Pyth Network (PYTH) : Une présentation complète pour tout comprendre à l'oracle décentralisé

Les informations importantes

• Pyth Network est disponible sur 78 blockchains, dont Solana, Ethereum, Avalanche, BNB Chain, Polygon et Aptos, et utilise le protocole Wormhole pour transmettre les données de manière sécurisée.
• Le réseau est alimenté par 114 fournisseurs de données qualifiés, tels que Binance, Cboe et Jump Trading, et assure la fiabilité des flux de prix pour plus de 500 actifs financiers, couvrant actions, devises, métaux et cryptomonnaies.
• Pyth Network a sécurisé plus de 842 milliards de dollars de transactions depuis son lancement, avec une position dominante sur des réseaux comme Solana et Sui.
• Le protocole propose une large gamme de produits, incluant les Price Feeds, des archives de prix historiques (Benchmarks), le Pyth Entropy pour la génération de nombres aléatoires sécurisés, mais également le Express Relay pour lutter contre la Maximal Extractable Value (MEV).

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Qu’est-ce que Pyth Network ?

Pyth Network est un protocole d’oracle décentralisé conçu pour répondre aux besoins croissants en données financières des applications décentralisées (dApps) de l’industrie de la blockchain. Développé sur son propre réseau, baptisé Pythnet, le protocole fournit un accès sur demande à des flux financiers fiables et sécurisés.

Lancé en 2021, Pyth Network fournit désormais plus de 500 flux financiers sur des actifs variés, allant des actions, des devises, des métaux et, évidemment, des cryptomonnaies. Les services sont désormais disponibles sur 76 blockchains, dont Solana, Avalanche, Polygon, Arbitrum, Base et Sui. Par ailleurs, les données sont issues de 114 sources qualifiées, appelées publishers, dont Cboe, Binance ou encore Jump Trading.

Contrairement aux oracles traditionnels qui s'appuient sur des agrégateurs de données secondaires, Pyth utilise un modèle de collecte de données de première main, garantissant une précision accrue. Avec ce modèle, les prix sont mis à jour toutes les 400 millisecondes et peuvent être transmis de manière interopérable entre les blockchains grâce à Pythnet, une appchain dédiée, et au protocole d’interopérabilité Wormhole.

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La thèse de Pyth Network

Le marché des oracles est actuellement dominé par des acteurs qui n’offrent pas une précision optimale en raison de leur modèle basé sur des sources secondaires. En effet, les données sont récupérées et analysées par des nœuds, qui s’accordent ensuite sur un consensus avant de les publier sur le réseau et de les envoyer aux smart contracts. Ce modèle de type “push” entraîne des délais relativement importants, pouvant causer une variation entre la valeur réelle d’une donnée et ce qui est affiché sur l’interface de l’utilisateur.

Afin de remédier à ce problème, Pyth Network innove en reposant sur un réseau de fournisseurs de données de source primaire, et en proposant un modèle de type “pull”, permettant aux utilisateurs de demander des mises à jour de prix seulement lorsque nécessaire. Ce système réduit non seulement la latence, mais aussi les frais associés aux mises à jour régulières.

Par ailleurs, Pyth ne se contente pas uniquement de développer des services de fourniture de flux de données financières, mais propose également des services tels que les Benchmarks, des archives de prix historiques, le Pyth Entropy, un générateur de nombres aléatoires sécurisé, et Express Relay, un outil s’attaquant au problème de la Maximal Extractable Value (MEV) pour les protocoles de finance décentralisée.

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Les produits de Pyth Network

Price Feeds

Les Price Feeds constituent le cœur de Pyth Network. Ce sont des flux continus d’informations permettant de fournir aux applications décentralisées (dApps) un accès continu aux prix d’une large variété d’actifs, tels que les cryptomonnaies, les actions, les matières premières ou encore les devises. Les Price Feeds de Pyth Network sont essentiels pour exécuter automatiquement et de manière précise les smart contracts des applications financières. À titre d’exemple, un protocole de lending est dépendant de ces flux pour calculer en temps réel les niveaux de collatéralisation des utilisateurs et déclencher une liquidation si un seuil de risque est dépassé.

