La hausse du coût du gaz sur le réseau Ethereum a stimulé la concurrence entre les projets développant des solutions de scaling.
En début d’année, Binance Smart Chain a affiché une croissance plus que confiante. Cette plate-forme compatible EVM permet des transactions rapides et à faible coût, mais son inconvénient majeur est sa forte centralisation.
L’écosystème Polygon (anciennement Matic Network) est rapidement devenu populaire, engagé dans l’innovation de pointe et se positionnant comme « l’Internet des blockchains ». Grâce à des transactions quasi instantanées et à des frais extrêmement bas, le projet est entré en quelques mois dans le top 3 des principaux protocoles en termes de valeur des fonds bloqués (TVL).
- Ces derniers mois, l’écosystème Polygon a connu une croissance impressionnante, reflétée par une activité accrue sur la chaîne, une augmentation du prix du jeton natif, l’émergence de nombreux projets et intégrations DeFi.
- Le système Polygon PoS Chain a des caractéristiques spécifiques qui vont bien au-delà d’une simple sidechain.
- Les développeurs devront ajouter la prise en charge des cumuls optimistes, ZK-Rollups et Validum, devenant à terme un agrégateur de solutions de mise à l’échelle.
Croissance explosive de Polygon
Malgré le très jeune âge de l’écosystème, le volume quotidien de transactions Polygon a largement dépassé les indicateurs de Binance Smart Chain et Ethereum.
En juin, le nombre d’adresses Polygon uniques a quadruplé. C’est le signe d’une base d’utilisateurs croissante et d’une activité globale dans l’écosystème.
L’activité élevée de la chaîne est entraînée par des transactions rapides et bon marché. Le coût moyen d’une opération sur le réseau Polygon est des centaines de fois inférieur à celui d’Ethereum – c’est un avantage concurrentiel indéniable. La comparaison est présentée dans le tableau ci-dessous.
Le succès de Polygon est également dû à l’effet réseau en raison de son intégration avec SushiSwap, Aave, Curve, 1inch et de nombreuses autres plates-formes DeFi. L’écosystème TVL total basé sur Polygon, avec plus de 350 projets, dépasse les 5 milliards de dollars.
Aave est un protocole d’atterrissage qui dirige également l’écosystème Ethereum, selon DeFi Pulse.
QuickSwap est un analogue d’Uniswap et le principal DEX basé sur Polygon.
IRON Finance est un protocole fonctionnant également sur Binance Smart Chain qui a un IRON stable partiellement collatéralisé légèrement lié à l’USD. En juin, le projet, auquel le milliardaire Mark Cuban fait partie des participants, a connu une « panique bancaire ».
Curve est une plate-forme axée sur le stablecoin alimentée par une teneur de marché automatisé (AMM).
SushiSwap est un DEX connu sous le nom de fork « vampire » d’Uniswap.
Dfyn est une plateforme qui se positionne comme un réseau d’échanges décentralisés, y compris ceux basés sur des solutions de second niveau.
Beefy Finance est un optimiseur de pharming des revenus basé sur Binance Smart Chain.
Balancer est un gestionnaire de portefeuille non dépositaire et une plateforme AMM.
Kyber est « une plaque tournante de protocoles de liquidité ciblés pour une variété de cas d’utilisation DeFi ».
Autofarm est un agrégateur DEX et un optimiseur de revenus qui prend également en charge BSC, Huobi ECO Chain.
Un bon nombre des projets ci-dessus étaient à l’origine basés sur Ethereum (par exemple, SushiSwap, Kyber et Balancer) ou Binance Smart Chain (Autofarm). L’intégration de Polygon les a aidés à renforcer leur position dans le segment DeFi. Un exemple frappant est Aave, qui a occupé la tête de TVL ces derniers mois.
Le diagramme ci-dessous montre l’augmentation de la part de Polygon dans le TVL agrégé de divers protocoles. Il convient également de noter la baisse en juin de la part de BSC avec la croissance du segment Ethereum.
« Polygon a bien fonctionné ces derniers temps – il est disponible alors que la plupart des solutions de niveau 2 restent en développement. Aave a été déployé sur Polygon en avril et les plates-formes éprouvées sur le marché Curve et SushiSwap ont rapidement emboîté le pas », a déclaré l’analyste de Messari Rashid Saleuddin.
Les développeurs de « l’Internet des blockchains » développent de manière globale l’écosystème, sans se limiter à diverses solutions de second niveau (Layer-2, L2). En juillet, le projet a dévoilé Polygon Studios, une unité NFT axée sur les jeux de blockchain et l’écosystème. La nouvelle structure prévoit d’attirer les grandes marques, les créateurs de contenus populaires et les investisseurs qui souhaitent travailler dans cette direction.
