Comprendre Ethereum 2.0, la nouvelle terminologie du réseau Ethereum
Lorsqu’Ethereum a jeté les bases d’un monde de nouvelles possibilités décentralisées ; il a attiré les utilisateurs avec sa prise en charge native des contrats intelligents et des applications décentralisées (DApps). Cependant, son adoption par des millions de personnes consomme beaucoup d’énergie et a entraîné des frais de gaz extrêmement élevés ; une congestion du réseau, de longs délais de transaction et une grande taille de blockchain ; des problèmes qui ne sont pas rares avec la preuve de travail, le mécanisme de consensus utilisé par Ethereum. Mais avant d’entrer dans le vif du sujet, comprenons d’abord ce qu’est Ethereum 2.0.
Découvrez aussi : Quels sont les plus grands influenceurs du monde de la crypto-monnaie
Qu’est-ce qu’Ethereum 2.0 ?
Ethereum 2.0, également connu sous le nom d’Eth2 ou « Serenity », est une mise à niveau de la blockchain Ethereum existante ; elle vise à résoudre structurellement certains de ces problèmes fondamentaux, rendant le réseau plus durable, évolutif et sécurisé. Il y a deux mises à jour clés incluses dans Ethereum 2.0 :
- Basculer les mécanismes de consensus de la preuve de travail (PoW) à la preuve de participation (PoS)
La preuve d’enjeu et la preuve de travail sont connues sous le nom de mécanismes de consensus. Ces mécanismes permettent à tous les ordinateurs d’un réseau cryptographique donné de s’entendre sur les transactions valides.
Le PoS est un mécanisme de consensus dans lequel les transactions sont confirmées par un réseau de validateurs qui « jalonnent » leur ETH ; plutôt que par des mineurs effectuant des calculs de PoW. En s’éloignant du processus PoW à forte intensité de calcul, Ethereum consommera beaucoup moins d’énergie à l’avenir.
- Ajout du sharding
Dans le sharding, la blockchain est séparée en sections, répartissant la charge du réseau. Auparavant, les nœuds devaient traiter l’intégralité de la transaction de la blockchain ; mais avec le sharding, les nœuds ne maintiendront désormais que les transactions de leur fragment.
Depuis le 24 janvier 2022, la fondation Ethereum s’est éloignée de la terminologie Ethereum 2.0 / Eth2 au profit des termes « couche d’exécution » (Eth1) et « couche consensus » (Eth2).
Transition vers la preuve de participation
Le déménagement prévu d’Ethereum intervient à un moment où de nouvelles chaînes de blocs comme Algorand et Solana gagnent en popularité en partie en raison de leurs avantages PoS par rapport à Ethereum. Ces avantages se traduisent souvent par des frais de transaction moins élevés et un délai de finalisation plus rapide (vitesse).
Beaucoup considèrent la preuve de participation et des mécanismes de consensus similaires comme la future norme ; y compris Vitalik Buterin, le fondateur d’Ethereum, qui pense que la plupart des blockchains utiliseront éventuellement la preuve de participation.
Découvrez aussi : Kucoin; un moyen simple et facile pour acheter vos cryptos
En quoi la preuve de participation et la preuve de travail diffèrent-elles ?
Ethereum 1.0 utilise actuellement PoW, initialement lancé par Bitcoin. PoW se compose de mineurs, souvent regroupés en groupes connus sous le nom de pools miniers, en compétition pour résoudre des problèmes mathématiques complexes. Dans ce processus, les mineurs se précipitent pour calculer un hachage qui correspond à la cible actuelle de Bitcoin. Le premier à trouver ce hachage correct met finalement à jour la blockchain avec les transactions nouvellement vérifiées et reçoit le jeton de la chaîne en récompense.
Bien que le PoW soit une méthode de consensus éprouvée et sécurisée ; il est devenu un processus de plus en plus peu pratique et énergivore à mesure que les réseaux de blockchain évoluent. Les réseaux compatibles avec les contrats intelligents comme Ethereum peuvent générer un volume de transactions important. La validation de ces transactions à l’aide de PoW nécessite une immense puissance de calcul.
