Qu'est-ce qu'Alephium (ALPH) ? Découvrez cette blockchain à la croisée de Bitcoin et d'Ethereum

Qu'est-ce qu'Alephium ?

Alephium est une blockchain de couche 1 qui se distingue par son approche innovante en matière de scalabilité et de sécurité.

Fondée sur les principes de base de Bitcoin comme le Proof-of-Work (PoW) et le modèle UTXO (Unspent Transaction Output), Alephium innove en intégrant la technique du sharding.

Ce processus divise la blockchain en plusieurs segments, appelés « shards ». Chaque shard gère les transactions de manière parallèle, ce qui augmente la rapidité du réseau tout en maintenant un haut niveau de sécurité et de décentralisation.

Alephium est par ailleurs un protocole sur lequel il est possible de développer des applications décentralisées (dApps).

Voici quelques exemples de dApps déjà live sur Alephium :

• Protocoles de finance décentralisée (DeFi) : ces applications (tel que l’échange décentralisé Ayin) permettent de réaliser des opérations financières comme  des prêts, des emprunts, etc. ;
• Marchés NFTs : Sur une plateforme comme DeadRare les utilisateurs peuvent créer, acheter et vendre des NFTs ;
• Jeux blockchain : des jeux où les joueurs peuvent posséder des actifs in-game sous forme de tokens et échanger ces actifs en toute sécurité avec d'autres joueurs.
• Et d’autres que vous trouverez sur Alph.land ou la Alephium Gazette.

Alephium dispose de sa propre machine virtuelle (appelée Alphred), qui est différente de celle d’Ethereum (appelée EVM), ce qui lui permet de bénéficier d’avantages importants sur le plan de la sécurité et de la flexibilité pour les développeurs.

Récemment, Alephium a annoncé sur son compte X une mise à jour importante du réseau nommée « Rhône ». Cette mise à jour inclut entre autres une division par 4 du temps de création d’un nouveau bloc, passant de 64 secondes à seulement 16 secondes. Cette modification permettra une confirmation des transactions beaucoup plus rapide, améliorant ainsi l'expérience utilisateur sans surcharger les nœuds ni compromettre la sécurité.

Le réseau Alephium est centré autour de son token ALPH. Il joue un rôle essentiel dans l'écosystème en servant non seulement de carburant pour réaliser les transactions, mais aussi d'incentive pour sécuriser la blockchain.

Logo d'Alephium, stylisé par Cryptoast

Les éléments clés de l'écosystème Alephium

Voici les différents concepts clés intégrés par Alephium.

BlockFlow, l'algorithme de sharding d'Alephium

Alephium repose sur un algorithme de sharding innovant nommé BlockFlow, qui s’appuie sur  le modèle UTXO de Bitcoin et permet d’augmenter la scalabilité du protocole.

En scindant la blockchain en plusieurs segments, appelés « shards », Alephium permet à chaque shard de traiter les transactions de manière indépendante, tout en conservant une forte synchronicité, augmentant ainsi considérablement la capacité globale du réseau.

La structure comprend 16 blockchains parallèles, ou « shards », qui fonctionnent simultanément pour produire des blocs simultanément tout en restant coordonnées.

Pour coordonner ces shards et atteindre un consensus efficace, Alephium utilise une structure de données appelée graphe acyclique dirigé (DAG) et un système robuste de dépendances directes, facilitant un consensus rapide sans compromettre la sécurité du réseau.

Ce mécanisme élimine les goulots d'étranglement et accélère significativement la vitesse d’exécution et la fluidité des transactions. Grâce à cette approche, Alephium gère aujourd’hui 400 transactions par seconde (TPS) et il a été démontré qu'il était possible de monter à plus de 10 000 TPS, un chiffre nettement supérieur aux 7 TPS de Bitcoin par exemple.

Par ailleurs, Alephium est la seule blockchain shardée à proposer le « single-step cross-shard », c'est-à-dire le passage d’une shard à l’autre en un seul pas, ce qui garantit à la fois une meilleure sécurité et une expérience utilisateur beaucoup plus agréable.

Le modèle stateful UTXO

Alephium apporte une innovation significative avec son modèle UTXO avec état (stateful UTXO), qui améliore à la fois la programmabilité et la sécurité de la blockchain.

Ce modèle combine à la fois les avantages de la structure UTXO traditionnelle de Bitcoin avec les fonctionnalités d'un système à état, semblable à celui d'Ethereum, qui permet une programmabilité plus avancée.

