Cet article est un aperçu de la blockchain Cosmos. Une mini série de 4 articles techniques vont suivre pour une plongée exhaustive dans cette plateforme qui a tout le nécessaire pour transformer sérieusement l’ecosystème blockchain dans son ensemble.

Cosmos est en mesure de faire faire le saut quantique et est un projet très attendu, conçu pour assurer l’interopérabilité entre plusieurs blockchains. Avec la création du premier bloc le Mercredi 13 Mars 2019 à 23: 00 UTC, le projet a définitivement lancé Cosmos Hub, le premier noeud d’une série de blockchains interconnectées qui seront créées dans l’écosystème.

Cosmos n’est pas la blockchain de la dernière averse et les créateurs sont parmi les tout premiers acteurs dans l’espace blockchain. Il ne s’agit pas d’une new-entry, loin de là.

La première phase du lancement du réseau Cosmos a lieu après presque trois ans de planification et de développement. Après avoir fait ses débuts avec le concept de la plate-forme d’interopérabilité des chaînes de blocs en été 2016, Cosmos a ensuite collecté plus de 16 millions de dollars grâce à une offre initiale de tokens (ICO) en Avril 2017.

Les 3 piliers de Cosmos :

• Le développement de sa propre blockchain

Aujourd’hui, les développements d’applications décentralisées se font sur des blockchains existantes comme Ethereum. Cependant, développer son application sur sa propre blockchain peut permettre une utilisation plus optimisée.

• L’interopérabilité entre blockchains

Actuellement, il n’est pas possible de faire communiquer deux blockchains. Cosmos rend la communication inter-blockchain possible et permettra de construire un internet de blockchains.

• La scalabilité des blockchains

La problématique de la scalabilité est résolue par deux moyens. Tout d’abord, les applications étant développées sur leur propre blockchain, la technologie sous-jacente est optimisée ; c’est ce qu’on appelle la scalabilité verticale. Ensuite, en exploitant l’architecture multi-chain de Cosmos pour augmenter le débit de chaque application ; c’est ce qu’on appelle la scalabilité horizontale.

Tendermint

Une innovation importante apportée par Cosmos est Tendermint. Ce nouveau processus de développement fournit les couches réseau et consensus indispensable à la création d’une blockchain, permettant ainsi aux développeurs de se concentrer uniquement sur la partie application. Tendermint s’apparente donc à un moteur blockchain permettant le développement d’une application blockchain en un temps infiniment réduit.

Cosmos étant un protocole bas niveau, l’adoption de masse s’établie au travers des développement d’application grand public utilisables dans le futur.

Possibilités de Tendermint

• Tendermint gère uniquement la mise en réseau et le consensus pour la blockchain, ce qui signifie qu’elle aide les nœuds à propager des transactions et les validateurs s’accordent sur un ensemble de transactions à ajouter à la blockchain. C’est le rôle de la couche application de définir la composition du groupe de validateurs. Les développeurs peuvent donc créer des blockchains publics et privés en plus du moteur Tendermint. Si l’application définit que les validateurs sont choisis en fonction du nombre de tokens qui leur sont liées, alors la blockchain peut être qualifiée de preuve de participation. Si toutefois l’application définit qu’un seul ensemble restreint d’entités préautorisées peuvent être des validateurs, la blockchain peut être qualifiée d’autorisée, de privée ou de proof of authority. Les développeurs ont toute liberté pour personnaliser les règles qui définissent la manière dont l’ensemble de validateurs de leur blockchain change.

• Tendermint Core peut avoir un temps d’exécution de block de l’ordre de 1 seconde et traiter des milliers de transactions par seconde.

• Finalité instantanée : Une propriété de l’algorithme de consensus Tendermint est la finalité instantanée, ce qui signifie que les forks ne sont jamais créés, tant que moins des deux tiers des validateurs sont malveillants (byzantin). Les utilisateurs peuvent être sûrs que leurs transactions sont finalisées dès qu’un bloc est créé.

• Sécurité : Tendermint Consensus n’est pas seulement tolérant aux erreurs, il est optimisé pour être tolérant aux erreurs byzantines. Si la chaîne de blocs se divise, il existe un moyen de déterminer la responsabilité.

Inter-Blockchain Communication Protocol

Du point de vue de l’architecture, Cosmos n’est pas une blockchain mais un réseau de blockchains. Une multitude de blockchain font chacune tourner un ou plusieurs services décentralisés. Pour connecter les blockchains entre elles, la création du protocole appelé IBC (Inter-Blockchain Communication Protocol) permet d’établir une connexion directe et décentralisée entre deux blockchains. IBC exploite la propriété de finalité instantanée de Tendermint pour permettre à des chaînes hétérogènes d’échanger de la valeur (c’est-à-dire des tokens) les unes avec les autres. Voyons de plus près le fonctionnement d’IBC et comment il permet la création de Cosmos, un réseau de blockchains.

