à auto-scaling révolutionnaire.
Comment Shardeum peut-il s'étendre tout en maintenant un accès à faible barrière pour les nœuds ?
Ehan : Shardeum prétend être la première couche de mise à l’échelle automatique. Comment l’architecture permet-elle d’atteindre un débit de transaction élevé tout en maintenant l’accessibilité des exigences des nœuds ?
Srinivasan : Je pense qu'il serait utile d'expliquer le fonctionnement de la Blockchain et la différence avec Shardeum en utilisant une analogie visuelle — — est-ce que cela vous convient ?
Une bonne façon de penser à une blockchain orientée événements est de l'imaginer comme une feuille de calcul, contenant des lignes et des colonnes. Chaque ligne représente un bloc, tandis que chaque cellule est une transaction. Cette feuille de calcul est ouverte à tous, avec transparence, mais ne peut être écrite que par une seule personne à la fois — en particulier, une seule personne peut écrire de nouvelles lignes à chaque fois. Dans la plupart des blockchains, la question clé est : qui a le droit d'écrire la prochaine ligne ? L'essence de tous les protocoles de consensus est de déterminer qui peut écrire cette ligne.
Maintenant, imaginez que cette feuille de calcul comporte un milliard de lignes et un seul processus pour tout gérer. Au fur et à mesure que le nombre de lignes passera d’un milliard à deux milliards ou dix milliards, il deviendra plus lent et moins évolutif. Mais que se passe-t-il s’il ne s’agit pas d’un énorme tableau, mais de 1000 onglets, comme Google Sheets ? Vous pouvez affecter des données à ces onglets à l’aide d’un algorithme de regroupement de lettres, de sorte que vous répartirez des ensembles de données plus petits sur de nombreuses tables. C’est essentiellement comme ça que fonctionne le sharding, et c’est ce que fait Shardeum.
Mais Shardeum va plus loin. Nous n'avons pas un nombre fixe d'onglets — par exemple, 1000 — mais nous les ajustons dynamiquement en cours d'exécution. Vous pouvez commencer avec seulement 10 onglets, mais à mesure que le volume des transactions augmente, vous pouvez étendre jusqu'à 200, 1000 ou plus d'onglets. Lorsque le volume des transactions diminue, vous pouvez également réduire à nouveau. Cela s'appelle le sharding d'état dynamique, et c'est ce qui nous permet de nous adapter automatiquement.
Il existe une autre différence importante. La plupart des blockchains fonctionnent autour du concept de "bloc", ce qui signifie que les rédacteurs doivent écrire une ligne complète dans notre analogie de feuille de calcul. Cela permet à la personne qui écrit la ligne de voir les transactions en attente, ce qui peut conduire à des manipulations — par exemple, à réorganiser les transactions.
Shardeum ne dépend pas du concept de bloc. Au contraire, nous traitons les transactions dans leur forme la plus pure. L'unité minimale que nous exécutons est une cellule dans cette ligne. Nous n'avons pas besoin d'écrire toute la ligne en une seule fois. Bien que, pour être compatibles avec l'EVM, nous simulions des blocs externes — afin que les clients JSON-RPC sachent comment interagir avec nous — en interne, nous ne sommes pas vraiment limités par cette structure.
Cette architecture nous permet de modifier une seule cellule, plutôt que toute la ligne, de fragmenter dynamiquement et de redistribuer la charge de travail en fonction du volume des transactions, et d'évoluer horizontalement avec un niveau minimal de goulets d'étranglement en matière de performance. C'est un problème technique difficile à résoudre, mais c'est précisément ce qui distingue Shardeum.
Ehan : Alors, y a-t-il des compromis dans ce design d'extension automatique ?
Srinivasan : Le compromis évident est que cette conception introduit un niveau de communication plus élevé entre les nœuds. Dans les blockchains traditionnelles, chaque validateur conserve une copie complète de l’état complet de la blockchain – essentiellement une feuille de calcul entière dans notre analogie précédente. Cela signifie que chaque nœud nécessite beaucoup de puissance de traitement et de capacité de stockage.
Dans Shardeum, puisque nous divisons les données en segments plus petits – ou onglets – chaque nœud n'a besoin de traiter qu'une petite partie, comme un parmi 1000 onglets. Cela réduit considérablement les exigences de calcul et de stockage de chaque nœud, rendant l'accès plus facile. Cependant, l'inconvénient est que chaque nœud ne peut maintenant voir qu'une partie de l'état global. C'est comme n'avoir accès qu'à la partie "A" d'un annuaire téléphonique.
Ainsi, lorsqu'un nœud a besoin de données en dehors de son segment attribué, il doit d'abord déterminer quel nœud détient les données nécessaires, puis lui demander des données. Cela introduit une couche de communication entre les nœuds, rendant les choses plus complexes.
Néanmoins, nous avons résolu ce défi grâce à un protocole de communication personnalisé, permettant aux nœuds de localiser et de partager des données de manière efficace. Oui, cela a augmenté la complexité, mais les retours sont énormes — Shardeum peut presque étendre linéairement le débit des transactions simplement en ajoutant plus de nœuds.
Ainsi, bien que la communication inter-processus décentralisée soit un défi technique difficile — et qu'elle n'ait pas encore été complètement résolue dans d'autres systèmes — nous croyons avoir déchiffré un modèle évolutif qui rend Shardeum véritablement unique en tant que blockchain de première couche.
Qu'avons-nous appris du réseau de test incitatif ?
Ehan : Quelles sont les principales conclusions que vous avez tirées de l'exploitation d'un réseau de test incitatif à grande échelle et véritablement décentralisé ?
Srinivasan : Oui, cette question est très bonne. Nous avons exécuté quatre réseaux de test incitatifs, et le niveau de participation est incroyable — les gens font fonctionner des nœuds presque partout dans le monde. Sur notre page d'accueil, il est écrit "Décentralisation pour tous", et nous le pensons vraiment. Nous souhaitons établir un système qui permet non seulement aux personnes des pays développés avec un matériel coûteux de participer, mais aussi à quiconque — même à ceux qui ont des ressources limitées — de pouvoir démarrer un nœud.