Le marché NFT OpenSea, qui a récemment levé 100 millions de dollars sur une valorisation de 1,5 milliard de dollars, a ajouté la possibilité d’acheter des actifs de Polygon avec une carte de débit ou de crédit. L’intégration avec le protocole a permis à l’entreprise de réduire les coûts de transaction potentiels des utilisateurs associés au paiement du gaz sur le réseau Ethereum.
En avril, l’équipe de Polygon a lancé un fonds de 100 millions de dollars pour rendre la finance décentralisée plus populaire, abordable et évolutive. Selon Sandip Nailwal, le #DeFiforAll Fund concentrera jusqu’à 2% de l’offre totale de jetons natifs (200 millions de MATIC).
Qu’y a-t-il sous le capot de Polygon ?
Le projet a démarré en octobre 2017. Avant le changement de marque, Polygon s’appelait Matic Network. Ses co-fondateurs Jainti Kanani, Sandeep Nailwal, Anurag Arjun et Mikhailo Beli se sont fixé un objectif : résoudre le problème de la mise à l’échelle d’Ethereum.
Initialement, l’équipe a commencé à travailler sur Plasma Chains, une solution de deuxième niveau basée sur sa propre implémentation Plasma. Confronté à quelques difficultés, notamment la disponibilité des données et une longue période de retrait, le projet est passé au développement de la PoS Chain, une chaîne latérale Ethereum qui utilise le mécanisme de consensus Proof-of-Stake.
Plus de deux ans de travail ont abouti au lancement du réseau principal Matic. Le projet a commencé à attirer de plus en plus l’attention au milieu des frais croissants sur le réseau Ethereum, soulignant le besoin urgent de trouver des solutions de mise à l’échelle fiables et efficaces.
En février 2021, Matic Network a changé le nom du projet en Polygon. Le changement de marque a été programmé pour coïncider avec la transition vers un concept d’écosystème qui permet d’intégrer diverses solutions de mise à l’échelle – des chaînes latérales avec divers mécanismes de consensus aux options L2 telles que Plasma, Optimistic Rollups et ZK-rollups.
Polygon prend en charge deux principaux types de réseaux compatibles Ethereum :
- standalone (réseaux autonomes);
- réseaux sécurisés (secured) utilisant le modèle de sécurité en tant que service.
Les réseaux autonomes reposent sur leur propre sécurité, ils peuvent avoir leur propre modèle de consensus comme Proof-of-Stake (PoS) ou Delegated-Proof-of-Stake. De tels réseaux sont indépendants et flexibles, mais ce sont ces qualités qui deviennent un obstacle à l’atteinte d’un haut niveau de sécurité. Par exemple, PoS nécessite un grand nombre de validateurs fiables. Ce type de modèle est généralement adapté aux réseaux d’entreprise et aux projets établis avec des communautés fortes.
Les réseaux sécurisés utilisent un modèle de sécurité en tant que service. Son travail est fourni soit par Ethereum, par exemple, via les « preuves de fraude » impliquées dans Plasma, soit via un pool de validateurs. Les réseaux sécurisés offrent le plus haut niveau de sécurité tout en sacrifiant un certain degré d’indépendance et de flexibilité.
Parmi les solutions L2, Polygon n’utilise jusqu’à présent que le plasma, mais des travaux sont en cours sur d’autres technologies pour la mise à l’échelle du deuxième niveau. Ils sont assez difficiles à intégrer à l’infrastructure existante, car les frameworks Plasma et PoS ne sont pas directement compatibles avec les Rollups ou Validium.
Les modifications présentées dans le document simplifié visent à faire de Polygon un outil de mise à l’échelle populaire pour les applications compatibles EVM, offrant un degré élevé de flexibilité aux développeurs et de nombreuses possibilités de personnaliser l’infrastructure pour divers types de services.
L’écosystème Polygon emploie 100 validateurs, et divers projets peuvent accéder à leurs services. Ce concept est similaire au mécanisme de sécurité collective Polkadot.
L’architecture Polygon est composée de quatre couches ou couches abstraites et composables.
Couche Ethereum. Les réseaux de polygones peuvent utiliser Ethereum comme couche de base avec un degré de sécurité élevé. Cette couche est implémentée sous la forme d’un ensemble de contrats intelligents et est utilisée pour des opérations telles que la finalisation, le point de contrôle, le jalonnement, la résolution des litiges et l’échange de données. Il est facultatif – les réseaux basés sur des polygones ne sont pas obligés de l’utiliser.
La couche de sécurité est une autre couche facultative qui fait fonctionner les validateurs en tant que service. Il permet aux réseaux Polygon d’utiliser un ensemble de validateurs qui vérifient périodiquement l’état des systèmes en échange d’une commission.
