Qu'est-ce qu'Algorand (ALGO)?

Algorand (ALGO) est un projet de blockchain de haut niveau, conçu par le cryptographe Silvio Micali, axé sur le traitement des transactions à grande vitesse et les contrats intelligents de haut niveau pour la finance décentralisée (DeFi).

Uaucun des projets les plus récents au monde DeFi et DApps (applications décentralisées) est Algorand (ALGO). L'objectif de ce réseau est très clair: être un réseau conçu et construit pour être évolutif, économique, extensible et hautement programmable. Et, actuellement, ce réseau est l'un des projets de blockchain de troisième génération qui a connu la plus forte croissance ces dernières années.

Mais qu'est-ce qu'Algorand exactement ? Est-ce qu'il tient vraiment ses promesses ? Eh bien, nous répondrons à cela et bien plus encore ci-dessous.

Origine d'Algorand

L'histoire d'Algorand commence en 2017, lorsque l'entreprise a été créée par Silvio Micali, professeur renommé du MIT, lauréat du prix Turing et spécialiste de la cryptographie. Micali, qui fait partie de la communauté crypto depuis 1980, a un travail important dans cryptographie asymétrique, et est co-créateur avec Shafirira Goldwasser de l' tests de connaissance zéro (ZKP).

Micali, qui a toujours été chercheur, connaît le tecnología blockchain y Bitcoin (BTC) en 2015, et s'y intéresse. À ce stade, Micali a commencé à travailler sur son projet de cryptographie personnel, déterminé à améliorer les spécifications de Bitcoin et du bien connu Ethereum. Cela l'a amené à s'associer à Nickolai Zeldavich, un collègue du MIT qui a occupé le poste de responsable des systèmes distribués dans cette institution et qui a été impliqué dans le laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle (CSAIL).

La première impression de Nickolai a conduit à une expérience à grande échelle pour tester la proposition initiale de Micali. Le test a été effectué en utilisant des serveurs Amazon et en forçant le système à avoir jusqu'à 500 11 utilisateurs simultanés sur le réseau. Les tests ont réussi à être une version non polie du système, et cela les a conduits à l'étape suivante: la création d'Algorand. En principe, XNUMX personnes au total ont participé à l'équipe, qui se sont réunies chez Micali pour mener à bien leur travail.

Ses premiers succès

Les travaux ont donné leurs premiers fruits lorsqu'un capital d'amorçage de 4 millions de dollars a été atteint avec les investisseurs Pillar et Union Square Ventures, en février 2018. Plus tard, un autre tour de financement de 62 millions de dollars arriverait en octobre 2018, de la part d'autres investisseurs. . Le même mois, Algorand a nommé Steve Kokinos (un entrepreneur en série, fondateur de deux entreprises de plus de 700 millions de dollars) comme PDG et Sean Ford (ancien CMO chez LogMeIn) comme COO. Le message de ces embauches était clair: embaucher des personnes capables de faire évoluer l'entreprise.

Les travaux ont été rendus publics en mai 2019, avec l'arrivée du réseau testnet. Mais parallèlement à sa présentation, un travail parallèle a été lancé pour assurer un programme de participation universitaire au projet. Ainsi, en juin 2019, le Global University Program est né, dans lequel les meilleures universités des États-Unis, du Canada, d'Europe, du Moyen-Orient et de Chine ont été invitées à faire partie du programme de recherche universitaire inaugural.

Les membres fondateurs comprennent le Massachusetts Institute of Technology, l'Université de Pékin, l'Université Sapienza de Rome, l'Université Stony Brook, l'Université de Tel Aviv, l'Université Tsinghua, l'Université de Californie, l'Université de Berkeley, l'Université de la Svizzera italienne et l'Université de Waterloo.

En plus de cela, la première vente aux enchères de jetons ALGO a eu lieu, et une semaine plus tard, les principaux échanges de la communauté crypto ajouteraient le jeton à leurs pairs. C'est ainsi qu'a commencé le long voyage d'Algorand en tant que nouvelle plateforme de développement de crypto-monnaie et de blockchain.