Cette approche contribue à la décentralisation tout en renforçant la cybersécurité. Par conséquent, l’une des principales leçons tirées de notre réseau de test incitatif est de savoir comment rendre l’engagement des nœuds vraiment mondial et accessible. Nous avons dû trouver un moyen de communiquer clairement les exigences relatives aux nœuds, les étapes à suivre, le fonctionnement du jalonnement et du déjalonnement, et la création d’une expérience utilisateur qui rende ces processus intuitifs et faciles à comprendre.
De nombreuses améliorations de l'expérience utilisateur proviennent directement de l'observation des interactions des gens avec le réseau de test. Nous avons compris quelle interface fonctionne le mieux et quels aspects peuvent prêter à confusion. En plus de l'expérience utilisateur, nous avons également utilisé le réseau de test pour identifier et corriger plusieurs problèmes de sécurité.
Un autre point important concerne la coordination du réseau. Lorsque vous avez de nombreux nœuds, chacun ne contenant qu’une fraction des données, vous avez besoin d’un protocole solide pour parvenir à un consensus, d’autant plus que nous ne contrôlons aucun des nœuds. Quelqu’un peut lancer un nœud à Fuzhou, un autre en Sibérie et un autre en Inde – tous doivent parvenir à un consensus dans un environnement décentralisé. Comme vous pouvez l’imaginer, il y a un nœud en Sibérie et un autre en Inde, qui nécessitent tous deux un consensus dans un environnement décentralisé. S’assurer que cette coordination peut se dérouler sans problème en temps réel sans contrôle centralisé est un énorme défi technique. Mais la résolution de ce problème est ce qui rend Shardeum unique.
Quels sont les principaux bugs découverts dans le programme de récompense de bogues ?
Ehan : Peux-tu partager les vulnérabilités les plus critiques découvertes dans le programme de récompenses pour les bugs, et comment vous les avez résolues ?
Srinivasan : Absolument. Nous avons lancé plusieurs programmes de bug bounty, et certains des problèmes que nous avons trouvés sont tout à fait uniques. Tout d’abord, tout ce que nous faisons est open source, de sorte que tous les correctifs et modifications sont visibles publiquement. Tout le monde peut visiter notre dépôt GitHub pour voir les modifications spécifiques que nous avons apportées pour prendre en charge le réseau.
Cela dit, nous avons effectivement identifié certains problèmes importants dans ces plans. Certains de ces problèmes concernent la manière dont nous signons les transactions — par exemple, le choix d'un mauvais hachage ou des incohérences dans le processus de signature. Ces vulnérabilités peuvent engendrer des risques, comme les attaques par rejeu, où des transactions provenant du réseau de test pourraient potentiellement être rejouées sur le réseau principal. Par conséquent, nous devons analyser soigneusement et corriger toutes ces vulnérabilités.
Le programme de bug bounty est extrêmement précieux pour nous. Nous avons identifié un certain nombre de problèmes, en particulier en ce qui concerne les fonctionnalités de la couche protocolaire telles que la prise en charge multisig, que nous avons implémentées directement au niveau de la couche protocole. Des hackers white hat nous ont aidés à tester rigoureusement ces fonctionnalités, et leurs commentaires ont conduit à des améliorations de sécurité critiques.
Toutes ces corrections sont désormais intégrées dans la version du mainnet que nous allons lancer - prévue pour le 5 mai.
Comment allez-vous gérer les problèmes de sécurité après le lancement du réseau principal ?
Ehan : Quelles mesures Shardeum prendra-t-il pour assurer une surveillance continue de la sécurité et une atténuation des menaces après le lancement du réseau principal ?
Srinivasan : Nous adoptons une approche multi-niveaux. Nous avons une équipe de sécurité interne dédiée, axée sur la surveillance de la santé du système et l'évaluation des vecteurs d'attaque potentiels.
Nous avons également établi et continuons de développer un système complet de télémétrie et d'observabilité, ce qui nous permet de comprendre en temps réel ce qui se passe dans le réseau. Cela nous permet de détecter des anomalies, de suivre le comportement du système et de répondre rapidement aux menaces.
Bien que nous ayons établi ce système, nous continuerons à l'améliorer à l'approche du lancement du réseau principal. En fait, nous construisons de zéro un cadre de télémétrie ouvert complet pour garantir que le réseau reste sécurisé lors de son expansion.
Quelles sont les différences entre votre couche RPC et les autres chaînes EVM ?
Ehan : En quoi la couche RPC de Shardeum est-elle différente des autres chaînes compatibles EVM typiques en termes de performances, d’évolutivité ou de fiabilité ?
Srinivasan : C’est une bonne question. Comme je l’ai mentionné plus tôt, en utilisant l’analogie de la feuille de calcul, la plupart des chaînes compatibles EVM traitent l’ensemble de l’état de la blockchain comme une feuille de calcul géante, chaque nœud conservant des données complètes. En revanche, Shardeum divise cette feuille de calcul en plusieurs partitions ou étiquettes, chacune d’entre elles étant gérée par un sous-ensemble de nœuds.
Chaque processus est responsable d’une ou de plusieurs étiquettes spécifiques (par exemple, l’étiquette 33) et cette affectation est dynamique. Shardeum fonctionne sur un cycle d’horloge interne de 60 secondes. À la fin de chaque époque, les nœuds font l’objet d’une rotation : cinq nœuds actifs sur mille peuvent être remplacés par cinq nouveaux nœuds, qui sont sélectionnés dans le pool de secours en fonction de certains critères, tels que la durée d’inactivité. Le système réattribue ensuite les responsabilités, de sorte qu’un nœud qui vient d’entrer peut soudainement être responsable des étiquettes 33 et 37 sans savoir à l’avance et sans savoir quels autres nœuds partagent ces responsabilités.
Ce mécanisme renforce considérablement la sécurité. La randomité et la rotation rendent extrêmement difficile de cibler ou d'influencer des parties spécifiques du réseau. Pour qu'une transaction soit finalement confirmée, une super majorité est nécessaire — par exemple, 67 des 100 nœuds participants doivent être d'accord. Et ces 100 nœuds ne savent pas qui d'autre est dans le groupe, ni comment ils ont été sélectionnés. Cette incertitude contribue à garantir la décentralisation et la protection contre la falsification.
