Lexique : Scalabilité

Notre volonté à travers les lexiques est de démystifier et de rendre accessible des notions crypto paraissant complexes au premier abord. Nous pensons notamment à la carte mentale comme un outil utile pour nos Conseillers en Gestion de Patrimoine.

Qu’est-ce que la scalabilité ?

La scalabilité est la capacité d’une blockchain (voir notre fiche lexique) ou d’un réseau à s’adapter à une augmentation de la demande, qu’il s’agisse d’un plus grand nombre de transactions ou d’un afflux massif d’utilisateurs. En d’autres termes, une blockchain scalable doit pouvoir gérer plus de volume sans compromettre ses performances, comme la vitesse des transactions ou les frais associés. On parle également d’efficacité.

Imaginez une autoroute : avec peu de voitures, tout roule parfaitement. Si le trafic augmente sans que de nouvelles voies soient ajoutées, les embouteillages apparaissent. La scalabilité vise à éviter ces “embouteillages” sur les blockchains, que l’on appelle d’ailleurs littéralement « congestion » dans le milieu (soit embouteillages en anglais), signifiant que la blockchain est ralentie, qu’elle ne peut plus gérer la charge de travail tout en restant efficace.

Le trilemme de la blockchain

La scalabilité fait partie des trois piliers du trilemme de la blockchain, qui comprend :

1. La décentralisation : assurer que le réseau reste ouvert et sans autorité centrale.
2. La sécurité : protéger les utilisateurs et leurs données contre les attaques.
3. La scalabilité : garantir un fonctionnement fluide, même en cas de forte demande.

Ce trilemme illustre l’incompatibilité entre trois composants majeurs de la blockchain, des piliers de son fonctionnement. En réalité, ces 3 facteurs sont foncièrement incompatibles, et la concentration sur l’un d’entre eux entraine normalement la sacrification d’un autre facteur. Par exemple, une concentration accrue sur la scalabilité baisse généralement la sécurité du réseau (sacrifice illustré par la blockchain Ripple) majeurs du déploiement massif d’une chaîne de blocs : la sécurité, la décentralisation et la scalabilité (anglicisme désignant l’extensibilité de la technologie).

Extrait du cours de nos deux gestionnaires, Marc Lécorché et Didier Goepfert, aux Masters Marchés Financiers à Clermont-Ferrand en 2024.

Compromis pour améliorer la scalabilité

Dans le contexte du trilemme de la blockchain, chaque solution nécessite des compromis :

• Bitcoin Cash (BCH) : a opté pour une augmentation de la taille limite des blocs, permettant de traiter plus de transactions par bloc, mais au détriment de la décentralisation.
• Bitcoin (BTC) : limite sur le poids des blocs pour préserver la sécurité et la décentralisation, mais cela entraîne des congestions en période de forte demande.
• Ethereum (ETH) : travaille sur le sharding, une méthode qui segmente la blockchain en plusieurs sous-chaînes pour répartir la charge de travail et augmenter la scalabilité, sans sacrifier la sécurité.

Les limites d’une blockchain

Si une blockchain n’est pas suffisamment scalable, voici ce qui peut se produire :

• Surcharge du réseau : les utilisateurs doivent attendre des heures, voire des jours, pour que leurs transactions soient confirmées.
• Frais élevés : les validateurs priorisent les transactions les plus lucratives, créant une barrière pour les petits utilisateurs.
• Expérience utilisateur dégradée : des retards ou des coûts élevés peuvent dissuader les utilisateurs et freiner l’adoption de la blockchain.

Les solutions pour améliorer la scalabilité

Plusieurs approches techniques ont été mises en place :

1. Le changement de consensus : le passage de la preuve de travail (PoW, voir notre fiche lexique) à la preuve d’enjeu (PoS, voir notre fiche lexique) permet de valider les transactions plus rapidement tout en réduisant la consommation énergétique. Exemple : Ethereum 2.0 avec The Merge.
2. Chaînes latérales : ces solutions, comme les ZK-rollups sur Ethereum, permettent de traiter une partie des transactions hors de la blockchain principale, réduisant ainsi la congestion tout en garantissant la sécurité.
3. Réseaux de canaux : des systèmes comme le Lightning Network sur Bitcoin permettent d’effectuer des transactions rapides et peu coûteuses en dehors de la blockchain principale, avant de les consolider.
4. Passage par un tiers de confiance : certaines solutions impliquent un tiers centralisé pour traiter les transactions plus rapidement.

En résumé, une blockchain scalable c’est…

Une blockchain est dite scalable si elle peut supporter efficacement la charge de travail imposée par le réseau. Cela inclut :

• Le volume de transactions : combien de transactions peuvent être traitées en même temps.
• Le délai : le temps nécessaire pour valider une transaction.
• Le débit : le flux constant de données et d’utilisateurs.
• La sécurité : maintenir un haut niveau de protection pour les utilisateurs.

Qwarks a pensé à vous et vous a concocté une carte mentale !

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