La prochaine révision majeure du réseau cryptographique Ethereum, souvent appelée « ETH 2.0 », promet de répondre à certaines de ses plus grandes critiques, du prix élevé des GPU à la pollution environnementale. Jetons un coup d’œil aux changements proposés et à ce qu’ils pourraient signifier pour l’avenir de la crypto.
Qu’est-ce qu’Ethereum 2.0, et quand arrivera-t-il ?
Ethereum 2.0 est un terme couramment utilisé qui représente généralement le passage très attendu d’Ethereum de la preuve de travail à la preuve d’enjeu, qui promet de faire disparaître le minage d’Ethereum. Depuis le 24 janvier 2022, la Fondation Ethereum ne fait plus référence à cette mise à niveau comme « Eth2 » ou « Ethereum 2.0 ». Au lieu de cela, la fondation l’appelle « la fusion » et « l’arrimage ».
Comme nous l’expliquons ci-dessous, la dépendance du réseau Ethereum à l’égard de la puissance de calcul pour fournir un consensus (« preuve de travail ») a entraîné des prix élevés pour les GPU et des critiques de la part des écologistes. Ces questions ont pris une nouvelle dimension récemment avec l’adoption généralisée des NFT, dont beaucoup utilisent des contrats intelligents Ethereum pour valider des jetons liés à des œuvres d’art. La transition vers la preuve d’enjeu, qui ne nécessitera plus l’exploitation minière par le GPU, devrait résoudre certains de ces problèmes.
La transition vers Ethereum 2.0 a été promise pendant des années, et la fondation affirme maintenant qu’elle aura lieu au deuxième trimestre de 2022.
Un bref rappel sur l’Ethereum 1.0
Si vous n’êtes pas trop familier avec Ethereum, vous pouvez le conceptualiser en imaginant un ordinateur virtuel géant et distribué fonctionnant sur Internet. Si vous avez déjà utilisé un émulateur pour exécuter de vieux jeux MS-DOS ou la virtualisation pour exécuter Windows sur un Mac, vous avez rencontré un principe similaire. Dans les deux cas, un ordinateur virtuel programmable fonctionnait en tant que logiciel (au lieu de matériel) au-dessus d’une autre plate-forme.
Contrairement à une machine virtuelle fonctionnant sur un seul PC, Ethereum est une machine virtuelle distribuée composée de milliers d’ordinateurs (appelés nœuds) reliés par une blockchain. Ces nœuds peuvent exécuter des « contrats intelligents », c’est-à-dire des programmes qui fonctionnent sur l’ordinateur virtuel Ethereum. Et comme Ethereum est dynamique et distribué, la taille de la machine virtuelle peut diminuer ou augmenter à tout moment lorsque des nœuds rejoignent ou quittent le réseau.
Le paiement en Ether (une crypto-monnaie qui fonctionne comme l’une des applications sur le réseau Ethereum) incite les gens à faire fonctionner ces nœuds et à fournir la puissance de calcul (appelée « minage ») pour exécuter les contrats intelligents et vérifier l’ordre chronologique des transactions sur la blockchain Ethereum. Ce processus de vérification est appelé « consensus ».
Les problèmes actuels d’Ethereum
Pour comprendre la nécessité de la mise à niveau d’Ethereum, vous devez comprendre les inconvénients actuels d’Ethereum. Les architectes et les experts d’Ethereum ont souligné une poignée de problèmes principaux dans le fonctionnement d’Ethereum, et ils considèrent généralement que ces problèmes font obstacle à une croissance plus large des applications d’Ethereum. Voici quelques problèmes clés :
- Frais de gaz élevés : Le « gaz » est ce qui fait fonctionner le réseau Ethereum. Il s’agit d’une redevance versée aux mineurs qui fournissent la puissance de calcul nécessaire au fonctionnement du réseau. Le prix du gaz est un prix de marché variable basé sur la demande de ressources sur le réseau Ethereum. Plus la demande est élevée, plus les frais de gaz sont élevés. Plus une personne est prête à payer de gaz, plus la transaction sera exécutée rapidement. Cela signifie que lorsque les applications Ethereum gagnent en popularité, le prix du gaz peut devenir prohibitif, le coût d’exécution d’une transaction étant parfois supérieur à la valeur du jeton faisant l’objet de la transaction. Par exemple, à certains moments, l’achat d’un NFT à faible coût peut vous coûter plus cher en frais d’essence que le prix du NFT lui-même.