Nous appelons ce mécanisme de consensus Proof of Quorum (preuve de quorum). Il est étroitement intégré à notre structure de cycle de 60 secondes. Pour compromettre le réseau, un attaquant doit identifier et contrôler les deux tiers de l'ensemble des validateurs attribués de manière aléatoire dans un cycle - ce qui est presque impossible.
D'un point de vue performance, notre architecture permet une évolutivité quasi linéaire. Nous pouvons nous étendre dynamiquement entre 100 et 10 000 Sharding (ou étiquettes) et réduire lorsque nécessaire. Cette flexibilité permet à Shardeum d'exceller en termes d'évolutivité, de fiabilité et de sécurité, tout en maintenant une compatibilité EVM complète grâce à notre couche RPC.
Allez-vous continuer à mener des audits et des programmes de primes pour les bogues ?
Ehan : Votre politique de sécurité inclut-elle des audits tiers continus ou un programme de récompense pour les bogues piloté par la communauté ?
Srinivasan : Oui, absolument. Nous sommes un projet open source — l'ensemble de notre code source est disponible sur GitHub — chacune de nos décisions techniques respecte pleinement notre engagement envers la décentralisation. Nous avons la chance d'avoir une excellente communauté qui nous soutient, et nous en sommes très reconnaissants.
Nous prévoyons de continuer à collaborer avec des auditeurs tiers et de lancer un programme de primes aux bogues piloté par la communauté. En fait, nous avons une équipe dédiée à la collaboration avec la communauté pour construire des produits autour de Shardeum. Certains de ces projets nous aiderons à les lancer, puis nous les confierons finalement à la communauté.
Nous prévoyons également d'organiser un hackathon et d'autres événements pour encourager la participation active de la communauté. Une fois que nous lancerons le réseau principal le 5 mai, toutes ces initiatives s'accéléreront. Nous attendons avec impatience que la communauté joue un rôle central dans le succès continu de Shardeum.
Comment renforcez-vous la communauté et l'écosystème ?
Ehan : Comment Shardeum construit-il sa communauté et son écosystème ? Quels projets ou mesures incitatives spécifiques sont les plus efficaces ?
Srinivasan : Notre communauté est en effet l'un de nos plus grands atouts. Par exemple, lors de notre récent testnet incitatif ITN4, nous avions environ 5 200 validateurs participants dans le monde entier (sur un testnet de 171 000). Nous avons établi une présence vaste et active sur des plateformes sociales telles que Discord et X, et notre équipe d'écosystème s'engage pleinement à interagir avec cette communauté et à la faire croître.
Nous avons adopté une approche de développement par phases — — d'abord la fonctionnalité de transfert de jetons, suivie du soutien aux contrats intelligents et à d'autres caractéristiques clés. À chaque étape de l'avancement, notre communauté sera impliquée.
Nous avons également une équipe dédiée, axée sur la conception et l'exécution de projets communautaires. Cela inclut des incitations, des formations d'introduction, des contenus éducatifs et des activités de collaboration pour garantir que l'écosystème continue de s'étendre de manière durable et décentralisée.
Quels projets sont actuellement en cours de construction sur Shardeum ?
Ehan : Alors, quels types de projets ou d'applications sont actuellement en cours de développement sur Shardeum ?
Srinivasan : C'est une bonne question. En tant que blockchain de première couche à extension automatique, Shardeum est particulièrement adapté aux cas d'utilisation où la scalabilité et le coût des transactions sont des points d'attention majeurs. Laissez-moi donner un exemple : dans ma précédente entreprise, nous avons vendu des NFT représentant des ressources réelles (comme des chevaux) au prix de 1 200 $. À l'époque, les frais de gaz sur Ethereum étaient d'environ 200 $ par transaction. Ajouter 20 % de frais au prix d'achat n'a aucun sens — cela n'est tout simplement pas durable.
Et sur Shardeum, grâce à notre mise en œuvre de l'expansion linéaire, nos frais de gaz restent bas et stables, que le réseau soit encombré ou non — même lorsqu'un jeton meme est lancé sur la chaîne. Cela rend la plateforme particulièrement adaptée aux applications financières et de finance décentralisée sensibles aux coûts.
Étant donné que Shardeum est compatible avec EVM, les développeurs peuvent déployer des contrats intelligents basés sur Solidity avec un minimum d'effort. Tout contrat fonctionnant sur d'autres chaînes EVM peut être facilement migré. Cela signifie que nous héritons des énormes effets de réseau de l'écosystème EVM — — dix ans d'outils, de connaissances des développeurs et d'infrastructure.
Ainsi, bien que nous ayons prévu que les projets de finance décentralisée et de NFT migrent vers Shardeum, je crois que... structure.
Bien que nous ayons prévu la migration des projets de finance décentralisée (DeFi) et de jetons non fongibles (NFT) vers Shardeum, je suis sûr que la communauté nous apportera des surprises inattendues. Une fois le réseau principal lancé, j’espère voir une vague d’applications innovantes qui tirent pleinement parti de la compatibilité EVM de Shardeum, de ses faibles frais, de ses performances fiables et de son évolutivité dynamique.
Comment les jetons seront-ils utilisés pour le staking et la gouvernance ?
Ehan : Comment le token Shardeum sera-t-il utilisé pour le staking, la gouvernance ou les incitations réseau ?
Srinivasan : Nous sommes encore en train de finaliser les détails spécifiques de la gouvernance, et les informations pertinentes seront bientôt publiées. Cela dit, notre principe fondamental est la décentralisation totale — — toute personne détenant une petite quantité de jetons Shardeum peut faire fonctionner un nœud. Ces jetons seront disponibles lors de notre vente de jetons.
