Blockchain : Solana teste Alpenglow et vise une finalité en 150 millisecondes

Solana veut rendre ses transactions définitives en un clin d'œil. Le réseau a lancé les tests de sa mise à jour Alpenglow, une refonte de son consensus qui pourrait ramener la finalité des transactions de 12,8 secondes à 150 millisecondes.

Les plateformes d'échange, les bridges cross-chain et les commerçants pourraient alors considérer un paiement comme irréversible quasiment à l'instant où il part.

Points clés

• Solana a lancé les tests d'Alpenglow, la refonte de son consensus qui pourrait ramener la finalité de 12,8 secondes à 150 millisecondes.
• Conçu par Anza, Alpenglow remplace TowerBFT et la Proof of History par deux briques : Votor pour le vote, Rotor pour la diffusion des blocs.
• Plateformes d'échange, bridges et commerçants pourraient tenir un paiement pour irréversible presque instantanément, bien plus vite qu'avec une carte bancaire.
• Plébiscité à plus de 98 % par les validateurs, le protocole tolère 20 % de stake malveillant et 20 % supplémentaires hors ligne.

Ce qu'Alpenglow change dans le consensus de la blockchain Solana

La finalité désigne le moment où une transaction ne peut plus être annulée ni réorganisée par le réseau. Celle-ci est alors considérée comme définitive et irréversible. Pour Solana, cela se passe du côté de TowerBFT, son système de consensus maison. Sous le capot, TowerBFT s'appuie sur une méthode baptisée Proof of History (PoH), qui découpe le temps en slots de 400 millisecondes. Ainsi, un bloc ne devient définitif qu'après 32 slots de confirmations successives, soit actuellement 12,8 secondes.

Alpenglow vient chambouler le fonctionnement interne de Solana. En effet, il remplace à la fois TowerBFT et la Proof of History au cœur du consensus. Le protocole a été dévoilé il y a un peu plus d'un an par Anza, l'entreprise issue de Solana Labs qui développe le logiciel validateur Agave. Les chercheurs d'Anza l'ont conçu avec l'appui de Roger Wattenhofer, responsable du groupe d'informatique distribuée de l'École polytechnique fédérale de Zurich.

Alpenglow repose sur deux briques. D'une part, Votor orchestre le vote des validateurs, pondéré par leur stake (les SOL immobilisés pour sécuriser le réseau). Une voie rapide finalise un bloc en un seul tour si des validateurs représentant 80% du stake l'approuvent, une voie lente en deux tours s'ils ne pèsent que 60%. Les deux voies tournent en parallèle et la première qui aboutit fixe la finalité.

D'autre part, Rotor succède à Turbine pour la diffusion des blocs. Le producteur de chaque bloc y confie ses fragments à une seule couche de nœuds relais sélectionnés selon leur stake, là où Turbine les fait transiter par un arbre à plusieurs étages.

La majorité des transactions inscrites sur Solana sont aujourd'hui des votes de validateurs. Le nouveau protocole les fera circuler hors de la chaîne, regroupés en certificats qui servent de preuves compactes du vote. L'espace libéré dans les blocs reviendra aux transactions des utilisateurs.

Ainsi, ce sont ces deux évolutions qui permettront à la fois aux noeuds de s'accorder plus rapidement sur la finalité d'une transaction et leur permettront aussi de les diffuser de manière plus efficace à travers le réseau.

Une finalité en 150 millisecondes : ce que la crypto y gagne

Grâce à cette proposition, Anza espère atteindre une finalité médiane de 150 millisecondes. Des mesures issues de simulations calibrées sur la répartition réelle du stake, certains blocs ayant même été finalisés encore plus vite, en 100 millisecondes.

Pour l'instant, la mise à jour est encore relativement expérimentale. En effet, celle-ci sera déployée cette semaine sur le testnet de Solana. Cela permettra aux développeurs d'Anza de tester leur système en situation réelle et de corriger les éventuelles défaillances rencontrées.

Avec cette mise à jour, Solana compte bien devenir l'une des blockchains les plus rapides. À titre de comparaison, sur Ethereum il faut attendre deux epochs de 32 slots de 12 secondes, soit 12,8 minutes en théorie, avant qu'un bloc devienne irréversible. Sur Bitcoin, la règle d'usage des six confirmations représente environ une heure et la finalité reste probabiliste. Effectivement, chaque bloc ajouté rend une annulation plus improbable sans jamais l'exclure.

Une finalité aussi courte permettrait à une plateforme d'échange de créditer un dépôt quasiment à l'instant où l'utilisateur valide l'envoi. Les bridges y gagneraient également, puisque chaque seconde d'attente immobilise des fonds et laisse une fenêtre à une éventuelle réorganisation de la chaîne.

Pour un commerçant, le délai de finalité compte davantage que le débit en transactions par seconde dont les blockchains font volontiers un argument commercial. La blockchain a déjà ses entrées dans le paiement. En effet, dès 2023 Visa a étendu à Solana son dispositif de règlement en USDC, et Western Union a retenu le réseau pour émettre son stablecoin USDPT. Un paiement par carte bancaire est autorisé en une à deux secondes, mais le règlement entre banques prend ensuite un à deux jours ouvrés et le client peut contester l'opération pendant plusieurs mois. Un transfert en stablecoin sur Solana deviendrait définitif avant même que le terminal n'affiche << paiement accepté >>.

Un compromis de sécurité approuvé à plus de 98%

Alpenglow revendique une résilience dite << 20+20 >>. Cela signifie que le réseau reste capable de finaliser des blocs avec 20% du stake aux mains d'acteurs malveillants et 20% supplémentaires hors ligne. Les protocoles BFT classiques tolèrent un peu moins d'un tiers de participants malveillants. Anza abaisse donc ce seuil en échange d'une meilleure résistance aux pannes de serveurs, bien plus courantes que les attaques coordonnées.

Les modifications du protocole sont décrites dans des Solana Improvement Documents (SIMD), et certaines, comme Alpenglow, passent par un vote des validateurs. La proposition SIMD-0326 a été plébiscitée en septembre dernier avec plus de 98% des voix en faveur. À noter toutefois que le vote a enregistré une participation d'environ la moitié du stake total mobilisé sur le réseau.

La phase de test qui s'ouvre doit maintenant vérifier que les chiffres obtenus en simulation tiennent hors du laboratoire. Le nouveau protocole devra ensuite être intégré à Agave comme à Firedancer, le logiciel validateur de Jump Crypto, avant toute activation sur le mainnet.

Solana finalisera alors ses blocs sans la Proof of History, l'invention que le cofondateur Anatoly Yakovenko avait placée en 2017 au cœur du whitepaper originel du réseau.

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