Tout comprendre sur les améliorations apportées par la mise à niveau de Cancún à Ethereum
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Tout comprendre sur les améliorations apportées par la mise à niveau de Cancún à Ethereum
Ethereum sera-t-il plus accessible après la mise à niveau de Cancun ?
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Xiyu, ChainCatcher
Édition : Marco, ChainCatcher
La mise à niveau de Cancun (Dencun) est sans doute l'événement le plus attendu sur le réseau Ethereum en 2024, et constitue la première grande mise à jour depuis le déploiement de Shanghai (Shapella) l'année dernière. Elle devrait être activée fin février.
Selon un article du blog officiel d'Ethereum daté du 24 janvier, la mise à niveau de Cancun a été activée sur le réseau test Goerli le 17 janvier, avec des activations prévues sur les réseaux Sepolia et Holesky respectivement les 30 janvier et 7 février.
Une fois que la mise à niveau Dencun aura été validée avec succès sur ces trois réseaux tests, elle sera déployée sur le réseau principal d'Ethereum, probablement vers la fin du mois de février.
Chaque mise à jour d’Ethereum ouvre la porte à de nombreuses opportunités, ce qui fait du suivi des mises à jour une priorité absolue pour la communauté crypto. En septembre 2022, la fusion d'Ethereum a marqué la transition du PoW au PoS, transformant ETH en actif déflationnaire. En mai dernier, grâce à la mise à niveau de Shanghai, les utilisateurs ont pu retirer leurs ETH mis en jeu. Dans les mois précédant cette mise à jour, les actifs liés au staking comme Lido ou SSV Network ont connu une forte hausse.
Alors, qu'est-ce que la mise à niveau de Cancun ? Quelles performances d'Ethereum seront modifiées ? Que signifie la proposition EIP-4844 ? Quels projets et secteurs bénéficieront de cette mise à jour ? Quelles sont les opportunités commerciales potentielles ?
Qu’est-ce que la mise à niveau de Cancun ?
Le nom complet de la mise à niveau est « Cancun-Deneb », une combinaison des deux mises à jour Cancun et Deneb, abrégée en anglais par « Dencun ». Le terme chinois « mise à niveau de Cancun » ne représente que la première partie (Cancun), omettant Deneb. Le nom complet est donc « mise à niveau Cancun-Deneb ».
Chaque mise à niveau d'Ethereum porte le nom correspondant à une couche spécifique du réseau. La mise à niveau de Cancun vise à améliorer la performance de la couche d'exécution, tandis que celle de Deneb se concentre sur la couche de consensus.
Pour mieux comprendre ces concepts, il convient d’abord de rappeler l’architecture actuelle d’Ethereum.
Avant la fusion, le réseau Ethereum était composé principalement de deux parties distinctes : la couche d’exécution et la couche de consensus.
La couche d'exécution gère l'exécution logique des contrats intelligents — c’est là que s’effectuent les calculs transactionnels. C’était l’ancien réseau principal d’Ethereum, également appelé « Ethereum 1.0 ». Elle maintient aussi l’état du réseau et exécute le code de la machine virtuelle Ethereum (EVM).
Les mises à niveau de la couche d’exécution portent le nom des villes ayant accueilli Devcon : Berlin → Londres → Shanghai → Cancun → Prague → Osaka → Bogota.
La couche de consensus garantit que toutes les transactions et contrats intelligents soient validés via le mécanisme de preuve d’enjeu (PoS), permettant aux nœuds et clients de parvenir à un accord commun sur l’état du réseau. Il s’agit de la chaîne Beacon créée avant la fusion, également appelée « Ethereum 2.0 ».
Chaque mise à niveau de la couche de consensus reçoit le nom d’une étoile, choisi selon l’ordre alphabétique : Altair → Bellatrix → Capella → Deneb → Electra → (F) inconnu.
Après la fusion, les couches d’exécution et de consensus fonctionnent en parallèle, communiquant via une interface API appelée Engine API. Cette API permet au client d’exécution de demander des informations de bloc au client de consensus, et inversement, au client de consensus d’envoyer de nouveaux blocs ou de demander une preuve de validité d’exécution (Execution Validity Proof).
La mise à niveau de la couche d’exécution est nommée « Cancun », celle de la couche de consensus « Deneb ». Ainsi, l’ensemble s’appelle « Cancun-Deneb ». Bien que techniquement distinctes, ces deux mises à jour seront déployées simultanément, d’où l’utilisation du néologisme « Dencun » pour désigner cette mise à jour combinée.