En termes d’incitations, le mécanisme de récompense est basé sur le temps pendant lequel les nœuds participent à l’ensemble actif, c’est-à-dire le groupe de nœuds participant actuellement au consensus. Lorsque vous démarrez un nœud, il rejoint d’abord le « pool de secours ». Toutes les 60 secondes, à chaque époque de notre horloge interne, nous faisons pivoter les nœuds d’un sous-ensemble de l’ensemble actif et importons de nouveaux nœuds du pool de secours. Une fois qu’un nœud entre dans un ensemble actif, il commence à gagner des récompenses.
Les récompenses sont proportionnelles au temps d'activité des nœuds participant aux tâches du réseau — y compris la validation des transactions, la signature des blocs et le maintien de la sécurité du réseau. Le choix des nœuds prendra également en compte les antécédents de performance. Les nœuds qui répondent aux attentes — temps en ligne, réactivité, comportement correct — ont plus de chances de rester plus longtemps dans l'ensemble actif et d'obtenir ainsi plus de récompenses.
Nous ne punirons pas les nœuds qui performent mal, mais si un nœud ne parvient pas à atteindre les normes de performance, il sera remplacé plus rapidement du groupe actif, réduisant ainsi sa capacité à obtenir des récompenses. C'est une manière plus douce et basée sur l'incitation de guider le comportement, plutôt que de punir directement.
Ces contenus sont encore en cours d'amélioration, et plus de détails sur la gouvernance et le mécanisme de récompense seront publiés avant le lancement du réseau principal. Veuillez consulter notre site Web pour des mises à jour.
Comment garantissez-vous la transparence et l'indépendance ?
Ehan : Comment Shardeum garantit-il la transparence des opérations et l'indépendance de la gouvernance ?
Srinivasan : C'est une très bonne question. Comme je l'ai mentionné précédemment, Shardeum est un projet complètement open source. Tout ce que nous faisons est public - comme travailler dans un aquarium. Tout notre code est disponible sur GitHub, et tout le monde peut voir comment notre système fonctionne.
Vous pouvez consulter notre mécanisme de consensus, les algorithmes utilisés pour la sélection des nœuds et la distribution des récompenses, ainsi que tous les autres aspects du protocole. La logique qui sous-tend l’évaluation des performances des nœuds et les décisions de mise à l’échelle du réseau est totalement transparente.
Après le lancement du réseau principal, nous n’aurons plus de contrôle centralisé sur qui peut lancer des nœuds ou où ils peuvent être lancés. Le réseau est conçu pour s’adapter à un environnement décentralisé, gérant dynamiquement la participation et le consensus des nœuds. Cette ouverture et cette absence d’autorité centralisée sont fondamentales pour l’engagement de Shardeum en faveur de la transparence et de l’indépendance.
Quand le réseau principal sera-t-il lancé et pourquoi est-ce important ?
Ehan : Peux-tu partager la date de lancement du réseau principal récemment annoncée et quelle est la signification de ce jalon pour Shardeum ?
Srinivasan : Notre réseau principal sera lancé le 5 mai, ce qui représente une étape importante pour Shardeum. Ce réseau a été développé depuis un certain temps, et nous avons une équipe exceptionnelle qui travaille à cela.
L'importance de ce lancement réside dans la complexité que nous avons construite. L'extension automatique d'un niveau de Blockchain, ainsi que la conception de nouveaux protocoles de transaction, constituent un travail technique extrêmement exigeant — — cela nécessite du temps et une expertise approfondie.
Nous croyons que c'est le meilleur moment pour Shardeum d'entrer dans sa prochaine phase. Le lancement du mainnet se fera par étapes, la première phase débutera le 5 mai. À partir de ce moment, nous introduirons progressivement davantage de fonctionnalités orientées vers la communauté, continuerons à améliorer les performances et rendrons le système plus évolutif et accessible pour les utilisateurs du monde entier.
Comment attirerez-vous et développerez-vous une base de contributeurs ?
Ehan : Avez-vous une stratégie pour promouvoir la croissance de la communauté et la participation des contributeurs significatifs ?
Srinivasan : Si je comprends bien votre question, comme je l’ai mentionné plus tôt, nous avons une équipe dédiée qui travaille en étroite collaboration avec la communauté pour guider ce qui est en cours de construction et comment publier. Nous avons constaté un énorme engagement lors des précédents tests d’incitation, et je tiens à remercier tous ceux qui y ont participé.
Notre équipe communautaire collabore activement avec des partenaires et des contributeurs, et nous prévoyons qu'après le lancement du réseau principal, ce niveau de participation augmentera considérablement. Nous sommes impatients de continuer à construire avec la communauté.
Ehan : Y a-t-il quelque chose d'autre que vous aimeriez partager avec notre public ?
Srinivasan : Oui — — Merci à tous pour votre immense soutien. Vos retours et votre participation pendant la période de test du réseau ont joué un rôle indispensable pour garantir la sécurité du réseau et façonner Shardeum. Veuillez visiter shardium.org pour les dernières nouvelles, nous vous remercions pour votre soutien continu.
Le contenu est fourni à titre de référence uniquement, il ne s'agit pas d'une sollicitation ou d'une offre. Aucun conseil en investissement, fiscalité ou juridique n'est fourni. Consultez l'Avertissement pour plus de détails sur les risques.
Découvrez Shardeum : la première blockchain de couche 1 avec évolutivité automatique par sharding dynamique.
Dans cet épisode, le directeur technique de Shardeum, Srinivasan Parthasarathy, a partagé comment Shardeum construit une blockchain de première couche à auto-scaling grâce à un modèle de sharding d'état dynamique et de transactions sans bloc. Cette architecture réalise une évolutivité linéaire tout en maintenant un faible seuil d'exigences pour les nœuds, offrant un équilibre unique entre performance et décentralisation.
Il a également discuté des leçons tirées de l'exploitation du testnet, des découvertes clés concernant les récompenses pour les vulnérabilités et des méthodes de sécurité du réseau, y compris un Proof of Quorum personnalisé (preuve de quorum) avec un changement de responsabilité des nœuds toutes les 60 secondes. En tant que projet open source et piloté par la communauté, Shardeum prévoit de lancer son mainnet le 5 mai, avec un soutien progressif ultérieur pour les contrats intelligents et les programmes d'incitation.
