Transcription de la conférence de Vitalik Buterin à l'Université technologique de Nanyang : « L’histoire et l’état actuel d’Ethereum »
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Transcription de la conférence de Vitalik Buterin à l'Université technologique de Nanyang : « L’histoire et l’état actuel d’Ethereum »
En repartant de la naissance d'Ethereum, Vitalik raconte progressivement l'histoire, depuis la vision initiale des « contrats intelligents » jusqu'à leur mise en œuvre concrète, en passant par la transformation du « mécanisme de consensus » d'Ethereum. Ces jalons, appelés à être inscrits dans les annales de l'histoire de la blockchain, sont évoqués avec précision par Vitalik lui-même.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesTraduction | fanfan
Production | DeThings
Note du rédacteur : Il s'agit du discours prononcé le 6 septembre par Vitalik Buterin, cofondateur d'Ethereum, à l'Université technologique de Nanyang à Singapour. Contrairement à son intervention du 5 septembre lors de la Semaine blockchain de Corée (KBW), axée sur « les défis et solutions d’Ethereum », ce discours de Vitalik est plus global, intitulé « Le passé et le présent d’Ethereum ». Il retrace depuis la naissance d’Ethereum, en passant par la vision puis la concrétisation des « contrats intelligents », jusqu’au changement de « mécanisme de consensus » — des jalons incontournables dans l’histoire de la blockchain racontés de première main. Surnommé « V Dieu » dans la sphère chinoise des blockchains, il semble toujours apparaître vêtu d’un T-shirt, d’un short et de baskets. À travers plusieurs cycles du monde naissant de la cryptographie, alors que tant d’autres sont montés puis redescendus, ce marcheur n’a jamais cessé d’avancer.
Voici le texte intégral du discours :
La naissance d’Ethereum
Aujourd’hui, je vais revenir sur l’histoire d’Ethereum, depuis ses débuts en 2013 et 2014, sur certaines évolutions qu’a connues le projet depuis cette époque, ainsi que sur la manière dont notre façon de penser certains problèmes a changé par rapport à il y a cinq ou dix ans.
Nous avons publié le livre blanc d’Ethereum en 2014, qui décrit essentiellement notre vision initiale du projet. Mais ce livre blanc n’expliquait pas en détail les idées fondamentales derrière certaines de ces théories. Ethereum est un système décentralisé, similaire à Bitcoin. C’est une blockchain, mais contrairement aux systèmes précédents qui tentaient de ne supporter qu’une seule application, Ethereum permet aux utilisateurs de construire leurs propres applications. Cela signifie que les utilisateurs peuvent écrire leur propre code applicatif, puis le télécharger sur la blockchain, après quoi l’application peut fonctionner directement sur la blockchain.
Au début du livre blanc, j’ai mentionné quelques idées proposées par d’autres personnes, ainsi que l’une des premières idées que j’ai commencé à explorer : émettre ses propres actifs au-dessus de Bitcoin. Aujourd’hui, sur Ethereum, nous avons les jetons ERC-20, mais à l’époque, nous avions les « Colored Coins », une tentative précoce d’émission d’actifs au-dessus de Bitcoin. Ce qui est intéressant, c’est qu’une version spécifique des Colored Coins a récemment été introduite dans le protocole Bitcoin lui-même, donc ils semblent connaître un regain d’intérêt. Mais les Colored Coins ne sont qu’une application. On pouvait s’en servir pour représenter la propriété d’objets physiques, ce qui était alors appelé « propriété intelligente » (smart property). On pouvait aussi posséder d’autres types d’actifs, comme des noms de domaine, et créer un système sur la blockchain pour enregistrer des sites web, des identifiants, suivre les commentaires d’utilisateurs et d’applications, etc.