Réduction drastique du coût du stockage des données sur la blockchain
La mise à niveau de Cancun suit celle de Shanghai et constitue une nouvelle étape dans l’évolution du réseau principal d’Ethereum. Son objectif est de résoudre les problèmes récurrents de faible performance, de frais élevés et de congestion du réseau, en améliorant la capacité d’extension, augmentant le TPS de la chaîne principale, réduisant les frais de gaz pour les utilisateurs, tout en renforçant la scalabilité, la sécurité et les performances globales du réseau.
Le nom même de la mise à niveau Dencun indique que celle-ci visera principalement à améliorer et optimiser divers aspects du réseau Ethereum : les contrats intelligents et l’EVM au niveau de la couche d’exécution, ainsi que la cohérence des données et l’alignement d’état au niveau de la couche de consensus. Pour cette mise à jour, plusieurs propositions d’amélioration (EIPs) ont été soumises par la communauté, dont six ont été sélectionnées après discussion, tests et vote.
Parmi elles, l’EIP-4844 est au cœur de la mise à jour de Cancun. Aussi appelée « proto-danksharding », cette proposition constitue une version initiale de la solution d’extension Danksharding par fragments (sharding), servant de solution temporaire de mise à l’échelle.
En permettant un stockage et un accès temporaire hors chaîne aux données, cette mise à jour réduit considérablement le coût en gaz pour publier les données des Layer2 sur le réseau principal d’Ethereum, notamment pour les solutions Rollup. Ces coûts pourraient être divisés par plus de 1 000, entraînant une baisse proportionnelle des frais payés par les utilisateurs.
L’EIP-4844 introduit un nouveau type de transaction appelé « Blob », un format de données conçu pour étendre Ethereum. Les Blobs transportent des données provenant des Layer2, distinctes des données natives Calldata générées directement sur la chaîne principale (Layer1). Les données des Blobs sont téléchargées et stockées uniquement par la couche de consensus d’Ethereum, mais ne peuvent pas être accessibles à l’EVM pour exécution. De plus, ces données ont une durée limitée d’environ 18 jours.
Le Blob constitue un stockage temporaire externe, sans véritable enregistrement permanent des données des Layer2 sur la chaîne principale, et expire périodiquement, ce qui réduit fortement les coûts de stockage.
En termes simples, le Blob crée un canal dédié entre les réseaux Layer2 et la chaîne principale d’Ethereum, permettant le transfert, le stockage et la vérification des données des Layer2, avec des frais de gaz et des coûts de stockage spécifiques, indépendants de l’activité générale du réseau Ethereum.
L’objectif principal de l’EIP-4844 est de réduire les frais de gaz des Layer2 en utilisant ce nouveau format de données (Blob), facilitant ainsi la transition vers un sharding complet, car toutes les mises à jour futures s’effectueront désormais uniquement au niveau de la couche de consensus.
Du point de vue de l’architecture produit, l’EIP-4844 marque la première fois où Ethereum construit une couche de données dédiée aux Layer2, posant les bases du futur sharding Danksharding.
Sur le plan économique, l’EIP-4844 introduit un nouveau marché tarifaire spécifique aux Blobs, représentant le premier pas d’Ethereum vers un modèle économique multidimensionnel.
Du point de vue utilisateur, la perception la plus immédiate sera une baisse drastique des frais sur les Layer2, ce qui jettera les bases d’un essor des applications construites sur ces réseaux.
Comme l’a souligné Eli Ben-Sasson, cofondateur de StarkWare, cette mise à jour réduira significativement le coût de disponibilité des données pour tous les Layer2.
Quelles autres performances du réseau Ethereum seront améliorées par la mise à niveau de Cancun ?
Outre l’EIP-4844, qui réduit le coût de publication des données Rollup, d'autres propositions améliorent l’efficacité de l’EVM (EIP-6780 et EIP-5656), l’expérience de staking (EIP-7044), ou encore la communication entre les couches de consensus et d’exécution (EIP-4788), ainsi que le coût de stockage (EIP-1153).
Au niveau de l’EVM (couche d’exécution), les EIP-6780 et EIP-5656 améliorent respectivement la sécurité et l’efficacité des contrats intelligents en modifiant certaines fonctions de code.