La transcription audio a été effectuée par GPT et peut contenir des erreurs. Veuillez écouter l'intégralité du podcast :
Petit univers :
YouTube :
Introduction et aperçu de Shardeum
Ehan : Bienvenue dans le podcast "Wu ne dit pas de cryptographie". Aujourd'hui, nous sommes ravis d'accueillir Srinivasan, le directeur technique de Shardeum. Bienvenue, pourriez-vous vous présenter ainsi que Shardeum ?
Srinivasan : Oui, bonjour à tous, je suis Srinivasan. Je suis le directeur technique de Shardeum. Chez Shardeum, nous construisons la première Blockchain de couche 1 au monde qui s'auto-scaling, et je suis très heureux d'être ici.
Mon voyage dans la blockchain a commencé en 2016. En 2017, j’ai créé ma première place de marché NFT. Depuis, j’ai travaillé dans plusieurs endroits et j’ai créé de nombreux produits liés au Web3. Auparavant, j’ai occupé le poste de vice-président de l’ingénierie chez DraftKings, où j’ai aidé à construire l’infrastructure blockchain de leur produit phare. Récemment, j’ai travaillé pour une entreprise appelée Six, où nous vendons des jetons NFT qui représentent les droits sur les ressources aux États-Unis.
Maintenant chez Shardeum, je dirige une équipe exceptionnelle qui se concentre sur la construction de cette blockchain de première couche à auto-scaling révolutionnaire.
Comment Shardeum peut-il s'étendre tout en maintenant un accès à faible barrière pour les nœuds ?
Ehan : Shardeum prétend être la première couche de mise à l’échelle automatique. Comment l’architecture permet-elle d’atteindre un débit de transaction élevé tout en maintenant l’accessibilité des exigences des nœuds ?
Srinivasan : Je pense qu'il serait utile d'expliquer le fonctionnement de la Blockchain et la différence avec Shardeum en utilisant une analogie visuelle — — est-ce que cela vous convient ?
Une bonne façon de penser à une blockchain orientée événements est de l'imaginer comme une feuille de calcul, contenant des lignes et des colonnes. Chaque ligne représente un bloc, tandis que chaque cellule est une transaction. Cette feuille de calcul est ouverte à tous, avec transparence, mais ne peut être écrite que par une seule personne à la fois — en particulier, une seule personne peut écrire de nouvelles lignes à chaque fois. Dans la plupart des blockchains, la question clé est : qui a le droit d'écrire la prochaine ligne ? L'essence de tous les protocoles de consensus est de déterminer qui peut écrire cette ligne.
Maintenant, imaginez que cette feuille de calcul comporte un milliard de lignes et un seul processus pour tout gérer. Au fur et à mesure que le nombre de lignes passera d’un milliard à deux milliards ou dix milliards, il deviendra plus lent et moins évolutif. Mais que se passe-t-il s’il ne s’agit pas d’un énorme tableau, mais de 1000 onglets, comme Google Sheets ? Vous pouvez affecter des données à ces onglets à l’aide d’un algorithme de regroupement de lettres, de sorte que vous répartirez des ensembles de données plus petits sur de nombreuses tables. C’est essentiellement comme ça que fonctionne le sharding, et c’est ce que fait Shardeum.
Mais Shardeum va plus loin. Nous n'avons pas un nombre fixe d'onglets — par exemple, 1000 — mais nous les ajustons dynamiquement en cours d'exécution. Vous pouvez commencer avec seulement 10 onglets, mais à mesure que le volume des transactions augmente, vous pouvez étendre jusqu'à 200, 1000 ou plus d'onglets. Lorsque le volume des transactions diminue, vous pouvez également réduire à nouveau. Cela s'appelle le sharding d'état dynamique, et c'est ce qui nous permet de nous adapter automatiquement.
Il existe une autre différence importante. La plupart des blockchains fonctionnent autour du concept de "bloc", ce qui signifie que les rédacteurs doivent écrire une ligne complète dans notre analogie de feuille de calcul. Cela permet à la personne qui écrit la ligne de voir les transactions en attente, ce qui peut conduire à des manipulations — par exemple, à réorganiser les transactions.
Shardeum ne dépend pas du concept de bloc. Au contraire, nous traitons les transactions dans leur forme la plus pure. L'unité minimale que nous exécutons est une cellule dans cette ligne. Nous n'avons pas besoin d'écrire toute la ligne en une seule fois. Bien que, pour être compatibles avec l'EVM, nous simulions des blocs externes — afin que les clients JSON-RPC sachent comment interagir avec nous — en interne, nous ne sommes pas vraiment limités par cette structure.
Cette architecture nous permet de modifier une seule cellule, plutôt que toute la ligne, de fragmenter dynamiquement et de redistribuer la charge de travail en fonction du volume des transactions, et d'évoluer horizontalement avec un niveau minimal de goulets d'étranglement en matière de performance. C'est un problème technique difficile à résoudre, mais c'est précisément ce qui distingue Shardeum.
Ehan : Alors, y a-t-il des compromis dans ce design d'extension automatique ?
Srinivasan : Le compromis évident est que cette conception introduit un niveau de communication plus élevé entre les nœuds. Dans les blockchains traditionnelles, chaque validateur conserve une copie complète de l’état complet de la blockchain – essentiellement une feuille de calcul entière dans notre analogie précédente. Cela signifie que chaque nœud nécessite beaucoup de puissance de traitement et de capacité de stockage.
Dans Shardeum, puisque nous divisons les données en segments plus petits – ou onglets – chaque nœud n'a besoin de traiter qu'une petite partie, comme un parmi 1000 onglets. Cela réduit considérablement les exigences de calcul et de stockage de chaque nœud, rendant l'accès plus facile. Cependant, l'inconvénient est que chaque nœud ne peut maintenant voir qu'une partie de l'état global. C'est comme n'avoir accès qu'à la partie "A" d'un annuaire téléphonique.
Ainsi, lorsqu'un nœud a besoin de données en dehors de son segment attribué, il doit d'abord déterminer quel nœud détient les données nécessaires, puis lui demander des données. Cela introduit une couche de communication entre les nœuds, rendant les choses plus complexes.
