L'évolution et la feuille de route des mises à jour d'Ethereum vue depuis l'angle du GameFi
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L'évolution et la feuille de route des mises à jour d'Ethereum vue depuis l'angle du GameFi
En tant que pionnier des jeux sur blockchain, Ethereum a toujours été à la tête du développement de la filière GameFi.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesIntroduction
Récemment, TechFlow reçoit fréquemment des demandes de consultation de la part d'équipes de projets souhaitant savoir sur quelle blockchain déployer leur projet, les différences de performances entre blockchains, leurs écosystèmes respectifs et leur trafic utilisateur, ainsi que l'impact à court et long terme pour leurs projets. Cette année encore a vu l'émergence de plusieurs projets phares lançant leur jeton natif, tels qu’Arbitrum, Sui, ou zkSync dont le lancement est toujours attendu. La demande d'informations fondamentales et d'analyses approfondies sur les blockchains est donc très forte. C’est pourquoi nous avons constitué un groupe de recherche dédié aux blockchains afin de réaliser un panorama complet des blockchains actives et populaires sur le marché.
Nous allons analyser ces blockchains du point de vue des projets GameFi et de leurs utilisateurs, en évaluant précisément leurs performances, leur accessibilité et le niveau de soutien apporté aux projets GameFi.
Premier aperçu
Dans le sillage de l'ère numérique, Ethereum brille comme une étoile parmi les blockchains. Depuis sa création, Ethereum a constamment été à l’avant-garde des technologies blockchain et des contrats intelligents, écrivant de nouvelles pages de l'histoire. En tant que pionnier du jeu blockchain, Ethereum continue d’orienter l’évolution du secteur GameFi. TechFlow vous invite à parcourir ensemble la trajectoire de développement et d’évolution d'Ethereum, explorant comment cet écosystème s'est transformé d'un projet naissant en la plus importante blockchain au monde.
Ethereum continue d’orienter l’évolution du secteur GameFi. TechFlow vous invite à parcourir ensemble la trajectoire de développement et d’évolution d'Ethereum, explorant comment cet écosystème s'est transformé d'un projet naissant en la plus importante blockchain au monde.
I. Origine et historique d’Ethereum
Dès sa naissance, l’histoire d’Ethereum est empreinte de défis, d’innovation et de persévérance.
À la fin 2013, Vitalik Buterin publie le livre blanc d’Ethereum, reprenant certains concepts de Bitcoin tout en ouvrant un nouveau chapitre dans l’histoire de la blockchain. Puis, en 2014, Ethereum lance son ICO, levant en 42 jours l’équivalent de 18 millions de dollars en bitcoins, un événement qui stupéfie toute la communauté blockchain.
Le 30 juillet 2015, Ethereum lance avec succès sa première version, Frontier (Frontière), et propose avant la fin de l’année une norme influente : ERC20.
Mais dès 2016, Ethereum traverse une période de turbulence. En mars 2016, la mise à jour Homestead est lancée, une étape majeure visant à améliorer la stabilité et la sécurité du réseau, marquant l’entrée d’Ethereum dans une phase plus mature. Cette mise à jour améliore la machine virtuelle Ethereum, les outils de développement de contrats intelligents et les protocoles réseau, attirant davantage de développeurs et d’entreprises. Malheureusement, cette embellie ne dure pas. Entre mai et juin 2016, la communauté Ethereum traverse une crise majeure : l’affaire The DAO. The DAO, une organisation autonome décentralisée, voit son contrat intelligent exploité, permettant à un attaquant de voler une grande quantité d’ETH. Cette affaire divise la communauté : certains préconisent un hard fork pour récupérer les fonds, d’autres s’opposent à toute modification de la chaîne. Finalement, le hard fork a lieu, divisant Ethereum en deux blockchains distinctes : Ethereum (ETH) et Ethereum Classic (ETC). Ethereum Classic maintient le principe de non-intervention dans le code, conservant le bloc initial inchangé.
