Polkadot (DOT), le protocole interopérable pour construire le Web 3.0

1. Qu'est-ce que Polkadot ?
2. L'écosystème de Polkadot
3. À quoi sert le DOT ?
4. Les levées de fonds de Polkadot
5. L'équipe de Polkadot
6. Comment acheter du DOT ?
7. Comment stocker ses DOT ?
8. Notes et avis sur le projet Polkadot (DOT)

Qu'est-ce que Polkadot ?

Polkadot est un protocole de nouvelle génération qui unit un réseau de plusieurs blockchains interconnectées. Le réseau Polkadot facilite la scalabilité en permettant à ces blockchains spécialisées de communiquer entre elles dans un environnement sécurisé et transparent.

Le protocole Polkadot est conçu pour connecter et sécuriser des blockchains uniques, qu'il s'agisse de réseaux publics, de chaînes de consortiums privés, d'oracles ou d'autres technologies du Web 3.0. Il permet de créer un Internet où des blockchains indépendantes peuvent échanger des informations sous des garanties de sécurité communes.

Ainsi, le réseau de Polkadot permet de transférer des données arbitraires - et pas seulement des tokens - à travers des blockchains. Grâce à la technologie de Polkadot, il est possible de créer des applications qui obtiennent des données d'une blockchain privée et les utilisent sur une blockchain publique.

Par exemple, une blockchain privée contenant les dossiers scolaires d'une école pourrait communiquer des preuves de vérifications de diplômes avec une blockchain publique, sans pour autant divulguer les informations qu'elle contient.

Le projet Polkadot est porté par la Web3 Foundation, une organisation basée en Suisse et fondée en 2017 par le célèbre Gavin Wood, cofondateur de la blockchain Ethereum.

La Web3 Foundation a été créée pour promouvoir et encadrer les technologies et les applications dans le domaine des protocoles décentralisés, en particulier ceux qui utilisent des méthodes cryptographiques modernes, au profit et pour la stabilité de l'écosystème du Web 3.0.

C'est notamment cette organisation qui a chargé Parity Technologies de construire Polkadot. Également fondée par Gavin Wood, Parity comporte une équipe de premier plan composée d'ingénieurs en systèmes distribués, de cryptographes, d'architectes système et de chercheurs.

Logo du DOT, par Cryptoast

L'écosystème de Polkadot

L'architecture du réseau Polkadot

Le réseau Polkadot étant une multi-chaîne incluant un protocole d'interopérabilité, il se compose notamment de la Relay Chain, des para-chaînes, des parathreads et des ponts.

La Relay Chain

La Relay Chain est la chaîne centrale du réseau Polkadot et peut être considérée comme la blockchain mère. Tous les validateurs de Polkadot stakent leurs DOT sur la Relay Chain.

Son rôle au sein de l'écosystème Polkadot est primordial et consiste à coordonner le consensus et la communication entre les para-chaînes via les ponts.

Les transactions sur la Relay Chain seront susceptibles d'avoir des frais plus élevés que celles effectuées sur les para-chaînes. Cela s'explique par le fait que la majeure partie du travail de calcul devrait être déléguée aux para-chaînes, qui ont des implémentations et des caractéristiques diverses.

Actuellement, un bloc de la Relay Chain est produit toutes les 6 secondes. Cela est susceptible de changer en fonction des besoins du réseau à un moment précis. Ainsi, le temps de production d'un bloc peut descendre jusqu'à 2 ou 3 secondes afin d'augmenter la capacité du réseau à traiter de nombreuses transactions.

Représentation de la Relay Chain

Les para-chaînes

Les para-chaînes (ou parachains) sont au cœur du réseau Polkadot et font que celui-ci est tout à fait particulier. La plupart des opérations effectuées sur l'ensemble du réseau Polkadot sont déléguées à ces chaînes secondaires, baptisées para-chaînes.

Celles-ci étant destinées à un cas d'utilisation spécifique, cela permet au réseau d'allouer ses ressources en fonction des besoins.

Une para-chaîne est une infrastructure de données spécifique à une application, globalement compatible et vérifiable par les validateurs de la Relay Chain de Polkadot. Le plus souvent, une para-chaîne prend la forme d'une blockchain, mais il n'est pas nécessaire qu'il s'agisse de véritables blockchains.