L’EIP-6780 modifie le comportement du code opérationnel SELFDESTRUCT, en limitant son exécution à certaines conditions, renforçant ainsi la sécurité des contrats intelligents.
SELFDESTRUCT, ou « auto-destruction », permet à un contrat intelligent de supprimer automatiquement son propre code du registre. Lorsqu’il est exécuté, les fonds restants sont envoyés à une adresse cible, tandis que l’état de stockage et le code sont effacés. Bien que utile en cas d’urgence pour les développeurs, cette fonction peut être exploitée malicieusement.
L’EIP-6780 vise à limiter les risques associés à SELFDESTRUCT. Par exemple, le contrat ne pourra s’autodétruire que si l’appel est fait directement par son propriétaire, qui recevra alors les fonds restants.
L’EIP-5656 apporte une amélioration mineure mais efficace au code de l’EVM en introduisant un nouvel opcode appelé MCOPY, optimisant le processus de copie des données en mémoire pendant l’exécution des contrats. MCOPY simplifie les instructions de traitement des données dans l’EVM, améliorant l’efficacité du déplacement des données et réduisant les frais de gaz associés.
Dans l’architecture actuelle de l’EVM, la copie de grands segments de données nécessite de nombreuses instructions inefficaces et coûteuses. Avec l’EIP-5656, copier 256 octets de mémoire ne coûte plus que 27 gas, contre 96 auparavant, soit une réduction d’environ 75 %.
Des opérations mémoire plus rapides signifient des contrats exécutés plus rapidement, offrant un avantage aux développeurs manipulant de grandes structures de données ou effectuant des opérations complexes.
Bien que les EIP-5656 et EIP-6780 ne changent pas la direction globale d’Ethereum, ils améliorent l’efficacité des développeurs et réduisent les vulnérabilités grâce à des modifications ou ajouts d’opcodes dans l’EVM.
Du côté de la couche de consensus, les propositions EIP-7044 et EIP-7045 visent à améliorer la sécurité et le processus de validation et de staking.
L’EIP-7044 vise à simplifier et améliorer le mécanisme de sortie du staking, en assurant que les demandes de retrait volontaire signées avant la mise à niveau Capella (Shanghai) restent valables indéfiniment.
Actuellement, la majorité du marché du staking repose sur le staking délégué : les utilisateurs confient 32 ETH (ou un multiple) à un opérateur de validateur, qui gère les aspects techniques. Pour sortir du staking, l'utilisateur doit signer une « demande de sortie volontaire » avec sa clé privée. Or, ces signatures ne sont valables que pendant deux mises à niveau. Après Deneb, elles expireront. Sans modification, les utilisateurs devraient suivre les nouvelles règles imposées par les opérateurs.
L’EIP-7045 étend la plage d’inclusion des attestations dans les blocs, réduisant ainsi le temps de confirmation des blocs et la latence pour les utilisateurs.
Par ailleurs, l’EIP-4788 résout les problèmes de communication entre les couches d’exécution et de consensus, tandis que l’EIP-1153 vise à réduire les coûts de stockage des données.
L’EIP-4788 améliore l’interopérabilité entre les deux couches en plaçant dans l’EVM (couche d’exécution) la racine du bloc de la chaîne Beacon (couche de consensus), c’est-à-dire le résumé du bloc parent. Cela permet de transmettre l’état de consensus d’Ethereum directement à la couche EVM, sans dépendre de sources externes, éliminant ainsi le besoin d’oracle tiers et réduisant les risques de panne ou de manipulation.
L’EIP-4788 introduit en réalité un oracle au niveau du protocole, transmettant l’état de consensus d’Ethereum directement à la chaîne principale. Les contrats intelligents déployés sur Ethereum n’auront plus besoin de solutions d’oracle fiables pour obtenir ces informations.
Ce changement bénéficie particulièrement aux protocoles de staking liquide comme Lido et Rocket Pool, aux solutions de re-staking comme Eigenlayer, et aux ponts inter-chaînes, car leurs contrats pourront désormais accéder directement aux soldes et états des validateurs, réduisant les hypothèses de confiance et améliorant leur sécurité et efficacité opérationnelle.
L’EIP-1153 vise à réduire le coût du stockage des données pendant l’exécution des contrats et à optimiser l’espace des blocs, rendant les transactions plus rentables et efficaces.