PoS résout ce problème en remplaçant le minage par un mécanisme de jalonnement qui oblige les validateurs à déposer un montant défini du jeton de la chaîne en garantie afin de participer en tant que validateur au réseau. Contrairement au PoW, le PoS nécessite beaucoup moins de puissance de calcul, car au lieu de se concurrencer tous à la fois, un validateur est choisi au hasard.
Lorsqu’un validateur est choisi, il obtient le droit d’écrire dans la blockchain ; et cette information est ensuite validée par le reste du réseau dans un processus appelé attestation. En retour, les validateurs sont récompensés par le jeton de la chaîne. Si un validateur choisi propose un bloc incorrect ou malveillant, il perd sa participation dans un processus connu sous le nom de slashing. Pour exécuter un nœud de validation sur Ethereum 2.0, il faut miser un minimum de 32 ETH.
Qu’est-ce que le sharding ?
Le sharding, un concept courant en informatique, est l’idée de diviser une base de données pour répartir la charge. Pour Ethereum, cela signifiera diviser le réseau en 64 chaînes appelées « fragments ». Semblable au réseau principal Ethereum actuel, chaque fragment contiendra éventuellement son propre ensemble de soldes de compte et de contrats intelligents.
En séparant la blockchain en plusieurs parties ; les validateurs ne seront plus responsables du traitement de chaque transaction diffusée sur le réseau Ethereum. Les validateurs vérifieront plutôt les nouveaux blocs sur leur propre fragment ; ce qu’un « comité » (128 validateurs sélectionnés au hasard) confirmera ensuite sur la chaîne Ethereum principale. Une fois qu’un bloc de fragments a suffisamment d’attestations, un « lien croisé » est créé avec la chaîne Beacon pour confirmer les transactions pour l’ensemble du réseau.
La chaîne Beacon est le principal mécanisme de coordination des fragments. Il est chargé de relayer les informations d’état des fragments vers et depuis d’autres fragments, ainsi que de gérer le processus de validation. La chaîne de balises générera des nombres aléatoires pour attribuer des jalons pour valider les chaînes de fragments.
Comment cela affectera-t-il la durabilité ?
Étant donné que le PoS repose sur le jalonnement de devises plutôt que sur la puissance de calcul comme le PoW ; il consomme beaucoup moins d’énergie. Il s’agit d’une amélioration importante pour Ethereum. L’équipe de développement d’Ethereum estime que cette transition pourrait réduire la consommation d’énergie de 99,95 %.
Découvrez aussi : Binance, la première plateforme de cryptos au monde
Comment cela affectera-t-il l’évolutivité ?
Outre les avantages énergétiques, le PoS et le sharding augmenteront considérablement la capacité d’Ethereum.
Actuellement, le réseau Ethereum ne peut prendre en charge que 15 transactions/seconde. Avec des millions d’utilisateurs qui se joignent et de nouvelles applications lancées quotidiennement, cette limite de transaction a considérablement limité l’utilité d’Ethereum. De plus, les mécanismes de consensus actuels exigent que chaque nœud contienne l’intégralité des données du réseau, qui a déjà dépassé 1 To. Au fur et à mesure que le réseau évolue ; ces besoins croissants en espace disque ne sont pas durables et limitent qui peut exécuter un nœud.
Avec PoS, l’exécution d’un nœud ne nécessitera pas d’investissements aussi importants en matériel et en énergie, et ces coûts n’augmenteront pas avec la taille du réseau.
De plus, l’ajout du sharding finira par décongestionner le réseau ; car davantage de transactions peuvent être traitées simultanément et les besoins en stockage diminuent. Selon l’équipe de développement d’Ethereum, ces changements peuvent entraîner un débit de 100 000 transactions/seconde.
Comment cela affectera-t-il la sécurité ?