Le but d'Algorand

L'objectif principal d'Algorand est de devenir une plateforme dédiée à l'offre applications décentralisées (DApps) y DeFi de grande vitesse à la portée de tous. Pour y parvenir, Algorand est une blockchain « sans autorisation ». De cette façon, tout le monde peut en faire partie, au sein d'un système transparent dans lequel chacun peut réussir grâce à des projets et des applications décentralisés.

D'autre part, pour faire face au Blockchain Trilemma, Algorand s'appuie sur un protocole de consensus puissant et rapide qui peut être utilisé par tout utilisateur avec une puissance de calcul minimale, qui possède $ ALGO et qui est en ligne. Tous ces éléments vous donnent le droit d'être choisi pour participer au consensus du bloc Algorand, qui est un dérivé du système de Preuve d'enjeu ou preuve d'enjeu.

Mais parallèlement à cela, Algorand concentre son développement sur la création d'outils qui facilitent le déploiement d'applications décentralisées et de toute l'infrastructure nécessaire à leur fonctionnement.

Comment fonctionne Algorand?

Comme nous en avons discuté il y a un instant, Algorand est une blockchain et un réseau de type sans permission. Ce premier point est essentiel pour éliminer tout type de barrière dans l'utilisation et l'évolution du protocole. L'idée principale derrière ce principe est d'assurer un haut niveau de décentralisation, d'évolutivité et de sécurité.

Deuxièmement, le fonctionnement d'Algorand est basé sur un protocole consensuel dérivé de Preuve de participation (appelée Pure Proof of Stake - PPoS). Ce système est créé afin de garantir la pleine participation de ceux qui font partie du réseau, offrant protection et rapidité. L'utilisation de PPoS s'inscrit dans la réalisation d'une vitesse de production de blocs mesurée en quelques secondes, ce qui permettrait une grande évolutivité du réseau, desservant ainsi des milliers d'utilisateurs simultanément, avec des temps d'attente très courts et, surtout, avec une très faible commission frais.

En outre, l'équipe de développement d'Algorand a mis au point de nouveaux algorithmes de consensus, des systèmes byzantins tolérants aux pannes et un tout nouveau système de hachage et de signature numérique, visant à permettre la plus grande évolutivité possible.

Pure Proof of Stake, le pilier de la grande vitesse d'Algorand

Le principal pilier de l'évolutivité et de la vitesse d'Algorand est son protocole Pure Proof of Stake ou Pure Proof of Stake (PPoS). Ce protocole est un dérivé du bien connu Proof of Stake (PoS) d'autres crypto-monnaies telles que Ethereum 2.0. L'idée de ce protocole à Algorand est de permettre une résistance aux fautes byzantines suffisamment sécurisée, tout en offrant une grande rapidité dans la génération et la validation des blocs au sein du réseau. Dans le même temps, PPoS est capable de prendre en charge un grand nombre d'utilisateurs simultanément et de s'adapter correctement à mesure que le réseau augmente son nombre de validateurs.

Résultat? Algorand est capable de gérer sans problème dans l'état actuel de son réseau environ 2 XNUMX transactions par seconde. En fait, le pic d'utilisation le plus élevé d'Algorand s'est produit le 04 mars 2021, lorsque ce seul jour, il a pu traiter plus de 39 millions de transactions (environ 451 TPS en moyenne, avec un pic de 1153 TPS). À cela, nous pouvons ajouter un temps de génération de bloc de 4 secondes en moyenne, ce qui nous laisse l'une des blockchains les plus rapides sur lesquelles on puisse compter aujourd'hui.