Les para-chaînes peuvent avoir leur propre économie avec leurs propres tokens natifs, sans que le DOT soit forcément nécessaire à leur fonctionnement.

Le protocole Polkadot permet aux para-chaînes de financer leurs implémentations sur le réseau de manière décentralisée et sûre. Le raisonnement à cet égard est traité comme un financement participatif.

Lorsque des emplacements sur la Relay Chain sont mis aux enchères, n'importe qui peut créer une nouvelle campagne de financement pour obtenir un créneau de para-chaîne. Lorsqu'une campagne est créée, il est possible de sélectionner jusqu'à quatre créneaux, pour une durée totale d'environ deux ans.

Représentation d'une para-chaîne

Les parathreads

Les parathreads fonctionnent de la même manière que les para-chaînes, à l'exemption qu'elles peuvent participer temporairement au réseau Polkadot, sans avoir besoin de louer un emplacement dédié.

Ainsi, les chaînes qui n'auraient pas la possibilité d'acquérir un créneau complet sur le réseau peuvent toujours participer à la sécurité partagée de Polkadot.

De plus, cette option offre également une rampe de sortie aux para-chaînes, dans le cas où elles n'ont plus besoin d'un emplacement qui leur est dédié, mais qu'elles souhaitent toujours utiliser la Relay Chain.

Représentation d'une parathread

Les ponts

Les ponts (ou bridges) représentent le moyen pour deux chaînes distinctes de communiquer entre elles. Par exemple, les ponts permettent aux para-chaînes et parathreads de se connecter et de communiquer avec des réseaux externes à Polkadot, comme Tezos, Ethereum ou même Bitcoin.

Représentation d'un pont

Les différents rôles des participants au consensus

Les participants au réseau Polkadot se divisent en 4 groupes, chacun ayant un rôle bien précis.

Les nominateurs

Les nominateurs (ou nominators) sécurisent la Relay Chain en sélectionnant de bons validateurs et en stakant du DOT.

Ils sont responsables de la désignation de leur staking de tokens DOT aux validateurs. En attribuant leur staking, ils sont en mesure d'élire l'ensemble des validateurs actifs et de partager les récompenses qui leur sont versées. Les nominateurs peuvent aussi jouer le rôle de validateurs.

Représentation des nominateurs

Les validateurs

Les validateurs (ou validators) sécurisent la Relay Chain en stakant du DOT, en validant les preuves des collecteurs et en participant au consensus avec les autres validateurs.

Ceux-ci remplissent deux fonctions. Premièrement, ils vérifient la validité des informations contenues dans un ensemble de blocs d'une para-chaînes qui lui sont attribués. Leur deuxième rôle est de participer au mécanisme de consensus pour produire les blocs de la Relay Chain en se basant sur les déclarations de validité des autres validateurs.

En cas de non-conformité aux algorithmes de consensus, une sanction par la suppression d'une partie ou de la totalité des DOT stakés par le validateur est appliquée. Ainsi, cela dissuade les mauvais acteurs.

Représentation des validateurs

Les collecteurs

Les collecteurs (ou collators) entretiennent les para-chaînes en rassemblant les transactions des utilisateurs et en produisant des preuves de transitions d'état pour les validateurs. Ils surveillent également le réseau et prouvent les mauvais comportements aux validateurs.

Les collecteurs maintiennent un nœud complet pour une para-chaîne particulière, ce qui signifie qu'ils conservent toutes les informations nécessaires pour pouvoir créer de nouveaux blocs et exécuter des transactions de la même manière que les mineurs le font sur d'autres blockchains.

Représentation des collecteurs

Les pêcheurs

Les pêcheurs (ou fishermen) sont des nœuds complets des para-chaînes, comme les collecteurs, mais leur rôle est différent. Au lieu de regrouper les transitions d'état et de produire les prochains blocs des para-chaînes, les pêcheurs surveillent le processus et s'assurent qu'aucune transition d'état non valide n'est incluse.

