Le problème avec Ethereum

Comme toutes les cryptomonnaies, les transactions Ethereum doivent être validées de manière décentralisée, le principe de la blockchain reposant sur un consensus précis plutôt que sur une évaluation effectuée par un organe central. Cependant, il existe plusieurs méthodes pour atteindre ce consensus, et la méthode utilisée par Ethereum — du moins, celle qu'elle utilisait — était le mécanisme de Preuve de Travail, qui présente un certain nombre de problèmes inhérents.

Dans le mécanisme de Preuve de Travail (PoS), les mineurs de crypto-monnaies du monde entier sont en compétition pour être les premiers à résoudre un problème mathématique complexe. Celui qui résout ce problème en premier obtient le droit de valider le grand livre, de créer un nouveau bloc et de gagner un paiement en crypto-monnaie dans le processus. Bien que cela puisse sembler une manière compliquée de procéder, c’est une façon extrêmement sécurisée de mettre à jour les données — difficile à pirater mais facile à vérifier.

Cependant, cette sécurité a un coût — la puissance informatique utilisée pour résoudre ces problèmes mathématiques nécessite une quantité phénoménale d'énergie. On estime qu'Ethereum a besoin de près de 107 TWh d'électricité annuellement pour fonctionner. C'est la quantité d'énergie utilisée chaque année par l'ensemble du pays du Kazakhstan — ou pour le dire autrement, chaque transaction Ethereum utilise suffisamment d'électricité pour alimenter une maison américaine moyenne pendant 9 jours.

Il ne s'agit pas simplement d'une question de consommation d'énergie — Ethereum fait également face à des problèmes de vitesse, la blockchain ne pouvant valider que 15 à 30 transactions par seconde. Bien que cela puisse sembler beaucoup, une entreprise de cartes de crédit moyenne traite entre 20 000 et 40 000 transactions par seconde, laissant Ethereum loin derrière.

Il est vrai que les sociétés de cartes de crédit n'utilisent pas les blockchains — du moins pas de manière étendue et pas encore — ce qui leur confère un avantage certain en termes de vitesse. Cependant, si Ethereum veut concurrencer sur le marché économique mondial, il ne peut pas choisir ses concurrents. Avec la faible vitesse à laquelle Ethereum traite les transactions rendant le réseau notoirement lent et encombré, il fallait agir.

Entrez dans Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 est une mise à niveau substantielle de la blockchain originale visant à résoudre ces problèmes et plus encore. Destiné à offrir une vitesse et une évolutivité améliorées, les deux changements les plus fondamentaux de l'écosystème sont le passage d'un mécanisme de Preuve de Travail à une Preuve d'Enjeu, et l'introduction du ‘sharding’.

Preuve d'enjeu

Contrairement au PoW qui dépend des mineurs de crypto-monnaies faisant fonctionner des racks de GPU 24 heures sur 24, le Proof-of-Stake (PoS) implique que les membres individuels d'un réseau de crypto-monnaies mettent en jeu leurs propres jetons afin de gagner l'opportunité de valider le prochain bloc de la chaîne. Ces validateurs individuels sont sélectionnés par loterie, leurs chances de gagner dépendant du nombre de jetons qu'ils ont mis en jeu. L'inconvénient de ce système est qu'il place potentiellement le contrôle du réseau entre les mains de celui qui possède le plus de jetons, cependant, il est également beaucoup plus rapide et plus économe en énergie, éliminant le besoin de quantités énormes de puissance informatique.

Avec le PoS réduisant non seulement la consommation d'énergie d'Ethereum de 99,95 % mais augmentant également la performance du taux de transaction par 64 fois, cela devrait grandement contribuer à éliminer les goulets d'étranglement et les problèmes d'énergie qui ont tourmenté le réseau.

Pour en savoir plus sur le PoS et le PoW, nous vous suggérons de lire notre guide Preuve d'Enjeu contre Preuve de Travail : Sécurité & Différences Clés.

Sharding

Une forme de partitionnement des données qui divise les blockchains en parties plus petites et plus gérables appelées 'shards', le processus de sharding accélère le processus de validation. En utilisant ce système, les individus qui ont gagné les droits de validation PoS — les 'validateurs' — n'ont pas à confirmer la véracité de l'ensemble de la blockchain Ethereum, juste une petite partie de celle-ci. Avec des validateurs individuels régulièrement échangés entre les shards pour éviter la possibilité de manipulation de la blockchain, la 'Beacon Chain' sous-jacente est utilisée pour coordonner les shards construits sur elle.

