CAIRN

Toutes les cryptomonnaies se recentralisent en grandissant

Ce n'est pas un accident de parcours. C'est une conséquence directe de leur conception, et personne ne l'a corrigée.

Une cryptomonnaie, c'est un grand cahier de comptes public dont des milliers d'ordinateurs — les nœuds — gardent chacun une copie et sur le contenu duquel ils se mettent d'accord en permanence, sans banque, sans serveur central, sans patron. C'est cette redondance, et rien d'autre, qui rend le système décentralisé.

Or ce cahier ne fait que grossir. Chaque compte, chaque transaction, depuis le premier jour, à conserver pour toujours. Tenir une copie complète devient chaque année plus cher.

La conséquence est mécanique : de moins en moins de particuliers peuvent valider, de plus en plus ce sont des entreprises avec des datacenters.

Plus l'une de ces monnaies a du succès, moins il reste de gens capables de la vérifier. Elles se détruisent avec leur propre réussite.

Ne pas transporter le cahier. Transporter son sceau.

Et si les nœuds ne gardaient pas le cahier ? À la place, chacun garde un sceau : un très petit code, quelques dizaines de caractères, calculé à partir du cahier entier.

Sa propriété — des mathématiques établies, pas une astuce — est qu'avec ce sceau seul, on peut vérifier qu'une page est authentique sans jamais avoir eu le cahier.

Le fonctionnement s'inverse alors : c'est celui qui dépense qui présente sa page, accompagnée d'une preuve qu'elle appartient bien au cahier officiel. Le nœud vérifie la preuve, met à jour le sceau, et n'a rien à conserver.

Le cahier peut grossir à l'infini ; le sceau, lui, garde toujours la même taille. Un nœud complet tient sur un ordinateur à soixante euros. Dans vingt ans aussi. Et sur un téléphone.

Mille fois plus de billets : la première colonne est multipliée par mille, la deuxième ne bouge pas d'un octet, et la preuve que porte un utilisateur ne fait même pas le double. C'est toute la thèse, en quatre lignes.

Deux températures : le tiroir et la cave

Cette inversion a un prix : elle déplace la charge sur l'utilisateur. Sa preuve se périme dès que quiconque transige, et s'il la perd, il ne peut plus prouver ce qu'il possède. Une monnaie qui exige d'être connecté en permanence n'intéresse personne.

Cairn sépare donc l'état en deux, selon la seule chose qui compte vraiment : depuis combien de temps ça n'a pas bougé.

La friction ne tombe ainsi que sur ce qui dort depuis des années : exactement le bon endroit où la mettre.

Les quatre décisions prises

Elles ne sont plus rouvertes sans raison majeure : tout le reste s'appuie dessus.

Trois garanties gravées dans le protocole

Descendre à la cave n'est pas perdre son argent. La cave n'est pas une poubelle : un billet y vaut exactement ce qu'il vaut au tiroir. Ces trois règles rendent cette phrase littéralement vraie, et elles ne bougeront plus.

1. Rien n'est jamais détruit ni grignoté.Aucun loyer qui ronge un solde, aucune date d'expiration, aucune confiscation. Jamais, dans aucune circonstance.
2. Reconstituable pour toujours, sans limite de temps.Même après la perte totale du portefeuille, les fonds se récupèrent depuis l'historique public via un archiviste. C'est cette garantie qui rend la règle du tiroir acceptable.
3. Le portefeuille absorbe toute la complexité.Il conserve et rafraîchit les preuves en arrière-plan. Dépenser depuis la cave est un peu plus lent — ce n'est pas une démarche.

À quoi ça sert, concrètement

Une monnaie sans raison d'exister est un support de spéculation, pas un projet. Mais cette raison n'a pas à être une application posée par-dessus : chez Bitcoin, le protocole est le projet. Ici aussi — et l'usage découle mécaniquement de la conception, il n'est pas plaqué dessus.

Aujourd'hui, ouvrir une application crypto sur un téléphone ne vérifie rien du tout. L'appareil est incapable de porter le cahier, donc il interroge un serveur — souvent le même pour des millions de personnes. On fait confiance à une entreprise pour savoir ce qu'on possède. C'est la centralisation la plus massive de tout l'écosystème, et elle est presque invisible.

Chez Cairn, le cahier ne pèse rien. Le téléphone est donc un nœud du réseau à part entière : il vérifie lui-même, ne demande la permission à personne, et fonctionnera encore dans trente ans.