Si 2016 marque la transition d’Ethereum d’un projet débutant vers une plateforme blockchain plus complexe, 2017 est véritablement son moment de prospérité. Début 2017, l’Ethereum Enterprise Alliance (EEA) est créée pour promouvoir l’utilisation d’Ethereum dans le monde de l’entreprise. Cette alliance attire de grands noms comme Microsoft, IBM et Intel, réunissant leurs efforts autour du développement technologique d’Ethereum.
En octobre 2017, Ethereum achève la première phase de la mise à jour Metropolis, baptisée « Metropolis Byzantium ». Cette mise à jour introduit plusieurs améliorations : meilleure protection de la vie privée, renforcement de la sécurité des contrats intelligents et réduction des frais de transaction. Metropolis Byzantium renforce ainsi les fonctionnalités d’Ethereum, préparant le terrain pour les développements futurs.
Parallèlement aux mises à jour du réseau principal, la fièvre des ICO (Offres Initiales de Jetons) envahit le monde blockchain. En 2017, la plateforme de contrats intelligents d’Ethereum devient le choix privilégié pour de nombreux nouveaux projets, qui collectent des fonds via des ICO. Ce boom entraîne une hausse fulgurante du prix d’Ethereum, attirant investisseurs et développeurs. Le prix d’Ethereum passe de quelques dollars début 2017 à plusieurs centaines de dollars fin d’année, plaçant Ethereum sans conteste à la deuxième place du classement des cryptomonnaies par capitalisation boursière. Cependant, ce succès engendre aussi des effets négatifs : congestion croissante des transactions et frais élevés dus à l’explosion du nombre de transactions et de contrats intelligents. Ces problèmes poussent la communauté Ethereum à se pencher sur les questions de montée en charge et d’amélioration des performances, posant ainsi les bases des mises à jour futures.
En 2018, Ethereum fait face à de sérieux défis. Début 2018, Ethereum et d'autres cryptomonnaies connaissent un effondrement massif des prix, provoquant une chute drastique de la valeur d’Ethereum. Cette instabilité affecte fortement les marchés et inquiète les investisseurs. Malgré cet hiver crypto, les mises à jour d’Ethereum se poursuivent : des avancées importantes sont réalisées dans le cadre du projet Ethereum 2.0, notamment la confirmation de la transition du mécanisme de preuve de travail (PoW) vers la preuve d’enjeu (PoS), visant à améliorer l’évolutivité et l’efficacité énergétique. Par ailleurs, avec l’augmentation du volume des transactions, le réseau Ethereum continue d’être confronté à des problèmes de congestion et de frais élevés, suscitant un intérêt accru pour les performances et l’évolutivité du réseau, et stimulant de nombreux débats sur les solutions possibles.
Toujours en 2018, les régulateurs mondiaux commencent à imposer des mesures plus strictes concernant les cryptomonnaies et les ICO. Certains projets ICO sont alors enquêtés ou sanctionnés, incitant l’industrie à se préoccuper davantage de conformité légale. Malgré cette volatilité, 2018 marque aussi l’émergence de l’écosystème de la finance décentralisée (DeFi). Des projets DeFi se développent rapidement sur Ethereum, incluant des bourses décentralisées, des plateformes de prêt et des stablecoins, offrant de nouvelles opportunités et innovations à l’écosystème Ethereum.
2019 est une année d’innovation pour Ethereum. Le projet Ethereum 2.0 connaît des avancées significatives, notamment avec le lancement de la Beacon Chain (chaîne balise), marquant une étape vers un réseau plus évolutif et plus efficace énergétiquement. 2019 est également l’année de l’explosion de l’écosystème DeFi. Un grand nombre de projets DeFi apparaissent sur Ethereum : plateformes de prêt, bourses décentralisées, stablecoins… Ces projets attirent des milliards de dollars d’investissements, impulsant l’innovation dans le domaine financier.
