Dilemme de la tarification en chaîne : pourquoi le TWAP est-il inférieur au VWAP ?

Lors de la construction d’un protocole DeFi, les développeurs sont confrontés à une problématique centrale : comment fournir des prix précis et résistants à la manipulation pour les actifs. Deux algorithmes principaux s’offrent à eux : TWAP (Prix Moyen Pondéré dans le Temps) et VWAP (Prix Moyen Pondéré par le Volume). Ce choix apparemment simple influence directement la sécurité du protocole et l’expérience utilisateur.

L’illusion séduisante du TWAP : le prix de la simplicité

Pourquoi cela semble-t-il fiable ?

TWAP, abréviation de « time-weighted average price », calcule de façon très simple : il prend plusieurs prix à différents moments, puis en fait la moyenne. La formule est la suivante :

TWAP = (TP1 + TP2 + … + TPn) / n

Par exemple, en collectant des données de prix toutes les 15 secondes sur 60 secondes : à 0 s $100, à 15 s $102, à 30 s $101, à 45 s $98, à 60 s $103, alors TWAP = ((100+102+101+98+103)) / 5 = $100.8.

L’avantage principal de cet algorithme est sa faible complexité de calcul, ce qui le rend adapté à une exécution directement sur la blockchain, notamment pour la génération de prix par des Automated Market Makers (AMM) sur des DEX. Il permet aussi, dans une certaine mesure, de lutter contre les attaques par prêt flash — puisque le prix est calculé sur plusieurs blocs, un attaquant ne peut pas emprunter et manipuler le prix spot en une seule transaction.

Mais le problème se cache dans les détails.

La supériorité du VWAP : pourquoi la majorité des protocoles le choisissent

Plutôt que de dire que VWAP est plus complexe, il vaut mieux dire qu’il est plus intelligent. VWAP, ou « prix moyen pondéré par le volume », repose sur l’idée que tous les prix ne se valent pas : les marchés avec un volume élevé ont plus de poids.

La formule est la suivante :

VWAP = (V1 × P1 + V2 × P2 + … + Vn × Pn) / Volume total

Supposons qu’un actif soit coté sur trois exchanges avec les données suivantes :

• X Exchange : 100 tokens × $101
• Y Exchange : 150 tokens × $102
• Z Exchange : 500 tokens × $100

VWAP = ((100×101 + 150×102 + 500×100)) / ((100+150+500)) = $100.53

Ce calcul peut sembler plus complexe, mais il reflète en réalité plus fidèlement le marché réel. Chainlink Price Feeds est justement basé sur un mécanisme VWAP, ce qui n’est pas une coïncidence.

Analyse comparative : pourquoi le TWAP est dépassé en pratique

Le problème de la latence : le coût de la réactivité

TWAP dépend de données historiques, ce qui le rend intrinsèquement retardé. En période de forte volatilité (événements imprévus ou ventes massives), le prix TWAP peut s’éloigner fortement du prix réel du marché, offrant une opportunité aux attaquants.

Théoriquement, réduire l’intervalle d’échantillonnage pourrait diminuer ce retard, mais cela diminue aussi la sécurité — le coût d’attaque baisse. C’est le dilemme du TWAP : sécurité et précision sont opposées, il est impossible de les optimiser simultanément.

À l’inverse, le VWAP peut s’appuyer sur des données de marché en temps réel, ce qui lui permet de s’adapter rapidement aux changements.

Couverture du marché insuffisante

C’est la faiblesse la plus critique du TWAP.

L’exécution sur la blockchain s’appuie généralement sur les données d’un seul DEX. Dans un écosystème cross-chain, ce problème s’amplifie — un même actif peut être coté sur plusieurs DEX avec une liquidité dispersée. Un attaquant n’a qu’à manipuler la liquidité du DEX le moins liquide pour faire dévier le prix TWAP global. La liquidité fluctue aussi dans le temps : un exchange très liquide aujourd’hui peut devenir inutilisable demain.

Le VWAP, lui, intègre toutes les plateformes centralisées (CEX) et décentralisées (DEX), ainsi que tous les instances de trading de l’actif, offrant une vision globale du marché. Pour manipuler le VWAP, un attaquant doit contrôler une majorité du marché, ce qui devient économiquement irréalisable.

Les risques d’attaques MEV multi-blocs

Sur une blockchain PoS, l’identité des validateurs est généralement connue à l’avance. Un attaquant détenant une quantité suffisante de tokens peut contrôler deux blocs ou plus consécutifs, manipulant ainsi le prix spot dans cette période. Le TWAP ne peut en aucun cas se défendre contre ce type d’attaque multi-blocs.

Diversité d’actifs limitée

Le TWAP basé sur la liquidité on-chain ne peut que donner un prix pour les actifs présents sur la blockchain. Sur Ethereum, par exemple, cela limite aux tokens ERC-20, rendant impossible la valorisation d’actifs cross-chain ou d’actifs du monde réel (RWA).

Le VWAP, lui, n’est pas soumis à cette contrainte : il peut couvrir des actifs natifs cryptographiques, des monnaies fiat, des matières premières ou des actifs synthétiques, offrant une meilleure adaptabilité.

Pourquoi le VWAP est devenu la norme dans l’industrie

Une meilleure résistance à la manipulation

La sécurité du VWAP peut être renforcée en intégrant davantage de sources de données pour réduire le risque de centralisation, en utilisant des fournisseurs de données de haute qualité pour filtrer les fausses transactions ou anomalies, voire en introduisant des incitations économiques cryptographiques. Ces améliorations n’altèrent pas la précision du prix.

Une valorisation globale du marché

En pondérant par le volume, le VWAP reflète le prix réel des marchés mondiaux. Même si un petit exchange est manipulé, son faible volume limite son impact sur le prix global.

Une réactivité accrue

Le VWAP, basé sur des données de marché actualisées, se met à jour fréquemment, ce qui permet une meilleure synchronisation avec le marché et une valorisation plus fidèle des actifs.

Application concrète : du choix à l’exécution

Pour une équipe développant une application DeFi, cette comparaison est directement instructive :

Si le protocole est léger, avec des exigences de sécurité faibles (par exemple, pour des petits échanges sur une seule chaîne), le faible coût du TWAP peut justifier son utilisation. Mais pour des actifs importants, des opérations cross-chain ou des protocoles exigeant une sécurité élevée, le VWAP est presque la seule option rationnelle.

Chainlink Price Feeds, en adoptant le mécanisme VWAP, a pu maintenir la précision même en période de forte volatilité. À septembre 2022, ce réseau a livré plus de 4,2 milliards de prix on-chain, protégeant plus de 1 470 projets et des centaines de milliards de dollars d’actifs.

En résumé : une valorisation précise, fondement du DeFi

Lors du choix d’un mécanisme de tarification, les développeurs doivent peser entre simplicité et sécurité. Le TWAP, malgré sa simplicité, présente des défauts inhérents de latence, de couverture limitée et de faibles capacités anti-manipulation, ce qui en fait une solution peu adaptée à la majorité des environnements de production.

Le mécanisme de tarification basé sur le volume a fait ses preuves comme étant plus robuste et fiable. Avec la maturation de l’écosystème DeFi, l’intégration transparente de prix on-chain de haute qualité est devenue la norme, et non l’option. Choisir le bon algorithme de tarification revient à assurer la sécurité des actifs des utilisateurs et la pérennité du protocole.