Il y a quelques années, j'ai travaillé à l'amélioration de la performance d'un système de transaction financière. Le système a été largement utilisé à travers l'Amérique du Nord et l'Asie du Sud-Est. Initialement, tout avait l'air bien dans le pipeline CI. Cependant, en production, de nombreux pics de latence ont été observés pendant les heures de pointe. Pour cette raison, j'ai fourni plus de nœuds dans notre environnement de cloud centralisé. Les utilisateurs de certaines régions ont encore subi des retards, parfois à des moments critiques comme les approbations de prêts ou les prix en temps réel.
Malheureusement, cela ne semble pas être un cas unique dans l'industrie. En 2018, le réseau de paiement de Visa a connu une panne qui a duré l'Europe, ce qui a empêché des millions de clients de terminer leurs transactions. Cette panne était due à un problème d'infrastructure centralisé [1]. Cela nous montre que même le système financier le plus fiable peut facilement échouer lorsque la résilience est concentrée en quelques points de défaillance. Ces types d'incidents et ma propre expérience avec la même chose m'ont amené à explorer des modèles de nuages décentralisés comme une solution tolérante aux pannes dans les systèmes fintech.
Pendant ce temps, la technologie de la blockchain évoluait. Au-delà de la crypto-monnaie, l'objectif se déplaçait vers des aspects fondamentaux, comme la façon de le construire en toute sécurité, de manière transparente et de manière résiliente pour une utilisation dans la finance. Il était parfaitement logique lorsque les infrastructures décentralisées et la blockchain ont commencé à se chevaucher dans les applications fintech – des systèmes qui reposent fortement sur la vitesse et la confiance. Dans cet article, je partagerai les techniques de réglage des performances que j'ai développées et appliquées tout en travaillant avec des microservices déployés dans des environnements décentralisés.
Ceux-ci sont particulièrement utiles pour les équipes fintech qui construisent des applications compatibles avec la blockchain, et elles proviennent des décisions au niveau de la production et de l'expérience pratique. Donc, si vous construisez l'avenir de la fintech sur une infrastructure décentralisée, cet article est pour vous!
Où les nuages et la blockchain décentralisés s'insèrent dans la fintech aujourd'hui
Dans FinTech, la vitesse, la conformité et la confiance sont essentielles. L'infrastructure centralisée peut devenir un goulot d'étranglement. J'ai fait face à ce problème lors de l'optimisation d'une plate-forme de traitement de paiement, qui servait les utilisateurs dans plusieurs régions. Malgré une configuration de nuage centralisée, nous avons fait face à des problèmes de latence et à des défis réglementaires, en particulier dans des régions comme l'Asie du Sud-Est et l'UE, où les lois sur la localisation des données sont strictes. En raison de ces problèmes, nous avons réévalué notre approche architecturale. Infrastructure cloud décentralisée relève ces défis en distribuant des calculs et du stockage sur les nœuds dispersés géographiquement. Cette configuration rapproche les services des utilisateurs finaux en éliminant les problèmes d'une configuration à une seule région. Dans l'une de nos implémentations, le déploiement de microservices à la pointe a réduit le temps de réponse moyen de 30%, et les réglementations locales de conformité ont également été simplifiées, telles que le RGPD et les lois de la protection des données de l'Inde. Il ne dépendait ni de la duplication des infrastructures ni du routage complexe.
Bien que je n'étais pas directement impliqué dans la mise en œuvre d'une blockchain en production, j'ai suivi de près son évaluation. Surtout, comment les technologies de la blockchain interagissent avec les architectures fintech, intégrés avec la confiance, l'immuabilité et la vérification décentralisée directement dans les données et les couches de transaction. Pour les Fintech, cela est particulièrement pertinent dans des domaines tels que la vérification, la tokenisation des actifs et les sentiers d'audit sécurisés. Un exemple de l'industrie est Réseau de canton [2]lancé en 2023 par un consortium comprenant Goldman Sachs, Microsoft et Deloitte. Il combine la blockchain avec une infrastructure décentralisée qui permet des transactions sécurisées et interopérables. Il gère également la gestion des actifs entre les institutions financières. Un autre exemple est Réseau d'hélium [3]une infrastructure sans fil décentralisée (DEPIN) qui se propage dans plus de 70 pays. Pour fournir une connectivité basée sur les bords et un échange de données à faible latence, l'hélium utilise des nœuds à parape de manière indépendante. Il se présente comme un modèle évolutif pour les applications IoT et Fintech nécessitant des performances localisées.
Défis de performance dans les nuages décentralisés pour les microservices compatibles avec la blockchain
L'architecture décentralisée offre une flexibilité, mais elle est également livrée avec certains défis, c'est-à-dire, la vitesse, la cohérence et la conformité. Sur la base de mon expérience et des observations des systèmes basés sur la blockchain, voici trois préoccupations réelles (illustré en Figure 1 ci-dessous):
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Variabilité du nœud: Le déploiement des services plus proches des utilisateurs améliore la latence moyenne. Cependant, les performances des nœuds peuvent varier follement, affectant la fiabilité. Dans l'un de nos déploiements fintech, nous l'avons abordé en construisant une logique de routage et de secours consacrée à la santé pour éviter les nœuds de grande latence dans les régions de bande passante inférieures. FileCoin encourage les nœuds très performants [4] Grâce à son marché de récupération pour résoudre des problèmes de cohérence similaires.