Avec l’essor du DeFi, les autorités commencent à surveiller la conformité des projets sur Ethereum et autres blockchains. Certains projets doivent ainsi adapter leurs pratiques pour respecter les lois, relançant le débat sur l’équilibre entre décentralisation et conformité réglementaire. Les stablecoins sur Ethereum, comme USDT, DAI et USDC, deviennent des actifs clés du monde crypto, assurant stabilité et liquidité aux échanges. 2019 voit aussi l’émergence des jeux blockchain, certains jeux sur Ethereum commençant à attirer un grand nombre d’utilisateurs. Ces jeux utilisent souvent des NFT (jetons non fongibles) pour donner aux joueurs une véritable propriété et une interopérabilité accrue.
Depuis sa création jusqu’à sa maturité et son apogée, Ethereum a traversé des transformations et des défis constants, prouvant pleinement son potentiel immense en tant que plateforme de contrats intelligents. Des premières mises à jour comme Homestead aux hard forks, du délire des ICO aux régulations croissantes, puis à l’émergence du DeFi et des jeux sur chaîne, la communauté Ethereum s’efforce continuellement de faire progresser la technologie, ouvrant des perspectives infinies pour l’avenir de la blockchain. Nous allons maintenant nous pencher plus particulièrement sur l’historique des jeux blockchain sur Ethereum.
II. L’émergence des jeux blockchain sur Ethereum
Pour retracer l’histoire des jeux blockchain, il faut inévitablement commencer par l’écosystème Ethereum. Depuis 2017, une multitude de jeux remarquables ont fleuri sur Ethereum. Nous avons sélectionné quelques projets représentatifs pour discuter de leur histoire et des problèmes rencontrés.
Le premier jeu blockchain qui vient à l’esprit est CryptoKitties, sorti en 2017. Bien qu’il ne soit pas strictement le tout premier jeu blockchain, il est indéniablement le premier à avoir connu un succès phénoménal et à être entré dans le grand public. Il s’agit d’un jeu basé sur la collecte et la reproduction de chats numériques. Ce jeu combine pour la première fois le standard ERC-721, devenant ainsi l’un des premiers projets NFT, chaque chat numérique étant un NFT unique. L’adoption, la reproduction et le commerce de ces chats ont alimenté une vague d’euphorie (FOMO) dans la communauté crypto. Certains chats ont atteint des prix vertigineux, dépassant le million de dollars, impressionnant même les joueurs occasionnels. Le succès de CryptoKitties suscite un vaste intérêt pour les NFT auprès des joueurs et des équipes de projets. Toutefois, la popularité du jeu entraîne congestion des transactions et frais élevés, exposant clairement les limites d’évolutivité du réseau Ethereum.
En 2018, Gods Unchained entre en scène. Il s’agit d’un jeu de cartes sur Ethereum, similaire à Hearthstone, où les joueurs collectionnent, échangent et combattent avec des cartes aux attributs variés. Le jeu utilise des NFT sur Ethereum pour garantir la sécurité des cartes, marquant le début d’une ère florissante entre les jeux blockchain et les jeux de cartes, et inaugurant une période où tout peut devenir « Fi » (Financialisable). Cependant, en raison des limitations du réseau Ethereum, le jeu subit encore des retards de transaction et des frais élevés en période de pic d’utilisation.
Le projet ayant porté les jeux blockchain à leur sommet est incontestablement Axie Infinity. Axie est un jeu de combat et de collection basé sur Ethereum, où les joueurs peuvent gagner des jetons en collectant, élevant et échangeant des créatures virtuelles appelées Axies. Lancé en 2018, le jeu peine à décoller durant le marché baissier, mais connaît une ascension fulgurante en 2021 grâce au marché haussier. Il augmente considérablement sa jouabilité et enthousiasme les joueurs, propulsant la vague des jeux « Play-to-Earn » (P2E). De nombreux guildes de joueurs et studios de farming émergent alors. Au plus fort de sa popularité, Axie Infinity génère plus de 300 millions de dollars de revenus mensuels, dépassant temporairement « Honor of Kings » pour devenir le jeu le plus lucratif au monde. L’essor du modèle P2E marque véritablement l’arrivée de l’ère GameFi, combinant DeFi et NFT pour impulser le développement et l’échange d’actifs de jeux basés sur la blockchain. Outre Axie Infinity, de nombreux jeux similaires apparaissent, tels qu’Alien Worlds, Cryptoblades, Sorare ou Zed Run. Cependant, la congestion du réseau Ethereum et ses frais de transaction élevés rendent l’accès au jeu coûteux, limitant ainsi la participation de certains joueurs.
