a16z Crypto : quatre capacités clés pour que la blockchain devienne une infrastructure financière

Auteur : a16z Crypto

Compilé par : Jiahua, ChainCatcher

La finance est l'un des scénarios d'application les plus évidents de la blockchain et aussi l'un de ceux qui exigent le plus d'infrastructure. Lorsqu'on évoque les usages financiers de la blockchain, on cite souvent l'un de ses avantages : elle peut intégrer des actifs, des registres de propriété et des règles d'exécution dans un système partagé qui n'est contrôlé par aucune contrepartie unique. Cependant, cela ne signifie pas que la blockchain soit intrinsèquement capable de répondre à l'échelle immense et aux exigences opérationnelles complexes des marchés financiers mondiaux.

Pendant de nombreuses années, les discussions sur l'adéquation de la blockchain aux applications à grande échelle ont principalement porté sur le coût et le débit. Le débit désigne le nombre de transactions qu'une chaîne peut traiter par seconde ; sans capacité de traitement suffisante, la mise en œuvre à grande échelle d'applications financières est hors de question. Cependant, à mesure que l'écart de débit entre de nombreux systèmes officiellement en exploitation se réduit progressivement, le centre de la discussion commence à se déplacer.

Alors que les institutions financières commencent à exécuter des transactions sur la chaîne et à émettre des stablecoins et des actifs tokenisés, elles doivent évaluer si ces réseaux peuvent répondre aux exigences opérationnelles des marchés financiers réels. Cela inclut non seulement un accès stable et fiable aux transactions et des règles de traitement prévisibles, mais aussi la capacité de décider si et quand divulguer des informations sensibles. Même face à la congestion du réseau, aux interruptions de service ou aux attaques, ces garanties ne doivent pas faillir.

Les concepteurs de blockchains travaillent sur ces questions depuis des années. Cet article examinera quels problèmes ont progressé, lesquels restent non résolus, et pourquoi les blockchains d'aujourd'hui sont plus capables de soutenir les marchés financiers que celles du passé.

Prévisibilité : garantir que les transactions sont incluses et ordonnées selon les règles

Pendant de nombreuses années, la capacité de traitement a été le goulot d'étranglement le plus évident de la blockchain. Des problèmes fondamentaux tels qu'une capacité de traitement insuffisante, la congestion du réseau et des frais élevés ont rendu impossible la mise en œuvre de nombreux scénarios financiers réels. Sans capacité de traitement suffisante, des opérations courantes comme passer ou mettre à jour des ordres deviennent coûteuses et instables dès que l'activité du réseau augmente.

Au cours des dernières années, en particulier lors de la dernière vague de mises à niveau d'infrastructure, cette limitation a été considérablement atténuée. En cinq ans, le débit total de l'industrie de la blockchain a augmenté de plus de 100 fois, et certains systèmes blockchain officiellement en exploitation peuvent désormais traiter des dizaines de milliers de transactions par seconde. Ce n'est qu'un début ; à mesure que les tests de résistance progressent et que de nouvelles architectures sont mises en œuvre, ce chiffre pourrait continuer à augmenter.

Mais le nouveau problème est que le débit seul n'indique pas quand une transaction sera effectivement incluse dans un bloc. C'est précisément la question que la prévisibilité doit résoudre.

Sur les marchés financiers, de nombreuses opérations ne sont valables que dans des fenêtres temporelles spécifiques, de sorte que les transactions doivent être incluses dans les blocs à temps et traitées selon des règles que les participants connaissent clairement à l'avance. Pour les paiements quotidiens, une seconde d'incertitude peut être sans conséquence ; mais sur les marchés financiers, même une incertitude de l'ordre de la milliseconde peut ébranler la confiance des participants dans la plateforme de négociation.

Prenons l'exemple des carnets d'ordres sur la chaîne : si l'instruction d'annulation d'un trader ne prend pas effet à temps, d'autres peuvent exécuter des transactions sur la base de cotations obsolètes. Les teneurs de marché intégreront ce risque dans leurs cotations, élargissant l'écart acheteur-vendeur pour se protéger, ce qui obligera finalement tous les participants à subir de moins bons prix d'exécution.

En d'autres termes, la prévisibilité exige deux types de garanties : premièrement, la garantie que les transactions peuvent être incluses en temps opportun, ce qui est la résistance à la censure ; deuxièmement, une garantie claire de l'ordre des transactions.

