Tout comprendre sur le Merge, la Surge, le Verge, le Purge et le Splurge d'Ethereum en un seul article
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Tout comprendre sur le Merge, la Surge, le Verge, le Purge et le Splurge d'Ethereum en un seul article
Le passage d'Ethereum des shardings d'exécution à une feuille de route centrée sur les Rollup est une étape clé pour l'extension de la blockchain à un prochain milliard d'utilisateurs.
Dédié à des analyses Web3 approfondies
Rédaction : Alec, volt capital
Traduction : TechFlow intern
Le « Merge », c’est-à-dire la transition d’Ethereum vers un réseau PoS, devrait avoir lieu sur le réseau principal avant la fin du mois de septembre. Son objectif est de libérer massivement l'accessibilité de la blockchain. La migration d’Ethereum d’un modèle basé sur les sharding d’exécution vers une feuille de route centrée sur les Rollup constitue une étape clé pour l’extension de la blockchain à destination du prochain milliard d’utilisateurs.
Feuille de route centrée sur les Rollup
Le plan initial d’Ethereum 2.0 (désormais abandonné) consistait à atteindre l’évolutivité en divisant le réseau principal en 64 fragments, chacun disposant de ses propres mineurs/vérificateurs indépendants.
En raison de l’essor et de l’adoption des Rollup, combinés à la complexité des sharding d’exécution, la feuille de route initiale axée sur les sharding d’exécution a été abandonnée au profit d’une approche basée sur le fractionnement des données. L’équipe d’Ethereum considère désormais que l’extension de la blockchain pour répondre aux besoins mondiaux s’effectuera via les Rollup. Ainsi, après le Merge, Ethereum aura pour vocation de devenir une couche robuste de règlement et de disponibilité des données, dont les Rollup tireront leur sécurité.
La Beacon Chain (The Merge)
Contrairement à une idée reçue, le but du Merge n’est pas de réduire les coûts de transaction, mais de transformer Ethereum en une couche d’infrastructure fondamentale solide destinée aux Rollup.
Le premier pilier essentiel pour atteindre cet objectif est la Beacon Chain. Celle-ci fait passer Ethereum de son ancien système PoW à un système PoS, dans lequel les validateurs doivent déposer une garantie pour produire des blocs, et dont la mise est confisquée en cas de comportement malhonnête.
Le transfert du système de consensus vers PoS (preuve d’enjeu) introduit la figure du validateur comme primitive fondamentale, renforçant ainsi le consensus du réseau et ouvrant la voie à une couche efficace de disponibilité des données au niveau du protocole. Les validateurs, innovation majeure apportée par la Beacon Chain, sont désignés aléatoirement par celle-ci pour voter sur les blocs et former le consensus.
Les votes sont appelés attestations. En examinant simplement les votes des validateurs, il devient facile de vérifier l’état de la Beacon Chain, ce qui minimise au maximum la taille des blocs et la croissance des données comparé à une validation par un seul vérificateur.
L’introduction des validateurs renforce également le consensus, car il faut un nombre relativement élevé de validateurs pour conspirer à créer un fork. De plus, l’ensemble des validateurs est régulièrement mélangé, rendant très difficile pour des validateurs malveillants de coordonner une attaque en temps voulu.
Consensus et MEV (The Splurge)
Vitalik estime que la finalité de toutes les blockchains sera une production centralisée de blocs associée à une validation décentralisée des blocs.
Étant donné que les blocs d’Ethereum post-sharding seront extrêmement denses en données, la demande en termes de disponibilité des données sera très élevée, rendant nécessaire une production centralisée des blocs. Parallèlement, il doit exister un moyen de maintenir une validation décentralisée.
Après le Merge, Ethereum mettra en œuvre une séparation entre le proposant et le constructeur (Proposal-Builder Separation) au niveau de la couche de consensus. Un nouveau rôle, celui du constructeur, consiste à construire les blocs Ethereum et à les soumettre au proposant. Puisque les informations transmises au proposant sont dépouillées du contenu des transactions, cela élimine la possibilité pour les validateurs d’effectuer des transactions en priorité (front-running).
En outre, dans un marché efficace, l’introduction d’un marché de l’espace-bloc incite les constructeurs à enchérir jusqu’à la valeur totale du MEV extrait, permettant ainsi à l’ensemble des validateurs de capter la majeure partie de la récompense liée au MEV.