Aucune grande chaîne existante ne peut tenir cette promesse, parce qu'aucune n'a été conçue pour.

Ce qui reste ouvert

Les questions encore posées, par ordre d'urgence. Aucune ne bloque le démarrage du code.

• Le protocole d'échantillonnage. Les en-têtes portent maintenant ce qu'il faut pour rejoindre la chaîne sans la télécharger entièrement. Reste à écrire ce qui s'en sert : comment un nœud demande un échantillon, comment celui qui répond fabrique les preuves, et combien d'en-têtes il faut tirer pour qu'une tricherie soit décelée à coup sûr. C'est du travail d'implémentation et de calibrage, plus une décision de conception.
• L'histoire en mémoire. Un nœud garde en mémoire tous les blocs de la chaîne qu'il suit. Ce n'est pas l'état de validation, qui lui est bien plafonné, c'est l'histoire. Le même engagement dans l'en-tête est ce qui lui permettra d'arrêter de la porter.
• Les billets intelligents. Des billets porteurs de règles plutôt que d'un simple montant. Reporté après le testnet, utile mais pas au prix d'un retard sur le cœur.

L'ordre des choses

1. Le cœurFaitBillets, signatures, blocs, validation. Écrit en Rust, 50 tests au vert : une chaîne produit des blocs, les vérifie, refuse une double dépense, une signature falsifiée, une création de valeur, un bloc rattaché au mauvais parent.
2. Le sceauFaitL'accumulateur et les preuves d'appartenance et d'absence. Un million de billets tiennent dans une empreinte de 32 octets ; une preuve pèse 685 octets en moyenne. Une preuve périmée cesse de fonctionner, une preuve ne peut pas être rejouée pour un billet voisin, et l'empreinte ne dépend que du contenu, jamais de l'ordre des opérations.
3. Les deux tiroirsFaitLe sceau est branché : le tiroir plafonné que les nœuds gardent, la cave qui ne vit que dans l'empreinte, la descente automatique du plus ancien, et la dépense sur preuve pour ce qui est descendu. Un billet qui remonte de la cave revient dans le tiroir. L'empreinte du bloc engage les deux tiroirs et leurs effectifs, donc la frontière elle-même est vérifiable.
4. Le consensus et l'arbitrageFaitMinage, difficulté qui se réajuste en quelques blocs, horodatage adossé à la médiane des blocs récents, et la règle qui départage deux versions concurrentes de l'histoire. Chaque bloc appliqué inscrit son propre inverse, donc revenir en arrière coûte les blocs déplacés et non toute l'histoire. Un changement de branche est tout ou rien : un bloc invalide découvert en cours de route ramène le nœud exactement là où il était.
5. Le réseauFaitLe transport entre machines, la présentation entre pairs, la propagation des blocs et la synchronisation d'un nœud qui démarre de zéro. Cinq nœuds branchés en ligne se transmettent une chaîne entière et un bloc neuf remonte la ligne de proche en proche. Tout ce qui décide quoi que ce soit est écrit pour être testable sans réseau ; la couche qui transporte, elle, ne décide de rien.
6. Tenir dans la duréeFaitUn nœud écrit sa chaîne sur disque et la rejoue au démarrage, en la revérifiant plutôt qu'en faisant confiance à son propre disque. Et il trouve ses voisins en les demandant à ceux qu'il a déjà : une seule adresse suffit pour rejoindre un réseau, et plus aucune pour y revenir. Un nœud est joignable à l'adresse d'où sa connexion arrive, jamais à celle qu'il prétend.
7. Les exécutablesFaitUn nœud et un portefeuille, en ligne de commande. Le portefeuille ne demande pas à un serveur ce qu'il possède : il rejoint le réseau, vérifie la chaîne lui-même et lit son solde dans le grand livre qu'il vient de valider. Les règles de consensus se choisissent en nommant un réseau et ne se règlent pas une par une. Une transaction attend maintenant dans une réserve qu'un bloc l'emporte, ce qui permet à quelqu'un de payer quelqu'un d'autre. Reste la version téléphone.
8. Le portefeuille qui garde ses preuvesFaitL'ajout d'un billet dans la forêt fournit sa preuve au passage : elle n'est jamais à demander. À partir de là, un nœud à qui l'on a nommé un propriétaire tient ses preuves à jour avec ce qui circule déjà dans les blocs, sans jamais interroger personne. Deux corrections sont venues du premier essai réel : une preuve prise il y a quelques blocs reste acceptée, sinon une transaction écrite pendant qu'un bloc se trouve serait perdue ; et un billet qui vient de descendre reste dépensable sans preuve pendant une fenêtre fixe, sinon la frontière entre les deux tiroirs serait une falaise dont le payeur ferait les frais sans avoir rien fait de mal.
