Le point de vue d'un analyste réseau sur la blockchain

Martin Harrigan est informaticien et développeur de logiciels. Il est le fondateur de QuantaBytes, une start-up irlandaise qui développe une suite d'outils d'analyse et de visualisation de la blockchain Bitcoin. Il est également co-auteur de ONEun des premiers ouvrages de référence. articles universitairesétudier les propriétés du réseau de la blockchain et ses implications pour l'anonymat.

La blockchain est un registre décentralisé et consensuel de toutes les transactions Bitcoin réussies à ce jour. Au 300 000e bloc, le registre comprend plus de 38 millions de transactions.

Outre son caractère monumental, la blockchain est un ensemble de données fascinant. Nous pouvons l'utiliser pour créer un réseau de transactions modélisant le FLOW de bitcoins depuis la création du bloc de genèse jusqu'à nos jours.

Dans ce réseau, chaque nœud représente une transaction, et chaque arête (dirigée) représente un FLOW de bitcoins entre la sortie d' une transaction et l'entrée d'une autre. Ce vaste réseau complexe compte plus de 38 millions de nœuds et 85 millions d'arêtes.

Science des réseaux

La science des réseaux est l'étude des réseaux complexes. Elle fournit des théories, des techniques et des outils qui nous aident à comprendre la structure etévolution d'un réseauLe réseau de transactions Bitcoin en est un PRIME exemple. Son élément de base, la transaction, peut être combiné pour produire des transferts de valeur complexes. Cela se reflète dans la structure topologique du réseau de transactions.

Le réseau dans son ensemble est trop vaste et complexe pour la plupart des outils de visualisation. Cependant, il est possible d'en mesurer diverses propriétés structurelles. Par exemple, les transactions peuvent être caractérisées par leur nombre variable d'entrées et de sorties. Mais comment ces nombres sont-ils distribués en pratique ? Dans le réseau de transactions, nous pouvons analyser les degrés d'entrée et de sortie des nœuds. Nous pouvons tracer les distributions de ces degrés. Elles indiquent, pour chaque degré possible, le nombre de fois où ils se produisent dans le réseau.

Dans les deux cas, on observe des relations inverses entre ces nombres. Plus le degré est faible, plus les nœuds de ce degré sont fréquents ; plus le degré est élevé, moins ils sont fréquents. Il existe de nombreuses valeurs aberrantes. La valeur aberrante de la distribution de degré sortant, dont le degré sortant est égal à deux, est due à une abondance de transactions avec exactement deux sorties.

Composant connecté géant

Supposons que nous puissions visualiser l'intégralité du réseau de transactions Bitcoin . Il ressemblerait probablement à une boule de poils. Ces visualisations sont tellement encombrées et surchargées qu'elles sont inutilisables. Cependant, elles fournissent une information essentielle : s'agit-il d' un ONE grand composant connecté ou de plusieurs composants plus petits ?

Une composante connectée est un groupe de nœuds et d'arêtes connectés entre eux, directement ou indirectement. Si un réseau possède une composante connectée géante, cela signifie que presque tous les nœuds sont accessibles depuis presque tous les autres. Si l'on ignore la direction des arêtes dans le réseau de transactions Bitcoin , celui-ci contient effectivement une composante connectée géante couvrant plus de 99,9 % de tous les nœuds. La deuxième plus grande composante connectée ne compte que 71 nœuds.

Quatorze degrés de séparation

Les six degrés de séparation sont la théorie selon laquelle chaque personne sur la planète est connectée à tout le monde par une chaîne de connaissances.pas plus de six sautsDans la terminologie de la science des réseaux, cela se traduit par la théorie selon laquelle le réseau social de la race Human a un diamètre de six. signaléque le diamètre effectif (couvrant 90 % de toutes les paires d'utilisateurs) de son réseau social est de cinq et diminue avec le temps.

Le nombre équivalent pour le réseau de transactions Bitcoin est de quatorze et augmente avec le temps. Autrement dit, pour 90 % des paires de transactions, le chemin le plus court entre elles dans le réseau de transactions, sans tenir compte de la directionnalité, est d'au plus quatorze sauts. Cette augmentation est probablement due au fait que, contrairement au réseau social Facebook, il n'y a pas de saut. attachement préférentielLes nouveaux nœuds sont connectés aux nœuds existants dont les transactions correspondantes ne sont pas encore entièrement traitées. Autrement dit, le réseau de transactions ne se développe qu'à la frontière.

La première monnaie avec un grand livre

Étonnamment, le Bitcoin n'est pas la première monnaie dotée d'un registre permettant de modéliser le transfert de valeur. La monnaie communautaire Tomamae-cho a été introduite dans la préfecture d'Hokkaido au Japon pendant trois mois, en 2004-2005, afin de revitaliser l'économie locale. Le système Tomamae-cho consistait en des chèques-cadeaux réutilisables et légalement échangeables contre des yens. Un espace au verso de chaque chèque permettait aux bénéficiaires d'enregistrer les dates de transaction, leurs noms et adresses, ainsi que les finalités d'utilisation, jusqu'à un maximum de cinq destinataires.

Les chercheurs ont collecté ces certificats afin de dériver une structure de réseau représentant les FLOW monétaires au cours de la période. Ils ont montré, par exemple, que le réseau avait petit monde propriétés.

La blockchain est l'équivalent numérique des certificats Tomamae-cho. Elle ne contient pas d'informations telles que les noms, adresses ou finalités d'utilisation. Cependant, elle possède d'autres propriétés qui la rendent adaptée à l'analyse des transferts de valeur, notamment sa précision, sa taille et son exhaustivité.

L'application de l'analyse de réseau à la blockchain est un domaine peu exploré, mais fascinant. Il existe quelques études universitaires, mais très peu de logiciels et d'outils permettant de l'ouvrir à un public plus large.QuantaBytesest une startup irlandaise, fondée parl'auteur, développant une suite d'outils permettant d'analyser et de visualiser la blockchain Bitcoin. Comprendre la structure et l'évolution de la blockchain nous permet de mieux comprendre les modes d'utilisation, l'économie et la croissance du système Bitcoin dans son ensemble.

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