Auteur : Coindesk
Traduction : Deep Tide TechFlow
Introduction de Deep Tide : Zcash ne peut actuellement traiter qu'environ 1 transaction privée par seconde. L'objectif du nouveau nœud Zakura est d'atteindre 50 000 TPS tout en conservant une confidentialité totale, soit un volume de traitement comparable à celui de Visa et Mastercard. C'est un signal important pour tous ceux qui s'intéressent à la confidentialité des paiements et à la mise à l'échelle de la blockchain : confidentialité et performances ne sont plus un choix exclusif.
Ceux qui reconstruisent Zcash ont un rêve : atteindre le niveau des géants mondiaux du paiement Visa et Mastercard, en traitant des dizaines de milliers de paiements par seconde, tout en conservant une vérifiabilité complète et de solides garanties de confidentialité.
La première pièce de ce projet est Zakura, un nouveau logiciel de nœud complet dont la version 1.0.0 a été publiée mercredi. Il est maintenu par Sean Bowe, membre fondateur de la cryptographie à connaissance nulle de Zcash, et Dev Ojha, cofondateur d'Osmosis et responsable actuel du Valar Group. Les deux équipes sont financées par des donations privées en ZEC, et non par une entreprise ou une fondation.
"Notre rêve est de soutenir les paiements mondiaux. Mastercard et Visa traitent plus de 50 000 transactions par seconde ; c'est notre ligne de base. Avec le schéma cryptographique actuel de Zcash, un tel volume de transactions nécessiterait que les nœuds traitent un débit de plus de 500 Mo par seconde," indique un article de blog. "La pile technologique existante n'atteint pas cet objectif. Les technologies cryptographiques que notre équipe développe peuvent combler une grande partie de cet écart."
Un nœud complet est un programme qui conserve une copie complète de la blockchain, ici le registre de Zcash, et vérifie indépendamment si chaque transaction respecte les règles du réseau. Zakura est un fork de Zebra, le logiciel de nœud de la Zcash Foundation – c'est-à-dire qu'il a été reconstruit à partir du code officiel de la fondation.
Les règles de consensus sont le manuel partagé exécuté par chaque nœud, déterminant quels blocs et transactions sont acceptés comme valides par l'ensemble du réseau. Si un nœud applique des règles différentes, il effectue un fork et cesse de suivre la même chaîne que les autres nœuds.
Élagage, instantanés et compatibilité
Zakura permet également l'élagage, c'est-à-dire la suppression des anciennes données de la blockchain dont un nœud n'a plus besoin, réduisant ainsi considérablement l'utilisation du disque. Cela compresse la chaîne à une taille suffisamment petite pour que l'équipe publie une copie prête à l'emploi d'environ 11 Go après suppression des anciennes données. Les nouveaux nœuds peuvent ainsi le télécharger directement, sans avoir à récupérer l'historique complet bloc par bloc auprès d'autres nœuds.
Cela permet à un nœud de passer de zéro à l'exécution en moins de deux minutes, l'équipe affirmant que c'est "680 fois plus rapide".
Un mode de compatibilité reproduit en outre l'interface du client original zcashd, dont la fin de vie est prévue pour le 18 juillet. Ainsi, les portefeuilles et intégrations d'échanges conçus pour celui-ci peuvent continuer à fonctionner normalement.
Objectifs de débit et rôle de Tachyon
La raison de cette construction est un problème arithmétique.
Mastercard et Visa traitent plus de 50 000 transactions par seconde, un chiffre que l'équipe qualifie de "ligne de base, et non d'objectif". Le schéma cryptographique actuel de Zcash nécessiterait que les nœuds reçoivent et vérifient plus de 500 Mo de données par seconde pour suivre, car chaque transaction privée transporte une preuve, et ces preuves sont volumineuses.
Cela équivaut à recevoir environ toutes les 10 secondes les données d'un DVD complet en continu, et aucun logiciel Zcash existant ne s'approche de ce niveau. Mais la clé est de comprendre pourquoi chaque goulot d'étranglement existe.
