dApps : comment fonctionnent les applications décentralisées

Qu'est-ce qu'une dApp ?

Le terme dApp vient de l'anglais decentralized application. La documentation développeurs d'Ethereum la définit comme une application construite sur un réseau décentralisé, qui combine un smart contract et une interface utilisateur. Le code « serveur » ne tourne pas sur les machines d'une entreprise : il s'exécute sur un réseau pair-à-pair de nœuds indépendants.

L'interface, elle, ressemble à celle de n'importe quel site ou application. Elle peut être écrite dans les langages habituels du web. Ce qui change, c'est l'endroit où se trouvent la logique et les données essentielles : sur la blockchain, lisibles par tous.

Application centralisée et application décentralisée

Une application web classique repose sur des serveurs contrôlés par son éditeur. L'entreprise décide des règles, stocke les données des utilisateurs, peut modifier le service ou l'interrompre. Les utilisateurs lui font confiance pour tout cela.

Une dApp déplace cette confiance vers du code public. Les règles sont inscrites dans des contrats déployés sur la blockchain et s'appliquent de la même façon à tous. Aucune entité ne peut, en principe, modifier seule le comportement d'un contrat déjà déployé ni bloquer un utilisateur au niveau du protocole.

Le smart contract, cœur de la dApp

Selon ethereum.org, un smart contract est simplement un programme qui s'exécute sur la blockchain Ethereum : un ensemble de fonctions (le code) et de données (l'état) stocké à une adresse précise. Un utilisateur interagit avec lui en envoyant une transaction.

La même page reprend l'image proposée par l'informaticien Nick Szabo : le distributeur automatique. Si l'on insère la bonne somme et que l'on choisit un produit, la machine le délivre, sans vendeur. Un smart contract fonctionne de la même manière : lorsque les conditions prévues sont remplies, le résultat programmé s'exécute.

La documentation d'Ethereum attribue aux dApps quatre propriétés :

• Décentralisée : elle fonctionne sur une plateforme publique qu'aucune personne ni aucun groupe ne contrôle.
• Déterministe : elle produit le même résultat quel que soit l'environnement d'exécution.
• Turing-complète : elle peut réaliser n'importe quel calcul, à condition d'en payer les ressources.
• Isolée : elle s'exécute dans la machine virtuelle d'Ethereum (EVM), si bien qu'un bug dans un contrat ne perturbe pas le reste du réseau.

Pourquoi Ethereum a popularisé les dApps

Bitcoin dispose d'un langage de script, mais volontairement restreint. Dans le livre blanc d'Ethereum, Vitalik Buterin relève plusieurs de ses limites : l'absence de boucles, qui empêche la Turing-complétude, et l'absence d'état interne, qui interdit les contrats en plusieurs étapes. Ethereum a été conçu pour lever ces limites et servir de plateforme générale aux applications décentralisées.

Le réseau principal d'Ethereum a démarré le 30 juillet 2015 avec la version Frontier, selon la chronologie officielle des mises à jour du réseau. Depuis, d'autres blockchains compatibles avec les smart contracts accueillent elles aussi des dApps, souvent en reprenant la machine virtuelle d'Ethereum.

Les avantages mis en avant

La documentation d'Ethereum liste plusieurs bénéfices :

• pas d'interruption de service une fois le contrat déployé, tant que le réseau fonctionne ;
• pas d'identité réelle exigée pour interagir avec un contrat ;
• une résistance à la censure, aucune entité ne pouvant bloquer une transaction au niveau du protocole ;
• des données inscrites dans la blockchain, donc difficiles à altérer ;
• des calculs vérifiables, qui ne reposent pas sur la confiance envers un intermédiaire.