- Utilisation de l’énergie : Actuellement, l’établissement du consensus sur la blockchain Ethereum est basé sur des énigmes cryptographiques qui doivent être résolues par les nœuds du réseau Ethereum, ce qui est appelé « preuve de travail ». Plus Ethereum devient populaire, plus il faut de travail de calcul pour vérifier sa blockchain, ce qui fait que les nœuds du réseau utilisent plus d’électricité. Cette situation a donné lieu à de nombreuses critiques selon lesquelles le fonctionnement du réseau Ethereum génère une pollution qui nuit à notre environnement naturel.
- Utilisation de l’espace disque : Au fur et à mesure que la taille du réseau Ethereum augmente, il devient plus difficile de faire fonctionner un nœud car l’historique de la blockchain Ethereum occupe plus d’espace disque. Cela limite ceux qui peuvent faire fonctionner un nœud complet (en augmentant le prix pour en faire fonctionner un), ce qui limite ensuite le nombre de nœuds sur le réseau.
- Congestion du réseau : En période de forte demande de calcul, les inefficacités du fonctionnement d’Ethereum entraînent une congestion du réseau dans la communication entre les nœuds, ce qui ralentit l’exécution des contrats intelligents. Cette congestion limite la complexité des applications qui peuvent raisonnablement fonctionner sur le réseau Ethereum.
- Prix des GPU : L’algorithme de consensus d’Ethereum (appelé « Ethash ») a été spécialement conçu pour être rentable à miner sur les cartes graphiques grand public. Plus la demande de calcul sur le réseau Ethereum est élevée, plus les mineurs peuvent être payés (en frais de gaz), ce qui les incite à acheter plus de GPU pour gagner plus d’argent. À son tour, cette situation peut engendrer des pénuries de GPU qui font monter en flèche le prix des cartes graphiques. Les prix élevés des GPU ont un impact considérable sur d’autres applications des GPU, comme les jeux et les réseaux neuronaux.
Les solutions proposées
La Fondation Ethereum et le créateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, connaissent certains des inconvénients énumérés ci-dessus depuis la création d’Ethereum en 2013 (et son lancement en 2015.) Cependant, à mesure que le réseau a gagné en popularité, il a été difficile de mettre en œuvre des mises à niveau et des améliorations. Les modifications apportées au réseau nécessitent l’accord d’au moins 51 % des nœuds d’Ethereum (si tous les nœuds ne sont pas d’accord, le réseau bifurque, ou se divise, en plusieurs réseaux). Voici un aperçu de ce que « la fusion » et d’autres mises à niveau vont changer pour résoudre certains d’entre eux.
Passage à la preuve d’enjeu
Après la « fusion », Ethereum ne créera plus de consensus par la preuve de travail, qui nécessitait la puissance de calcul et l’électricité des mineurs. Au lieu de cela, il utilisera un algorithme de preuve d’enjeu qui exige que les nœuds validateurs risquent (ou « mettent en jeu ») une certaine quantité de crypto-monnaie Ether pour valider les blocs sur la blockchain Ethereum.
Les validateurs seront choisis au hasard pour créer de nouveaux blocs sur la chaîne (en vérifiant les transactions et en exécutant les contrats intelligents). S’ils se déconnectent en cours de processus ou fournissent des valeurs incorrectes, ils peuvent perdre une partie ou la totalité de leur mise en Ether, et c’est là que le risque entre en jeu. Le risque incite à faire le bon choix, et les validateurs seront toujours payés en Ether pour leur travail.
Dans le cadre de la preuve d’enjeu, les validateurs devront toujours effectuer des calculs pour créer des blocs dans la blockchain Ethereum, mais pas autant que lorsqu’ils doivent résoudre des énigmes cryptographiques. C’est pourquoi la preuve d’enjeu devrait réduire considérablement la consommation d’énergie du réseau Ethereum et abaisser les barrières à l’entrée (vous n’aurez pas besoin d’un GPU coûteux et puissant pour gagner de la cryptomonnaie en tant que validateur). Plus de nœuds signifie plus de puissance de calcul et moins de centralisation, ce qui augmente la sécurité du réseau.