PPoS, un algorithme où tout le monde participe

L'une des principales caractéristiques d'Algorand est que tout utilisateur qui est en ligne et possède des jetons ALGO peut participer au système PPoS. Autrement dit, PPoS supprime la barrière que PoS impose à la création d'un jalonnement hard, où il est nécessaire de conserver un certain nombre de jetons pour participer au processus de sélection, de génération et de validation des transactions et des blocs.

Cela permet de diversifier et de décentraliser davantage le processus de génération, faisant de PPoS un système beaucoup plus décentralisé que PoS (et plus comme une preuve de travail - PoW). En plus de cela, PPoS élimine le besoin pour ses utilisateurs d'exposer leurs clés de dépenses (c'est-à-dire les clés qu'ils utilisent pour dépenser leur participation) pour parvenir à un consensus. Au lieu de cela, un utilisateur qui souhaite participer au protocole génère et enregistre une clé de participation. Avec cette clé, un compte peut participer à des blocs de proposition et de vote. L'utilisation de clés de participation garantit la sécurité des algorithmes d'un utilisateur même si son nœud participant est compromis.

Un processus de sélection sûr et aléatoire

Un autre point en faveur de PPoS est que la sélection du nouveau validateur se fait grâce à une graine qui est indiquée dans chaque nouveau bloc généré. Le rôle de cette graine est de servir de point de départ pour le processus de sélection du prochain nœud de validation dans PPoS.

Lorsque la graine atteint le réseau, les nœuds la prennent, calculent sa valeur et révèlent son secret. Le secret est la sélection, c'est-à-dire que la graine indique la liste des nœuds qui a été choisie pour le prochain cycle de validation. Ce secret est protégé par un fonction cryptographique d'auto-vérification (VRF) qui relie la clé de participation du nœud à la graine de sélection. Ainsi, chaque nœud ne doit prendre que la graine, sa clé de participation, et en appliquant la fonction VRF, il saura s'il a été choisi pour le cycle de génération suivant. Tout ce processus se déroule en moins d'une seconde pour un matériel aussi peu puissant qu'un smartphone.

À ce stade, les nœuds choisis commencent le processus de génération de bloc. Pour ce faire, les nœuds proposent un bloc et un comité de vote est sélectionné pour voter sur la proposition de bloc. Si une grande majorité des votes proviennent de participants honnêtes, le bloc peut être certifié. En ce sens, ce processus nécessite:

1. Proposer le bloc (Proposition de bloc par les nœuds choisis)
2. Votez pour le blocage (Soft Vote)
3. Certifier le vote (Certification et validation finale du bloc)

Ce sont ces trois étapes qui garantissent que le nouveau bloc Algorand ne comporte pas de transactions à double dépense, ni aucune autre action malveillante qui affecte le consensus.

Un triple processus pour garantir la sécurité

Le premier processus, comme nous l'avons déjà vu, commence par les nœuds choisis et la création de leur proposition de bloc avec les transactions à valider. Mais le deuxième processus, connu sous le nom de Soft Vote (ou Vote de Bloc) est un processus bien défini et vital pour Algorand.

À ce stade, chaque nœud choisi par la graine de sélection aura un vote pondéré par le nombre de jetons ALGO au sein du groupe de sélection. C'est-à-dire que si un nœud a été élu, son pouvoir de vote sera d'autant plus grand qu'il aura en sa possession de jetons ALGO. Ainsi, lorsque le point de vote est touché, les nœuds auront un pouvoir de vote différent. Le premier processus de vote est effectué jusqu'à ce que le quorum nécessaire soit atteint pour atteindre le processus de certification.

Le troisième processus ou certification du vote est effectué par un comité de certification, choisi parmi les nœuds sélectionnés. La fonction de ces nœuds est de vérifier que les nœuds qui ont voté précédemment l'ont fait correctement, en s'assurant également qu'il n'y a pas de doubles dépenses ou d'autres opérations malveillantes. Ce processus de vérification est une dernière ligne de défense contre les attaques. Si le bloc est finalement certifié, alors un certificat est émis pour ce bloc, une nouvelle graine de sélection est créée et le bloc est définitivement envoyé à la blockchain, de sorte que le processus recommence.