9. De quoi ouvrir un réseauFaitChaque réseau part d'un bloc inscrit dans le programme, donc deux nœuds qui ne se sont jamais rencontrés sont sur la même chaîne par construction, et aucun n'a à croire un inconnu sur l'origine de l'histoire. Ce qui est écrit n'est pas une promesse mais des octets : n'importe qui recalcule l'empreinte et vérifie le travail derrière. Le premier bloc demande déjà un vrai travail, mesuré, sans quoi les premières secondes appartiennent à qui démarre en avance. Aucun bloc ne peut être daté avant l'ouverture annoncée. Et le premier bloc porte de quoi dire de quel jour il est, ce qui prouve que la chaîne n'a pas été lancée en douce des semaines plus tôt.
10. La porte d'entréeFaitUn explorateur, qui est un nœud qui sert en plus un site : la chaîne en public, et l'explication de la chaîne. Il tient un index des propriétaires vers leurs billets, c'est-à-dire exactement le coût qui grandit que le protocole refuse d'imposer aux validateurs, et c'est la raison pour laquelle il vit dans un programme séparé que personne n'est obligé de faire tourner. Le site est écrit trois fois : le lecteur choisit en arrivant ce qu'il sait déjà, et ce choix le suit partout, si bien que la page d'un bloc explique ce qu'est un bloc ou donne la structure des engagements. Anglais et français, une langue étant un fichier et rien d'autre. La page ne fait que lire : elle ne détient aucune clé et ne peut rien signer, parce qu'un portefeuille dans un navigateur est d'où viennent la plupart des vols de ce milieu.
11. Tenir le chocFaitUn nœud ne peut plus être immobilisé ni noyé. Un pair qui ouvre un message puis se tait était capable de bloquer un fil d'exécution aussi longtemps qu'il gardait la connexion ouverte, et une poignée d'entre eux suffisait à rendre un nœud sourd : il est maintenant relâché en quelques secondes, et la distinction est faite entre un pair qui n'a rien à dire, ce qui est normal, et un pair qui retient un message en cours, ce qui ne l'est pas. Le nombre de connexions est plafonné, ainsi que la part qu'une même adresse peut en prendre, et un pair qui envoie un bloc invalide est refusé pendant un moment plutôt que libre de recommencer aussitôt. Rien de ce qu'un inconnu fait ne décide plus de la mémoire que dépense le nœud : les enregistrements d'annulation, les blocs déjà jugés mauvais, les branches perdues et la file d'attente de chaque pair sont tous bornés. Enfin, le répertoire de données est tenu par un verrou que le système d'exploitation relâche à la mort du processus, si bien qu'un serveur qui perd le courant redémarre seul, là où un fichier oublié imposait une intervention humaine.
12. Pouvoir rejoindre sans tout téléchargerFaitLe coût de validation était plafonné, mais celui de l'arrivée ne l'était pas : mesuré, trente ans de chaîne chargée représentent quarante-huit gigaoctets à télécharger, pour aboutir à un état qui en pèse cent méga. Chaque en-tête engage désormais deux choses de plus : le travail accumulé derrière toute la chaîne, et l'ensemble des en-têtes antérieurs, porté comme la cave sous forme de soixante-quatre empreintes. Cela permet de remettre à un nouveau venu un échantillon d'anciens en-têtes, qu'il vérifie être réellement à la place annoncée, et d'établir ce qui se tient derrière le sommet sans lire les millions d'en-têtes intermédiaires : quelques centaines de kilooctets au lieu de deux gigaoctets, sans point de contrôle et sans croire personne. Le protocole qui s'en sert reste à écrire ; les champs, eux, ne pouvaient pas attendre, car changer la forme d'un en-tête invalide tous les blocs déjà minés. Le réseau de test a donc pris le numéro suivant, ce qui n'a rien coûté aujourd'hui et aurait tout coûté plus tard.
13. Le testnet publicUne monnaie sans valeur, ouverte, que des inconnus font tourner. Le seul vrai test de décentralisation : tout ce qui précède peut être parfait et échouer ici.