Le passage de l’Ethereum à la preuve d’enjeu devrait réduire la demande de GPU, bien qu’ils puissent encore être utilisés pour extraire des crypto-monnaies, car les mineurs qui extrayaient auparavant de l’Ether adaptent leur matériel et leurs méthodes d’extraction à d’autres crypto-monnaies. Si la demande de GPU diminue, les prix des cartes graphiques pourraient baisser quelque peu, mais d’autres facteurs entrent en jeu dans la pénurie actuelle de cartes graphiques.
Le passage d’Ethereum à la preuve d’enjeu est un processus en plusieurs phases qui a déjà commencé par la mise en place de la chaîne Beacon, une sorte de couche de consensus parallèle basée sur l’enjeu d’Ether, qui finira par fusionner avec le réseau principal d’Ethereum. D’où le nom « la fusion ».
L’adoption du Sharding
Après la « fusion », les développeurs d’Ethereum prévoient d’introduire une autre mise à niveau majeure appelée « Sharding », qui divise la blockchain principale d’Ethereum en chaînes plus petites appelées « shards ».
Actuellement, l’historique complet de la blockchain Ethereum occupe 4 téraoctets d’espace. Les nœuds complets n’ont pas à héberger cette quantité entière, mais dans le cadre du nouveau plan, la chaîne active sera divisée en 64 morceaux, de sorte que chaque nœud n’aura à héberger que 1/64e de la taille conventionnelle de la blockchain Ethereum.
Le partage devrait permettre de réduire les barrières à l’entrée pour l’exploitation d’un nœud en diminuant les exigences matérielles. Cela pourrait conduire à un plus grand nombre de nœuds, ce qui permettrait au réseau d’augmenter sa capacité. Le sharding augmentera également le nombre de transactions que le réseau Ethereum peut traiter en répartissant la charge sur un plus grand nombre de nœuds, ce qui pourrait contribuer à faire baisser le prix du gaz.
Le Sharding devrait arriver sur le réseau Ethereum dans le courant de l’année 2023, sans qu’aucune date ferme ne soit encore prévue.
Ethereum 2.0 réduira-t-il les frais d’essence ?
Étant donné qu' »Ethereum 2.0″ a maintenant des significations différentes et a été divisé en différents objectifs qui se déploient au fil du temps, il est difficile de répondre avec certitude à la question de savoir s’il réduira les frais d’essence.
La communauté Ethereum est très sceptique quant au fait que le passage à la preuve d’enjeu (« la fusion ») réduira les frais d’essence, et la fondation Ethereum ne le promet pas. Les prix de l’essence sont basés sur la demande, et il y a une quantité finie d’espace dans chaque bloc Ethereum pour le calcul. Au lieu de cela, le sharding pourrait réduire les frais en augmentant la capacité de calcul du réseau Ethereum, mais cela ne devrait pas arriver à la chaîne principale Ethereum avant au moins 2023.
Au lieu de cela, certains experts s’attendent à ce qu’une réduction des frais de gaz d’Ethereum doive se résumer à ce que l’on appelle des applications de « couche 2 » construites au-dessus du réseau Ethereum, qui effectueront une partie de leur propre travail de calcul indépendant, mais s’appuieront sur Ethereum pour un niveau fondamental de consensus et de vérification.
Il suffit de dire que toute la question des mises à niveau d’Ethereum et de leurs effets est compliquée et qu’elle repose sur un ensemble de conditions dynamiques – y compris la taille du réseau, la valeur de l’Ether, la demande de NFT et l’humeur des opérateurs de nœuds – qui peuvent changer radicalement d’un jour à l’autre. Seul le temps nous dira comment tout cela va se dérouler et quels effets les changements d’Ethereum auront sur le monde plus large de la crypto.
Mais si nous devions deviner, le passage de l’Ethereum à la preuve d’enjeu est largement attendu comme une décision révolutionnaire. S’il est imité par les futures crypto-monnaies, ce changement pourrait même supprimer les obstacles empêchant certaines organisations ou gouvernements d’adopter pleinement les crypto-monnaies. Cela, à son tour, pourrait considérablement élargir leur adoption et faire de l’avenir un endroit très favorable aux crypto-monnaies.
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