Résilience : garantir que les participants peuvent soumettre des transactions de manière fiable

Même si les règles d'ordonnancement sont bien conçues, que se passe-t-il si une seule entité peut encore contrôler qui peut soumettre et exécuter des transactions ? Imaginez que la Bourse de New York sélectionne au hasard un nœud parmi les participants mondiaux chaque seconde pour contrôler toutes les transactions entrant sur le marché. De toute évidence, ces nœuds acquerraient un pouvoir énorme sur l'exécution des transactions.

L'ordonnancement des transactions détermine la séquence des ordres une fois qu'ils sont sur la chaîne, tandis que la résilience se concentre sur l'étape antérieure : les participants peuvent-ils réellement soumettre des ordres ? Doivent-ils dépendre d'un point d'entrée ou d'un opérateur unique, de sorte que les décisions de ce dernier suffisent à influencer les prix, les risques ou les résultats des transactions ?

Par conséquent, les développeurs de blockchain recherchent des garanties plus fortes, déplaçant l'attention de « les transactions seront finalement incluses » vers « les transactions peuvent-elles être incluses en temps opportun ». L'objectif est que, dès qu'une transaction valide atteint le réseau à temps, elle soit incluse immédiatement, plutôt que de recevoir simplement une promesse de « elle sera traitée bientôt ». C'est beaucoup plus strict que « les transactions seront finalement traitées », et c'est cette certitude que les marchés financiers exigent.

Les chercheurs d'a16z Crypto ont proposé le concept et la méthode de mesure de la Strong Chain Quality, qui vise à garantir que les chances des participants d'entrer dans le prochain cycle d'exécution ne dépendent plus d'une file d'attente unique contrôlée par un opérateur. Concrètement, les blockchains peuvent réserver une partie de l'espace dans chaque bloc pour traiter les transactions soumises par d'autres chemins du réseau, offrant plusieurs points d'entrée pour les transactions valides et réduisant ainsi le contrôle d'un opérateur unique sur les transactions qui seront prioritaires.

L'objectif est de faire de l'espace de bloc une infrastructure partagée avec plusieurs points d'entrée, plutôt qu'une file d'attente contrôlée par une seule entité. Cela nécessite des conceptions de protocole plus complexes que les systèmes actuellement en exploitation, mais la complexité supplémentaire peut en valoir la peine : même sous une pression réseau importante, les participants peuvent avoir confiance que leurs transactions seront traitées normalement.

Ordonnancement : permettre au marché d'anticiper la séquence des transactions

La prévisibilité dépend également de la manière dont la plateforme de négociation détermine l'ordre des transactions. Une fois que les transactions entrent dans un état en attente, le marché a besoin d'un ensemble clair de règles d'ordonnancement.

Sur de nombreuses blockchains, les transactions ne sont généralement pas finalisées une par une ; elles sont d'abord agrégées en lots, appelés « blocs », qui sont ensuite écrits dans le registre par les constructeurs de blocs ou les proposeurs. Dans de nombreux systèmes actuels, les constructeurs de blocs ou les proposeurs peuvent largement décider quelles transactions inclure et comment les ordonner. Cette conception simplifie le protocole et peut être acceptable pour certaines applications. Cependant, sur les marchés financiers, l'ordre des transactions détermine directement qui obtient la priorité, à quel prix les transactions ont lieu et si le processus d'exécution est équitable.

Plus important encore, si une partie contrôle le prochain bloc, elle peut voir les transactions plus tôt que les autres et agir en conséquence. Sur le marché des cryptomonnaies, on parle souvent de MEV, ou de la valeur tirée de l'inclusion, de l'exclusion ou de la réorganisation des transactions dans un bloc au-delà des récompenses de bloc habituelles.

Pour expliquer le MEV, on utilise souvent l'exemple d'une « attaque sandwich » : un trader voit une transaction en attente et exécute une transaction avant elle pour faire monter le prix, puis en exécute immédiatement une autre après son exécution pour profiter du changement de prix. Pour les marchés institutionnels, le problème est encore plus direct : celui qui contrôle le flux d'ordres peut agir avant les autres participants, en utilisant cette information pour prendre des décisions.