Néanmoins, nous avons résolu ce défi grâce à un protocole de communication personnalisé, permettant aux nœuds de localiser et de partager des données de manière efficace. Oui, cela a augmenté la complexité, mais les retours sont énormes — Shardeum peut presque étendre linéairement le débit des transactions simplement en ajoutant plus de nœuds.
Ainsi, bien que la communication inter-processus décentralisée soit un défi technique difficile — et qu'elle n'ait pas encore été complètement résolue dans d'autres systèmes — nous croyons avoir déchiffré un modèle évolutif qui rend Shardeum véritablement unique en tant que blockchain de première couche.
Qu'avons-nous appris du réseau de test incitatif ?
Ehan : Quelles sont les principales conclusions que vous avez tirées de l'exploitation d'un réseau de test incitatif à grande échelle et véritablement décentralisé ?
Srinivasan : Oui, cette question est très bonne. Nous avons exécuté quatre réseaux de test incitatifs, et le niveau de participation est incroyable — les gens font fonctionner des nœuds presque partout dans le monde. Sur notre page d'accueil, il est écrit "Décentralisation pour tous", et nous le pensons vraiment. Nous souhaitons établir un système qui permet non seulement aux personnes des pays développés avec un matériel coûteux de participer, mais aussi à quiconque — même à ceux qui ont des ressources limitées — de pouvoir démarrer un nœud.
Cette approche contribue à la décentralisation tout en renforçant la cybersécurité. Par conséquent, l’une des principales leçons tirées de notre réseau de test incitatif est de savoir comment rendre l’engagement des nœuds vraiment mondial et accessible. Nous avons dû trouver un moyen de communiquer clairement les exigences relatives aux nœuds, les étapes à suivre, le fonctionnement du jalonnement et du déjalonnement, et la création d’une expérience utilisateur qui rende ces processus intuitifs et faciles à comprendre.
De nombreuses améliorations de l'expérience utilisateur proviennent directement de l'observation des interactions des gens avec le réseau de test. Nous avons compris quelle interface fonctionne le mieux et quels aspects peuvent prêter à confusion. En plus de l'expérience utilisateur, nous avons également utilisé le réseau de test pour identifier et corriger plusieurs problèmes de sécurité.
Un autre point important concerne la coordination du réseau. Lorsque vous avez de nombreux nœuds, chacun ne contenant qu’une fraction des données, vous avez besoin d’un protocole solide pour parvenir à un consensus, d’autant plus que nous ne contrôlons aucun des nœuds. Quelqu’un peut lancer un nœud à Fuzhou, un autre en Sibérie et un autre en Inde – tous doivent parvenir à un consensus dans un environnement décentralisé. Comme vous pouvez l’imaginer, il y a un nœud en Sibérie et un autre en Inde, qui nécessitent tous deux un consensus dans un environnement décentralisé. S’assurer que cette coordination peut se dérouler sans problème en temps réel sans contrôle centralisé est un énorme défi technique. Mais la résolution de ce problème est ce qui rend Shardeum unique.
Quels sont les principaux bugs découverts dans le programme de récompense de bogues ?
Ehan : Peux-tu partager les vulnérabilités les plus critiques découvertes dans le programme de récompenses pour les bugs, et comment vous les avez résolues ?
Srinivasan : Absolument. Nous avons lancé plusieurs programmes de bug bounty, et certains des problèmes que nous avons trouvés sont tout à fait uniques. Tout d’abord, tout ce que nous faisons est open source, de sorte que tous les correctifs et modifications sont visibles publiquement. Tout le monde peut visiter notre dépôt GitHub pour voir les modifications spécifiques que nous avons apportées pour prendre en charge le réseau.
Cela dit, nous avons effectivement identifié certains problèmes importants dans ces plans. Certains de ces problèmes concernent la manière dont nous signons les transactions — par exemple, le choix d'un mauvais hachage ou des incohérences dans le processus de signature. Ces vulnérabilités peuvent engendrer des risques, comme les attaques par rejeu, où des transactions provenant du réseau de test pourraient potentiellement être rejouées sur le réseau principal. Par conséquent, nous devons analyser soigneusement et corriger toutes ces vulnérabilités.
Le programme de bug bounty est extrêmement précieux pour nous. Nous avons identifié un certain nombre de problèmes, en particulier en ce qui concerne les fonctionnalités de la couche protocolaire telles que la prise en charge multisig, que nous avons implémentées directement au niveau de la couche protocole. Des hackers white hat nous ont aidés à tester rigoureusement ces fonctionnalités, et leurs commentaires ont conduit à des améliorations de sécurité critiques.
Toutes ces corrections sont désormais intégrées dans la version du mainnet que nous allons lancer - prévue pour le 5 mai.
Comment allez-vous gérer les problèmes de sécurité après le lancement du réseau principal ?
Ehan : Quelles mesures Shardeum prendra-t-il pour assurer une surveillance continue de la sécurité et une atténuation des menaces après le lancement du réseau principal ?
Srinivasan : Nous adoptons une approche multi-niveaux. Nous avons une équipe de sécurité interne dédiée, axée sur la surveillance de la santé du système et l'évaluation des vecteurs d'attaque potentiels.
Nous avons également établi et continuons de développer un système complet de télémétrie et d'observabilité, ce qui nous permet de comprendre en temps réel ce qui se passe dans le réseau. Cela nous permet de détecter des anomalies, de suivre le comportement du système et de répondre rapidement aux menaces.
Bien que nous ayons établi ce système, nous continuerons à l'améliorer à l'approche du lancement du réseau principal. En fait, nous construisons de zéro un cadre de télémétrie ouvert complet pour garantir que le réseau reste sécurisé lors de son expansion.
Quelles sont les différences entre votre couche RPC et les autres chaînes EVM ?
Ehan : En quoi la couche RPC de Shardeum est-elle différente des autres chaînes compatibles EVM typiques en termes de performances, d’évolutivité ou de fiabilité ?