À ce stade, les participants au processus reçoivent leur récompense pour le travail accompli. Ces récompenses sont proportionnelles à votre participation pour chaque bloc engagé dans la chaîne. Actuellement, la récompense par bloc est fixée à 41,5 QUELQUE CHOSE par bloc. Vous pouvez voir dans ce lien un calculateur de récompenses si vous êtes intéressé par ce qu'Algorand peut vous offrir.

Structurer le réseau de nœuds d'Algorand

Un autre point supplémentaire des innovations d'Algorand est lié à la manière dont son réseau de nœuds est géré. L'algorithme PPoS a besoin d'une organisation quelque peu spéciale pour son fonctionnement et cela a conduit Algorand à créer deux types de nœuds:

Nœuds de relais ou nœuds de relais

Ce sont des nœuds dont la fonction principale est de servir de points de connexion avec d'autres nœuds. Ce sont en quelque sorte des points de distribution qui permettent de connecter rapidement différents points du réseau. Si, par exemple, un nœud envoie un message au réseau, ce message ira aux nœuds connectés à ce nœud et au nœud relais de ce nœud.

Une fois que le message atteint le nœud relais, il transmet le message au reste des nœuds qui lui sont connectés et, de cette manière, le message atteint le reste du réseau beaucoup plus rapidement. L'idée est simple, minimiser la quantité de retransmissions de données sur le réseau, économiser de la bande passante et maximiser la vitesse avec laquelle les messages atteignent tous leurs points.

En plus de cela, les nœuds de relais exécutent des processus de déduplication des messages, de vérification de signature et d'autres étapes de validation, pour propager plus efficacement les messages. Le meilleur de tout cela? Tout le monde peut installer et exploiter un nœud de relais.

Nœuds de participation ou nœuds de participation

Ce sont des nœuds dont la fonction est de faire partie du groupe de nœuds qui feront leur travail de génération, de vote et de validation des blocs dans Algorand. D'une certaine manière, ils seraient l'équivalent des mineurs PoW ou des nœuds de jalonnement PoS.

Vault, une nouvelle forme de comptabilité blockchain

D'autres innovations importantes d'Algorand sont liées à la manière dont son jeton ALGO est généré et géré sur la blockchain, à la fois au niveau du compte et de la génération de jetons, ainsi que de manière cryptographique.

Rappelons que dans la blockchain, il est nécessaire de savoir comment une monnaie est générée pour connaître son origine, et à ce moment-là, connaître son itinéraire tout au long de sa période d'utilisation. En Bitcoin, cela est possible grâce au coinbase (qui génère des bitcoins) et UTXO (Ils nous disent d'où ils viennent et où vont les pièces). Cependant, Algorand n'utilise rien de tout cela. Au lieu de cela, Algorand a créé le coffre-fort, un système d'amorçage ou de création de pièces initial complètement différent.

Vault est un système qui vous permet de dissocier le suivi des soldes de compte et des transactions. Ainsi, Vault ne crée qu'un historique récent des opérations, où les opérations les plus anciennes n'ont aucune pertinence.

D'autre part, Vault vous permet également d'utiliser le partitionnement pour;

1. Fragmentation du statut du compte entre les nœuds, de sorte que chaque nœud n'ait pas besoin de stocker le statut de tous les comptes.
2. Permettre à toutes les transactions d'être validées par tous les nœuds, à l'aide d'un arbre merkle pour stocker les informations de solde de chaque compte.
3. Mettez en cache de manière adaptative les couches supérieures de l'arborescence Merkle afin que le coût de la bande passante du transfert des preuves Merkle augmente de manière logarithmique avec le nombre de comptes.