Chaque Price Feed est alimenté par une multitude de sources appelées data providers (plus de 110 à l’heure de l’écriture de ces lignes). Parmi eux, nous pouvons citer des firmes de renommée mondiale telles que Amber Group, BATS Global Markets, Binance, Bybit, Cboe, Coinshares, Flowdesk, Huobi Global, Kaiko, Jump Trading, OKX, ou encore Wintermute.

Les informations sont recueillies en temps réel auprès de ces différentes sources, puis consolidées par l’algorithme d’agrégation de Pyth pour produire une estimation de prix précise, accompagnée d’un intervalle de confiance. Ce processus permet d’assurer que chaque prix communiqué est représentatif de la réalité du marché tout en minimisant les risques de manipulation ou d'erreur.

Les Price Feeds de Pyth Network se distinguent par leur fréquence de mise à jour très élevée. Effectivement, les rafraîchissements peuvent aller jusqu’à une fréquence d’une fois toutes les 400 millisecondes sur certaines blockchains comme Solana. Grâce à cette rapidité, les applications DeFi peuvent accéder à des données de marché quasi instantanées, ce qui est primordial pour des cas d’usage où la volatilité peut entraîner des risques importants.

Benchmarks

Le produit Benchmarks proposé par Pyth Network permet d’accéder à des ensembles de données historiques issus des Price Feeds. Cela permet aux développeurs, chercheurs et utilisateurs d’accéder à des données passées pour divers cas d’usage, tels que le backtesting de stratégies d’investissement ou l’évaluation de la performance des actifs. Contrairement aux flux en temps réel, les Benchmarks fournissent les données de prix sur une période plus large.

Il est important de noter que les Benchmarks sont construits à partir des informations provenant des Price Feeds et proposent donc le même standard de qualité et de précision offert par les data providers de Pyth Network. Ainsi, chaque prix affiché par le produit à une date quelconque correspond à la valeur du prix publié par Pyth à cette date exacte dans le passé, comme si un utilisateur avait observé les flux à ce moment-là.

Pyth Entropy

Pyth Entropy est un générateur de nombres aléatoires sécurisé conçu pour répondre aux besoins des applications décentralisées. En effet, cet outil est particulièrement utile pour alimenter des smart contracts nécessitant des résultats imprévisibles, comme les jeux en ligne (GameFi), les loteries, les marchés de prédiction ou même les services de mint de tokens non fongibles (NFT).

Aussi étonnant que cela puisse sembler, la génération de nombres aléatoires est particulièrement difficile à réaliser de manière sécurisée sur les blockchains en raison de leur nature déterministe. Parallèlement, les applications décentralisées nécessitent un niveau d’imprévisibilité élevé pour garantir l’équité et la transparence dans les services proposés.

Pour répondre à cette problématique, et contrairement aux générateurs de nombres aléatoires traditionnels, le produit Entropy de Pyth crée une source d’entropie théoriquement impossible à prédire en utilisant un protocole cryptographique basé sur un mécanisme dit de commit-reveal, dont le fonctionnement se divise en deux phases. Dans la première, appelée phase de commitment, chaque partie génère un nombre aléatoire secret qu’elle hache et enregistre sur la blockchain, sans divulguer le nombre initial. Ensuite, lors de la phase de révélation, les parties révèlent leurs nombres respectifs, qui sont combinés pour créer le nombre aléatoire final. Ce processus garantit que chaque participant ne peut pas anticiper ou influencer le résultat final, ce qui rend le processus totalement indépendant et sécurisé.

Express Relay

Lancé en juillet 2024, Express Relay est le dernier produit en date développé par Pyth Network. Cette solution est conçue pour les développeurs et s’attaque au problème de la Maximal Extractable Value (MEV). En quelques mots, le MEV fait référence aux bénéfices que les mineurs ou les validateurs tirent de leur rôle dans la confirmation des blocs. Effectivement, ils ont la possibilité de réorganiser, d’inclure ou d’exclure des transactions au sein d’un bloc, leur permettant de générer des bénéfices au détriment des utilisateurs et des protocoles de finance décentralisée.

