Le rôle de la cryptographie dans le Web 3 - Partie 3
Ceci est le troisième article d'une série de 4 à propos du rôle de la cryptographie dans le Web 3. Ces articles servent à vulgariser différents concepts dont on entend régulièrement parler, mais qui sont flous pour les non initiés.
Cette article abordera les concepts de Zero Knowledge Proofs (preuves à divulgation nulle), de Directed Acyclic Graph (DAG) et de Multisig.
Zero Knowledge Proofs (ZKPs)
Les Zero Knowledge Proofs (ou preuves à divulgation nulle) sont une classe de protocoles cryptographiques qui permettent à une partie de prouver à une autre partie qu'elle possède une certaine information ou une certaine propriété, sans avoir à révéler l'information elle-même. En d'autres termes, une Zero Knowledge Proof permet à une partie de prouver qu'elle sait quelque chose, sans avoir à divulguer ce qu'elle sait.
Les Zero Knowledge Proofs sont particulièrement importantes dans le Web 3 car elles permettent de créer des systèmes décentralisés où les utilisateurs peuvent prouver leur identité ou leur possession d'un actif numérique sans avoir à divulguer d'informations sensibles. Par exemple, une Zero Knowledge Proof pourrait être utilisée pour prouver que vous êtes majeur sans avoir à divulguer votre date de naissance exacte, ou pour prouver que vous possédez suffisamment de tokens sans avoir à divulguer le montant exact.
Les Zero Knowledge Proofs ont de nombreuses applications dans le Web 3, notamment pour la vérification d'identité, la gestion de l'accès aux données, la vérification de la propriété d'actifs numériques et la vérification de l'intégrité des données stockées sur un réseau décentralisé. Les Zero Knowledge Proofs sont également utilisées dans les systèmes de vote décentralisés pour garantir l'anonymat et la confidentialité des votes.
Directed Acyclic Graph (DAG)
Un Directed Acyclic Graph (ou DAG) est une structure de données qui se compose d'un ensemble de nœuds et de liens orientés entre ces nœuds, sans boucle. Cette structure de données est utilisée dans le Web 3 pour stocker et valider des transactions et des états de compte dans certains réseaux décentralisés.
Par example, Git utilise également une structure de données de type DAG pour stocker les versions de fichiers dans son système de contrôle de version distribué. Dans Git, chaque commit est représenté par un nœud dans le DAG, et les liens entre les commits représentent les dépendances entre les versions des fichiers. Cette structure permet de créer des branches et des fusions de code en gardant une trace de l'historique des changements.
Dans un DAG, chaque nœud représente une transaction ou un état de compte et chaque lien représente une dépendance entre ces transactions ou états de compte. Contrairement à une blockchain, qui stocke les transactions dans des blocs linéaires et qui nécessite des validations séquentielles, un DAG permet des validations parallèles et une scalabilité accrue.
Le DAG est utilisé dans le Web 3 pour certaines cryptomonnaies, telles que IOTA ou Nano. Dans ces systèmes, chaque transaction est validée par deux transactions précédemment validées, créant ainsi un réseau de transactions interconnectées. Ce modèle permet une scalabilité accrue par rapport aux blockchains traditionnelles, car il n'y a pas de blocs à miner et les validations peuvent être effectuées en parallèle.
DAG vs Blockchain
Le Directed Acyclic Graph (DAG) et la blockchain sont deux structures de données utilisées dans les réseaux décentralisés pour stocker et valider des transactions ou des informations de manière sécurisée. Cependant, il existe plusieurs différences importantes entre ces deux structures.
Tout d'abord, la blockchain est une structure de données linéaire où les transactions sont stockées dans des blocs qui sont ajoutés à la chaîne les uns après les autres. Les blocs sont validés par des mineurs qui résolvent des énigmes cryptographiques pour ajouter un nouveau bloc à la chaîne. En revanche, dans un DAG, les transactions sont stockées dans des nœuds qui peuvent être liés à plusieurs autres nœuds, créant ainsi un réseau de transactions interconnectées.
De plus, la blockchain utilise un mécanisme de consensus de type Proof of Work ou Proof of Stake, qui implique un processus de validation séquentielle des blocs. Cela signifie que les transactions doivent être validées séquentiellement et que les blocs ne peuvent être ajoutés à la chaîne qu'après avoir été validés par les mineurs. En revanche, dans un DAG, les validations peuvent être effectuées en parallèle, ce qui permet une scalabilité accrue et des temps de transaction plus rapides.
Enfin, la blockchain est souvent associée aux cryptomonnaies, tandis que le DAG est utilisé dans diverses applications, notamment pour stocker des données, des contrats intelligents, des identités numériques, etc.