Un autre courant important des jeux blockchain est celui des jeux « métavers », représentés par Sandbox et Decentraland, qui reposent principalement sur la vente de terrains virtuels. Prenons Decentraland comme exemple : il s’agit d’une plateforme de commerce virtuel basée sur Ethereum, où les utilisateurs peuvent acheter, collectionner et échanger des terrains et biens virtuels. Decentraland utilise les NFT pour garantir la propriété authentique des actifs virtuels. Toutefois, les faibles performances techniques, l’expérience utilisateur médiocre et les limites du réseau Ethereum freinent le développement du jeu. Comme le montre le graphique ci-dessous, le volume et la valeur des transactions de terrains sur Decentraland ont atteint un sommet fin 2021 (environ 34 millions de dollars), puis ont chuté continuellement pour représenter moins de 1 % de ce pic aujourd’hui.
01 Innovations des jeux blockchain sur Ethereum :
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Propriété et rareté :
La technologie blockchain confère aux actifs virtuels des jeux une véritable propriété et rareté. Les joueurs peuvent véritablement posséder et contrôler leurs actifs, dont la quantité disponible est limitée, augmentant ainsi leur valeur et leur capacité d’échange.
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Écosystème économique :
Les jeux blockchain sur Ethereum créent un écosystème économique réel. Les joueurs peuvent obtenir des gains sous forme d’actifs virtuels grâce à leurs efforts dans le jeu, puis les échanger, vendre ou louer à d’autres joueurs. Ce modèle économique offre aux joueurs la possibilité de gagner une valeur réelle et motive davantage le développement du jeu.
02 Problèmes et défis rencontrés par les jeux blockchain sur Ethereum :
Le principal problème d’Ethereum reste son évolutivité. En raison de sa structure, sa capacité d’extension est limitée, entraînant des vitesses de transaction lentes. Le débit restreint conduit à des frais de gaz élevés, surtout lors de la vente groupée de NFT ou de jetons, provoquant fréquemment des « guerres de gaz » qui paralysent le réseau et font grimper instantanément les frais de transaction, nuisant gravement à l’expérience utilisateur.
III. La mise à jour Ethereum 2.0
En avril 2020, Ethereum lance son réseau test ETH2.0, puis officiellement son réseau principal 2.0 en décembre après six mois de tests. Cet événement marque l’entrée dans l’ère Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 constitue une mise à jour majeure du réseau principal 1.0, visant à améliorer les performances, l’évolutivité, la sécurité et la durabilité d’Ethereum, accélérant ainsi son adoption et ses applications.
Pourquoi passer à la version 2.0 ?
01 Problèmes internes : frais élevés et congestion
Comme mentionné précédemment, les frais de gaz élevés, la lenteur de confirmation et l’inefficacité des transactions liées aux jeux blockchain sont des points fréquemment critiqués par les utilisateurs. Bien que certaines équipes aient tenté d’optimiser l’efficacité des transactions et de réduire les frais via des applications externes (comme Flashbots), ces solutions restent insuffisantes face à la demande croissante. Pour résoudre fondamentalement ce problème, il est nécessaire d’intervenir directement au niveau de la structure interne d’Ethereum, en mettant à niveau son architecture de base afin d’obtenir une amélioration essentielle des performances.