Srinivasan : C’est une bonne question. Comme je l’ai mentionné plus tôt, en utilisant l’analogie de la feuille de calcul, la plupart des chaînes compatibles EVM traitent l’ensemble de l’état de la blockchain comme une feuille de calcul géante, chaque nœud conservant des données complètes. En revanche, Shardeum divise cette feuille de calcul en plusieurs partitions ou étiquettes, chacune d’entre elles étant gérée par un sous-ensemble de nœuds.
Chaque processus est responsable d’une ou de plusieurs étiquettes spécifiques (par exemple, l’étiquette 33) et cette affectation est dynamique. Shardeum fonctionne sur un cycle d’horloge interne de 60 secondes. À la fin de chaque époque, les nœuds font l’objet d’une rotation : cinq nœuds actifs sur mille peuvent être remplacés par cinq nouveaux nœuds, qui sont sélectionnés dans le pool de secours en fonction de certains critères, tels que la durée d’inactivité. Le système réattribue ensuite les responsabilités, de sorte qu’un nœud qui vient d’entrer peut soudainement être responsable des étiquettes 33 et 37 sans savoir à l’avance et sans savoir quels autres nœuds partagent ces responsabilités.
Ce mécanisme renforce considérablement la sécurité. La randomité et la rotation rendent extrêmement difficile de cibler ou d'influencer des parties spécifiques du réseau. Pour qu'une transaction soit finalement confirmée, une super majorité est nécessaire — par exemple, 67 des 100 nœuds participants doivent être d'accord. Et ces 100 nœuds ne savent pas qui d'autre est dans le groupe, ni comment ils ont été sélectionnés. Cette incertitude contribue à garantir la décentralisation et la protection contre la falsification.
Nous appelons ce mécanisme de consensus Proof of Quorum (preuve de quorum). Il est étroitement intégré à notre structure de cycle de 60 secondes. Pour compromettre le réseau, un attaquant doit identifier et contrôler les deux tiers de l'ensemble des validateurs attribués de manière aléatoire dans un cycle - ce qui est presque impossible.
D'un point de vue performance, notre architecture permet une évolutivité quasi linéaire. Nous pouvons nous étendre dynamiquement entre 100 et 10 000 Sharding (ou étiquettes) et réduire lorsque nécessaire. Cette flexibilité permet à Shardeum d'exceller en termes d'évolutivité, de fiabilité et de sécurité, tout en maintenant une compatibilité EVM complète grâce à notre couche RPC.
Allez-vous continuer à mener des audits et des programmes de primes pour les bogues ?
Ehan : Votre politique de sécurité inclut-elle des audits tiers continus ou un programme de récompense pour les bogues piloté par la communauté ?
Srinivasan : Oui, absolument. Nous sommes un projet open source — l'ensemble de notre code source est disponible sur GitHub — chacune de nos décisions techniques respecte pleinement notre engagement envers la décentralisation. Nous avons la chance d'avoir une excellente communauté qui nous soutient, et nous en sommes très reconnaissants.
Nous prévoyons de continuer à collaborer avec des auditeurs tiers et de lancer un programme de primes aux bogues piloté par la communauté. En fait, nous avons une équipe dédiée à la collaboration avec la communauté pour construire des produits autour de Shardeum. Certains de ces projets nous aiderons à les lancer, puis nous les confierons finalement à la communauté.
Nous prévoyons également d'organiser un hackathon et d'autres événements pour encourager la participation active de la communauté. Une fois que nous lancerons le réseau principal le 5 mai, toutes ces initiatives s'accéléreront. Nous attendons avec impatience que la communauté joue un rôle central dans le succès continu de Shardeum.
Comment renforcez-vous la communauté et l'écosystème ?
Ehan : Comment Shardeum construit-il sa communauté et son écosystème ? Quels projets ou mesures incitatives spécifiques sont les plus efficaces ?
Srinivasan : Notre communauté est en effet l'un de nos plus grands atouts. Par exemple, lors de notre récent testnet incitatif ITN4, nous avions environ 5 200 validateurs participants dans le monde entier (sur un testnet de 171 000). Nous avons établi une présence vaste et active sur des plateformes sociales telles que Discord et X, et notre équipe d'écosystème s'engage pleinement à interagir avec cette communauté et à la faire croître.
Nous avons adopté une approche de développement par phases — — d'abord la fonctionnalité de transfert de jetons, suivie du soutien aux contrats intelligents et à d'autres caractéristiques clés. À chaque étape de l'avancement, notre communauté sera impliquée.
Nous avons également une équipe dédiée, axée sur la conception et l'exécution de projets communautaires. Cela inclut des incitations, des formations d'introduction, des contenus éducatifs et des activités de collaboration pour garantir que l'écosystème continue de s'étendre de manière durable et décentralisée.
Quels projets sont actuellement en cours de construction sur Shardeum ?
Ehan : Alors, quels types de projets ou d'applications sont actuellement en cours de développement sur Shardeum ?
Srinivasan : C'est une bonne question. En tant que blockchain de première couche à extension automatique, Shardeum est particulièrement adapté aux cas d'utilisation où la scalabilité et le coût des transactions sont des points d'attention majeurs. Laissez-moi donner un exemple : dans ma précédente entreprise, nous avons vendu des NFT représentant des ressources réelles (comme des chevaux) au prix de 1 200 $. À l'époque, les frais de gaz sur Ethereum étaient d'environ 200 $ par transaction. Ajouter 20 % de frais au prix d'achat n'a aucun sens — cela n'est tout simplement pas durable.
Et sur Shardeum, grâce à notre mise en œuvre de l'expansion linéaire, nos frais de gaz restent bas et stables, que le réseau soit encombré ou non — même lorsqu'un jeton meme est lancé sur la chaîne. Cela rend la plateforme particulièrement adaptée aux applications financières et de finance décentralisée sensibles aux coûts.
Étant donné que Shardeum est compatible avec EVM, les développeurs peuvent déployer des contrats intelligents basés sur Solidity avec un minimum d'effort. Tout contrat fonctionnant sur d'autres chaînes EVM peut être facilement migré. Cela signifie que nous héritons des énormes effets de réseau de l'écosystème EVM — — dix ans d'outils, de connaissances des développeurs et d'infrastructure.
