Blockchain et bridge : l’interopérabilité dans la DeFi

L’interopérabilité est la possibilité pour deux blockchains ou plus d’échanger des informations et de la valeur. Les blockchains de la finance décentralisée (DeFi) et d’autres développent des solutions pour combler ce vide, de manière à favoriser la collaboration et à accélérer l’adoption de la blockchain.

Pourquoi l’interopérabilité est-elle nécessaire ?

Il existe aujourd’hui plus de 100 blockchains. Imagine qu’aucune d’entre elles ne puisse communiquer les unes avec les autres : les possibilités d’utilisation seraient très limitées.

C’est comme si tu ne pouvais pas envoyer d’e-mail de Gmail vers Outlook, ou effectuer un virement bancaire d’une banque à une autre.

S’il n’est pas possible, par exemple, d’échanger des bitcoins contre de l’ether sans passer par un échange centralisé, la DeFi a un problème, car les cas d’utilisation de nombreux protocoles et DApps (applications décentralisées) sont réduits. Et s’il y a peu de cas d’utilisation, l’adoption sera faible.

On parle souvent d’applications de la blockchain à la filière productive de différents secteurs. Une filière est constituée d’une série d’entreprises, d’institutions et de producteurs qui collaborent et dépendent les uns des autres. Cependant, chaque entreprise possède des clients ou des fournisseurs différents, et toutes ne mettent pas en place la même blockchain pour prendre en charge la gestion de leurs données.

C’est pour cette raison qu’il est essentiel que chaque blockchain développe les fonctionnalités visant à soutenir l’interopérabilité, avec le plus haut niveau possible de compatibilité et de flexibilité.

Les solutions d’interopérabilité : les bridges

La principale solution est le bridge (pont), c’est-à-dire un système qui transfère des informations entre deux blockchains appartenant à des écosystèmes différents.

Lors de la rédaction de cet article, il existait environ 40 projets de bridges sur 100 blockchains actives. Tu peux en découvrir quelques-uns ci-dessous.

Les bridges peuvent être divisés en quatre catégories, en fonction de leur objectif :

Comment fonctionnent les bridges

Avant d’aborder le fonctionnement d’un bridge, clarifions quelques termes informatiques. Ne t’inquiète pas, il n’y en a que trois :

Ces termes sont appliqués à la blockchain. 

Le state dans la blockchain est très important, car c’est ce que chaque nœud doit connaître et avoir enregistré sur son ordinateur pour vérifier les transactions de manière décentralisée.

Les events, en revanche, concernent davantage les smart contracts (contrats intelligents), qui sont un excellent exemple de logiciels nécessitant que certaines conditions soient remplies via un event pour activer les transactions prévues.

Le terme « relay » est quant à lui utilisé dans plusieurs domaines. Il peut désigner la retransmission d’un signal, un relais sportif ou un composant électromécanique. En bref, il s’agit du sens général de la transmission d’informations entre deux parties.

Dans la blockchain, tu as peut-être entendu que pour Polkadot, la blockchain centrale, appelée Relay Chain, est dédiée à la transmission d’informations entre une parachain (chaîne parallélisable) et une autre.

D’un point de vue technique, un bridge nécessite plusieurs éléments : 

On retrouve ces éléments dans les trois principales solutions de bridge :

Dans ce scénario, un groupe de validateurs surveille une adresse dédiée sur la blockchain de départ. Lorsqu’un consensus est atteint, il exécute une action sur la blockchain de destination. 

L’action peut être, par exemple, un transfert de cryptomonnaie, qui est généralement effectué en verrouillant le token dans l’adresse de départ et en émettant son équivalent sur la blockchain de destination. 

C’est le modèle utilisé actuellement par la plupart des bridges, dont ceux de l’écosystème Ethereum, mais aussi Chainlink, Avalanche, Harmony, Thorchain et Binance.

Pour déclencher des events sur d’autres blockchains, les personnes qui surveillent la blockchain de départ génèrent des preuves d’events antérieurs. Ils transmettent (relay) ces preuves cryptographiques au « light client », c’est-à-dire au smart contract de la blockchain de destination.

Cette méthode est relativement sûre, mais très coûteuse, car elle t’oblige à développer des smart contracts pour chaque destination et à les exécuter en dépensant du gas.

Les bridges Rainbow, Optics, IBC, Gravity, Interlay et Polkadot adoptent ce système.

Cette solution implique l’existence d’un nœud sur chaque blockchain qui contient une réserve de cryptomonnaies natives de l’une et l’autre des blockchains.

Ces deux pools de liquidités échangent leurs tokens respectifs à faible coût, facilitant également les transactions de montants élevés. De plus, les cryptomonnaies échangées sont sous leur forme originale, et donc plus fongibles que les dérivés tels que les wrapped tokens.

Le parcours de Liquidity Network est encore peu utilisé. Certains exemples présentés dans notre infographie sont Connext et Liquality.

Quel bridge offre la meilleure interopérabilité ?

Ces trois modèles ne sont pas cloisonnés. En effet, il existe des solutions hybrides. Les identifier permet cependant de comprendre les forces et les faiblesses de chacune, de clarifier l’état de la technique et les perspectives de développement des bridges.

Nous pouvons évaluer les modèles de bridges sous les aspects de la sécurité, la vitesse, la connectivité (nombre de blockchains prises en charge), l’efficacité du capital (coûts) et le statefulness.

Statefulness ? Ce terme, qui n’est pas encore traduit en français, indique la possibilité de transférer des states complexes, des tokens particuliers ou d’exécuter des smart contracts entre deux blockchains.

Les blockchains interopérables dans la DeFi

Les blockchains les plus établies, qui offrent également des solutions d’interopérabilité, sont Ethereum, Polkadot et Cosmos.

La blockchain Ethereum est différente, car elle n’a pas été spécifiquement créée pour être interopérable, mais simplement la plus programmable possible. Grâce à sa programmabilité, elle a favorisé le développement des premières blockchains de couche 2, axées sur l’évolutivité et l’interopérabilité. La figure les montre dans le sens des aiguilles d’une montre : Polygon, Optimism, Arbitrum, starkware, zkSync.

Quant à la solution Polkadot, elle a été conçue avec une perspective cross-chain, incluant déjà les bridges dans son livre blanc. Polkadot est un écosystème qui comprend différentes blockchains, chacune étant construite à des fins et des applications différentes, et elles sont capables de communiquer et d’interagir facilement.

La solution Cosmos est similaire à Polkadot, mais avec la mise à jour de Stargate, elle a implémenté le protocole Inter-Blockchain Communication (IBC) mentionné ci-dessus. Si toutes les blockchains conçues avec le code Cosmos passent à Stargate, elles pourront augmenter leur niveau d’interopérabilité non seulement au sein de l’écosystème Cosmos, mais également avec Bitcoin ou Ethereum.