Les limites et les risques

La même documentation ne présente pas les dApps comme infaillibles. Elle cite plusieurs inconvénients :

• Maintenance : un contrat déployé est difficile à corriger ou à mettre à jour.
• Performance : chaque nœud exécute et stocke chaque transaction, ce qui limite la capacité.
• Congestion : la couche principale d'Ethereum traite environ 10 à 15 transactions par seconde ; quand la demande dépasse ce seuil, les frais montent et les délais s'allongent.
• Expérience utilisateur : portefeuille, clés privées et frais de transaction restent des obstacles pour le grand public.
• Recentralisation : les solutions qui simplifient l'usage peuvent réintroduire des acteurs centraux.

Le risque le plus concret reste l'erreur de code. En 2016, un contrat vulnérable nommé The DAO a été vidé de plus de 3,6 millions d'ETH. La communauté a voté un fork du réseau, activé le 20 juillet 2016, pour restituer les fonds. Une partie des mineurs a refusé ce choix et poursuivi l'ancienne chaîne, devenue Ethereum Classic, rappelle la chronologie d'ethereum.org.

Enfin, seule la partie « contrat » est décentralisée. Le site web qui sert d'interface est souvent hébergé de façon classique et peut, lui, être modifié ou retiré.

Les grandes familles de dApps

Le répertoire d'applications d'ethereum.org classe les dApps en plusieurs catégories : finance décentralisée (DeFi), objets de collection (NFT), réseaux sociaux, jeux, ponts entre blockchains, productivité, confidentialité et outils de gouvernance des organisations autonomes décentralisées (DAO). Parmi les exemples cités figurent Aave, Uniswap, OpenSea, Farcaster, Snapshot et ENS.

Finance décentralisée

La DeFi regroupe les applications qui permettent de prêter, d'emprunter ou d'échanger des cryptoactifs sans établissement financier. Uniswap se décrit comme un teneur de marché automatisé : un ensemble de smart contracts qui permet à chacun d'échanger des jetons, de fournir de la liquidité ou de créer un marché directement sur la chaîne. Les prix sont calculés à partir des réserves de chaque pool de liquidité, et non par un carnet d'ordres.

Le protocole Maker, l'un des plus anciens de la DeFi, permet d'obtenir le stablecoin DAI en bloquant des cryptoactifs en garantie. Il est aujourd'hui documenté sous le nom de Sky Protocol. Sa documentation développeurs présente le jeton USDS, convertible en DAI et inversement au taux fixe de 1 pour 1, sans frais.

Oracles

Une blockchain est volontairement isolée du monde extérieur : un smart contract ne peut pas lire seul un cours de bourse ou un résultat sportif. C'est ce que Chainlink appelle le « problème de l'oracle ». Ses pages pédagogiques décrivent les oracles comme le lien entre les blockchains et les données, API et systèmes extérieurs. Comme une transaction est irréversible, une donnée erronée transmise par un oracle peut entraîner une perte définitive de fonds.

Calcul et infrastructure

D'autres dApps proposent des ressources informatiques. Livepeer, conçu à l'origine pour la vidéo en direct, se présente désormais comme une place de marché décentralisée de calcul vidéo pour l'IA : des applications envoient des tâches, des opérateurs de cartes graphiques les exécutent et sont rémunérés. Akash Network se présente comme une plateforme de cloud décentralisé. iExec, issu de la recherche française, met en avant le calcul confidentiel depuis 2017.

Jeux et objets numériques

Dans les jeux sur blockchain, les objets ou personnages sont souvent des jetons non fongibles (NFT) détenus dans le portefeuille du joueur. Les places de marché comme OpenSea, citée par ethereum.org, permettent ensuite de les échanger. Les modèles dits « play to earn », qui rémunèrent les joueurs en jetons, dépendent de la valeur de ces jetons et ont connu de fortes variations.

Ce qu'il faut retenir

Une dApp n'est pas une application « inarrêtable » ou sans défaut. C'est une application dont la logique centrale est exécutée par un réseau public plutôt que par une entreprise. Ce choix apporte transparence et résistance à la censure, au prix de contraintes réelles : frais, capacité limitée, difficulté de corriger un contrat et exposition aux failles de code.