02 L’émergence de blockchains concurrentes
Bien qu’Ethereum occupe toujours une position dominante sur le marché des blockchains, de nouveaux venus émergent constamment, surpassant Ethereum en performance et en architecture, érodant ainsi progressivement sa part de marché. Voici un comparatif des principales blockchains avant 2020 (avant la mise à jour 2.0) : Ethereum est désavantagé sur tous les indicateurs (TPS, frais de transaction, efficacité de minage, etc.). Si cette tendance se poursuit, on peut prévoir que, dans un avenir proche, Ethereum pourrait être dépassé en termes de part de marché et de capitalisation.
Des blockchains comme BSC ou Solana, compatibles avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), bénéficient d’écosystèmes étendus et de soutiens financiers puissants (comme Binance ou FTX), profitant naturellement d’un avantage en termes d’utilisateurs et de capitaux, leur permettant de croître rapidement et de capter une partie du trafic d’Ethereum. La congestion et les frais élevés d’Ethereum constituent justement une opportunité idéale pour ces blockchains concurrentes. Tous ces facteurs obligent Ethereum à procéder rapidement à une mise à jour pour conserver sa position de leader.
03 Nouveaux besoins des utilisateurs : sécurité et confidentialité
Depuis sa création, le volume des transactions sur Ethereum a été multiplié par des milliers, passant de quelques milliers par jour à des millions quotidiennement. Cette croissance rapide accompagne un afflux massif de capitaux dans le domaine crypto, attirant davantage d’applications de qualité et d’utilisateurs, dont les exigences en matière de sécurité et de protection de la vie privée ne cessent de croître.
Dans les applications financières, les utilisateurs expriment un besoin fort en matière de confidentialité des adresses. Or, la transparence excessive du monde blockchain devient un frein majeur à son développement. Comment concilier sécurité et protection de la vie privée constitue donc l’un des enjeux clés à résoudre pour l’avenir d’Ethereum.
Contenu principal de la mise à jour
Vous avez probablement entendu parler du « triangle impossible » de la blockchain, composé de la décentralisation, de la sécurité et de l’évolutivité. La mise à jour d’Ethereum 2.0 propose des solutions spécifiques pour chacun de ces trois aspects, formant ainsi le socle central de cette mise à jour.
01 Chaînes shard (Shard Chains) – Résolution du problème d’évolutivité
Les chaînes shard sont un mécanisme architectural capable d’améliorer considérablement l’efficacité des transactions et l’évolutivité d’Ethereum. Dans le dernier schéma de sharding (Sharding 2.0), toutes les ressources du réseau seront divisées en segments distincts. Chaque shard peut être vu comme une nouvelle chaîne, connectée individuellement à la Beacon Chain (chaîne pivot). Ainsi, chaque nœud n’a plus besoin de traiter toutes les transactions, mais seulement celles d’un shard spécifique, et ne doit stocker qu’une petite portion des données. Cela améliore grandement l’efficacité et atténue fortement le problème d’évolutivité.
Le schéma Sharding 2.0 est spécialement conçu pour les solutions Rollup (que nous expliquerons plus en détail dans des articles ultérieurs). Les Rollups prolongent en effet le sharding : tous les calculs et exécutions ont lieu hors chaîne, tandis que la chaîne principale d’Ethereum ne conserve que les données des transactions. La combinaison de sharding des données et de Rollups permet théoriquement à Ethereum de traiter plus de 100 000 transactions par seconde. Les Rollups sont actuellement considérés comme la solution d’évolutivité la plus optimale.
02 Preuve d’enjeu (Proof of Stake) – Résolution du problème de décentralisation
Une autre mise à jour majeure d’Ethereum 2.0 est l’introduction du mécanisme de consensus Proof of Stake (PoS). Ethereum fonctionnait auparavant selon le mécanisme Proof of Work (PoW), nécessitant une consommation massive de puissance de calcul et d’énergie. Le passage de PoW à PoS réduira la consommation énergétique d’Ethereum de plus de 99 %.
