Crédits d'accès : Une nouvelle approche pour les registres DAG

Les registres distribués, souvent appelés blockchains, ont changé la façon dont on partage les infos sans avoir besoin de faire confiance à une autorité centrale. Alors que beaucoup se concentrent sur l'amélioration des blockchains traditionnelles, elles galèrent encore avec la scalabilité, les frais élevés et les temps de transaction lents. Pas mal de projets se penchent maintenant sur de nouveaux types de registres appelés graphes acycliques dirigés (DAG) qui n'ont pas de leaders pour créer des Blocs. Ces systèmes sans leaders promettent de meilleures performances et plus de flexibilité mais posent leurs propres défis, surtout en ce qui concerne l'autorisation des transactions.

Un des principaux défis des DAGs sans leaders est de gérer qui peut écrire dans le registre. Dans les blockchains traditionnelles, les utilisateurs paient des frais pour que leurs transactions soient incluses, créant ainsi une compétition qui conduit souvent à des frais élevés. En revanche, la conception sans leaders permet à plusieurs transactions d'avoir lieu en même temps, rendant l'accès basé sur des frais difficile. Au lieu d'utiliser des frais, une nouvelle idée est proposée : des crédits d'accès.

Les crédits d'accès seraient générés en fonction des tokens qu'un utilisateur possède et de sa participation au réseau. Les utilisateurs pourraient dépenser ces crédits pour créer de nouveaux blocs ou effectuer d'autres actions sur le registre. Ce système vise à supprimer le besoin de frais élevés tout en régulant qui peut faire des changements dans le registre.

#Contexte

#Limitations des Blockchains Traditionnelles

Les blockchains traditionnelles comme Bitcoin et Ethereum ont de sérieuses limitations. Elles ne peuvent traiter qu'un petit nombre de transactions à la fois. À mesure que la demande augmente, les utilisateurs finissent par payer plus pour s'assurer que leurs transactions sont traitées. Cela entraîne souvent des frais élevés et un accès inégal au réseau.

Les tentatives d'améliorer ces systèmes incluent des technologies comme les réseaux Lightning et les solutions de couche 2. Cependant, beaucoup de ces solutions dépendent encore d'un leader pour créer des blocs, ce qui peut mener à des problèmes comme la censure et le traitement inégal des utilisateurs.

#C'est Quoi les DAGs ?

Les DAGs sont différents des blockchains traditionnelles. Au lieu de chaîner les blocs ensemble en une seule ligne, les DAGs permettent à plusieurs blocs d'exister en même temps. Ça veut dire que les transactions peuvent être traitées en parallèle, améliorant la vitesse et l'efficacité. Ce design supporte un plus grand volume de transactions sans avoir besoin de frais élevés.

#Pourquoi des Modèles Sans Leaders ?

Dans les modèles sans leaders, chaque utilisateur a la possibilité d'écrire dans le registre sans attendre qu'un leader approuve sa transaction. Cette approche augmente l'accessibilité et réduit le risque de censure. Cependant, ça introduit une complexité dans la gestion de l'accès en écriture, c'est là que les crédits d'accès entrent en jeu.

#Crédits d'Accès : Une Nouvelle Façon de Gérer l'Écriture

L'idée derrière les crédits d'accès est simple. Au lieu de payer des frais, les utilisateurs gagnent des crédits en fonction des tokens qu'ils détiennent et de leurs contributions au réseau. Ces crédits peuvent ensuite être dépensés pour créer de nouveaux blocs ou participer à d'autres activités dans le système.

Les composants clés des crédits d'accès sont :

1. Génération : Les crédits sont générés passivement au fur et à mesure que les utilisateurs détiennent et utilisent des tokens.
2. Consommation : Les utilisateurs dépensent ces crédits pour écrire des données dans le registre.
3. Pas de Frais : Ce modèle supprime le besoin de frais, rendant l'accès plus facile pour les utilisateurs.

#Pourquoi Utiliser des Crédits d'Accès ?

Utiliser des crédits d'accès présente plusieurs avantages clés :

1. Pas de Frais de Token : Les utilisateurs n'ont pas à payer de frais élevés, ce qui facilite la participation de tous.
2. Résistance à la Censure : Sans leader central, il y a moins de risque de censure ou de manipulation par des utilisateurs puissants.
3. Efficacité : Le traitement parallèle des transactions permet de mettre à jour rapidement le registre.

#Mise en œuvre des Crédits d'Accès

#Qui Peut Accéder au Registre ?

Dans le système proposé, les utilisateurs sont classés comme des comptes pouvant détenir des tokens et des crédits d'accès. Ces comptes peuvent émettre des blocs, qui sont les unités de données fondamentales du système. Chaque bloc porte des infos qui peuvent changer le registre, et ces blocs doivent se référer à des blocs précédents pour maintenir une connexion avec l'historique du registre.