Cela ressemble beaucoup aux défauts des structures de marché financier existantes. Sur les marchés traditionnels, les intermédiaires centralisés peuvent profiter du privilège de recevoir d'abord le flux d'ordres et les intentions de négociation. Si les marchés sur la chaîne ne peuvent pas fournir de garanties solides pour l'ordonnancement des transactions et les règles d'exécution, ils risquent de recréer les mêmes asymétries d'information.

Les concepteurs de protocoles blockchain explorent des règles d'ordonnancement plus claires, comprenant principalement des règles déterministes basées sur les frais de priorité et des règles définies par des plateformes de négociation spécifiques selon leurs applications. Les mécanismes précis restent un domaine de recherche actif, mais leurs principes de base ne sont pas étrangers à la finance traditionnelle : les participants au marché doivent pouvoir anticiper avec précision comment leurs transactions seront ordonnées et exécutées, à l'instar des principes de priorité de prix et de priorité temporelle utilisés par les plateformes de négociation traditionnelles.

L'inclusion et l'ordonnancement des transactions doivent fonctionner de concert. Si une offre d'enchère ou une transaction de compensation est sélectivement retardée avant d'entrer dans la phase d'ordonnancement, alors même les règles d'ordonnancement les plus équitables ne servent à rien. De même, si les participants ne peuvent pas déterminer comment leurs transactions seront traitées après inclusion, alors l'importance de l'inclusion en temps opportun elle-même sera grandement diminuée.

Un débit élevé rend la finance sur la chaîne possible ; seules une inclusion prévisible des transactions et des règles d'ordonnancement claires peuvent garantir qu'elle soit réellement utilisable dans des conditions de contrainte temporelle et de pression du marché.

Confidentialité : protéger l'intention de transaction avant l'exécution

Une transaction peut exposer des informations ou des intentions détenues par les participants. Par exemple, la taille et la direction d'un ordre peuvent indiquer si un fonds constitue ou réduit une position. Si cette information est divulguée avant que l'ordre ne soit entièrement exécuté, d'autres traders peuvent négocier en avance et influencer le prix.

Cela est particulièrement important dans un environnement sur la chaîne, car de nombreuses blockchains divulguent les transactions en attente avant la confirmation finale. Par conséquent, même si les informations post-exécution ne peuvent pas être totalement confidentielles, les marchés financiers doivent protéger la confidentialité avant l'exécution.

Les concepteurs de protocoles actuels visent à garder confidentiel le contenu spécifique des informations de transaction pendant la phase où elles peuvent encore être exploitées par d'autres, tout en soutenant des modèles de confidentialité plus diversifiés après l'exécution de la transaction. Une fois la transaction terminée, les règles de divulgation des informations peuvent changer en conséquence : les marchés publics peuvent divulguer des enregistrements complets, tandis que les banques ne peuvent divulguer que les enregistrements pertinents aux contreparties et aux régulateurs. Même si les autres ne peuvent pas voir tous les détails, ils doivent pouvoir vérifier si la transaction est conforme aux règles.

À cette fin, les concepteurs de protocoles explorent différents types de technologies cryptographiques, telles que le chiffrement à verrou temporel et le chiffrement à seuil. Ces technologies peuvent garder le contenu des transactions caché jusqu'à ce qu'une échéance prédéterminée expire ou qu'un comité confirme que la position de la transaction dans le bloc a été établie. Ainsi, même si le marché voit la transaction à ce moment-là, il ne peut plus la devancer.

Le marché peut rester transparent sans exiger que chaque participant voie les ordres non exécutés des autres en temps réel. La finance sur la chaîne doit également tracer cette ligne : auditable après exécution, mais confidentielle avant exécution.

Si la blockchain doit devenir une infrastructure financière essentielle, elle doit pouvoir soutenir un marché auquel les participants peuvent faire confiance.

Le débit n'est que le premier test. Sans capacité de traitement suffisante, la finance sur la chaîne aura du mal à dépasser les applications de niche ; mais une fois que la vitesse est devenue une capacité fondamentale, le véritable défi est de savoir si la blockchain peut répondre aux exigences existantes des institutions financières en matière d'infrastructure de marché, notamment une exécution prévisible des transactions, des règles de priorité claires et sans ambiguïté, un accès stable et résilient aux transactions, et la protection des informations avant l'exécution sans sacrifier la transparence après l'exécution.