Ce système ingénieux empêche qu'un compte soit constitué de pièces de monnaie à partir de rien, aide à créer une couche de défense contre les doubles dépenses, rationalise la comptabilité des pièces au sein du réseau et, enfin, rend la blockchain Algorand plus efficace en termes d'espace que les autres des options comme Bitcoin ou Ethereum.

A cela s'ajoute un système de certificats cryptographiques qui cherche à réduire le coût de convaincre de nouveaux utilisateurs de la validité d'un bloc. Pour éviter la triche, ce système de certificats est vérifiable au niveau du réseau, ce qui empêche des tiers d'injecter des certificats invalides dans le réseau, ce qui pourrait créer des soldes inexistants dans les nouveaux comptes (générer des pièces à partir de zéro).

En conséquence, une blockchain Algorand avec 500 millions de transactions ne prendrait qu'environ 500 Mo d'espace sur le disque dur. Le même équivalent en Bitcoin, en revanche, occuperait un total de 5 Go. Il s'agit d'une réduction de 90% de la taille de la blockchain, sans diminuer, comme ils le défendent, la sécurité.

Surpris? Eh bien, dans Bitcoin, ils cherchent actuellement à créer quelque chose de similaire avec le projet UTReeXO dont nous parlons ici à Bit2Me Academy. Avec ce projet, la taille de la blockchain pourrait être considérablement réduite pour les nouveaux nœuds qui démarrent sur le réseau.

Les Smart Contracts, le grand atout d'Algorand

Algorand est aussi une blockchain créée afin d'apporter à son expression maximale le contrats intelligents. Pour cela, Algorand a créé les Algorand Smart Contracts 1 (ASC1). Ces contrats intelligents sont conçus pour exploiter toutes les possibilités d'Algorand en tant que réseau. Pour cela, l'ASC1 utilise le TEAL ou Transaction Execution Approval Language, ou sa liaison en Python, PyTEAL.

TEAL est un langage basé sur des piles (piles) qui est traduit en un bytecode injecté dans les transactions Algorand, où les paramètres de transaction peuvent être vérifiés et la transaction approuvée comme s'il s'agissait d'une signature. Les programmes ont un accès en lecture seule à la transaction à laquelle ils sont liés, aux transactions de leur groupe de transactions atomiques et à quelques valeurs globales. De plus, les programmes ne peuvent pas modifier ou créer des transactions, mais uniquement les rejeter ou les approuver.

Les programmes TEAL doivent être courts et s'exécuter rapidement, car ils s'exécutent en ligne avec la vérification des signatures, la vérification des règles d'équilibrage des transactions et d'autres vérifications pendant l'assemblage et la validation des blocs. Grâce à cette fonctionnalité, il est possible de créer des applications utiles en moins de 100 instructions, ce qui, associé à une blockchain à grande vitesse, les fait fonctionner très rapidement. En fait, un contrat intelligent écrit en TEAL prend en moyenne environ 5 secondes. Un autre point en faveur de TEAL et de son fonctionnement est qu'il est très économique à faire fonctionner. Un contrat intelligent peut coûter environ 0,001 QUELQUE CHOSE à exécuter.

Ci-dessous, vous verrez un exemple de TEAL, où un contrat intelligent HTLC est écrit pour Algorand. En comparaison, le même contrat intelligent HTLC écrit pour Bitcoin en utilisant Python, car l'écrire dans Bitcoin Script est beaucoup plus complexe (bien que plus court en termes d'écriture).

En plus de cela, d'autres fonctions qui peuvent être exploitées en Algorand avec ses contrats intelligents sont :

1. Création de comptes séquestres (Paiements d'entiercement)
2. Paiements de prêts et saisies de commissions
3. Commandes limitées
4. Abonnements
5. Obligations garanties
6. Décaissements réglementés et automatisés
7. Commissions récurrentes planifiées / dette récurrente
8. Gestion déléguée des comptes haute sécurité
9. Interface avec les fournisseurs de données hors chaîne
10. Transferts atomiques entre chaînes
11. HELOC (marge de crédit sur valeur domiciliaire)
12. Échanges décentralisés (DEX)
13. Validation du remboursement
14. Swaps atomiques croisés.