La mise à niveau de Cancun se concentrera donc sur la réduction du coût de publication des données des Layer2, l’amélioration des performances de l’EVM, et l’optimisation de l’expérience de staking.
Calendrier de la mise à niveau de Cancun
Conformément au calendrier fourni lors des réunions ACDE précédentes, les tests de la mise à niveau de Cancun s’effectueront successivement sur les réseaux Goerli, Holesky, puis Sepolia.
Selon le blog d’Ethereum publié le 24 janvier, la mise à niveau a été activée sur le réseau test Goerli le 17 janvier. Les activations sur Sepolia et Holesky sont prévues respectivement les 30 janvier et 7 février.
Une fois que la mise à niveau Dencun aura été finalisée sur ces trois réseaux tests, elle sera activée sur le réseau principal, probablement fin février.
Toutefois, lors de la dernière réunion téléphonique des développeurs principaux d’Ethereum (ACDE) le 18 janvier, on a demandé aux développeurs quel était leur niveau de confiance concernant la mise à niveau Dencun pour les Layer2.
Un développeur du réseau Optimism, surnommé « Protolambda », a indiqué que son équipe espère commencer les tests sur Goerli dans quelques semaines. Bien qu’Optimism semble prêt à supporter Dencun, il exprime des inquiétudes quant à la préparation des infrastructures et outils autour des transactions Blob, ainsi que la nécessité de mettre à jour de nombreuses infrastructures sur la chaîne principale d’Ethereum.
Comment la mise à niveau de Cancun affectera-t-elle les développeurs et les utilisateurs ?
Grâce aux propositions comme l’EIP-4844 et l’EIP-1153, la mise à niveau de Cancun optimise le débit des transactions, le stockage des données et l’espace des blocs, réduisant ainsi les frais de transaction et augmentant la vitesse de traitement. Elle offre une expérience transparente aux développeurs et utilisateurs, ouvrant un nouveau chapitre pour l’écosystème d’Ethereum.
L’introduction du concept de Blob accélère le plan de sharding Danksharding d’Ethereum. Selon les estimations, le proto-danksharding pourrait multiplier par plus de 100 le débit d’Ethereum, ramenant le coût des transactions Layer2 à moins de 0,001 dollar, et réduisant les frais des Rollups à un millième de leur niveau actuel.
Alors, comment la mise à niveau de Cancun impactera-t-elle les développeurs, les utilisateurs et l’écosystème global d’Ethereum ?
Pour les utilisateurs, la mise à niveau réduit le coût de publication des données des Layer2 grâce au système de stockage et de récupération hors chaîne des Blobs. Ils profiteront de frais de gaz très bas sur les Layer2, ainsi que d’un élargissement des cas d’usage, notamment pour les applications à forte fréquence transactionnelle comme les jeux ou les produits dérivés.
De plus, selon les plans actuels de la communauté, Ethereum s’apprête à tester la solution de sharding Danksharding. Si celle-ci réussit, combinée aux technologies Rollup, le TPS d’Ethereum connaîtra une croissance exponentielle, ouvrant une nouvelle ère narrative.
Pour les développeurs, l’EIP-4844 leur permettra de développer des applications plus flexibles, innovantes et variées.
Ils pourront utiliser le proto-danksharding pour stocker et récupérer des données hors chaîne, soutenant davantage de solutions Layer2 et de cas d’usage. Ils pourront aussi se préparer à l’avenir plein sharding, tirant parti de ressources fragmentées accrues.
Les améliorations apportées par l’EIP-6780 et l’EIP-5656 offriront aux développeurs une plateforme de déploiement et de développement de contrats intelligents plus efficace et moins coûteuse, leur permettant de se concentrer sur leurs produits plutôt que sur les performances de l’infrastructure.
L’optimisation des performances des réseaux Rollup rendra possible la gestion de scénarios à haute fréquence et transactions complexes, permettant aux développeurs d’intégrer des fonctionnalités plus sophistiquées dans leurs contrats intelligents ou applications DeFi.
Pour l’écosystème Ethereum, la mise à niveau de Cancun stimulera d’abord la prospérité des applications sur les Layer2, entraînant une explosion de l’écosystème. Les améliorations en matière de stockage et de disponibilité des données favoriseront le développement des applications DA et du stockage décentralisé. L’amélioration de l’expérience de staking profitera également aux actifs LSD et LSDfi.
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