Avec Express Relay, cette dynamique est modifiée puisque ce sont désormais aux protocoles de DeFi de prioriser les transactions via un système d’enchères. Pour le comprendre, prenons l’exemple d’un protocole de lending nécessitant l’intervention d’acteurs externes (searchers) pour exécuter les liquidations des utilisateurs. Celui-ci peut créer des enchères pour obtenir la priorité d’exécuter ces transactions, entraînant ainsi une compétition entre les searchers et permettant à tous les acteurs de bénéficier d’une meilleure rentabilité.

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Architecture et technologie de Pyth Network

Fonctionnement général

En préambule, Pyth Network se distingue en deux segments relativement proches mais qu’il est tout de même important de dissocier. Le premier est exécuté sur la blockchain Solana et ne sert qu’aux smart contracts sur celle-ci, tandis que le second est exécuté sur le Pythnet et fournit les données à toutes les autres blockchains. Nous y reviendrons plus tard dans les prochaines sections de ce rapport.

Dans tous les cas, cela ne change pas fondamentalement le fonctionnement général de Pyth Network. Pour faire simple, le réseau de publishers fournit des données financières de qualité, qui sont ensuite récupérées par l’algorithme d’oracle de Pyth Network. Celui-ci les fournit ensuite aux smart contracts des applications décentralisées, par le biais de deux manières : soit directement sur le réseau Solana, soit sur le Pythnet, puis vers les autres blockchains à travers le protocole de communication Wormhole.

Oracle Program

Le Oracle Program de Pyth Network est l’algorithme chargé de collecter les données des publishers, de les agréger et de proposer un prix final consolidé, ainsi qu’un intervalle de confiance, à destination des applications décentralisées et des développeurs. Ce programme permet également de maintenir les flux de prix, de stocker une certaine quantité de données, de respecter des critères de qualité stricts et de rendre les données disponibles dans des délais corrects. Afin d’assurer la transparence du processus, le Oracle Program enregistre aussi certaines informations associées aux données, notamment les détails sur les fournisseurs.

Pyth sur Solana

Comme expliqué un peu plus haut dans ce rapport, Pyth s’exécute directement sur la blockchain Solana afin de fournir des flux de données financières aux applications décentralisées. Ces Price Feeds stockent toutes les métadonnées nécessaires, notamment le prix, le ticker de l’actif, une moyenne mobile sur différentes échelles de temps ainsi que l’intervalle de confiance.

Dans la version initiale de l’oracle, les développeurs pouvaient connecter les flux de manière “push” sur leurs smart contracts et recevoir une mise à jour toutes les 400 ms (la durée d’un slot sur Solana). Bien que cela ait permis à Pyth Network de devenir le leader sur Solana (95 % de la Total Value Secured et 100 % du Total Volume Secured), il présente des problèmes importants que nous avons évoqués dans la section “Thèse” de ce rapport.

Pour ces raisons, le 17 juin 2024, Pyth Network a annoncé un changement majeur avec l’introduction d’une version “pull” de l’oracle. Ainsi, depuis le 30 juin 2024, les applications décentralisées sur Solana accèdent aux services de l’oracle en faisant appel aux Price Feeds uniquement lorsqu’elles en ont besoin, par le biais du système mis en place sur le Pythnet. Autrement dit, les protocoles sur Solana utilisent désormais l’oracle de Pyth Network de la même manière que n’importe quel protocole sur une autre blockchain.

Pyth sur Pythnet

Pythnet est une blockchain de type appchain, conçue comme une solution sur mesure pour servir les besoins de Pyth Network. Pour faire simple, le réseau est exploité par les fournisseurs de données (qui ont un rôle proche des validateurs) et agit comme une couche de base informatique permettant de traiter et d’agréger de manière fiable et sécurisée les données qu’ils fournissent afin de constituer les Price Feeds de Pyth.