De la vision aux contrats intelligents concrets
Tout cela peut être implémenté de manière distribuée sur la blockchain. Le concept de contrat intelligent consiste à avoir des programmes informatiques sur la blockchain capables de contrôler directement des actifs numériques. Un actif n’a pas besoin d’être détenu par une personne ; il peut être détenu par un programme. Ce concept de contrat intelligent peut servir à réaliser de nombreuses applications plus complexes. Par exemple, on peut concevoir des marchés prédictifs, des instruments financiers tels que des stablecoins ou des leviers, etc. Toutes ces fonctions peuvent être définies via des contrats intelligents. Il y a aussi le concept de DAO (organisation autonome décentralisée), qui consiste essentiellement à utiliser des contrats intelligents pour implémenter la logique de vote ou de gouvernance d’une organisation entière sur la blockchain, sans dépendre d’un système juridique pour résoudre les conflits internes, et permettant de voter à très faible coût.
Ces concepts liés aux applications existent toujours aujourd’hui et continuent d’évoluer. Nous avions les Colored Coins, maintenant nous avons les jetons ERC-20. Nous avions la propriété intelligente, qui n’a pas beaucoup progressé, mais nous disposons désormais du système de noms de domaine sur chaîne (ENS), que beaucoup utilisent déjà — mon propre blog a été mis en ligne et peut être accessible via ENS. Si vous utilisez un navigateur compatible Ethereum, comme Brave, en tapant simplement eth.link, vous pouvez accéder à l’interface frontale de mon blog.
Ce sont tous des outils utilisables, liés aux contrats intelligents et aux DAO. Des types variés de DAO existent dans le monde entier, utilisant différentes logiques. Bien qu’ils n’aient pas encore été largement adoptés en dehors de l’écosystème, ils existent bel et bien, et certains fonctionnent depuis plusieurs années. Ce sont quelques-unes des applications que nous observons actuellement. Évidemment, d’autres applications sont apparues, certaines m’ayant même surpris, comme les NFT (jetons non fongibles). Mais bon nombre des choses existantes aujourd’hui ressemblent fortement aux idées que nous avions il y a dix ans. Il en va de même pour la recherche sur les mécanismes de consensus. Aujourd’hui, Ethereum est finalement devenu une chaîne reposant sur un mécanisme de preuve d’enjeu (proof of stake). Ce mécanisme a grandement accru la sécurité tout en réduisant la consommation énergétique d’Ethereum de plus de 99,9 %. Ce que nous appelions auparavant « The Merge » (la fusion) a permis de passer d’une consommation équivalant à près de 40 % de celle de Singapour à presque zéro. La transition d’état est donc terminée, mais elle résulte de près de dix ans de travail dans l’écosystème. Les cinq premières années ont été principalement consacrées à la recherche : comprendre la nature de la preuve d’enjeu, explorer diverses options, avant de converger vers une version spécifique et effectivement efficace.
Le passage au mécanisme de consensus
Dans un article de blog daté de 2015, nous avons décrit un mécanisme appelé « proof of stake », visant à encourager les validateurs à envoyer une série de messages exprimant leur confiance en un bloc particulier, afin d’atteindre un consensus plus efficacement. Plus tard, nous avons découvert que notre mécanisme avait de nombreux problèmes : trop complexe, moins efficace que le protocole Casper qui en a découlé. Mais c’était une étape nécessaire dans notre approfondissement du domaine.
En réalité, en 2018, j’ai publié une série de tweets reprenant l’évolution de la recherche sur la preuve d’enjeu, expliquant comment nous étions passés de l’exploration initiale à la chaîne de preuve d’enjeu, puis à l’algorithme final.
Après la phase de recherche, les quatre années suivantes se sont concentrées sur la scalabilité. La scalabilité est cruciale pour Ethereum, car à ce jour, Ethereum ne traite que 10 à 20 transactions par seconde (selon la complexité et la taille des transactions, cela peut varier entre 10 et 50). Ce niveau de scalabilité est très limité. Pour soutenir les systèmes financiers traditionnels, les paiements courants et un réseau mondial, nous aurions besoin de traiter environ 100 000 transactions par seconde. Si seulement 20 transactions sont possibles par seconde, un million de personnes devraient attendre 4 millions de secondes — environ 13 ans — pour exécuter une transaction unique sur Ethereum. Il est donc vital d’améliorer la scalabilité.
Dès le départ, les tentatives d’amélioration de la scalabilité portaient le nom de « sharding » (fragmentation). Ce que nous faisons aujourd’hui reste une forme de sharding, bien que de nombreux aspects aient été redessinés et modifiés depuis. L’idée de base est que les blockchains traditionnelles, comme Bitcoin, exigent que chaque ordinateur du réseau traite chaque transaction, ce qui limite la scalabilité.