Dans le modèle PoW d’Ethereum 1.0, les mineurs obtiennent des ETH en validant et regroupant les transactions. Dans le modèle PoS d’Ethereum 2.0, les utilisateurs deviennent validateurs simplement en misant des ETH. Sous PoW, devenir validateur nécessite l’achat de matériel coûteux et une puissance de calcul suffisante. Avec PoS, le seuil d’entrée est fortement abaissé. Tout utilisateur disposant de 32 ETH peut intégrer le comité des validateurs. La Beacon Chain sélectionne aléatoirement, via un algorithme, les validateurs de blocs et les proposants de blocs. Le proposant regroupe les transactions et soumet un nouveau bloc, tandis que les autres validateurs vérifient ce bloc. Ensemble, ils finalisent le processus de création de bloc. L’abaissement du seuil d’entrée augmente le nombre de nœuds participants, rendant ainsi le réseau plus dispersé et plus décentralisé.
03 Beacon Chain et mécanisme Casper – Résolution du problème de sécurité
L’introduction du sharding et du consensus PoS résout les problèmes d’évolutivité et de décentralisation, mais pose de nouveaux défis en matière de sécurité : risque d’attaque 51 % lié au sharding, attaque de double dépense entre shards, attaque sans enjeu (nothing-at-stake), attaque à long terme ou attaque simple sous PoS. Ethereum compense ces risques grâce à la Beacon Chain et au protocole de consensus Casper.
Pour contrer l’attaque 51 %, la Beacon Chain fournit de l’aléatoire, rendant les validateurs imprévisibles à chaque tour. Après chaque tâche de validation, tous les nœuds sont remélangés et un nouveau comité de validation est sélectionné, empêchant les collusions et renforçant la sécurité. Elle assure également la communication entre shards et enregistre l’état de chaque shard, évitant ainsi les doubles dépenses.
Casper est le protocole de consensus central d’Ethereum 2.0. Il gère les nœuds du système, appliquant des récompenses et des pénalités aux validateurs. Pour devenir validateur, il faut miser des jetons et s’enregistrer auprès de la Beacon Chain. Si un validateur ne remplit pas ses tâches, il risque de perdre ses jetons misés, voire d’être exclu du pool de validation. Ce système oblige les validateurs à agir honnêtement et à respecter les règles, atténuant fortement le risque d’attaque sans enjeu.
L’attaque à long terme consiste à créer une chaîne plus longue que la chaîne principale depuis le bloc génésis, afin de falsifier l’historique des transactions. L’attaque simple vise à créer le plus de blocs possible sur une chaîne secondaire pour dépasser la longueur de la chaîne principale. Après la mise à jour, Ethereum définit le premier bloc de chaque Epoch comme un point de contrôle. Grâce à un système de vote, la chaîne acquiert une finalité, rendant les blocs définitifs et immuables, éliminant ainsi ces types d’attaques.
Feuille de route de la mise à jour ETH2.0
Le fondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, a tracé la feuille de route future d’Ethereum 2.0 en six étapes claires : The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge et The Splurge. Chaque étape correspond à une mise à jour centrée sur un thème et des fonctionnalités spécifiques.
01 The Merge
The Merge marque la transition d’Ethereum vers le système PoS, une étape cruciale vers la réalisation de son objectif : un réseau hautement décentralisé, évolutif, sécurisé et durable. The Merge s’articule autour de deux mises à jour clés : Bellatrix et Paris (propositions EIP-3675 et EIP-4399), fusionnant la couche d’exécution originale d’Ethereum avec sa nouvelle couche de consensus PoS (la Beacon Chain). Cette opération a été finalisée en octobre 2022.
Parmi les changements majeurs de The Merge, notons que les nœuds complets doivent désormais exécuter simultanément un client de couche d’exécution et un client de couche de consensus. Avant The Merge, un seul client gérait toutes les tâches liées aux transactions et blocs. Après The Merge, les clients de chaque couche gèrent séparément leurs réseaux pair-à-pair : le client de consensus traite la diffusion des blocs, les attestations et les pénalités, tandis que le client d’exécution continue de gérer l’exécution des transactions et la maintenance de l’état.
Une autre innovation clé de The Merge est la finalité en un seul slot (Single Slot Finality, SSF). SSF vise à réduire le temps de finalisation
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