Un autre avantage du PoS est qu’il augmentera la décentralisation et améliorera la sécurité. Les exigences matérielles seront inférieures, abaissant ainsi la barrière à l’entrée pour plus de nœuds dans le réseau. Suite à la mise à niveau, Ethereum aura au moins 16 384 validateurs par rapport aux 2 700 actuels.
Le passage au PoS décourage également les attaques potentielles. Premièrement, une tentative d’attaque par des validateurs pourrait entraîner la destruction par le protocole de l’ETH jalonné par les validateurs, connu sous le nom de slashing. Deuxièmement, des attaques telles qu’une attaque à 51% ou une attaque Sybil obligeraient désormais les attaquants à détenir 51% de l’ETH jalonné plutôt que de contrôler 51% de la puissance minière du réseau. Non seulement, il s’agit d’un montant irréaliste (~ 15 milliards USD à ce jour) ; mais cela conduirait probablement à une dévaluation significative de l’ETH, décourageant une telle attaque.
Découvrez aussi : Notre avis sur SwissBorg
Où en sommes-nous dans la chronologie de développement d’Eth 2.0 ?
Avant la mise à niveau
En 2015, Vitalik Buterin a reconnu la nécessité d’une mise à niveau du PoS. Non seulement Ethereum 2.0 est une mise à niveau importante pour la plate-forme ; mais il répond également à la vision tant attendue de Buterin pour Ethereum et à laquelle l’équipe principale de la Fondation Ethereum travaille depuis de nombreuses années.
«Vous pouvez considérer Ethereum 1.0 comme un prototype. Nous devions publier quelque chose dont nous savions qu’il ne serait pas évolutif pour prouver que vous pouviez créer des applications décentralisées. » — Joe Lubin, co-fondateur d’Ethereum.
La chaîne des balises
Le 1er décembre 2020, la chaîne Beacon, la première partie de la mise à niveau Ethereum 2.0, a été mise en ligne. À l’heure actuelle, la chaîne Beacon et le réseau principal Ethereum existent en tant que chaînes parallèles et rien n’a changé dans la façon dont nous utilisons la chaîne Ethereum d’origine.
La mise à jour Beacon Chain introduit PoS à Ethereum. Les utilisateurs peuvent désormais utiliser des contrats de dépôt pour transférer leur ETH du réseau principal vers la chaîne Beacon ; leur permettant de jalonner leur ETH et de sécuriser davantage la chaîne Beacon. Cependant, les retraits ne seront pas possibles tant que le réseau principal d’Ethereum ne sera pas « arrimé » à la chaîne Beacon dans la prochaine mise à jour connue sous le nom de « Fusion ». Cela signifie que les personnes qui jalonnent leur ETH devront attendre un peu pour récolter leurs fruits. Actuellement, il y a environ 10 millions d’ETH jalonnés sur une offre totale d’environ 120 millions.
Initialement, les validateurs ajouteront de nouveaux blocs uniquement à la chaîne Beacon. Mais une fois la «fusion» effectuée, ces validateurs commenceront à contribuer des blocs au réseau principal Ethereum.
Lors de la configuration du point de vente, la chaîne Beacon fournit l’infrastructure nécessaire pour que le sharding se produise. Finalement, la Beacon Chain sera chargée d’attribuer au hasard les validateurs de la chaîne de fragments ; ce qui est nécessaire pour fournir un partitionnement sécurisé. Le sharding est configuré pour être ajouté dans la mise à niveau après la « fusion ».
La fusion
Initialement prévue pour Q4’21, la fusion est désormais prévue pour Q2’22. Une fois terminé, Ethereum Mainnet deviendra un fragment au sein de la Beacon Chain et PoS deviendra le mécanisme de consensus officiel. Le fragment Ethereum Mainnet utilisera PoS, mettant fin à la fois au PoW et à l’exploitation minière pour Ethereum.