En plus de l'introduction de PoS et du sharding, il existe un certain nombre d'autres concepts susceptibles d'améliorer l'efficacité d'Ethereum. Depuis l'introduction de ‘Plasma’, une couche supplémentaire dans la blockchain conçue pour gérer de grands volumes de transactions, jusqu'à eWASM, une solution de codage conçue pour optimiser le développement d'applications sur le réseau Ethereum, toutes sortes de mises à niveau sont en cours de développement.

Et un pipeline Ethereum 2.0, c'est certainement.

Le Mythe de 2.0

En matière de mises à niveau, Ethereum 2.0 est moins une nouvelle plateforme qu'un changement de perspective opérationnelle — à tel point, en fait, qu'en janvier 2022, les fondateurs de la blockchain ont décidé d'arrêter d'appeler la nouvelle version Ethereum 2.0. Techniquement, Eth1 est maintenant désigné comme la ‘couche d’exécution’ et Eth2 comme la ‘couche de consensus’, cependant, pour des raisons de simplicité, nous allons continuer à l'appeler Ethereum 2.0.

Alors que la mise à niveau complète d'Ethereum n'est pas prévue pour fonctionner à plein régime d'ici 2023, la version 2.0 a été déployée en plusieurs phases distinctes depuis son annonce en 2020.

La phase 0 a vu le lancement de la Beacon Chain, la structure sous-jacente qui sert de fondation pour toutes les phases subséquentes ainsi que la gestion des validateurs qui créent des blocs en utilisant le mécanisme de PoS.

Au début de 2022, la Phase 1 a été introduite et consistait principalement à déployer les chaînes de shards. Comme mentionné, ces 'mini' blockchains répartissent la charge de travail des données de transaction dans tout l'écosystème Ethereum, cependant, il convient de noter que cette capacité ne sera fonctionnelle qu'après la sortie des Phases 1.5 et Phase 2.

La phase 1.5 peut être considérée comme une procédure d'arrimage entre Ethereum 1.0 et Ethereum 2.0. Avec cette fusion du mainnet Ethereum 1.0 avec la Beacon Chain, la blockchain originale d'Ethereum servira de l'un des 64 fragments introduits dans la phase précédente.

Enfin, nous aurons la Phase 2 qui permettra une interopérabilité complète des shards, avec un réseau capable de gérer des contrats intelligents. Bien qu'Ethereum 2.0 sera techniquement considéré comme opérationnel après la Phase 1.5, ce n'est qu'après la Phase 2 que les différentes chaînes de shards fonctionneront ensemble comme un mainnet.

Le résultat final.

L'aboutissement des phases d'Ethereum 2.0 devrait entraîner une augmentation considérable des performances sur l'ensemble du réseau, atteignant des vitesses allant jusqu'à 100 000 transactions par seconde.

Bien que cette vitesse soit en grande partie due au mécanisme PoS, les préoccupations de sécurité qui entourent l'utilisation de ce mécanisme ont été compensées en stipulant un nombre minimum de validateurs — 16 384 pour être précis. Avec cela représentant une énorme augmentation du nombre de validateurs normalement associés aux mécanismes PoS, la blockchain maintiendra une grande partie de la qualité décentralisée des systèmes PoW, la rendant immensément sécurisée.

Pour ceux qui s'intéressent davantage à Ethereum en tant qu'investissement financier, ces mises à niveau devraient entraîner une nouvelle hausse du prix du marché de la monnaie. Avec des frais de transaction réduits et davantage d'opportunités pour les développeurs, la tendance à long terme de la valeur d'Ethereum devrait être une augmentation continue alors que la plateforme s'établit enfin comme la solution blockchain mondiale promise.

Un facteur de changement ?

Alors que la pleine fonctionnalité d'Ethereum 2.0 reste à être observée, il est difficile de visualiser précisément l'avenir pour le moment. Cependant, avec la version 2.0 éliminant entièrement la Preuve de Travail du réseau au profit du staking, les avantages qui en résultent devraient avoir un impact profond sur le taux d'adoption d'Ethereum en tant que monnaie et plateforme de développement.

Assisterons-nous à la fin du Proof-of-Work comme mécanisme de validation dans tout l'espace blockchain en conséquence ? Tout à fait possible. Avec 18 465 cryptomonnaies toutes en concurrence pour attirer l'attention des investisseurs (en mars 2022), ces monnaies surveilleront attentivement la performance du PoS d'Ethereum dans le but de se rendre plus pertinentes et attrayantes.

Vitalik Buterin a peut-être lancé Ethereum dans le but de proposer une alternative blockchain plus dynamique à Bitcoin, cependant, Ethereum 2.0 pourrait avoir un impact bien plus large sur le paysage crypto que cela. Le fait est que le minage de crypto n'a jamais été aussi impopulaire qu'il l'est aujourd'hui, et lorsque des acteurs de la taille d'Ethereum bougent, le monde a tendance à bouger avec eux.

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