Sei (SEI) : Présentation d’une blockchain ultra-rapide pour le trading

Qu’est-ce que Sei ?

Sei est une blockchain de layer 1 conçue pour permettre la création d’applications financières décentralisées, grâce à une infrastructure optimisée pour la performance. Contrairement aux blockchains classiques, qui sont souvent généralistes, Sei a fait le choix de se spécialiser sur un secteur : les applications de trading.

Ainsi, Sei est construite pour supporter du trading à haute fréquence et avec des volumes très importants, grâce à une capacité de transaction élevée, une rapidité de confirmation et de validation des transactions importante, une faible latence et des frais particulièrement bas.

L’infrastructure de Sei repose sur une version améliorée du Cosmos SDK, auquel a été intégré une exécution parallèle des transactions, un carnet d’ordres décentralisé et SeiDB, une base de données optimisée et la désynchronisation du consensus et de l'exécution. Cela permet à Sei d’offrir 12 500 transactions par seconde (TPS) pour un temps de finalité de 380 ms.

Lancé en 2022 par une équipe composée d’ancien membres de Robinhood, Google, Databricks ou encore Goldman Sachs, le projet est porté par Sei Labs, une start up ayant levé un total de 85 millions de dollars en trois tours de financement. Le mainnet de Sei a vu le jour en août 2023 et s’est accompagné d’un airdrop de SEI aux premiers participants.

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La thèse de Sei

Le paysage actuel des blockchains de smart contracts est très centré autour de la finance décentralisée. Il ne s’agit évidemment pas de leur seul cas d’usage, mais cela reste néanmoins le plus important. Dans le cas d’Ethereum, ce sont plus de 100 milliards de dollars qui circulent en finance décentralisée.

Malgré ce succès, Ethereum est souvent critiqué pour sa lenteur et son faible débit. Ces limites ne sont pas seulement une question de transactions par seconde, car certaines applications financières nécessitent également d’avoir des débits importants et une validation des transactions rapide. Ainsi, développer ces applications directement sur Ethereum est donc un véritable défi, parfois quasi impossible.

L’idée de Sui est de capitaliser sur la force d’Ethereum, en proposant une blockchain orientée finance décentralisée, qui crée une version de l’EVM présentée comme étant “100 fois plus puissante” tout en gardant un niveau important de sécurité.

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Architecture et technologie de Sei

Exécution parallèle

Les processeurs des ordinateurs modernes peuvent effectuer des milliards de calculs chaque seconde, mais ils ont le désavantage de ne pouvoir en effectuer qu’un seul à la fois. Une méthode souvent utilisée pour accélérer les applications est l’usage de la parallélisation.

Celle-ci consiste à répartir les tâches d’un processus entre les cœurs d’un même processeur afin d’accélérer le débit des transactions. Si cette technique est souvent utilisée en informatique, c’est beaucoup moins le cas pour les blockchains et nombreuses sont celles qui ne l’utilisent pas (par exemple, Ethereum). Forcément, cela limite grandement la capacité de ces blockchains à traiter des transactions.

Sei utilise une parallélisation optimiste qui répartit les transactions entre les cœurs de chaque validateur. Si deux transactions entrent en collision car elles touchent à une partie similaire de données, alors le protocole va analyser leur code pour établir si les deux transactions sont liées ou non. Si c’est bien le cas, alors elles seront exécutées en série, dans le bon ordre sur un même cœur, sinon elles seront réparties entre plusieurs cœurs.

Consensus Twin Turbo

Le consensus est la manière dont les validateurs d’un réseau se mettent d’accord sur la validité des transactions et leur ordre. C’est une pièce centrale d’une blockchain dont l’optimisation est essentielle pour avoir des transactions rapides.

Sei repose sur un consensus appelé Twin Turbo, qui est une version améliorée du Tendermint de Cosmos. La particularité de Twin Turbo est d’avoir une single slot finality, ce qui veut dire que les transactions deviennent finalisées lorsque le bloc est publié au bout de 6 secondes. Ce consensus a été amélioré par Sei Lab’s par deux modifications majeures : la propagation intelligente des blocs et l’optimisation du traitement des blocs. Ces optimisations permettent d’avoir une finalité des transactions en moins de 400 ms.

Lorsqu’un validateur de Sei est désigné pour créer un nouveau bloc, celui-ci va le construire et l’envoyer à ses pairs, mais plutôt que de l’envoyer en entier comme cela se fait sur d’autres blockchains, le validateur envoie d’abord une version compacte contenant uniquement les identifiants des transactions validées. Cette propagation intelligente des blocs vise à limiter le temps où les validateurs attendent de recevoir les informations.

Sei optimise également la manière dont les blocs sont traités. Sur le consensus Tendermint originel, les validateurs doivent voter sur la validité du bloc et attendent que les deux tiers des validateurs aient fait de même avant de l’exécuter. Sei utilise une exécution optimiste des blocs qui commence à calculer les résultats avant d’avoir reçu les votes des autres validateurs. Si le bloc se révèle invalide, alors les transactions dans le cache sont effacées et le travail recommence à zéro, mais si le bloc est accepté par le réseau (ce qui est le cas la majorité du temps), son exécution aura déjà été exécutée. De cette manière, Sei peut obtenir un consensus qui finalise les transactions en 400 ms.