Cette couche est généralement implémentée en tant que métabloc, fonctionnant en parallèle avec Ethereum et responsable de l’enregistrement, de la distribution des récompenses, du brassage et de la validation des réseaux Polygon. Il est de nature abstraite et peut avoir de nombreuses implémentations avec des propriétés différentes. La couche peut être implémentée directement sur Ethereum en utilisant des mineurs comme validateurs.
Couche de réseaux. C’est le premier niveau requis dans l’architecture Polygon. Il se compose de chaînes de blocs souveraines, chacune pouvant fournir une correspondance de transaction, un consensus local et la création de blocs.
Ce niveau assure l’interopérabilité des systèmes. Les développeurs peuvent créer leur propre couche réseau ou utiliser la couche de validation Heimdall PoS pour exécuter leurs applications.
Couche d’exécution. Il est responsable de l’interprétation et de l’exécution des transactions sur les réseaux Polygon. La couche se compose des sous-niveaux d’exécution et de la logique d’exécution. Il s’agit d’une couche compatible EVM et offre une intégration facile des applications.
Ainsi, Polygon peut fournir diverses options pour les systèmes – en mettant l’accent sur la sécurité, la vitesse de transaction, la minimisation des coûts et la souveraineté. Compte tenu du trilemme séculaire de l’évolutivité, les projets peuvent choisir l’option la plus adaptée à leurs cas d’utilisation et passer d’une solution à une autre.
Cette architecture permet également à différentes solutions de mise à l’échelle basées sur des polygones d’interagir, empêchant la création de systèmes cloisonnés et isolés.
Au moment de la rédaction de cet article, Polygon ne dispose que de réseaux PoS et Plasma. Le projet fournit également un kit de développement (SDK) pour aider les nouveaux projets à créer des solutions de mise à l’échelle flexibles et personnalisables.
Matic Plasma Chains est une solution de deuxième niveau basée sur le cadre d’application décentralisé évolutif Plasma proposé par Joseph Poon et Vitalik Buterin.
Plasma utilise des contrats intelligents et des arbres Merkle pour créer un nombre illimité de chaînes enfants – des copies du réseau Ethereum parent. La blockchain principale décharge les chaînes enfants, ouvrant la possibilité de transactions rapides et à faible coût.
L’un des inconvénients de la solution est la longue période de retrait des fonds de L2 – environ une semaine. Le plasma ne peut pas être utilisé pour faire évoluer des applications basées sur des contrats intelligents complexes. La solution ne prend en charge que des fonctions simples telles que les transferts d’argent et les opérations de change.
La chaîne Matic PoS est une chaîne latérale sans autorisation fonctionnant aux côtés d’Ethereum. Sa sécurité est assurée par le mécanisme de consensus Proof-of-Stake avec son propre ensemble de validateurs.
Matic PoS Chain s’appuie également sur la sécurité du réseau Ether en ce qui concerne les points de contrôle et le jalonnement. Cette chaîne latérale est conforme à EVM, permettant aux projets Ethereum de s’intégrer avec elle de manière simple et transparente.
Dans le processus de parvenir à un consensus dans Polygon, les utilisateurs du validateur mettent des jetons MATIC. Les chaînes de polygones fournissent un mécanisme pour supprimer les fonds jalonnés (slashing). Il empêche les parties prenantes de proposer des blocs invalides, de vérifier des blocs et d’effectuer des transactions en violation des règles du réseau.
Matic PoS Chain comprend deux niveaux :
- Niveau de production de blocs Bor – responsable de l’agrégation des transactions en blocs
- Niveau de validation PoS Heimdall – prend en charge tous les nœuds de validation (stakers) qui fonctionnent en parallèle avec les contrats de staking du réseau Matic et gèrent les comptes de validateur, slash et délivrent des récompenses.
Les producteurs de blocs Bor sont un sous-ensemble de participants au réseau qui sont mélangés périodiquement par les validateurs de Heimdall. Ces groupes sont sélectionnés dans le pool pour valider uniquement un ensemble spécifique de blocs, appelé span.
Heimdall est alimenté par le moteur Tendermint, dans lequel les structures de données et le schéma de signature ont été modifiés. Il est responsable de la validation des blocs, des travaux du comité de sélection des créateurs de blocs et de la supervision de la mise en œuvre des blocs sidechain dans Ethereum (checkpointing).
Ce niveau agrège les blocs générés par Bor dans un arbre Merkle. Les données résumées sont envoyées au réseau Ethereum principal en tant que validation qui capture le dernier état du système Polygon.
Le mécanisme ci-dessus est similaire aux cumuls optimistes, où les utilisateurs font confiance au dernier état du réseau Ethereum, où il n’y a aucun signe de fraude. Cependant, Polygon utilise une architecture sidechain, ce qui comporte certains risques. Par exemple, il peut y avoir des attaquants parmi les validateurs, et des bogues dans l’algorithme de consensus ne sont pas exclus.