Ainsi, bien que nous ayons prévu que les projets de finance décentralisée et de NFT migrent vers Shardeum, je crois que... structure.
Bien que nous ayons prévu la migration des projets de finance décentralisée (DeFi) et de jetons non fongibles (NFT) vers Shardeum, je suis sûr que la communauté nous apportera des surprises inattendues. Une fois le réseau principal lancé, j’espère voir une vague d’applications innovantes qui tirent pleinement parti de la compatibilité EVM de Shardeum, de ses faibles frais, de ses performances fiables et de son évolutivité dynamique.
Comment les jetons seront-ils utilisés pour le staking et la gouvernance ?
Ehan : Comment le token Shardeum sera-t-il utilisé pour le staking, la gouvernance ou les incitations réseau ?
Srinivasan : Nous sommes encore en train de finaliser les détails spécifiques de la gouvernance, et les informations pertinentes seront bientôt publiées. Cela dit, notre principe fondamental est la décentralisation totale — — toute personne détenant une petite quantité de jetons Shardeum peut faire fonctionner un nœud. Ces jetons seront disponibles lors de notre vente de jetons.
En termes d’incitations, le mécanisme de récompense est basé sur le temps pendant lequel les nœuds participent à l’ensemble actif, c’est-à-dire le groupe de nœuds participant actuellement au consensus. Lorsque vous démarrez un nœud, il rejoint d’abord le « pool de secours ». Toutes les 60 secondes, à chaque époque de notre horloge interne, nous faisons pivoter les nœuds d’un sous-ensemble de l’ensemble actif et importons de nouveaux nœuds du pool de secours. Une fois qu’un nœud entre dans un ensemble actif, il commence à gagner des récompenses.
Les récompenses sont proportionnelles au temps d'activité des nœuds participant aux tâches du réseau — y compris la validation des transactions, la signature des blocs et le maintien de la sécurité du réseau. Le choix des nœuds prendra également en compte les antécédents de performance. Les nœuds qui répondent aux attentes — temps en ligne, réactivité, comportement correct — ont plus de chances de rester plus longtemps dans l'ensemble actif et d'obtenir ainsi plus de récompenses.
Nous ne punirons pas les nœuds qui performent mal, mais si un nœud ne parvient pas à atteindre les normes de performance, il sera remplacé plus rapidement du groupe actif, réduisant ainsi sa capacité à obtenir des récompenses. C'est une manière plus douce et basée sur l'incitation de guider le comportement, plutôt que de punir directement.
Ces contenus sont encore en cours d'amélioration, et plus de détails sur la gouvernance et le mécanisme de récompense seront publiés avant le lancement du réseau principal. Veuillez consulter notre site Web pour des mises à jour.
Comment garantissez-vous la transparence et l'indépendance ?
Ehan : Comment Shardeum garantit-il la transparence des opérations et l'indépendance de la gouvernance ?
Srinivasan : C'est une très bonne question. Comme je l'ai mentionné précédemment, Shardeum est un projet complètement open source. Tout ce que nous faisons est public - comme travailler dans un aquarium. Tout notre code est disponible sur GitHub, et tout le monde peut voir comment notre système fonctionne.
Vous pouvez consulter notre mécanisme de consensus, les algorithmes utilisés pour la sélection des nœuds et la distribution des récompenses, ainsi que tous les autres aspects du protocole. La logique qui sous-tend l’évaluation des performances des nœuds et les décisions de mise à l’échelle du réseau est totalement transparente.
Après le lancement du réseau principal, nous n’aurons plus de contrôle centralisé sur qui peut lancer des nœuds ou où ils peuvent être lancés. Le réseau est conçu pour s’adapter à un environnement décentralisé, gérant dynamiquement la participation et le consensus des nœuds. Cette ouverture et cette absence d’autorité centralisée sont fondamentales pour l’engagement de Shardeum en faveur de la transparence et de l’indépendance.
Quand le réseau principal sera-t-il lancé et pourquoi est-ce important ?
Ehan : Peux-tu partager la date de lancement du réseau principal récemment annoncée et quelle est la signification de ce jalon pour Shardeum ?
Srinivasan : Notre réseau principal sera lancé le 5 mai, ce qui représente une étape importante pour Shardeum. Ce réseau a été développé depuis un certain temps, et nous avons une équipe exceptionnelle qui travaille à cela.
L'importance de ce lancement réside dans la complexité que nous avons construite. L'extension automatique d'un niveau de Blockchain, ainsi que la conception de nouveaux protocoles de transaction, constituent un travail technique extrêmement exigeant — — cela nécessite du temps et une expertise approfondie.
Nous croyons que c'est le meilleur moment pour Shardeum d'entrer dans sa prochaine phase. Le lancement du mainnet se fera par étapes, la première phase débutera le 5 mai. À partir de ce moment, nous introduirons progressivement davantage de fonctionnalités orientées vers la communauté, continuerons à améliorer les performances et rendrons le système plus évolutif et accessible pour les utilisateurs du monde entier.
Comment attirerez-vous et développerez-vous une base de contributeurs ?
Ehan : Avez-vous une stratégie pour promouvoir la croissance de la communauté et la participation des contributeurs significatifs ?
Srinivasan : Si je comprends bien votre question, comme je l’ai mentionné plus tôt, nous avons une équipe dédiée qui travaille en étroite collaboration avec la communauté pour guider ce qui est en cours de construction et comment publier. Nous avons constaté un énorme engagement lors des précédents tests d’incitation, et je tiens à remercier tous ceux qui y ont participé.
Notre équipe communautaire collabore activement avec des partenaires et des contributeurs, et nous prévoyons qu'après le lancement du réseau principal, ce niveau de participation augmentera considérablement. Nous sommes impatients de continuer à construire avec la communauté.
Ehan : Y a-t-il quelque chose d'autre que vous aimeriez partager avec notre public ?
Srinivasan : Oui — — Merci à tous pour votre immense soutien. Vos retours et votre participation pendant la période de test du réseau ont joué un rôle indispensable pour garantir la sécurité du réseau et façonner Shardeum. Veuillez visiter shardium.org pour les dernières nouvelles, nous vous remercions pour votre soutien continu.