Ainsi, les pêcheurs soumettent des rapports d'invalidité s'ils constatent qu'une faute a été commise lors de la production d'une para-chaîne. S'ils ont raison sur la faute signalée, ils sont largement récompensés en tokens DOT, mais ils risquent de perdre leur mise s'ils ont tort.

Représentation d'un pêcheur

L'algorithme de consensus de Polkadot

Plus précisément, Polkadot utilise le Nominated Proof-of-Stake (NPoS) comme consensus pour le fonctionnement de son réseau. Ce consensus décrit comme hybride est notamment composé de GRANDPA et de BABE, deux mécanismes jouant chacun des rôles précis et complémentaires.

BABE, le mécanisme de production des blocs

BABE (pour Blind Assignment for Blockchain Extension) est le mécanisme de production de blocs qui s'exécute entre les nœuds et détermine les validateurs des nouveaux blocs.

Le protocole BABE attribue des créneaux de production de blocs aux validateurs en fonction de leur staking de tokens DOT et en utilisant le cycle de randomisation de Polkadot.

Toutes les 6 secondes (valeur pouvant fluctuer en fonction de la vitesse de création d'un bloc pré-établie), les validateurs de Polkadot participent à une loterie qui leur indique s'ils sont ou non sélectionnés pour valider le bloc d'un créneau.

Puisque ce mécanisme s'appuie sur une composante aléatoire, plusieurs validateurs peuvent être candidats pour le même créneau.

Dans d'autres cas, un créneau peut être vide, ce qui entraîne un temps de création des blocs incohérent. Si cela survient, un algorithme secondaire prend le relais et sélectionne un validateur apte à valider ledit bloc concerné.

? Pour consulter les détails techniques de BABE, c'est par ici

GRANDPA, le protocole de finition

GRANDPA (pour GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) est le dispositif de finalisation qui est mis en œuvre pour la Relay Chain de Polkadot.

Ce protocole peut finaliser un nouveau bloc, quel que soit le nombre de blocs passés depuis la fin du dernier bloc. Si la latence du réseau est faible, GRANDPA peut finaliser des blocs presque instantanément.

Si le réseau congestionne, GRANDPA peut théoriquement finaliser des millions de blocs à la fois sans aucune surcharge. L'opération consiste à trouver un préfixe commun de la blockchain sur lequel tous les validateurs peuvent se mettre d'accord.

? Pour plus de détails techniques au sujet de GRANDPA, cliquez ici

Schéma représentant l'interaction entre certains éléments du réseau Polkadot

Le réseau Kusama

Kusama est un réseau expérimental pour Polkadot, une première version non auditée du code qui est disponible avant une potentielle implémentation dans Polkadot. Pour les développeurs, Kusama est un terrain d'essai pour les mises à jour, la gouvernance de la blockchain et les para-chaînes de Polkadot.

Loin d'être un simple testnet, le réseau Kusama fonctionne comme Polkadot, mais reste un réseau dédié à l'expérimentation.

Ainsi, Kusama est un réseau accessible à tous et les investisseurs ayant participé aux différentes levées de fonds de Polkadot peuvent réclamer un montant proportionnel de tokens KSM, l'actif natif du réseau.

Il convient de noter que le token KSM est notamment disponible au trading sur de nombreuses plateformes, les mêmes qui listent le DOT. Fait plutôt rare pour un réseau uniquement dédié à l'expérimentation.

Le réseau Kusama étant donc complètement opérationnel, son token KSM suit tous les cas d'utilisation du token DOT : staking, gouvernance, etc.

À quoi sert le token DOT ?

Les DOT sont les tokens natifs du réseau Polkadot pour l'exécution des fonctions clés de la plateforme. Avant d'entrer dans le détail des cas d'utilisations du DOT, observons dans un premier ses tokenomics : sa dénomination et son approvisionnement, entre autres.

La dénomination du DOT

La plus petite unité de compte du réseau Polkadot est le Planck (une référence à la longueur de Planck, la plus petite distance possible dans l'Univers physique). Vous pouvez comparer le Planck au satoshi pour le Bitcoin ou le wei pour l'Ether.