Les validateurs Heimdall sont tenus de placer des jetons MATIC sur Ethereum avant de pouvoir vérifier et sécuriser leur réseau. Le contrôle est effectué toutes les 34 minutes environ. Le résultat de ce processus doit être confirmé par au moins les deux tiers des validateurs. Ce n’est qu’alors que les données sont envoyées à Ethereum.
Les récompenses sont réparties entre les validateurs sous forme de jetons MATIC. Ceux-ci incluent les récompenses de jalonnement et les frais de transaction utilisateur.
Tout le monde peut participer à la validation – pour cela, vous devez disposer d’au moins un jeton de réseau Polygon. Au moment de la rédaction de cet article, plus de 28% de l’approvisionnement en pièces du projet est jalonné. Il convient de noter que MATIC n’est pas un jeton de contrôle – le vote est limité aux modifications de paramètres associées aux validateurs.
Une fonction importante des validateurs Heimdall est de synchroniser les données entre les réseaux.
« State Sync est un mécanisme natif de lecture des données Ethereum de la chaîne Matic EVM. Les validateurs de niveau Heimdall reçoivent les événements StateSynced et les transmettent à Bor », – indiqué dans la documentation sur le site Web de Matic Network.
Cet événement signifie qu’il y a une mise à jour de l’état du réseau principal Ethereum, dont les informations doivent être transmises à Polygon. Le processus inverse se fait par des points de contrôle.
En raison des particularités de l’architecture, Polygon a un intervalle très court entre les blocs – 2 à 4 secondes. Cela garantit un débit élevé.
Quels ponts mènent à Polygon ?
Les validateurs de Heimdall permettent le transfert décentralisé de jetons entre chaînes entre Ethereum et Polygon. Il existe deux types de ponts pour cela – Plasma et PoS.
Initialement, le projet n’utilisait que le pont Plasma, qui se caractérise par un haut niveau de sécurité. Son principal inconvénient est la période de démembrement des actifs de sept jours, qui peut sembler trop longue pour de nombreux utilisateurs.
Ensuite, les développeurs ont introduit un pont PoS conçu pour résoudre le problème des retraits à long terme. Cet outil est beaucoup plus rapide, mais moins sécurisé – il suppose que les utilisateurs font confiance aux validateurs.
Il y a aussi des ponts de projets parallèles. Par exemple, le pont Zapper, qui ne fonctionne que dans le sens Ethereum vers Polygon. Le service xPollinate de Connext prend en charge le transfert de crypto-actifs entre les écosystèmes xDai, Polygon, Fantom et Binance Smart Chain. Une fonctionnalité similaire est fournie par le pont de l’agrégateur de revenus EVOdefi.
Lorsqu’ils interagissent avec des ponts, les utilisateurs leur envoient des crypto-actifs et reçoivent des pièces équivalentes basées sur un autre réseau.
À l’heure actuelle, de nombreux systèmes décentralisés ont été développés, entre lesquels il existe des différences techniques importantes. Des ponts comme ceux-ci sont importants – ils rendent le segment DeFi plus liquide, actif et moins fragmenté.
Conclusions
L’équipe de Polygon développe activement des solutions de mise à l’échelle avancées et investit des fonds de plusieurs millions de dollars dans le développement de DeFi. Le résultat est que de nombreux projets bien connus, dont Aave, Curve et SushiSwap, se sont intégrés au nouvel écosystème. Cela leur a permis de devenir plus liquides et de renforcer leur position sur le marché.
De nombreuses nouvelles applications ont été créées et reposent sur des transactions rapides et bon marché utilisant MATIC. Le prix de ces derniers, en raison de la forte demande et de l’effet réseau, a augmenté de plus de 5000 % sur l’année.
Polygon permet aux membres de l’industrie bas de gamme d’expérimenter en transférant des fonds entre des plates-formes telles que des pièces LEGO. Des transactions rapides et extrêmement bon marché ouvrent des stratégies d’investissement plutôt sophistiquées pour les utilisateurs utilisant des plateformes comme StakeDAO, où divers protocoles sont impliqués.
D’un autre côté, les concurrents sont sur le qui-vive – des capitaux importants affluent vers des alternatives viables comme Binance Smart Chain et Solana. Ces écosystèmes ont également des indicateurs TVL impressionnants – 8,57 milliards de dollars et 1,1 milliard de dollars, respectivement (au 25 juillet 2021).
Le temps nous dira qui gagnera cette course aux armements. Dans tous les cas, la concurrence ne nuira pas au développement ultérieur de l’industrie.
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