Dans le modèle UTXO traditionnel les transactions sont enregistrées et validées en vérifiant les « sorties non dépensées » ou UTXOs. Ce mécanisme assure une sécurité élevée, car chaque UTXO ne peut être dépensé qu'une seule fois, empêchant ainsi la double dépense. Mais cette méthode a ses limites : il est difficile d'implémenter des opérations complexes au-delà des simples transferts de valeur.

D'autre part, le modèle de compte utilisé par Ethereum gère un « état ». Cela signifie qu’à chaque mouvement sur la blockchain, cette dernière change d'état, passant ainsi d'un état S1 à S2. Ce principe permet ainsi de gérer à la fois des transactions de base mais aussi des données plus complexes telles que des smart contracts.

Cette gestion d'état permet aux développeurs de concevoir des applications décentralisées (dApps) et des smart contracts qui peuvent exécuter des opérations complexes.

Alephium combine donc les avantages de ces deux modèles au sein des stateful UTXO. Ainsi, le réseau bénéficie de la sécurité du modèle UTXO pour les actifs et tokens et de la souplesse et expressivité de l‘Account Model pour les smart contracts.

Grâce au stateful UTXO, Alephium offre une solution intéressante pour les développeurs d’applications décentralisées tout en faisant bénéficier les utilisateurs finaux des avantages du modèle UTXO.

Le Proof of Less Work (PoLW), le modèle de consensus d'Alephium

Le Proof of Less Work (PoLW) est une innovation d'Alephium, qui tout en reconnaissant la supériorité du Proof of Work (PoW) comme mécanisme de consensus en ce qui concerne la décentralisation, cherche à répondre aux préoccupations environnementales liées à la consommation d’énergie des chaînes en PoW.

Grâce au Proof of Less Work (PoLW), et à hashrate équivalent, Alephium peut réduire de manière significative (-87%) la quantité d'énergie nécessaire pour sécuriser sa blockchain.

Ce système, conçu pour être éco-efficient, s'active uniquement lorsque le hashrate du réseau dépasse 1 Exahash/s. Lorsque ce seuil est atteint, les mineurs doivent brûler des tokens en plus de la dépense d’énergie afin de pouvoir en miner de nouveaux.

Cette approche contribue à diminuer la consommation globale d'énergie, tout en continuant à faire augmenter le coup du mining, ce qui garantit la sécurité du réseau. Au moment où nous écrivons ces lignes, le réseau a un hashrate d'environ 750 TH/s, le mécanisme PoLW n'est donc pas encore activé.

Évolution du hashrate d'Alephium de mai 2023 à avril 2024

Alphred, la machine virtuelle d'Alephium

Alephium a construit sa propre machine virtuelle (VM) dédiée : Alphred.

Cette VM est conçue pour faciliter le travail des développeurs en leur donnant un outil puissant et sécurisé afin qu’ils puissent se consacrer au développement des applications décentralisées (dApps).

Pour cela, Alphred repose sur trois concepts clés :

• Premièrement, Alphred améliore la sécurité de la blockchain en intégrant des contrôles de sécurité plus rigoureux dans le traitement des transactions et des smart contracts, ce qui minimise les risques de bugs et d'exploitations malveillantes ;
• Deuxièmement, Alphred offre aux développeurs des outils et des langages de programmation avancés qui facilitent l'écriture, le test et le déploiement de code sur la blockchain. Cette approche améliore non seulement l'expérience des développeurs mais également la qualité globale des applications déployées ;
• Enfin, Alphred introduit de nouveaux paradigmes dans l'écosystème blockchain, tels que les transactions de smart contracts peer-to-peer (P2P) trustless. Cela signifie que les utilisateurs peuvent exécuter des transactions directement entre eux sans avoir besoin d'un intermédiaire grâce aux mécanismes de vérification intégrés au sein de la VM.

Ralph, le langage de programmation d'Alephium

En complément d'Alphred, Alephium propose également un langage de programmation natif : Ralph.

Ce langage de programmation est inspiré de la syntaxe de Rust et est conçu pour faciliter la création de dApps de manière efficace et sécurisée. Il est constamment mis à jour et enrichi avec les retours des développeurs qui l’utilisent.

Toutes ces avancées permettent à Alephium de proposer une blockchain innovante et sécurisée pour les développeurs et les utilisateurs.

💡 Consultez la documentation technique d'Alephium pour en savoir plus

Quels sont les rôles et les Tokenomics du token ALPH ?

