Découvrons une blockchain : Polkadot

Aujourd’hui, nous allons nous intéresser à la blockchain Polkadot. Comment fonctionne-t-elle ? Quelle est sa proposition de valeur, en comparaison à Ethereum et d’autres, comme Solana ? Regardons tout cela en détail.

Naissance de Polkadot

Le créateur de Polkadot n’est pas une tortue de 3 semaines. En effet, lorsque Gavin Wood décide de se lancer, il a déjà à son actif un CV plus qu’impressionnant.
Il est en effet l’un des fondateurs d’Ethereum, aux côtés de Vitalik Buterin, et c’est des contributeurs au développement du langage Solidity. Celui-ci est utilisé, notamment sur Ethereum, pour rédiger les smart contracts.

Cependant, le manque d’interopérabilité d’Ethereum va lui donner envie d’aller plus loin. En effet, communiquer de manière simple entre Ethereum et une autre blockchain n’est pas possible. De plus à l’époque, la blockchain fonctionne en Proof of Stake, et les frais de réseaux sont souvent très (trop) élevés.

Gavin Wood décide donc de créer une blockchain de nouvelle génération, capable d’évoluer, de connecter différentes autres blockchains entre elles, et surtout de le faire de la manière la plus optimisée possible. Elle servira de pont.

Gavin Wood crée en 2015 la société Parity Technologie, qui travaillera sur le développement de la blockchain, en mettant en place son infrastructure. Elle développera également le framework Substrate, qui permettra de créer des blockchains compatibles avec Polkadot.

Il publie le whitepaper de Polkadot le 14 novembre 2017, et en juin, la fondation « Web3 Foundation » voit le jour. Elle aura pour but de financer le développement de Polkadot et de son écosystème, et de promouvoir la décentralisation.

L’anecdote impromptue :

Le nom de la blockchain vient de « Polka dot », un motif composé de point, souvent vu sur des vêtements ou sur des céramiques. Minnie Mouse porte une robe à pois de type « Polka Dot » à ses débuts en 1928.

Dans notre cas, Polkadot est un réseau de blockchains indépendantes, reliées entre elles via leur structure commune. Chaque point représente donc une blockchain, qui fait partie d’un « tout ». 

Fonctionnement et token phare.

L’architecture de Polkadot est très particulière. Elle repose sur divers éléments.

Une colonne vertébrale : la relay chain

C’est la chaine principale de Polkadot. Son rôle est primordial.

En effet, elle a pour fonction d’assurer la sécurité du réseau, en validant les transactions de toutes les blockchains qui pourraient s’y connecter.
Elle permet de les coordonner, en organisant les communications entre elles.
De plus, elle gère toute la partie gouvernance.

Cette blockchain ne prend pas en charge les smart contracts, qui sont déployés sur les autres chaines. Cela lui permet de rester rapide, et surtout plus optimisée.

Le consensus utilisé est le NPoS : Nominated Proof of Stake. À la différence d’Ethereum, le nombre de tokens stakés n’est pas le plus important.

Les validateurs sécurisent le réseau, en validant les transactions et en produisant les blocs.

Les nominateurs détiennent les DOT (cryptomonnaie de la blockchain), et vont donc les déléguer aux validateurs. Ils vont les sélectionner en fonction de la confiance inspirée.
La qualité, et surtout la fiabilité, des validateurs compte plus que la quantité de DOT qui sont stakés. Ainsi, les récompenses sont réparties plus équitablement, sans être distribuées en majorités aux plus « riches » du réseau. Cela contribue à la décentralisation qui se retrouve parfois sur certaines autres blockchains, les validateurs les plus riches contrôlant une grosse partie du réseau.

Les parachains

Les parachains sont des blockchains qui vont venir se connecter à la relay Chain. Elles vont bénéficier de sa sécurité, de son infrastructure, et vont pouvoir interagir les unes avec les autres.

Chaque parachain est indépendante, avec ses règles, ses smart contracts, et ses propres tokens. Ainsi, chacune d’entre elles peut être optimisée pour des cas d’usage spécifiques en fonction du besoin. La DéFi, le jeu, la traçabilité, etc. Mais elles ne seront pas isolées, et pourront dialoguer et échanger entre elles sans difficulté.

Le nombre de parachain est toutefois limité, et leur connexion se fait via un système d’enchères, où les projets doivent verrouiller une quantité de DOT pour obtenir une place. Ce qui a freiné nombre de projets qui auraient aimé bénéficier de l’infrastructure. De plus le fait de garder ses DOT sous séquestre, sur des durées parfois très longues, est un frein pour beaucoup d’utilisateurs.

Les parathreads

Les parathreads sont apparus en 2023 afin de permettre une plus grande souplesse à l’infrastructure. Globalement, ils fonctionnement comme les parachains, mais il n’y a pas besoin de remporter une enchère pour obtenir un slot et donc la connexion avec la relay chain.

Les projets paient à l’utilisation, ce qui évite d’engager une grosse somme de DOT. Ainsi une blockchain qui n’aurait pas besoin d’être connecté en permanence à la relay chain pourra utiliser ce procédé afin de réduire ses couts.  

Les bridges

Les bridges ( « ponts » en français) permettent à la blockchain de communiquer avec d’autres, comme Ethereum, Bitcoin, etc.

Le fait d’être intégrés en natif évite de passer par des intermédiaires, et réduit donc les risques de « hacking ». Le but est également de faciliter l’adoption de Polkadot, les utilisateurs pouvant réaliser des transactions inter-blockchains de manière simple et fluide.