• Les différentes couches : les chaînes hétérogènes peuvent avoir différentes couches, ce qui signifie qu’elles peuvent différer dans la manière dont elles implémentent les parties réseau, consensus et application. Cela fonctionne avec quelques restrictions, la principale étant que la couche de consensus doit avoir une finalité rapide. Les chaînes de proof-of-work ne font pas partie de cette catégorie, car elles ont une finalité probabiliste.

• La souveraineté : chaque blockchain est maintenue par un ensemble de validateurs, dont le travail est de s’accorder sur le prochain bloc à s’engager dans la blockchain. Dans proof-of-work, les validateurs sont appelés mineurs. Une blockchain souveraine est une blockchain avec son propre ensemble de validateurs. Dans de nombreux cas, il est important que les blockchains soient souveraines, car les validateurs sont en dernier ressort responsables de la modification de l’état. Dans Ethereum, toutes les applications sont exécutées par un ensemble commun de validateurs. Pour cette raison, chaque demande n’a qu’une souveraineté limitée.

IBC permet aux chaînes hétérogènes d’échanger des tokens. Cela signifie que les chaînes de blocs avec différentes applications et ensembles de validateurs sont interopérables. C’est une innovation très importante, car elle donne une flexibilité maximale à chaque blockchain. Par exemple, cela permet aux chaînes publiques et privées d’échanger des tokens entre elles.

L‘architecture de Cosmos

L’architecture s’appuie sur deux types de blockchains : les Hubs et les Zones. Les Zones sont des blockchains faisant tourner une ou plusieurs services décentralisés. Les Hubs sont quant à eux, des blockchains construites spécifiquement pour connecter les Zones entre elles. Par exemple, si un utilisateur crée sa propre blockchain sur Cosmos, il n’a qu’une seule connexion à établir avec un Hub pour avoir accès à toutes les blockchains qui lui sont attachées.

Chaque blockchain dans Cosmos constitue son propre sous-écosystème indépendant des autres blockchains. C’est d’ailleurs un des principaux points forts de Cosmos. Toute blockchain peut se connecter avec les autres tout en gardant sa souveraineté. La gouvernance est spécifique à chaque blockchain. Les décisions de l’une n’impactent pas celles des autres.

Le Cosmos Hub sera la première blockchain dans le réseau Cosmos, et servira de point de connexion pour toutes les blockchains à court et moyen terme (ensuite d’autres Hubs émergeront). Cela permettra de crée une grande liquidité, synonyme de valeur.

Le premier écosystème connecté à Cosmos sera Ethereum. Cela passera par le développement de peg-zone, pour connecter la chaîne Ethereum principale, et de Ethermint, une blockchain faisant tourner la machine virtuelle de Ethereum et compatible avec IBC.

La fondation Cosmos

En avril 2017, Cosmos a réalisé une levée de fonds publique en distribuant les tokens appelés Atoms, et permettant de sécuriser le Cosmos Hub. Les fonds levés ont été alloués à une fondation appelée Interchain Foundation, dont le rôle est de garantir le développement de l’écosystème. Tendermint, est actuellement contractualisée par la fondation pour développer le Cosmos Hub, mais toute entreprise peut prétendre à être financée par la fondation sous réserve qu’elle travaille à développer l’écosystème Cosmos.

Cosmos est un écosystème multi-tokens où chaque nouvelle blockchain qui se lancera dans Cosmos créera un ou plusieurs tokens, tout en pouvant aussi importer les tokens existants comme Bitcoin ou Ether sur le réseau. Les frais de transactions pourront être payés dans une multitude de tokens dont le Photon qui sera distribué aux détenteurs d’Ether lors d’un évènement unique appelé Hard Spoon. La date du Hard Spoon sera annoncée après le lancement officiel de Cosmos.

Pour ce qui est du Cosmos Hub, la première blockchain dans Cosmos, le token principal est Atom. Les Atoms permettent de sécuriser le Hub via la preuve d’enjeu (Proof-Of-Stake). Ceux qui bloquent leurs Atoms pour participer à la sécurisation du Hub seront récompensés en Atom nouvellement créés ainsi qu’en récoltant les frais de transactions des utilisateurs du Hub. Il n’y a pas de minimum d’Atom à posséder pour participer.