En ajoutant le Mainnet, ce nouveau PoS Ethereum contiendra désormais la possibilité d’exécuter des contrats intelligents et aura tout l’historique et l’état d’Ethereum.
Il est important de noter que des fonctionnalités telles que le retrait d’ETH jalonnés ne seront pas immédiatement prises en charge après la fusion. Ceux-ci devraient plutôt être lancés dans le premier hard fork qui suit.
Découvrez aussi : la meilleure communauté de trading francophone
Les chaînes de fragments
Attendues en 2023, les chaînes de fragments seront disponibles en deux mises à jour.
1. Version 1 : Disponibilité des données
Les chaînes de fragments ne fourniront initialement que des données supplémentaires au réseau Ethereum, ajoutant 63 nouvelles chaînes (64 au total). Au lancement, ils ne prendront pas en charge les transactions ou les contrats intelligents. Cependant, ces chaînes ajoutées, ainsi que les cumuls, amélioreront considérablement la capacité de transaction et réduiront les frais de gaz, ouvrant la voie à des dizaines de milliers de transactions par seconde.
Les cumuls sont une solution de couche 2 qui exécute des transactions à partir de la chaîne Ethereum principale (couche 1) ; puis publie les données de transaction terminées sur la couche 1. Ce processus de « cumul » des transactions en une seule transaction hors chaîne présente des avantages significatifs en matière d’évolutivité.
2. Version 2 : exécution de code
La dernière partie de la mise à niveau rendra les fragments plus similaires au réseau principal Ethereum actuel ; leur permettant de traiter les transactions et d’exécuter des contrats intelligents. Les fragments pourront également communiquer, permettant des transactions entre fragments.
La nécessité de cette étape est débattue au sein de la communauté Ethereum. Beaucoup considèrent que l’augmentation des transactions par seconde fournie dans la « Version 1 : Disponibilité des données » est suffisante, et donc pas besoin de fragments « plus intelligents ».
Reste à savoir dans quelle mesure des fragments d’exécution seront nécessaires pour accélérer la livraison.
Implications plus larges d’Ethereum 2.0
Une fois Ethereum 2.0 réalisé, il se peut qu’Ethereum résolve bon nombre des goulots d’étranglement auxquels est confronté l’écosystème global de sa blockchain. Les prix du gaz au moment de la rédaction dépassent facilement 80 Gwei (~ 30 $) ; ce qui rend les transferts de petites quantités peu pratiques et limite donc le bassin d’utilisateurs. De plus, cette congestion entraîne de longs délais de transaction, prenant dans de nombreux cas des heures ; ce qui limite encore l’utilité actuelle d’Ethereum.
Avec les nouvelles avancées d’Ethereum 2.0 en matière de durabilité, d’évolutivité et de sécurité, bon nombre de ces goulots d’étranglement seront améliorés, ouvrant la voie à une plus grande adoption et à des cas d’utilisation d’Ethereum.
Alors que l’espace Web3 dans son ensemble bénéficiera sûrement des améliorations techniques apportées par la mise à niveau ; certains domaines de DeFi tels que les prêts et l’agriculture de rendement pourraient voir une concurrence accrue ; car le jalonnement pourrait devenir une alternative à ces tactiques d’investissement. Cependant, il s’agit probablement d’une préoccupation inutile, du moins à court terme, car les rendements DeFi dépassent généralement les récompenses de jalonnement Eth2.
Combien de temps il faudra aux DApps pour passer à cette nouvelle technologie reste une question ouverte. Jack O’Holleran, PDG de Skale Labs – créateurs du réseau Skale – suggère que la plupart des DApps attendront la fusion et feront probablement la transition quelque temps après « à leur guise ». Et bien que l’on ne sache toujours pas exactement quand Ethereum 2.0 sera terminé ou pleinement adopté; il est clair qu’une fois terminé, il offrira un potentiel d’améliorations radicales à l’ensemble de l’écosystème.
Découvrez aussi : Tout sur la crypto Dogecoin