Nous avons changé cette conception. Plutôt que chaque nœud traite chaque transaction, chaque nœud n’en traite qu’une petite partie. C’est un peu comme BitTorrent, où les données sont divisées en morceaux et partagées, sans obliger chacun à stocker le fichier entier — ce qui serait trop lourd. Le défi consiste à maintenir un historique tout en conservant un système de consensus permettant d’accorder sur l’ordre des événements, nécessaire pour construire des systèmes financiers. C’est un défi technique. Une des premières idées était donc le sharding : diviser les transactions en groupes distincts, chaque groupe étant géré par ses propres nœuds, indépendamment. C’était une conception très complexe. Depuis, nous avons dû travailler dur pour réduire cette complexité. Nous devions rendre les choses extrêmement simples, car nous savions qu’une spécification prenant deux mois ou deux semaines à rédiger demanderait deux ans de développement, tandis qu’une spécification nécessitant six semaines prendrait six ans. Nous avons donc dû faire de gros efforts pour simplifier, consentir de nombreux sacrifices, et nous sommes finalement arrivés à la structure actuelle.
Progrès techniques et défis d’Ethereum
Un point intéressant concernant les progrès techniques d’Ethereum est que les sujets dont nous parlons aujourd’hui sont très similaires à ceux d’il y a six ans. Voici une diapositive provenant d’une conférence Ethereum, où j’ai décrit certains des principaux problèmes du projet, comme la confidentialité, le consensus, la sécurité des contrats intelligents et la scalabilité. Si vous me demandez, ou à d’autres, quels sont les plus grands défis d’Ethereum, vous obtiendrez essentiellement les mêmes réponses : confidentialité, consensus, sécurité des contrats intelligents et scalabilité.
Ces défis sont les mêmes aujourd’hui qu’il y a six ans, mais ce qui est intéressant, c’est qu’il y a eu des progrès notables depuis 2017. Par exemple, en 2017, la confidentialité était un défi technique pur, centré sur un nouveau type de cryptographie appelé « preuves à connaissance nulle » (zero-knowledge proofs), ou zk-SNARKs. Ces preuves permettent de démontrer certaines propriétés mathématiques sur des données sans divulguer d’informations supplémentaires. Z.cash a été le premier à l’utiliser : une cryptomonnaie privée lancée en 2016 qui exploitait les zk-SNARKs pour assurer la confidentialité. Comment ? Lorsqu’on dépense une pièce dans Z.cash, on ne pointe pas directement vers la pièce dépensée, mais on fournit une preuve qu’on dépense une pièce non utilisée, sans rien révéler d’autre sur cette pièce. On prouve uniquement ce qui est nécessaire pour éviter l’inflation, tandis que toutes les autres informations restent confidentielles.
En 2017, le défi était simplement d’intégrer cette technologie dans Ethereum et de faire fonctionner les zk-SNARKs. Basée sur une théorie mathématique complexe (la cryptographie sur courbes elliptiques), nous avons ajouté des couches appelées « déclarations à connaissance nulle », permettant d’utiliser les zk-SNARKs sur la blockchain. Grâce aux contrats intelligents, on pouvait ainsi créer sur Ethereum des applications offrant la même protection de la vie privée. En 2023, l’état de la technologie est bien plus avancé : bibliothèques zk-SNARKs performantes, environnements de développement, outils, protocoles. Nous disposons d’une longue liste de technologies prometteuses comme Stark, ZK Rollup, Cairo, etc. La confidentialité pourrait devenir un autre goulot d’étranglement, principalement à cause des questions juridiques et de l’acceptation des jetons générés par ces systèmes par le système financier plus large. Par exemple, Tornado Cash a soulevé des problèmes juridiques, vu comme un service de confidentialité sur Ethereum utilisé par des pirates.
Un concept appelé « preuve d’innocence » (proof of innocence) a alors émergé : prouver que vos jetons ont transité par un système de confidentialité sans provenir d’un pirate, sans toutefois révéler complètement leur origine. Une publication scientifique sur ce sujet sortira bientôt. Plusieurs entreprises ont déjà proposé des solutions différentes. Beaucoup de travail reste à faire pour que les utilisateurs de systèmes privés puissent déposer leurs jetons sur des exchanges sans susciter de soupçons excessifs.