L’infrastructure technologique est un fork du mainnet de Solana dont le mécanisme de consensus a été modifié en Proof Of Authority, une variante du Proof Of Stake où, au lieu de tokens, les participants au réseau mettent en jeu leur identité et leur réputation. Les validateurs de Pythnet sont les fournisseurs de données eux-mêmes, et c’est la Pyth Data Association DAO qui leur permet d’exploiter leur nœud en leur déléguant les tokens nécessaires.

À noter que Pythnet bénéficie évidemment de la rapidité et de l’efficacité de Solana, mais n’est pas directement impacté par les problématiques de fluctuations de bande passante ou de hausse des coûts qui peuvent affecter Solana lors des périodes de forte fréquentation.

Avec le Pythnet, tout utilisateur peut consulter le journal des transactions de la blockchain afin de s’assurer que les calculs de prix ont été effectués correctement et que les informations de prix fournies par l’oracle de Pyth Network sont précises et à jour. Par ailleurs, les Wormhole Guardians — qui transmettent les données aux blockchains utilisant les services de Pyth — valident également ces calculs lors de la constitution de leurs messages. Dans la mesure où deux tiers d’entre eux ne sont pas malveillants, les utilisateurs peuvent avoir confiance dans l’exactitude des prix calculés.

Enfin, Pythnet assure aussi la sécurisation de l’opération d’agrégation et de combinaison des prix. Pythnet est conçu pour rester fonctionnel tant que deux tiers des validateurs (fournisseurs de données) sont connectés et en état de fonctionner. À noter que les services de Pyth Network ne sont pas dépendants de la congestion des blockchains qui reçoivent les flux de prix.

Cross-Chain Messaging

Le Cross-Chain Messaging est un composant essentiel de Pyth Network, puisqu’il permet la transmission sécurisée des données agrégées depuis Pythnet vers les différentes blockchains. À l’heure actuelle, ce sont 76 blockchains connectées, dont Ethereum, Polygon, Optimism, la BNB Chain, Aptos et, depuis le 30 juin dernier, Solana. Pour ce faire, le protocole de communication inter-blockchain Wormhole est utilisé.

Une fois que l’Oracle Algorithm du Pythnet a procédé à la validation et à l’agrégation des données, il produit un prix consolidé ainsi qu’un intervalle de confiance. Celui-ci n’est pas directement envoyé sur Wormhole, mais il est transmis dans un message “buffer”, lui-même haché sous forme d’un arbre de Merkle. À chaque slot, le processus est répété.

Ensuite, les validateurs du Pythnet communiquent avec le smart contract de Wormhole déployé sur le Pythnet afin de lui envoyer un message contenant la racine de cet arbre de Merkle. Les Wormhole Guardians s’accordent sur la validité du message et le communiquent au réseau principal à travers un VAA, qui distillera ensuite l’information des prix vers les blockchains.

“Les VAA sont la primitive de messagerie de base de Wormhole. Ce sont des paquets de données inter-chaînes émis chaque fois qu'un contrat d'application inter-chaînes interagit avec le contrat principal.

Les Guardians doivent valider les messages émis par les contrats avant de les envoyer à la chaîne cible. Une fois qu'une majorité de Guardians a observé le message et déterminé sa finalité, les Guardians signent un hachage keccak256 du corps du message.

Le message est enveloppé dans une structure appelée VAA, qui combine le message et les signatures des Guardians pour former une preuve.” Source : Documentation Wormhole

Hermes

Hermes est la dernière étape de ce long chemin parcouru par les données, depuis leur émission par le fournisseur jusqu’à leur lecture par l’application décentralisée. Effectivement, Hermes est l’API développée par Pyth Network permettant de simplifier et d’automatiser le processus de récupération des Price Feeds agrégés depuis le Pythnet.