Le token DOT

Comme nous l’avons vu précédemment, le nom du token natif (cryptomonnaie) de Polkadot est le DOT.

Contrairement au Bitcoin, le DOT n’a pas de supply limitée. Il est donc créé au fil de la vie de la blockchain, avec une inflation de 10% par an en moyenne.
Toutefois de nombreuses mécaniques de burn sont mises en place, afin de réduire la quantité de tokens en circulation.

Le DOT n’est pas utilisé pour payer les frais de transaction, à l’inverse d’ETH sur Ethereum, par exemple. C’est un token de gouvernance, et de staking. Il n’a pas pour vocation a être une réserve de valeur.

Pour les détenteurs, il sera utile pour le staking afin de nommer des validateurs. Ils obtiendront ainsi des récompenses en DOT.

Pour les projets, le DOT sera nécessaire à la « location » de slot via le système d’enchère que nous avons évoqué. Les DOT des candidates seront immobilisés, ce qui aide à réguler les cours.

Détenir du DOT permet également de participer à la gouvernance de la blockchain. Les détenteurs peuvent voter les mises à jour, et les décisions importantes qui vont influer sur la vie de l’écosystème. Un système de referendum permet à la communauté de pouvoir influencer l’avenir de Polkadot.

Proposition de valeur de Polkadot

La première valeur ajoutée de Polkadot est son interopérabilité. Fini le travail isolé, les blockchains peuvent s’échanger des informations de manière efficace.

Via les bridges et le cadre apporté via les parachains / parathread, tout est fait pour l’adoption soit massive, et que la comptabilité soit la meilleure possible.

Un autre point majeur de cet écosystème, c’est sa scalabilité. Le fonctionnement en parachain permet d’exécuter plusieurs transactions en simultanées. La relay chain agit comme un coordinateur, qui garantit la sécurité et la synchronisation de tous les acteurs, tout en répartissant la charge de travail. Cette manière de procéder augmente donc les débits, et réduit les couts de transaction.

Là ou Bitcoin permet environ 7 transactions par secondes, avec un bloc toutes les 10 minutes, Polkadot aligne 1000 transactions par secondes. Ses blocs étant créés toutes les 6 secondes, elle est également plus rapide qu’Ethereum avec 30 transactions et un bloc toutes les 12 secondes.

La gouvernance est également plus « ouverte » que sur Bitcoin, par exemple. Les mises à jour sont validées de manière plus démocratique, les améliorations / évolutions étant mises au vote. Ce ne sont pas les possesseurs de nœuds qui décident, mais les détendeurs de DOT.

Ce fonctionnement permet d’éviter le recours à des hards forks pour implémenter les mises à jours.

Polkadot est donc plus scalable, plus évolutive et permet surtout l’interopérabilité entre les blockchains, la rendant plus flexible que ses « concurrentes ».

Avantages par rapport aux autres blockchains

Nous l’avons vu, l’atout majeur de Polkadot est son fonctionnement en parallèle, et sa modularité. Chacune des parachains peut traiter ses propres transactions, ce qui évite une congestion que l’on connait parfois sur les autres blockchains.

Son interopérabilité native est un avantage extraordinaire par rapport aux autres blockchains plus « anciennes ».

Les frais de transactions sont minimes comparés aux deux patrons que sont Bitcoin et Ethereum.

D’autres blockchains comme Cosmos mettent également en avant l’interopérabilité, mais le fonctionnement est différent, via des hubs indépendants. Polkadot, via sa relay chain, assure elle-même la sécurité des parachains.

Et cerise sur la carapace, le consensus utilisé (NPoS) empêche une centralisation excessive des validateurs.

Inconvénients par rapport aux autres blockchains

L’un des problèmes majeurs, qui freine encore aujourd’hui l’adoption de Polkadot, c’est la complexité de son fonctionnement. Créer sa propre parachain demande des connaissances plus pointues qu’un simple développement de smart contract sur Ethereum, par exemple. Le langage utilisé (Substrate) est également spécifique.

De plus le fait de devoir bloquer ses DOT pour la mise en place des projets, sur des périodes se comptant en mois (parfois en années), est une difficulté pour les petits porteurs. Certains projets doivent lever des millions de dollars afin d’avoir une chance d’obtenir un slot (connexion à la relay chain).

C’est pourquoi l’adoption de Polkadot est encore limitée. Il y a peu d’applications décentralisées (les fameuses DApps) en comparaison d’Ethereum ou Solana. Et donc moins de projets majeurs et porteurs.

La blockchain est donc moins connue du grand public malgré ses nombreuses qualités.

Le consensus utilisé (NPoS), malgré ses atouts, à lui aussi des désavantages. Ainsi, seuls 1000 validateurs peuvent sécuriser le réseau, ce qui est très faible comparé à Ethereum ou Bitcoin.

Enfin, le token DOT, malgré ses utilités, n’est pas des plus appréciés. Le fait qu’il ne soit pas utilisé pour payer les transactions, et qu’il demande à être staké réduit les liquidités et crée beaucoup de contraintes pour les utilisateurs.

En conclusion, la blockchain Polkadot est puissante et bien pensée, mais elle a encore de nombreux défis à relever. Ses coûts élevés pour les développeurs qui souhaitent créer une parachain, et la faible utilité du DOT sont de vrais freins à son développement. Et, par effet boule de neige, le manque d’applications n’attire pas les potentiels utilisateurs, qui vont souvent lui préférer Ethereum ou Solana.

Polkadot a donc un énorme potentiel, mais devra encore sensiblement évoluer pour améliorer son adoption, et pouvoir rivaliser avec ses grandes sœurs.