Ainsi, 1 DOT correspond à 10 000 000 000 de Plancks. Voici les autres unités du réseau Polkadot :

L'approvisionnement des tokens DOT

Contrairement à Bitcoin et ses 21 millions de BTC, le DOT est inflationniste, il n'y a pas de nombre maximum de tokens en circulation. L'inflation est conçue pour être de 10% la première année, les récompenses octroyées aux validateurs étant fonction du montant de DOT stakés par ces derniers.

Il convient de noter que Polkadot forgera ou brûlera des DOT afin de récompenser les nœuds qui participent au fonctionnement du réseau et de contrôler le taux d'inflation.

Penchons-nous maintenant sur les cas d'utilisation des tokens DOT. Ceux-ci sont nombreux et devraient même augmenter au fil de l'évolution du protocole. Au déploiement de Polkadot, le DOT a 3 fonctions bien distinctes : la gouvernance du réseau, le staking et la liaison des para-chaînes (ou bonding).

Le DOT et la gouvernance du réseau

La première fonction du DOT est de donner à ses détenteurs le droit d'exercer un contrôle total sur la gouvernance de Polkadot. Tous les privilèges qui pour d'autres réseaux sont exclusifs aux mineurs, seront accordés aux détenteurs de tokens DOT.

Cela comprend notamment la gestion d'événements exceptionnels tels que les mises à niveau et les corrections du protocole. Cette fonction de gouvernance comprend également la détermination des frais du réseau ainsi que le rythme des enchères pour l'ajout de para-chaînes.

DOT - Gouvernance

Le staking des tokens DOT

La deuxième fonction du DOT est de faciliter le mécanisme de consensus qui sous-tend le protocole Polkadot. Pour que la plateforme fonctionne et permette d'effectuer des transactions valables entre les para-chaînes, Polkadot s'appuie sur les détenteurs de tokens DOT.

Le DOT requis pour participer au réseau varie en fonction de l'activité entreprise, de la durée pour laquelle le DOT est verrouillé et du nombre total de DOT stakés.

Notez que staker du DOT a un effet dissuasif sur les participants malveillants, qui seront punis par le réseau en se voyant infliger une réduction de leur DOT.

Le taux d'intérêt annuel pour le staking de tokens DOT est estimé à environ 20%. Toutefois, il faut également prendre en compte l'aspect inflationniste du DOT. Ainsi, l'inflation de l'approvisionnement en DOT est conçue pour être de 10% la première année.

DOT - Staking

La liaison des chaînes parallèles

La troisième fonction du DOT est la possibilité d'ajouter de nouvelles para-chaînes en liant le DOT, appelé « bonding ». Il s'agit comme avec le staking d'une forme de preuve de participation.

Les tokens DOT engagés dans ce processus sont ainsi bloqués pendant la période de cautionnement. Ils sont libérés sur le portefeuille qui l'a cautionné lorsque la durée du cautionnement s'est écoulée et que la para-chaîne a été retirée.

DOT - Bonding

Les levées de fonds de Polkadot et de son token DOT

Le projet Polkadot et son token DOT ont récolté un total de 183,7 millions de dollars au cours de plusieurs Initial Coin Offerings (ICOs) publiques et fonds d'investissements privés.

La première levée de fonds a eu lieu en octobre 2017, au cours de laquelle 140 millions de dollars ont été collectés par Polkadot. Lors de la seconde levée de fonds, Polkadot a récolté 43,7 millions de dollars supplémentaires.

Le projet est notamment supporté par de nombreux fonds d'investissement, dont IOSG Ventures, LongHash Ventures, Fabric Ventures, Polychain Capital, Kenetic Capital, HashKey Capital et Fundamental Labs.

L'équipe de Polkadot

Le projet Polkadot étant complètement open source, les personnes travaillant pour le projet sont nombreuses et se divisent au travers de sociétés tierces développant des solutions basées sur le protocole. On y retrouve notamment les équipes de Parity Technologies, ChainSafe, Soramitsu et Edgeware.

Ainsi, le développement de l'écosystème de Polkadot n'est pas sous la direction d'une équipe fixe, puisque quiconque peut y participer. Cependant, le projet étant porté par la Web3 Foundation et Parity Technologies, observons qui sont les fondateurs de ces entités.