Le projet Tachyon de Bowe résout ce problème grâce à des preuves récursives, où une seule preuve peut valider des milliers d'autres preuves, réduisant considérablement le volume de données qui doit être vérifié au niveau du consensus.
Avec le schéma Tachyon, un nœud vérifie une seule preuve au lieu de milliers, réduisant ainsi, selon l'équipe, les besoins en données de consensus de 100 Mo/s à 500 Mo/s. Ils estiment que cela est techniquement réalisable grâce à une ingénierie minutieuse.
Goulot d'étranglement des portefeuilles et solution PIR de Valar
Les portefeuilles font face à un problème différent. Comme Zcash masque le destinataire des transactions, un portefeuille ne peut pas demander à un serveur quelles transactions lui appartiennent sans se révéler lui-même. Il doit tout récupérer et tester chaque élément un par un, ce qui explique pourquoi le logiciel de portefeuille atteint au maximum environ 1 transaction par seconde.
Pour éliminer ce goulot d'étranglement, le Valar Group travaille sur des technologies de récupération d'informations privées, permettant à un portefeuille de récupérer ses propres données auprès d'un serveur sans que celui-ci sache quelles entrées ont été demandées.
Propagation rapide des blocs
La propagation rapide des blocs signifie diffuser les nouveaux blocs minés aussi rapidement que possible dans le réseau blockchain. Zakura est la couche logicielle chargée de cette tâche.
Il doit être suffisamment rapide pour transmettre de nouveaux blocs entre les nœuds, permettant ainsi d'atteindre un volume élevé de preuves et de trafic de portefeuilles. Il est équipé d'un système expérimental conçu pour transmettre chaque bloc à chaque nœud en moins d'une demi-seconde, actuellement désactivé par défaut.
Des tests récents de ces idées sont prévus fin juillet. Ironwood, nom officiel NU6.3, sera activé au bloc 3 428 143 du réseau principal, vers le 28 juillet vers 8h00 heure de l'Est. Zakura le supporte depuis sa sortie.
Bowe a déclaré le 10 juillet que toutes les principales organisations se sont engagées à l'activer à cette hauteur, une semaine plus tard que prévu initialement, car les échanges et fournisseurs de portefeuilles ont demandé du temps de préparation.
Origine d'Ironwood
Ironwood existe à cause d'une vulnérabilité qui a presque détruit Zcash en juin. Le soi-disant "pool blindé" est la partie privée du réseau, où les montants et les participants sont cachés, les preuves à connaissance nulle servant de preuve mathématique.
Le 29 mai, Taylor Hornby, chercheur chez Shielded Labs, a découvert que le circuit de preuve d'Orchard (le dernier pool blindé) contenait une faille de robustesse permettant à un attaquant de créer de faux ZEC sans laisser de trace sur la chaîne. Cette vulnérabilité existait depuis l'activation d'Orchard en mai 2022.
Les développeurs ont désactivé Orchard via une réponse d'urgence achevée le 2 juin, puis l'ont restauré via le hard fork NU6.2 le 3 juin au bloc 3 364 600 avec un circuit corrigé.
Le correctif ne pouvait pas résoudre les quatre années pendant lesquelles la vulnérabilité était ouverte. Les preuves à connaissance nulle ne révèlent rien d'autre que le fait que la vérification a réussi. Il n'y a donc aucun enregistrement sur la chaîne du contenu des transactions Orchard, et personne ne peut prouver que de faux ZEC n'ont jamais été créés.
C'est pour résoudre ce problème qu'Ironwood a été construit. Les "tourniquets" aux limites du pool limitent ce qui peut entrer et sortir, en exploitant le fait que les montants de ZEC entrant et sortant du pool blindé sont publics, même si les transactions à l'intérieur sont privées. En fermant Orchard aux nouveaux dépôts, le tourniquet devient la seule sortie, piégeant toute fausse monnaie à l'intérieur.
En termes simples, les soldes légitimes peuvent migrer progressivement, tandis que les fausses pièces peuvent être empêchées de sortir complètement et d'entrer dans l'offre circulante. Cette configuration piège toute tentative de suroffre à la frontière, restaurant la fiabilité de l'offre de jetons.