Le sharding renforce aussi la sécurité héritée par les Rollup depuis Ethereum.
En améliorant l’infrastructure de base grâce à une intégration étroite entre disponibilité des données, consensus et couche de règlement, on permet aux Rollup d’utiliser des solutions natives de disponibilité des données, tout en abandonnant les hypothèses de sécurité basées sur la vérification. Cette architecture supprime les risques liés à la gouvernance et aux contrats intelligents en autorisant le déploiement complet d’un Rollup directement au sein du protocole.
Les Rollup intégrés au protocole offrent plusieurs avantages : suppression du coût fixe en gaz par bloc actuellement imposé aux Rollup basés sur contrat intelligent ; suppression du besoin pour les validateurs de réexécuter les transactions afin de valider un bloc, grâce à la dissociation du calcul et du consensus.
Sharding (The Surge)
Bien que l’objectif initial de la séparation entre proposant et constructeur soit d’atténuer les externalités du MEV et les forces de centralisation, l’équipe principale d’Ethereum a réalisé qu’elle pouvait également servir à atteindre les objectifs du sharding des données.
L’innovation majeure de Danksharding, nommé d’après le contributeur principal Dankrad Feist, est un marché de frais fusionné — contrairement aux sharding traditionnels avec un nombre fixe de fragments, chacun ayant ses propres blocs et proposeurs. Le proposant est un ensemble de validateurs choisis aléatoirement qui effectuent un échantillonnage de la disponibilité des données de la blockchain.
Cela garantit la disponibilité des données pour les clients légers de manière décentralisée, ce qui serait impossible à réaliser par une vérification unique compte tenu du volume massif de données dans les blocs post-Merge. Puisque les nœuds de consensus effectuent eux-mêmes un échantillonnage de disponibilité des données, ce modèle unifie les couches de règlement, de consensus et de disponibilité des données.
La couche unifiée de règlement et de disponibilité des données débloque, grâce aux preuves d’efficacité, des fonctionnalités passionnantes pour les Rollup : les ZK Rollup peuvent désormais effectuer des appels synchrones avec la couche d’exécution d’Ethereum. Cela améliore et renforce les bases des L2, telles que la liquidité distribuée et l’évolutivité, créant ainsi les conditions nécessaires pour développer sur les ZK Rollup la prochaine génération d’applications décentralisées innovantes.
Proto-Danksharding
Bien que cela ait de fortes implications positives pour l’avenir d’Ethereum, Danksharding ne sera pas immédiatement pleinement opérationnel après le Merge. Proto-Danksharding (EIP-4844) est une version préliminaire de Danksharding, prévue pour être publiée avant sa mise en œuvre complète.
Actuellement, les Rollup utilisent le Calldata pour publier les données de transaction sur Ethereum, entraînant des frais de gaz élevés. Dans l’avenir du sharding, les Rollup utiliseront des « blobs », permettant ainsi aux utilisateurs d’économiser les frais de gaz liés à l’exécution EVM.
The Verge & The Purge
L’état d’Ethereum et son stockage constituent également un point important. L’état en constante augmentation pourrait nuire à la décentralisation, car les validateurs doivent pouvoir accomplir leurs tâches sur du matériel grand public.
L’état de la blockchain doit être stocké en RAM ou sur SSD. Toutefois, le stockage historique, c’est-à-dire les données sur lesquelles Ethereum a déjà atteint un consensus, peut être conservé sur des disques durs HDD peu coûteux.
L’objectif principal de la feuille de route post-Merge d’Ethereum est de minimiser les hypothèses de confiance et de fournir une évolutivité native intégrée au protocole. La couche de base d’Ethereum porte tout un écosystème d’applications décentralisées, et promet de transformer fondamentalement notre façon de penser l’identité, le stockage, la recherche, la réputation et la confidentialité à l’ère numérique.
Les mises à niveau améliorent également la couche applicative d’Ethereum, en offrant une infrastructure hautement sécurisée et puissante permettant d’étendre ces cas d’usage à l’échelle mondiale, au bénéfice des utilisateurs et des développeurs. La vision d’Ethereum est de concrétiser un futur numérique à l’échelle mondiale, et le Merge constitue la première étape vers cette réalisation.
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