Cet article traite du réseau Pi network, réalisé par Duquesnoy Mustapha (@mous22) et Simian Quentin (@quentinsimian) dans le cadre d’une étude de dossier pour le Master 2 Mathématiques Finance Computationnelle et Actuariat de l’Université de Lille.
Le réseau :
Pi network est un projet de cryptomonnaie lancé en mars 2019 par des chercheurs de l’Université de Stanford (Dr. Nicolas Kokkalis ; Dr. Chengdiao Fan ; Vince McPhillip) et compte aujourd’hui plus de 35 millions d'utilisateurs.
En voyant que la concentration du pouvoir et de l’argent particulièrement en crypto-monnaies se trouve dans le wallet de très peu de personnes (par exemple 87% de tous les bitcoins sont détenus par 1% des détenteurs de wallet), ils se sont donc donnés comme mission de créer une plateforme de crypto monnaie et de contrats intelligents sécurisés. Et également de construire un marché pair à pair le plus inclusif du monde. Ils veulent permettre à des personnes n'ayant pas les capacités ou les connaissances pour miner traditionnellement, de le faire facilement grâce à leur téléphone en appuyant sur un simple bouton 1 fois par jour et ainsi gagner des récompenses. Tout en pensant à avoir un algorithme de consensus “convivial” et responsable pour notre planète.
Pour accéder à Pi il suffit de télécharger une application sur mobile mais attention il faut avoir un code de parrainage (obligatoire car nous verrons après que l’algorithme de consensus est basé sur la confiance). Ensuite il suffit de cliquer sur un bouton et le montant de PI augmente directement. Sur une grande échelle, se servir de l’application même seulement quelques secondes par jour suffit à faire valider un grand nombre de transactions.
Interface de Pi sur mobile
4 rôles sont utilisés dans la structure du réseau PI:
Les Pionniers : ce sont les utilisateurs mobiles dont le rôle est de miner en se connectant quotidiennement (cela permet de prouver qu’ils ne sont pas des robots et de déclarer des liens de confiance envers d’autres pionniers via un cercle de sécurité)
Les contributeurs : Chaque liste de mineurs travaille sous un contributeur afin de sécuriser le réseau. ( faire des groupes de confiance de 3 à 5 personnes)
Les ambassadeurs :Chargés d’élargir la communauté
Les nœuds : ils font fonctionner le noyau de l’algorithme SCP en utilisant le graphique de confiance (nous y reviendrons dans un second temps).
Une rémunération spécifique est attribuée à chaque rôle selon son implication et tous les participants peuvent accéder à tous les rôles
La conception de Pi peut se décomposer en 3 phases nous sommes actuellement en deuxième phase, la phase de test. La phase 1 consiste en la conception, la distribution de la monnaie et le bootstrap du graphique de confiance. La phase 2 est le Testnet. La phase actuelle. Le logiciel Node et l’application Pi browser sont déployés sur un réseau de test. Pi Node se télécharge sur un ordinateur et permet d’alimenter la blockchain. Quant à Pi browser c’est une application mobile où les utilisateurs peuvent prouver de manière décentralisée leurs identités (Know Your Customer) et également faire des transactions avec une monnaie test le Pi-test. Cette phase est nécessaire pour trouver les lacunes et les manques du réseau afin de pouvoir effectuer des corrections.
La phase 3 sera quant à elle le réseau principal officiel du réseau Pi. Où la monnaie pourra être échangée contre d'autres devises. Le but est d’atteindre la décentralisation, l'utilité, la stabilité et la longévité, en plus de la croissance, de l’inclusion et de la sécurité.
Wallet sur Pi browser
L’algorithme de consensus :
Pi reprend l’algorithme Stellar Consensus Protocol (SCP), qui lui même est un algorithme affiné du Federated Byzantine Agreement (FBA).
Commençons donc par parler de FBA qui est une alternative décentralisée au BFT (accord byzantin; qui permet de fonctionner correctement en cas d’apparition d’une ou plusieurs pannes).
