Le projet Hashgraph
C’est au début de l’année 2018 que Leemon Baird et Mance Harmon lancent leur projet baptisé « Hedera Hashgraph », dont le mécanisme de consensus Hashgraph a été introduit deux ans plus tôt. Fin 2017, le projet a eu pas mal d’échos sur les réseaux sociaux du fait qu’il présentait un nouveau type de technologie de registre distribué apportant une nouvelle manière de parvenir à un consensus. Ses créateurs, à l’époque, ont estimé que Bitcoin et d’autres cryptomonnaies, qu’elles soient de première ou de seconde génération, étaient confrontées à plusieurs problèmes majeurs à l’adoption du marché grand public : stabilité, performance, gouvernance, conformité règlementaire et sécurité. La plateforme Hedera a ainsi été présentée comme une alternative visant à résoudre ces problèmes grâce à une nouvelle structure de données couplée à un mécanisme de consensus de nouvelle génération. La technologie utilisée se base sur la blockchain, mais contrairement à d’autres réseaux distribués, celle-ci n’a pas besoin d’une grande puissance de calcul et ne dépend pas d’une chaîne de blocs. C’est un réseau basé sur le mécanisme de consensus Hashgraph qui est utilisé ; conçu pour être plus sûr, plus efficace, plus rapide et moins cher à sécuriser. D’ailleurs, la technologie a été brevetée afin de s’assurer que la plateforme ne fasse pas l’objet d’un hard fork dans l’objectif de créer des réseaux concurrents.
Les responsables d’Hedera ne tarissent pas d’éloges quant à leur plateforme et sur leur site, on peut alors retrouver : « Hedera est le seul grand livre public qui utilise le consensus par hachage, une alternative plus rapide et plus sûre aux mécanismes de consensus des blockchains. Hashgraph fonctionne efficacement pour vérifier les transactions tout en assurant le plus haut niveau de sécurité pour prévenir les attaques malveillantes. Hashgraph atteint un débit élevé avec plus de 10 000 transactions de cryptomonnaies par seconde et une finalité à faible latence en quelques secondes grâce à son protocole innovant de commérages et de vote virtuel. »
Fonctionnement du mécanisme de consensus Hashgraph
Le mode de fonctionnement du protocole Hashgraph se base sur les commérages (potins) ainsi que les votes virtuels. Sur la blockchain Hedera, les participants utilisent ce système pour relayer de nouvelles informations sur les transactions – ce sont les commérages. Un historique collaboratif des évènements de commérages est alors maintenu puisque les participants continuent d’alimenter la blockchain avec des informations sur leurs potins précédents à chaque message en cours.
Techniquement, pour la chaîne de blocs, les commérages sont les informations que chaque participant relaye de manière répétée à un autre participant choisi au hasard qui quant à lui raconte tout ce qu’il sait sur la transaction : identités des utilisateurs, transactions, informations sur les chaînes de blocs… Si l’on illustre cela dans la vie de tous les jours, cela ressemblerait à une réunion dans un bureau où de nombreuses personnes se rencontrent pour bavarder pendant leurs pauses. John commère avec Mark sur un sujet durant la première pause puis Mark le raconte à Eva. Lors de la deuxième pause, Eva a peut-être transmis l’information à d’autres personnes comme Christina. Ainsi, même si John, qui a initié les potins, n’a pas directement parlé à Christina, cette dernière est au courant des commérages de Mark. À chaque pause, les commérages sont connus pour doubler à peu près le nombre de personnes les connaissant lors de la pause précédente. Ce système de ragots tente d’utiliser ce mécanisme afin d’établir un consensus sur la blockchain alors que de plus en plus de personnes prennent connaissance des détails en partie ou en intégralité.
Gossip power : l’exploitation du pouvoir des commérages
Le mécanisme de consensus Hashgraph repose sur une structure de données conservant les enregistrements de qui a comméré avec qui et dans quel ordre. On obtient ainsi un historique collaboratif des évènements de potins puisque les participants continuent d’ajouter de nouvelles informations sur leurs précédents commérages à chaque message en cours. Cela entraîne ainsi un système de « gossip about gossip » (commérages sur commérages), puisqu’il s’agit là de l’histoire des potins eux-mêmes. Dans la mesure où chaque participant obtient une copie du Hashgraph, il peut calculer ce que l’autre sait ou aurait pu lui envoyer.
Pour reprendre avec l’exemple précédent, John et Mark sont tous deux participant sur la blockchain utilisant Hashgraph. Quand une nouvelle transaction est ajoutée, celle-ci commence à se propager aux autres participants. John est au courant de la transaction, mais il n’enverra aucune information directe à Mark à ce sujet. John saura quand Mark a appris la transaction et saura quand Eva a appris le fait que Mark ait appris cette transaction. Pour sa part, Mark calcule les informations que John a pu envoyer en se basant sur sa propre prédiction de ce que John peut savoir. Ce calcul prédictif est basé sur « quoi et quand » John aurait appris la transaction suivant l’historique disponible dans le Hashgraph.
Il faut savoir qu’aucune information importante n’est relayée sur le réseau et que tous les calculs sont réalisés par différents participants par eux-mêmes. Cela permet d’éviter la congestion du réseau. On peut parler de ce mécanisme comme un processus de vote virtuel : au lieu que chaque participant envoie ses informations (votes) directement à d’autres participants, chacun de son côté calcul ce que les autres peuvent savoir. Mais aucun vote n’est exprimé en réalité puisqu’il s’agit de prédiction ce qui fait qu’il y a très peu de surcharges de communication réseau au-delà des transactions en elles-mêmes. Les commérages (détails d’une transaction) et les commérages sur commérages (détails sur les détails d’une transaction) forment une structure de données fiable qui permet de construire un consensus suffisant dans l’authentification d’une transaction, mais également pour d’autres exigences de consensus. Le mécanisme de consensus Hashgraph a pour objectif d’atteindre l’équité puisqu’il y a une asynchronie complète, aucun leader dominant ni travail à tour de rôle, ce qui permet d’avoir une vitesse élevée sans possibilité de défauts.
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