L’objectif d’Hermes est d’éviter que les développeurs d’applications décentralisées aient à interagir avec les preuves de Merkle générées par Wormhole. Effectivement, le protocole surveille en temps réel les messages communiqués par le Pythnet ainsi que les racines de Merkle vérifiées par le protocole Wormhole, gère la traduction et extrait les données de prix.

Ensuite, Hermes permet aux développeurs de récupérer ces informations par la méthode de leur choix : soit via une simple requête REST, soit via une connexion WebSocket pour un flux continu de données. Le principal avantage d’Hermes est donc d’abstraire les détails techniques complexes et de fournir un service facilement utilisable par le biais d’une API traditionnelle.

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Le PYTH, le token de Pyth Network

Le PYTH est la cryptomonnaie native de l’écosystème Pyth Network, conçue pour être la clé de la décentralisation et de la gouvernance de l’oracle. Il permet aux utilisateurs de contribuer à la vie de la Pyth DAO, dont les règles sont inscrites on-chain dans la Pyth DAO Constitution, et de déléguer leurs tokens au réseau de validateurs, à savoir les fournisseurs de données.

Les tokenomics du PYTH

Le lancement initial du token PYTH a eu lieu en novembre 2023, avec une offre en circulation de 1,5 milliard de tokens, soit 15 % de l’offre totale, fixée à 10 milliards de tokens. Cette limite devrait être atteinte d’ici l’année 2027 environ, à travers un calendrier de libération en plusieurs phases à 6, 18, 30 et 42 mois après le lancement initial. La répartition de l'offre de PYTH est structurée de manière à favoriser l’expansion de l’écosystème et la croissance continue du protocole. Le tableau de distribution des tokens est organisé comme suit :

• Ecosystem Growth : 52 %

  5,2 milliards de PYTH sont réservés pour les initiatives liées au développement de l’écosystème. Cette allocation est destinée à soutenir les contributeurs, qu’il s’agisse de développeurs, de chercheurs, de médias ou d’acteurs stratégiques. Sur cette allocation, environ 35 % (1,825 milliard de PYTH) ont déjà été débloqués.

• Publisher Rewards : 22 %

  2,2 milliards de PYTH sont alloués aux fournisseurs de données, également appelés publishers. Cette allocation est conçue pour récompenser les publishers dans leur rôle primordial de publication régulière de données précises et fiables. Actuellement, environ 26,7 % de ces tokens (587,5 millions de PYTH) ont été débloqués.

• Protocol Development : 10 %

  1 milliard de PYTH sont réservés aux contributeurs principaux du protocole pour la création et le développement de l’infrastructure du réseau. Cette allocation vise à financer la conception de nouveaux outils et produits liés aux services de Pyth. À ce jour, 36,25 % (362,5 millions de PYTH) de cette allocation ont été débloqués.

• Community & Launch : 6 %

  600 millions de PYTH sont destinés à la communauté et aux initiatives de lancement. Cette allocation a été distribuée pour récompenser les utilisateurs actifs de la communauté, les membres ayant contribué au développement de l’oracle et certains utilisateurs d’applications de DeFi. Tous ces tokens ont été débloqués dès le lancement du réseau principal.

• Private Sales : 10 %

  1 milliard de PYTH ont été réservés aux participants d’un tour de financement stratégique, datant de décembre 2023 et dont les informations n’ont pas été révélées. Parmi eux, nous pouvons citer des investisseurs de renom comme Delphi Ventures, Wintermute Ventures ou encore Multicoin Capital. Ces tokens ont été en partie débloqués pour la première fois en mai 2024, à hauteur de 25 % (250 millions de PYTH).

Le staking de PYTH pour la gouvernance

Le token PYTH est au cœur du système de gouvernance décentralisée de la Pyth DAO, permettant aux détenteurs de participer activement à la prise de décision concernant l’évolution de Pyth Network. En plaçant leurs tokens PYTH en staking, les utilisateurs peuvent soumettre des propositions et voter sur les Pyth Improvement Proposals (PIPs). À noter que chaque token PYTH représente une voix (en 1:1).