À la place d’une autorité centrale comme le propose BFT, FBA à mis en place des nœuds (validateur) qui forment des groupes de confiance appelé “ tranche de quorum”. Les nœuds s'envoient des "messages" (requêtes) afin de vérifier si les tranches de quorum sont sûres. Ainsi quand plusieurs tranches de quorum se chevauchent cela forme un quorum.
FBA crée un réseau d'adhésions ouvert ce qui permet la décentralisation, par exemple ce sont les utilisateurs eux-mêmes qui valident l'identité d'autres utilisateurs (ce qui à été repris par Pi avec le KYC).
Le principe du consensus FBA
Le processus Stellar consolide FBA en le rendant sûr et sécurisé. En effet, le SCP considère pire une défaillance de sécurité plutôt que des retards de paiement.
Par conséquent le SCP va sélectionner de plus grande tranche de quorum.
La grande différence entre Pi et Stellar est que sur Stellar les nœuds représentent des entreprises ou des organismes tandis que Pi lui se veut être destiné à quiconque. Également Pi introduit le concept de graphique de confiance qui est utilisé par les nœuds lorsqu’ils choisissent leurs tranches de quorum. Grâce au graphique ils peuvent déterminer qui peut ou ne peut pas valider des transactions sur le livre des transactions. En utilisant cette nouvelle approche, Pi redéfinit le minage en une expérience sociale.Il fournit de plus un outil d’analyse qui comprend : un classement des noeuds ; une liste des noeuds défectueux ; un explorateur de quorum et un outil de simulation qui montre les impacts attendus.
La machine virtuelle :
Pi prévoit un accès facile aux smarts contrats afin que tout le monde puisse en développer et les utiliser simplement. N’ayant pas de véritable machine virtuelle. Nous allons maintenant regarder celle de Stellar, une des blockchains les plus semblables à Pi.
Stellar vise à devenir un réseau de référence pour les micro-paiements.
Le problème est qu’il faut relier un jeton entre deux blockchains. Pour cela Stellar à développé un Oracle qui vérifie de manière fiable si une transaction pointée a été exécutée sur le réseau Stellar.
Le principe de la blockchain de Stellar
L’oracle permet à des tiers de prouver à n’importe quelle chaîne substrate qu’une certaine transaction a été incluse dans un bloc finalisé dans Stellar.
Grossièrement, le fonctionnement est le suivant : les nœuds s'envoient des messages et les agents collectent et stockent les messages. Ensuite ils extraient la partie nécessaire pour la communiquer à l’oracle Stellar.
Ce sont les messages contenant des déclarations “externalisées” que s’envoient les validateurs qui crée le mécanisme de preuve pour l’Oracle Stellar.
Les agents sont les applications clientes responsables de deux activités principales : récupérer et stocker les hachages de transaction que les validateurs de niveau 1 s’échangent et envoyer des preuves de validité des transactions qui nous intéressent à l’oracle Stellar qui transmet les messages externalisés signés au pont entre les réseaux nommé Spacewalk (qui utilise des coffres-forts sur garantis pour réaliser la décentralisation)
Spacewalk stocke des informations sur l’ensemble des nœuds Stellar qui validera les signatures et pourra donc conclure qu’un bloc spécifique est définitif.
Trilemme de PI :
Tableau du trilemme de quelques consensus
Il existe trois propriétés souhaitables pour les mécanismes de consensus : la tolérance aux pannes, la sécurité et la scalabilité.
Pi donne la priorité à la tolérance aux pannes et à la sécurité plutôt qu'à la vivacité. En raison de la priorité accordée à la sécurité, les blocs peuvent parfois rester bloqués en attendant que les nœuds se mettent d'accord.
Cependant, Pi est très rapide dès qu’il n’y a pas de problème. C’est précisément pour cela que Pi prend du temps à déployer sa mainnet, afin de concevoir des validateurs compétents et avoir un maximum de personnes fiables possible afin de ne pas passer trop de temps sur le consensus et qu’il soit sécurisé.