Le token ALPH joue plusieurs rôles au sein de l'écosystème d'Alephium. En voici un aperçu détaillé :

• Moyen de paiement : le ALPH est utilisé pour payer les frais de transaction sur le réseau Alephium. Cela inclut les frais pour l'exécution de smart contracts et les transactions ordinaires ;
• Récompenser les mineurs : le ALPH est utilisé pour récompenser les mineurs et les validateurs sécurisent les opérations de la blockchain Alephium, assurant la création de nouveaux blocs et la validation des transactions. Vous trouverez le détail du fonctionnement des récompenses pour les mineurs ici ;
• Sécurité du réseau : De plus, cela aide à sécuriser le réseau Alephium en prévenant les attaques DDoS et le spam ;
• Déployer des smart contracts : Les développeurs de smart contrats ont besoin d'ALPH pour déployer des contrats sur la chaîne (location de stockage de contrat).

Concernant les tokenomics du ALPH, voici les détails :

• Offre totale limitée : Le nombre maximum de tokens ALPH théorique est de 1 milliard d’unités, mais n’atteindra jamais ce montant à cause de mécanismes déflationnistes. Sur cette supply, 86 % (soit 860 millions de tokens) seront minés progressivement sur une période d'environ 82 ans, garantissant ainsi une distribution prolongée dans le temps ;
• Émission initiale au lancement : Les 140 millions restants d'ALPH ont été créés lors du « genesis block » pour les allocations destinées à l'écosystème, aux ventes, à l'équipe et à la trésorerie (et sont assujetties à un vesting de 2 à 4 ans, voir le détail ici).

Cette structure de tokenomics est conçue pour soutenir le développement à long terme d'Alephium tout en impliquant activement la communauté et les contributeurs qui soutiennent la croissance du projet.

Le burn des tokens ALPH

Alephium introduit des forces  déflationnistes pour le token ALPH. En effet, 100 % des frais de transactions sont burn, ce qui réduit la quantité de tokens ALPH en circulation au fil du temps, d'autant plus si l'activité sur la blockchain augmente. La nécessité de locker des tokens pour déployer des smarts contrats, ainsi que la mise en route du Proof-of-Less-Work sont également déflationnistes.

L'équipe derrière le développement de Alephium

Le projet est dirigé par Cheng Wang et Maud Bannwart, qui jouent tous deux des rôles importants dans le développement du projet.

Cheng Wang, le fondateur et Core Developer du projet, est basé à Lausanne, en Suisse. Il a commencé deux doctorats, l'un en théorie des nombres et l'autre en algorithmes distribués, mais a orienté sa carrière vers la blockchain en découvrant les algorithmes de consensus. Cette transition a finalement mené à la création d'Alephium, un projet destiné à résoudre les défis de scalabilité et de sécurité dans la blockchain.

Maud Bannwart, basée à Zurich, en Suisse, est la directrice des opérations d'Alephium. Elle a étudié le génie chimique à l'EPFL et l'économie à l'Université de Lausanne.

Selon le site Web d'Alephium, l'équipe compte 11 autres contributeurs, principalement des développeurs blockchains.

Notre avis sur Alephium et la crypto ALPH

Alephium se distingue dans l'univers des blockchains de layer 1 en proposant une approche innovante pour répondre au problème de la scalabilité.

Avec l'utilisation de technologies avancées telles que le sharding, le modèle stateful UTXO, on encore l'algorithme de consensus Proof of Less Work (PoLW), Alephium offre une solution moins énergivore et plus efficace que d'autres layer 1.

Le token ALPH est essentiel à l'écosystème Alephium, servant non seulement de monnaie pour les transactions sur le réseau mais également de pilier pour la sécurité de la plateforme.

En conclusion, Alephium est un projet intéressant qui vise à résoudre certains défis de la blockchain.

Il reste cependant à voir comment le projet se positionnera par rapport aux autres solutions de layer 1 qui cherchent également à améliorer la scalabilité on-chain et à réduire leur empreinte carbone. Le succès futur d'Alephium dépendra de sa capacité à se démarquer efficacement dans ce secteur compétitif et à attirer des développeurs d’applications décentralisées.

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Je me suis immergé dans le monde de la blockchain en 2016, suite à une discussion captivante avec un ami sur Bitcoin. Mon parcours depuis est guidé par une quête constante d'innovations techniques et le développement de solutions révolutionnaires qui redéfinissent notre interaction avec la technologie.

Ambroise Lalloz

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