#Le Rôle des Nœuds

Les nœuds sont les machines physiques qui maintiennent le registre à jour. Ils travaillent ensemble pour s'assurer que tous les utilisateurs ont les infos les plus récentes. Contrairement aux blockchains traditionnelles, où les créateurs de blocs doivent rassembler des transactions d'une pool commun, les nœuds dans un système DAG peuvent traiter les blocs en parallèle.

#Comment les Blocs Sont Créés

Les comptes créent des blocs en déterminant combien de crédits d'accès ils vont dépenser. Ils communiquent avec les nœuds pour avoir une idée du trafic réseau actuel et ajustent leur consommation de crédits en conséquence. Si le réseau est chargé, les utilisateurs pourraient vouloir dépenser plus de crédits pour s'assurer que leurs blocs sont traités rapidement. À l'inverse, pendant les périodes plus tranquilles, ils pourraient dépenser moins de crédits.

#Mécanisme de Contrôle d'Accès

Le but principal du système de contrôle d'accès est de déterminer quels blocs peuvent être ajoutés au registre. Au lieu de s'appuyer sur les utilisateurs pour payer des frais, le système utilise un score de priorité basé sur le montant de crédits d'accès dépensés par rapport au travail requis pour le bloc. Les blocs avec des scores de priorité plus élevés sont traités en premier.

#Résultats de Simulation

#Tests à Nœud Unique

Pour évaluer l'efficacité du mécanisme de contrôle d'accès, des simulations ont été réalisées dans un environnement à nœud unique. Différentes stratégies de consommation de crédits ont été testées, y compris des stratégies impatientes, cupides et de joueurs.

• Utilisateurs Impatients : Ces utilisateurs dépensent tous leurs crédits chaque fois qu'ils créent un bloc, ce qui entraîne souvent des dépenses excessives pendant les périodes chargées.
• Utilisateurs Cupides : Ces utilisateurs regardent la consommation de crédits la plus élevée dans la queue et ajustent leurs dépenses en conséquence. Cette stratégie peut mener à des frais plus bas mais pourrait encore connaître des fluctuations lors de congestion.
• Utilisateurs Joueurs : Ces utilisateurs choisissent aléatoirement un montant de crédit parmi les meilleurs blocs dans la queue, ce qui entraîne de l'instabilité.

#Résultats

Les résultats ont montré qu'en fonction des comportements des utilisateurs, la consommation des crédits d'accès restait stable, même avec une forte demande. Le système de contrôle d'accès gérait efficacement l'accès en écriture à travers plusieurs nœuds.

#Tests Multi-Nœuds

Une simulation multi-nœuds a été mise en place pour émuler un environnement DAG plus réaliste, connectant plusieurs nœuds pour voir comment ils interagissaient. Dans cette configuration, les taux de génération de blocs variaient et les nœuds communiquaient entre eux pour s'assurer que les blocs étaient traités en temps opportun.

Les tests multi-nœuds ont également confirmé que les crédits d'accès pouvaient gérer efficacement l'accès en écriture, montrant du potentiel pour des mises en œuvre dans le monde réel.

#Défis et Travaux Futurs

#Incitations Économiques

Alors que les crédits d'accès offrent un moyen de gérer l'accès en écriture sans frais, il est essentiel de créer un marché où les utilisateurs peuvent acheter et vendre des crédits excédentaires. Ce marché encouragerait l'utilisation du réseau et sa durabilité.

#Limiter l'Accumulation Excessive de Crédits

Un problème potentiel est que les utilisateurs peuvent accumuler des crédits d'accès sans limite, ce qui pourrait conduire à du spam sur le réseau. Pour éviter cela, un mécanisme pour ralentir la génération de crédits pourrait être mis en œuvre, encourageant les utilisateurs à utiliser leurs crédits plutôt que de les garder.

#Gestion des Soldes Négatifs

Des soldes de crédits d'accès négatifs peuvent se produire à cause de retards réseau ou d'activités malveillantes. Une stratégie doit être développée pour gérer ces situations afin de maintenir la confiance au sein du système.

#Conclusion

Le système de crédits d'accès proposé pour les registres distribués basés sur des DAG sans leaders représente une avancée significative dans la gestion de l'accès en écriture sans frais élevés. En tirant parti des tokens détenus par les utilisateurs, un système plus équitable et efficace peut être construit.

Les simulations montrent que le mécanisme de contrôle d'accès peut maintenir la stabilité même avec des comportements utilisateurs variés. Avec davantage de recherche et d'améliorations, les bases pour une gestion efficace des DAGs sans leaders peuvent être posées, menant à une adoption plus large et à des applications plus innovantes à l'avenir.