SeiDB

Le stockage de données est un élément essentiel pour les blockchains de smart contracts, et d’autant plus pour une blockchain spécialisée dans les applications financières. Cela permet d’enregistrer de nombreuses informations clés comme les soldes des utilisateurs, l’historique des transactions, etc. Les validateurs doivent constamment accéder à ces informations pour pouvoir approuver les transactions. Une mauvaise optimisation de ces bases de données peut donc avoir de grands impacts sur la vitesse d’une blockchain et ralentir considérablement son débit de transactions.

Pour répondre aux besoins de performances recherchés, l’équipe de Sei a développé SeiDB, sa propre base de données optimisée. Un problème courant des blockchains performantes est que le stockage de données devient rapidement très important et SeiDB propose une solution en adoptant une structure divisée en deux : le State Commitment Layer et le State Storage Layer.

Le State Commitment Layer fournit uniquement le dernier état de la blockchain pour que les validateurs puissent effectuer leur travail de manière optimale, sans avoir toutes les informations antérieures. Le State Storage Layer est un stockage de données à plus long terme, où les nœuds du réseau stockent la données à long terme. Ce stockage a été optimisé avec du pruning et une optimisation des métadonnées qui, selon Sei Lab’s, réduirait de 90% la quantité de données générée par la chaîne.

EVM et CosmWasm Interopérable

La blockchain Sei a la particularité de combiner deux environnements d’exécution : EVM (Ethereum Virtual Machine) et CosmWasm (WebAssembly sur Cosmos). Cela permet aux développeurs de choisir entre les smart contracts d’Ethereum et ceux de Cosmos.

Pour faciliter la communication entre ces deux environnements, Sei Lab’s a mis en place des Pointer Contracts qui permettent à un token CW-20 d’être utilisable comme un ERC-20 sur des applications EVM, sans duplication ni wrapping des actifs. Sei utilise également des contrats précompilés qui traduisent les communications entre les deux environnements.

Sur Sei, chaque wallet possède deux adresses : une commençant par “0x” pour les applications EVM et une adresse Sei pour les applications CosmWasm. Même s’il s’agit de deux adresses différentes, celles-ci se retrouvent au sein d’un même et unique portefeuille.

Staking de SEI

Le token natif SEI joue un rôle central dans la sécurité et la gouvernance du réseau. Sei utilise un mécanisme de Proof of Stake déléguée où 39 validateurs assurent la sécurité du réseau et vérifient les transactions. Pour devenir ou rester validateur, un nœud doit accumuler une grande quantité de tokens SEI, que ce soit les siens où ceux délégués par d’autres individus.

Ces délégateurs contribuent à la sécurité du réseau en fournissant des tokens SEI aux validateurs qui peuvent alors gagner en pouvoir sur le réseau et gagner plus de récompenses. Ce schéma est particulièrement classique pour les blockchains de dernière génération.

Les validateurs actifs reçoivent des récompenses via les émissions de tokens SEI ainsi que les frais des transactions incluses dans le bloc. À l’instar d’autres chaînes PoS, Sei prévoit des mécanismes de slashing en cas de comportement néfaste d’un validateur (par exemple, s’il valide des blocs malveillants ou reste hors ligne trop souvent), garantissant ainsi que la sécurité du réseau soit maintenue par des incitations économiques claires.

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Ecosystème de Sei

Depuis son lancement, Sei a réussi à cultiver un écosystème d’une soixante d’applications, et l’intégration de nombreux acteurs de l'écosystème dont des bridges, des wallets et plateforme d’échange décentralisé. La majorité des applications sont tournées vers le secteur de la finance décentralisée qui est le cas d’usage principal visé par Sei.

Subventions et financements

Sei Labs s’attache à stimuler son écosystème via un programme de subventions. La fondation Sei a mis en place un fonds de plus de 100 millions de dollars. Plus de 200 projets ont déjà reçus des financements que ce soit via des subventions directes, mais aussi des incubations et des hackathons.

D’une part, des subventions directes ciblent des projets précis qui développent des solutions pour l’écosystème Sei (outils open source, infrastructures partagées, amélioration du protocole). Celles-ci peuvent concerner des projets de DeFi aussi du gaming et de la DeSci (Science Décentralisée).

D’autre part, Sei a noué un partenariat avec la plateforme Gitcoin pour lancer un programme de financement communautaire décentralisé. Ce fonds, doté jusqu’à 20 millions de dollars, permet à la communauté Sei de voter et de décider de l’allocation des ressources vers les projets proposés lors de différentes vagues de grants (Grants and Funding).

Par exemple, un Creator Fund de 10 millions de dollars a été annoncé, dont plusieurs phases ont déjà eu lieu, visant à encourager le développement de contenus éducatifs, d’outils pour développeurs, de nouveaux contrats intelligents exploitant les fonctions uniques de Sei (parallélisation, Twin Turbo, SeiDB, interopérabilité).

Ce modèle combinant des financements par la fondation et par la communauté assure un flux constant de nouveaux projets et renforce l’engagement de la communauté et des développeurs.

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Conclusion

Sei se positionne comme une blockchain de nouvelle génération optimisée pour les applications financières décentralisées. Grâce à son exécution parallèle, son consensus ultra-rapide et son interopérabilité EVM/CosmWasm, elle vise à surmonter les limites des blockchains existantes. Soutenue par un écosystème dynamique et un programme de financement ambitieux, Sei a le potentiel de devenir un acteur clé dans l’univers du trading décentralisé.