Les propositions de la communauté peuvent être soumises à condition de détenir au moins 0,25 % de l’offre totale de PYTH stakée. Pour être approuvée, une proposition doit obtenir plus de votes favorables que de votes défavorables et atteindre un quorum d’approbation minimum à l’issue des 7 jours de délai.

Le système de gouvernance de Pyth s’organise autour de deux conseils principaux : le Pythian Council et le Price Feed Council. Le Pythian Council, composé de 8 membres, est responsable des décisions liées aux aspects opérationnels du protocole. Le Price Feed Council, composé de 7 membres, se charge des Price Feeds et des fournisseurs de données. Dans le système prévu par la constitution de la Pyth DAO, ces membres sont réélus tous les six mois (4 pour le Pythian Council et 3 pour le Price Feed Council).

Le staking de PYTH pour l’oracle

Le token PYTH peut également être utilisé pour contribuer à l'Oracle Integrity Staking (OIS), un mécanisme visant à garantir la fiabilité et la qualité des données fournies par Pyth Network. Les fournisseurs de données, à savoir les validateurs du Pythnet, peuvent engager des tokens PYTH en tant que garantie pour démontrer leur engagement. En parallèle, les utilisateurs peuvent leur déléguer leurs tokens, partageant ainsi les risques et les récompenses liés à l’activité.

Si un fournisseur de données soumet des informations erronées ou incohérentes, une partie de ses PYTH placés en staking — ainsi que ceux des utilisateurs — peut être slashed, renforçant l’incitation à fournir des données de haute qualité. En toute logique, la réputation des validateurs est directement corrélée à la qualité des données fournies.

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Quelques données sur Pyth Network

Depuis le lancement de Pyth Network, le protocole a permis la sécurisation de plus de 842 milliards de dollars de transactions. Au cours du mois de septembre 2024, ce sont pas moins de 48,3 milliards de dollars de volume sécurisé (Total Volume Secured), plaçant Pyth à la première position des oracles sur cette métrique. Par ailleurs, la valeur totale placée sur des applications décentralisées utilisant les services Pyth (Total Value Secured) a atteint les 7,5 milliards de dollars à la date de rédaction de cet article.

En termes d’adoption sur les diverses blockchains, Pyth Network adresse 44 % du marché sur The Open Network (TON), 74 % sur Solana et 91 % sur Sui. Deux nouvelles blockchains ont souscrit aux services de Pyth en septembre 2024, ApeChain et Flow EVM, rejoignant un total de 78 réseaux différents, dont Avalanche, la BNB Chain et de nombreuses solutions de layer 2 d’Ethereum.

Enfin, Pyth Network est supporté par 117 fournisseurs de données différents, lui permettant d’approvisionner les blockchains en flux de prix sur 512 actifs différents. Quant aux partenaires connectés aux services, ils sont plus de 420 applications décentralisées et protocoles. À noter que la majorité d’entre eux sont des protocoles proposant des derivatives, avec 46,2 milliards de dollars de volume en septembre contre seulement 2,1 milliards de dollars pour les exchanges décentralisés.

Update 05/11/2024

Pyth Network possède son propre ETN sur la bourse Euronext créé par VanEck.

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Conclusion

Pyth Network a redéfini le paysage des protocoles d’oracle décentralisé, avec un modèle de prix repose sur des fournisseurs de données expertes et une technologie de type “pull” qui permet aux clients d’optimiser leur consommation et le coût des services. Par ailleurs, la combinaison du Pythnet, de Wormhole ainsi que de la suite d’outils (Oracle Program, Hermes, etc.), Pyth permet de fournir des flux de prix précis et fiables à une large gamme de blockchains.

Depuis son lancement en 2021, le protocole s’est rapidement développé pour couvrir plus de 500 flux d’actifs financiers sur 78 blockchains, avec plus d’une centaine de fournisseurs de données de renom tels que Binance, Cboe et Jump Trading. En continuant d’élargir son réseau de publishers et en maintenant un engagement fort envers la qualité des données, Pyth Network est bien placé pour concurrencer le leader actuel du domaine, Chainlink.