Président de la Web3 Foundation, fondateur de Parity Technologies et cofondateur de Polkadot, Gavin Wood est indéniablement la figure de proue du projet. Cofondateur d'Ethereum aux côtés de Vitalik Buterin, il est notamment à l'origine d'éléments fondamentaux de l'industrie de la blockchain. Gavin Wood est le créateur du langage Solidity, du consensus de Proof-of-Authority (PoA) et du protocole Whisper.

Directeur de la technologie pour la Web3 Foundation, Peter Czaban œuvre à soutenir le développement de la prochaine génération de technologies distribuées. Titulaire d'une maîtrise en ingénierie à l'université d'Oxford, il a par le passé travaillé dans les secteurs de la défense, de la finance et de l'analyse des données.

Cofondateur de Polkadot, Robert Habermeier possède une formation en recherche et développement dans les domaines de la blockchain, des systèmes distribués et de la cryptographie. Membre de longue date de la communauté Rust, il s'est concentré sur l'exploitation de ce langage de programmation pour construire des solutions hautement concurrentielles et performantes.

De gauche à droite : Robert Habermeier, Gavin Wood et Peter Czaban

Comment acheter du DOT ?

Le DOT figurant dans le top 10 des cryptomonnaies les plus capitalisées du marché, celui-ci est disponible au trading sur la plupart des plateformes majeures. Le DOT est notamment listé sur Binance, OKEx, KuCoin, Huobi, Kraken et Bitfinex.

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Comment stocker ses DOT ?

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Pour stocker vos DOT hors des plateformes d'exchanges, de nombreuses possibilités s'offrent à vous pour des portefeuilles sous la forme d'applications mobiles et d'extensions de navigateur.

Toutefois, le projet Polkadot étant open source et ouvert à tous les développeurs, beaucoup de portefeuilles tiers ont vu le jour. Pour cette raison, nous vous recommandons vivement de recourir aux portefeuilles officiellement supportés par Polkadot. À savoir :

• Signer : sur iOS et Android
• Polkadot-JS : directement sur navigateur
• Polkadot{.js} : en extension de navigateur

D'autres portefeuilles réputés et jugés suffisamment sûrs supportent également le DOT, notamment Trust Wallet, MetaMask, Crypto.com App.

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Notes et avis sur le projet Polkadot (DOT)

Porté par la Web3 Foundation et Parity Technologies, le projet Polkadot est relativement bien accompagné pour développer une solution efficace et fonctionnelle à l'échelle mondiale.

Avec l'ambition de devenir l'un des piliers du Web 3.0, les défis que Polkadot doit relever sont conséquents. À l'aide de son architecture complexe et interopérable, le réseau Polkadot semble capable de répondre aux besoins du Web 3.0 et de ses applications.

En créant un véritable maillage de sous-réseaux avec les para-chaînes et les parathreads, la blockchain Polkadot joue le rôle de structure générale, et fait en sorte que tout fonctionne correctement et que tout le monde suive les mêmes règles.

Le DOT étant au cœur du fonctionnement de cette infrastructure, le token se trouve de véritables cas d'utilisation et est indispensable pour assurer la sécurité du réseau. Entre les nominateurs, les validateurs, les collecteurs et les pêcheurs, tout le monde peut rejoindre le réseau Polkadot en fonction de ses capacités et de ses besoins.

Toutefois, Polkadot reste particulièrement complexe à aborder et se réserve pour le moment aux connaisseurs. L'aspect open source lui permet cependant de s'assurer que quiconque puisse se joindre au projet, que ce soit d'un point de vue technique ou pour toute autre composante du projet.

Indéniablement, Polkadot est actuellement l'un des compétiteurs les plus sérieux à Ethereum (ETH). Le projet étant encore assez jeune, il devra toutefois encore faire ses preuves auprès des développeurs d'applications du Web 3.0.

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Rédacteur en chef de Cryptoast, je découvre le Bitcoin et la technologie blockchain en 2017. Depuis, je m'efforce de partager un contenu qualitatif pour que le secteur se démocratise auprès de tous.

Clément Wardzala

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