Exemple de cas d’utilisation de Cosmos

Création d’une levée de fonds

Prenons l’exemple de la création d’une ICO sur Cosmos. Cette levée de fonds pourrait accepter pratiquement tous les tokens existants tout en maintenant la transparence et le stockage décentralisé des tokens par les investisseurs. Les utilisateurs seraient en mesure de participer à tous les ICO à partir d’une même plateforme hautement performante.

La construction du développement se fera sur Cosmos-SDK, ainsi l’ICO nécessite les modules suivants :

• Staking : gérer la proof-of-work
• Comptes et banque : pour garder une trace des tokens de chaque utilisateur
• Gouvernance : gérer les mises à niveau et les problèmes litigieux
• IBC : envoyer et recevoir des jetons

En tant que développeur de la levée de fonds, l’avantage d’utiliser Cosmos est que les 4 modules cités au-dessus ont déjà été codés. Ainsi, le développeur créera uniquement un module ICO pour l’application spécifique.

L’innovation de Cosmos réside en la simplicité à coder un module simple pour créer une blockchain publique complète, interopérable et évolutive. Pour finaliser la création de la levée de fonds il faut ensuite développer le front-end de l’application blockchain.

Développement du DEX

Construire un échange décentralisé sur Cosmos est assez simple. La partie blockchain de l’échange traitera du staking et de la compensation des fonds. Quant à la correspondance des commandes, elle sera toujours traitée par des opérateurs centralisés afin de permettre à l’utilisateur une simplicité et un carnet de commandes approfondi. (lien)

Dans notre exemple, l’échange décentralisé prendra en charge FIAT-token. Cependant, l’échange FIAT-token est soumis à des réglementations et ne peut donc pas être émis sur des blockchains publiques. Ainsi, le système d’échange décentralisé disposera d’une infrastructure à deux chaînes. Une chaîne privée proof-of-authority et gèrera les jetons FIAT, et l’autre sera une chaîne publique proof-of-stake pour la négociation crypto à crypto, toutes deux exécutées sur Tendermint Core. Ces deux chaînes seront connectées ensemble et au hub Cosmos via des connexions IBC.

Il reste au développeur à coder les 3 modules suivants :

• Un module de proof-of-authority : pour avoir un validateur privé défini pour notre chaîne FIAT.
• Un module de token FIAT : pour gérer l’émission et le transfert de tokens FIAT conformément aux réglementations.
• Un module de règlement : pour permettre le règlement des transactions entre les tokens des deux chaînes.

Ainsi, comparé au développement et au codage d’une levée de fonds classique sur Ethereum, les modules étant déjà existants sur Cosmos, le travail du développeur et la connexion de la levée de fonds aux cryptomonnaies est simplifiée grâce au Hub.

Exemple concret de transfert de monnaie

Prenons l’exemple de 7 entreprises souhaitant créer leurs monnaies locales. Dans chaque entreprise, une blockchain serait exploitée pour gérer la monnaie locale. Construire cette blockchain sur Cosmos est travail simple grâce à l’existante des modules compte, banque et gouvernance. Il reste à construire un module de proof-of-authority pour permettre aux entreprises de gérer une chaîne privée entre elles.

Par ailleurs, si ces 7 entreprises souhaitent interagir entre elles, le déploiement d’un hub local est nécessaire. Ainsi, il existerait 7 blockchains, une dans chaque entreprise et un hub qui les relie entre elles. Tout ce que chaque blockchain doit faire est d’importer le module IBC et d’établir une connexion avec le Hub.

À ce stade, les 7 monnaies locales peuvent circuler entre elles. Si elles souhaitent implémenter le transfert de cryptomonnaies, il suffit que le Hub local établisse une connexion IBC avec le Hub Cosmos. Une fois cette connexion établie, les cryptomonnaies publiques peuvent circuler via le Hub local pour atteindre les 7 chaînes de blocs. Cette conception présente un certain avantage : si le hub Cosmos tombait en panne pour une raison quelconque, le hub local fonctionnerait toujours. Les blockchains des 7 entreprises ne seraient pas en mesure de transférer des tokens vers des blockchains connectées via le hub Cosmos, mais elles pourraient toujours effectuer des transactions entre elles via leur hub local. C’est le pouvoir d’IBC, qui permet aux chaînes de blocs d’interopérer sans perdre leur souveraineté.

Conclusion

Le potentiel des applications Cosmos est pratiquement infini. Cosmos est conçu pour être modulable, adaptable et évolutif. Quel que soit le cas d’utilisation de la blockchain, il existe des outils pour la construire simplement sur Cosmos.