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Réactivité en temps réel vs cohérence éventuelle: Les opérations fintech comme les chèques de fraude, les approbations de transactions et les mises à jour de l'équilibre nécessitent des réponses en un clin d'œil. Mais dans les systèmes décentralisés, les mises à jour ne se produisent pas instantanément sur tous les nœuds. Ils prennent le temps de synchronisation, ce qui peut entraîner des retards. D'après mon expérience, nous avons abordé des problèmes de cohérence similaires en concevant un modèle hybride. Ce modèle avait des lectures rapides en mémoire pour les workflows orientés par les utilisateurs et la persistance asynchrone pour les mises à jour backend. Cette approche nous a aidés à gagner à la fois la vitesse et la fiabilité.dydx transitionné de la couche Ethereum 1 à la couche 2 de Starkware [5] pour réduire les retards de confirmation et réaliser une exécution commerciale plus rapide.
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Conformité régionale sans compromis de performance: Les systèmes fintech doivent suivre les règles et respecter les lois comme le RGPD, le DPDPA de l'Inde et d'autres, qui restreignent comment et où les données peuvent circuler. L'orchestration Geo-Aware peut être appliquée pour s'assurer que les données des clients restent dans les limites légalement approuvées sans duplication d'infrastructure. Nuage d'alibaba [6] Fournit des services de géo-clôture et des services cloud spécifiques à la région pour la conformité dans les secteurs haute régulation comme la finance.
La décentralisation offre plus de flexibilité et de résilience. Mais cela nécessitait une planification et une précision minutieuses. Que nous travaillions sur des microservices traditionnels ou que nous apprenions des systèmes basés sur la blockchain, ces défis sont réels. Ils peuvent être résolus efficacement à travers les bons choix architecturaux.
Digne de performance les meilleures pratiques pour la fintech dans les environnements décentralisés de nuages et de blockchain
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Routage de charge basé sur la santé: La latence n'est pas seulement une question de distance. Il s'agit de disponibilité en temps réel. Au lieu de rouler aveuglément vers le serveur ou le nœud le plus proche, utilisez des systèmes de notation basés sur la santé qui tiennent compte de la réactivité des nœuds, de la bande passante et des taux d'erreur. Nous avons mis en œuvre les contrôles de santé des services en temps réel et le routage pondéré pour hiérarchiser les zones à faible latence et à hauteur. Le système de récupération basé sur la réputation de FileCoin suit un modèle similaire. Il encourage les clients à favoriser les nœuds fiables pour l'accès aux données.
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Architecture de données à double couche: Lorsque les performances en temps réel sont importantes, l'attente de la durabilité en écriture peut être coûteuse. Une approche en couches sépare les commentaires instantanés de l'utilisateur de la cohérence des arrière-plans. Nous avons utilisé des caches en mémoire ou des magasins NOSQL rapides pour les lectures et persisté des données de manière asynchrone à un backend cohérent. Ce modèle est similaire à la façon dont les applications blockchain passent de la couche 1 à des solutions de couche 2 plus rapides, comme les rouleaux, pour obtenir des confirmations plus rapides.
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Conception de microservice consacrée à la région: Dans les environnements fintech réglementés, les exigences de conformité varient selon la géographie. Une architecture «décentralisée» nécessite toujours une application sensible à l'emplacement. Nous avons construit la découverte de services conscients de la région et configuré des règles de routage pour nous assurer que les données des clients sont restées dans les limites juridictionnelles. Par exemple, conserver les données de l'UE dans les zones de l'UE. Les blockchains publics ou consortium utilisés en finance auront besoin de contrôles similaires pour respecter les flux de données juridiques, même dans les topologi décentraliséses.
Applications du monde réel
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Plateformes Defi (finance décentralisée): Des plates-formes de financement décentralisées comme Aave, UniSwap et composé utilisent la blockchain et comptent sur elle pour assurer des transactions sécurisées, transparentes et sans confiance, sans intermédiaires centralisés. Ces plates-formes sont construites sur des réseaux cloud décentralisés pour les performances et l'évolutivité. Il leur permet de servir les utilisateurs mondiaux avec un minimum de temps d'arrêt. L'optimisation de l'architecture des microservices sous-jacente dans ces plateformes aide à améliorer la vitesse de transaction, à réduire la congestion des contrats intelligents et à améliorer l'expérience utilisateur, en particulier pendant les temps d'arrêt volatils.
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Systèmes de paiement transfrontaliers: Ripple est un système de paiement transfrontalier basé sur la blockchain qui utilise les avantages des architectures de cloud décentralisées. Il facilite les paiements transfrontaliers rapides et à faible coût entre les banques et les institutions financières. Il maintient des performances cohérentes grâce à des stratégies décentralisées, garantissant une disponibilité de 99,99%, une conformité réglementaire et une validation en temps réel. Les systèmes de paiement centralisés traditionnels sont confrontés à des retards et à des coûts élevés en raison des intermédiaires. Le déploiement décentralisé basé sur le cloud, combiné au mécanisme de Ripple, aide à minimiser le temps de règlement tout en soutenant l'autorité de données locale.
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Plates-formes de contrat intelligents: Des plateformes comme Ethereum, Avalanche et Algorand utilisent des contrats intelligents pour automatiser les accords financiers. Il va des paiements d'assurance aux prêts garantis. Ces contrats sont exécutés sur une blockchain. Il dépend également de l'infrastructure de calcul évolutive, qui doit être distribuée via des réseaux décentralisés. Le réglage des performances au niveau de l'infrastructure garantit que les contrats intelligents s'exécutent efficacement.
Réflexions finales
De l'automatisation financière aux paiements mondiaux et aux écosystèmes de défi, la décentralisation est plus qu'un modèle de conception. Cela devient un facilitateur de performances et de confiance. Bien que je n'aie pas construit directement des systèmes de blockchain, les défis que j'ai résolus dans les microservices fintech, comme la vitesse, la conformité et la disponibilité, sont les mêmes problèmes que les systèmes décentralisés doivent surmonter. Et les solutions? Souvent, étonnamment similaire.
Références
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