Il existe également des travaux sur la vérification des zk-SNARKs visant à réduire le coût de vérification des preuves. L’objectif est de rendre cette vérification moins coûteuse, notamment grâce aux zk-Rollups et aux protocoles d’agrégation. La différence entre 2017 et 2023 est que, si en 2017 nous cherchions à faire fonctionner les briques de base, en 2023 celles-ci fonctionnent déjà, et notre objectif est désormais de les optimiser et de les intégrer plus efficacement au monde réel. Sur la sécurité du consensus, en 2017, nous venions juste de terminer la phase de recherche et commencions le développement. En 2023, Ethereum a complètement basculé vers la preuve d’enjeu. Mais les défis persistent : réduire la complexité du protocole, améliorer sa sécurité, lutter contre la centralisation, faciliter la participation, et simplifier des concepts comme PDS, sans avoir à exécuter des algorithmes complexes pour optimiser les rendements.
En matière de sécurité des contrats intelligents, c’est probablement le domaine où les progrès ont été les plus lents parmi les quatre. En 2017, un an seulement après le piratage du DAO — un contrat intelligent contrôlant un fonds d’investissement de 150 millions de dollars — cet événement marquait encore fortement les esprits. Tout le monde craignait la sécurité, et des efforts massifs ont été faits pour améliorer la sécurité des langages de programmation. En 2023, ces efforts ont porté leurs fruits : la fréquence des attaques a fortement diminué. Quand une attaque survient, c’est généralement parce que le projet est devenu beaucoup plus complexe — 20 fois plus qu’en 2016. Si votre projet actuel n’est pas 20 fois plus complexe qu’en 2016, il est généralement assez sûr. De nombreux systèmes fonctionnent depuis des années sans attaque, ce qui est remarquable. D’autres améliorations ont aussi été apportées.
Quelques mois après l’affaire du DAO, un événement appelé « attaque DOS de Shanghai » s’est produit : un pirate a exploité plusieurs vulnérabilités du protocole Ethereum pour ralentir toute la blockchain. Nous avons publié des correctifs quotidiennement pendant plusieurs mois, sachant que le pirate découvrait chaque jour de nouvelles failles. Après quatre ans de modifications successives, nous avons finalement corrigé ces problèmes. L’EIP 2929 a aussi apporté de nombreuses améliorations à la base de code DeFi. Les spécialistes de l’optimisation du gas ont accompli un travail impressionnant. Globalement, de nombreux problèmes de sécurité ont été résolus silencieusement.
Lors du passage de la preuve de travail à la preuve d’enjeu, un événement majeur s’est produit : « The Merge ». En revanche, côté sécurité, aucun grand événement n’a eu lieu — ce qui est justement le but. Parfois, il faut rappeler que l’absence d’événement est une bonne nouvelle. Je pense donc que des progrès substantiels ont été réalisés, même si des défis persistants demeurent.
En 2017, le sharding n’était qu’une idée. On parlait aussi beaucoup des canaux d’état (state channels) et des agrégateurs, des solutions juridiques de grande ampleur. Vers 2020, tout le monde s’est tourné vers les Rollups. Aujourd’hui, il existe différents types de Rollups : ZK-Rollup, Optimistic Rollup, etc. Ces Rollups commencent à perdre leurs roues stabilisatrices, devenant véritablement décentralisés, faisant un pas important dans cette direction. Cette année, Polygon a aussi franchi une étape majeure. Nous continuons à travailler pour décentraliser davantage ces systèmes, renforcer la sécurité des systèmes de preuve, les rendre plus rapides — réduisant le temps de preuve d’un bloc de 5 heures à 2 minutes, voire potentiellement à 12 secondes.