Complémentarité
Bien que la blockchain et le DAG présentent des différences importantes dans leur structure et leur fonctionnement, ils peuvent également être complémentaires dans certains cas.
Par exemple, la blockchain est souvent utilisée pour stocker des transactions impliquant des cryptomonnaies, car elle offre une sécurité élevée et une immutabilité des données. Cependant, la validation séquentielle des blocs peut limiter la scalabilité de la blockchain, ce qui peut rendre le traitement de transactions en temps réel difficile.
Dans ce cas, le DAG peut être utilisé pour fournir une scalabilité accrue et des temps de transaction plus rapides. Les transactions peuvent être stockées dans des nœuds de DAG qui peuvent être validés en parallèle, ce qui permet un traitement plus rapide et plus efficace.
De plus, le DAG peut être utilisé pour stocker des données qui ne sont pas liées aux transactions de cryptomonnaies, telles que des contrats intelligents, des identités numériques, des données IoT, etc. Dans ce cas, le DAG peut offrir une flexibilité accrue et une plus grande capacité de stockage.
Multisig
La multisignature (ou multisig) est une fonctionnalité cryptographique qui permet à plusieurs parties de signer une transaction avant qu'elle ne soit exécutée. Dans le contexte du Web3, la multisignature est souvent utilisée pour sécuriser les fonds de cryptomonnaies et les actifs numériques stockés sur une blockchain ou un smart contract.
Le principe de base de la multisignature est que chaque partie impliquée possède une clé privée qui est nécessaire pour signer une transaction. Cependant, au lieu d'une seule clé privée, plusieurs clés sont requises pour valider la transaction. Par exemple, une transaction peut nécessiter deux signatures sur trois clés privées, ou trois signatures sur cinq clés privées, etc.
La multisignature peut être utilisée pour améliorer la sécurité des transactions en exigeant une approbation multiple, ce qui rend plus difficile pour un attaquant de compromettre la transaction en obtenant une seule clé privée. La multisignature peut également être utilisée pour des scénarios plus complexes, tels que des contrats de vote, des accords de consortium ou des accords de partage de données.
Il y a un lien étroit entre les portefeuilles multi-signatures (multisig) et les organisations autonomes décentralisées (DAO) dans le contexte du Web3.
Les DAO sont des organisations autonomes décentralisées qui utilisent des contrats intelligents pour prendre des décisions et exécuter des transactions de manière autonome. Les DAO sont souvent gérées par une communauté de membres qui votent pour prendre des décisions importantes, comme l'allocation des ressources ou l'adoption de nouveaux protocoles.
Dans le contexte du Web3, les multisig sont souvent utilisés pour gérer les fonds d'une DAO. Les membres de la DAO peuvent l'utiliser pour renforcer la sécurité des DAO en exigeant plusieurs signatures pour autoriser les transactions importantes. Par exemple, un portefeuille multisig pourrait être utilisé pour gérer les fonds d'une DAO et exiger que trois membres différents signent une transaction avant qu'elle ne soit exécutée. Cela garantit que les fonds de la DAO sont gérés de manière responsable et transparente, tout en offrant une protection supplémentaire contre les risques de fraude ou de piratage.
Conclusion
Dans cet article, nous avons exploré trois concepts clés de la cryptographie dans le Web 3 : les Zero Knowledge Proofs, le Directed Acyclic Graph (DAG) et la Multisignature (Multisig).
Les Zero Knowledge Proofs permettent de prouver la connaissance d'une information sans la divulguer, ouvrant ainsi la voie à des systèmes décentralisés où les utilisateurs peuvent prouver leur identité ou leur possession d'actifs numériques sans compromettre leur confidentialité. Les DAG, quant à eux, offrent une alternative à la blockchain en permettant des validations parallèles et une scalabilité accrue, ce qui les rend adaptés à diverses applications dans le Web 3. Enfin, la Multisignature renforce la sécurité des transactions en exigeant plusieurs signatures, ce qui est particulièrement utile dans la gestion des fonds des organisations autonomes décentralisées.
Ces concepts de cryptographie dans le Web 3 ouvrent la voie à de nouvelles possibilités technologiques et à des applications décentralisées plus sécurisées, transparentes et efficaces. Alors que le Web 3 continue de se développer, il est essentiel de comprendre ces concepts et d'explorer comment ils peuvent être utilisés pour façonner l'avenir de l'Internet décentralisé.
Dans le prochain et dernier article, nous termineront cette exploration des notions cryptographique dans le Web 3 avec le concept de vérifications formelles, mais surtout avec la mise en pratique de toute les connaissances couvertes dans cette série d'article avec un cas pratique, le fameux Byzantine Fault Tolerance !