L’augmentation du nombre de nœuds augmentera inévitablement le nombre de messages qui doivent être échangés et cela pourrait être très contraignant pour atteindre rapidement un consensus. Heureusement, le SCP est calibré pour produire un nouveau bloc toutes les 3 à 5 secondes et chaque bloc peut supporter 1000 transactions. SCP garantit la sécurité, ce qui signifie qu’après seulement 5 secondes, on est certain d’une transaction. Cela entraîne l’absence de hardfork.
Ainsi Pi s’attend à réaliser et traiter plus de transactions par secondes que le bitcoin mais peut être moins que Stellar.
Pour remédier à cela, deux solutions sont possibles :
Blockchains Distribution Network : est un service d’une entreprise qui permet de contrôler de façon centralisée par une seule organisation, cela offre une accélération de passage des messages (mais une baisse de la décentralisation)
L’autre solution consiste à utiliser la compression sécurisée des messages multicast dans les réseaux ouverts pair à pair. Dans le but d’accélérer la propagation des messages entre pairs. Ce qui permet d’envoyer uniquement les informations les plus importantes rapidement à grande échelle. (Nicolosi et Mazières 2005)
Le modèle de gouvernance de Pi :
Un premier modèle de gouvernance provisoire a été instauré avant les 5 millions de membres. Depuis que ce cap est franchi, une convention constitutionnelle a fait son apparition.
Un comité provisoire est formé sur la base des contributions précédentes au réseau Pi. Ce comité sera chargé de solliciter et de proposer des suggestions de la part de l'ensemble de la communauté. Il organisera également une série de conversations où les membres de la communauté, que ce soit en personne ou en ligne, auront la possibilité de participer à l'élaboration de la constitution à long terme de Pi.
Conclusion :
Pour conclure nous pouvons dire que Pi possède des avantages. En effet, elle est facile d’utilisation et gratuite. En minant seulement sur des téléphones elle consomme donc moins d’énergie qu’une crypto-monnaie classique qui pourrait en plus d’être énergivore demander du matériel coûteux et polluant à la fabrication. Grâce à ses tchats et ses foires aux questions, la communauté de Pi qui est de plus en plus grande peut communiquer et s’entraider d’où l’aspect convivial de l’application.
Pi possède également des aspects négatifs. En effet, ce ne pourrait être qu’une énième crypto-monnaie sur un marché déjà saturé. Elle ne pourrait donc rester qu’en phase de test. D'après des retours le service client laisse à désirer et ne répond que très tardivement. On peut se poser également la question sur la gestion des données personnelles des utilisateurs de Pi. Un dernier point et que nous avons déjà observé des publicités s’afficher sur l’interface de l’application ce qui peut nous questionner sur l'honnêteté du programme.
Merci pour votre intérêt que vous avez porté à notre article. Remerciement à Monsieur P.Boulet pour son enseignement.
Bibliographie :
https://developers.stellar.org/docs/fundamentals-and-concepts/stellar-consensus-protocol
https://cryptoast.fr/pi-project-blockchain-analyse-avis-explications/
https://cryptonaute.fr/pinetwork-avis/prediction-cours/
https://www.yubigeek.com/pi-network-crypto-monnaie
https://medium.com/pendulum-chain/introducing-the-stellar-oracle-ce4b85244cc8
https://pi-network.fr/file/file/download?guid=36825f67-d6f2-43d7-8955-384540f0dfe6
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Je l'ai cette app Pi sur mon téléphone, je suis à 600 pi, voilà je mine et après ???
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Vous avez repris le tableau intitulé "trilemme de Pi" dans lequel quelque chose m'interpelle: dans la colonne "sécurité" l'algorithme "proof of work" de bitcoin reçoit la valeur "non". J'aimerais comprendre qu'est-ce que ce "non" signifie. Dans quel sens est-ce que le PoW ne serait-il pas "sûr" ?