Bien que nous ayons fait de grands progrès, des problèmes subsistent. Mais sur chaque front, les avancées sont considérables. D’autres travaux sont en cours, comme celui sur les arbres Verkle. Il y a cinq ou six ans, les clients sans état (stateless clients) n’étaient qu’une idée. Aujourd’hui, les arbres Verkle sont un projet majeur, avec des équipes de centaines de personnes et des milliers de lignes de code, réfléchissant activement à leur intégration dans Ethereum. Ils pourraient être opérationnels dans un à deux ans. On travaille aussi à améliorer, maximiser et simplifier la machine virtuelle Ethereum (EVM). L’abstraction des comptes est une direction très importante. Chacun a ses raisons de la soutenir. Pour ma part, je la soutiens car elle offre une grande flexibilité. L’idée est de remplacer les comptes contrôlés par des clés par des comptes contrôlés par des programmes informatiques. Avec un tel compte, l’utilisateur peut définir librement la logique d’approbation des transactions. On peut avoir non pas une clé, mais trois, certaines contrôlées par d’autres personnes. On peut mettre en œuvre une authentification multifacteur, stocker des clés dans des modules matériels sécurisés présents sur les smartphones modernes, utiliser des portefeuilles matériels, ou combiner plusieurs portefeuilles. On peut même utiliser des méthodes complexes comme l’authentification par e-mail, voire utiliser un compte e-mail pour authentifier une adresse Ethereum.
Retour à la réalité et aux usages concrets
Concernant les usages réels, un exemple que je cite souvent est mon voyage en Argentine vers 2021. J’ai été impressionné par le nombre de personnes utilisant réellement Ethereum et la cryptomonnaie. Je me souviens qu’à Noël, la plupart des lieux étaient fermés, alors j’ai cherché un café. Dans le premier café entré, le propriétaire m’a reconnu, m’a dit qu’il avait un portefeuille crypto, et quand je lui ai demandé si je pouvais payer en Ethereum, il a accepté. Mais il n’utilisait pas le réseau principal d’Ethereum, mais Polygon. J’apprécie ce que fait DeFi, car il rend la cryptomonnaie accessible à ceux qui n’ont pas accès aux banques. Sans DeFi, ils n’auraient aucune alternative, et je pense que fournir ces alternatives est positif.
Mais en même temps, je pense que, en tant qu’écosystème, notre objectif doit être de réduire progressivement les points de défaillance uniques. Même la Fondation Ethereum semble d’accord là-dessus. Elle devient de plus en plus décentralisée. Nous travaillons à résoudre ce problème, mais la difficulté est que, pour quelqu’un comme ce cafetier, les moyens de décentralisation véritable n’existent pas. Bien que techniquement possible, la décentralisation n’est pas accessible à ces détenteurs de jetons. Améliorer réellement les choses pour ces utilisateurs représente donc un immense défi.
Finalement, je ne sais pas si nous parviendrons à permettre à ces détenteurs de jetons d’utiliser réellement la chaîne, de bénéficier pleinement des avantages de la décentralisation et de l’accès global sans permission. Pourrons-nous créer un monde où les gens profitent vraiment de toutes les applications que nous imaginons depuis 2013 ? Pourrons-nous transformer ces concepts en applications réellement bénéfiques ?
Les travaux techniques ont suivi une direction assez cohérente, ce qui est intéressant. Les outils ont changé : il y a dix ans, nous n’envisagions même pas ces problèmes, alors qu’aujourd’hui oui. Mais les principes restent les mêmes. Toutefois, je pense qu’il faut désormais davantage se concentrer sur l’adoption concrète. Les solutions relèvent du travail technique, mais sont plus dispersées, réparties à différents niveaux. La Fondation Ethereum, les développeurs principaux et les équipes clientes ne sont plus les seuls à accomplir des travaux cruciaux : les sociétés de portefeuilles, les développeurs d’applications, voire ceux construisant des blockchains d’entreprise, jouent tous un rôle essentiel. C’est quelque chose que les gens ont essayé pendant des années. Mais si on le perçoit comme une couche 3 au-dessus d’Ethereum, cela pourrait devenir viable, offrant réellement les avantages de la décentralisation à ceux qui veulent l’utiliser.
Voilà quelques-uns des plus grands changements observés au cours des dix dernières années : du concept initial au processus progressif de résolution des défis pratiques. C’est un long et lent parcours. J’espère que dans les cinq prochaines années, nous pourrons résoudre la majorité de ces défis.
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