Enfin, les contrats intelligents dans Algorand peuvent également être conçus dans d'autres langages de programmation tels que JavaScript, Java ou Go, ce qui permet à un large éventail d'options de programmer des contrats intelligents dans cette plate-forme de manière beaucoup plus simple. Bien sûr, tout cela est traduit en TEAL et son byetcode.

Principales caractéristiques du projet

La principale caractéristique de ce projet est la blockchain publique open source. Le mécanisme de consensus d'Algorand favorise la performance, la sécurité et l'ouverture d'un réseau décentralisé. Cela dit, la performance des transactions d'Algorand est sur le point de rivaliser avec les systèmes de paiement et financiers populaires.

Selon l'équipe de développement, voici les principales propriétés du protocole Algorand:

1. Faibles exigences de calcul: pas besoin de fermes minières consommant beaucoup d'énergie.
2. Accord rapide: toute la communauté accepte le bloc suivant et confirme les transactions avec latence en une minute environ tout en s'adaptant à de nombreux utilisateurs.
3. Délégation: les détenteurs de jetons peuvent déléguer leurs jetons s'ils souhaitent participer au consensus.
4. Probabilité de bifurcation extrêmement faible - les utilisateurs peuvent faire confiance à un nouveau bloc dès qu'il apparaît. Même si le réseau est temporairement partitionné, Algorand s'assure qu'aucun utilisateur n'a des vues divergentes sur la transaction confirmée.
5. Véritable décentralisation: le réseau n'est pas contrôlé par quelques mineurs ou un groupe de validateurs, puisque les promoteurs et les comités sont choisis au hasard.
6. Gouvernance : Les détenteurs de jetons communautaires peuvent proposer des modifications aux protocoles et convenir de leur capacité à évoluer.
7. Utilisation de la recherche scientifique et de partenaires commerciaux influents: Algorand collabore avec des chefs d'entreprise de confiance qui travaillent dans des entreprises de renommée mondiale.
8. Distribution totale de jetons: 10.000 milliards de jetons ALGO.
9. Estimation de l'offre en circulation de jetons ALGO à injecter sur le marché (initialement via des enchères) au cours des 5 premières années (600 millions de c / an), pour un total de 3.000 XNUMX millions.
10. Récompense estimée par participation (répartie dans le temps): 1.750 milliard de jetons ALGO.
11. Nœuds relais ou courtiers de retransmission : 2.500 XNUMX millions de tokens ALGO.
12. Algorand & Algorand Foundation, Inc. (répartis dans le temps) 2.500 milliards de jetons ALGO.
13. Subventions aux utilisateurs finaux (réparties dans le temps) : 250 millions de jetons ALGO.

DeFi, le point fort d'Algorand

De plus, fin 2019, ce projet proposait deux nouvelles solutions à implémenter sur la couche 1 de sa plateforme :

1. La génération de nouveaux jetons fongibles
2. L'exécution de transferts atomiques multipartites (AMPT).
3. Ces solutions font également partie du protocole de consensus, conservant les caractéristiques d'origine de la blockchain. Les solutions proposées sont fondamentales pour le développement d'applications DeFi telles que la tokenisation d'actifs financiers ; tels que les dérivés, les options, les swaps et autres titres.

En plus de cela, quelque chose appelé FutureFi ou Future Finance est en cours. FutureFi n'est rien de plus que de maximiser les capacités DeFi. Pour cela, il cherche à créer une couche 2 (un système hors chaîne) qui permet de faire évoluer les capacités de contrat intelligent du réseau, ainsi qu'un système de stockage de données décentralisé, et bien plus encore.

C'est l'avenir d'Algorand, qui est en construction et qui est soutenu par diverses entreprises, universités et communautés qui font la vie dans le monde de la crypto.

Liens d'intérêt