Guide rapide de Ethereum 2.0

Lorsque Vitalik Buterin a lancé Ethereum en 2015, il a été vendu comme une alternative supérieure à Bitcoin, et peut-être à juste titre. Contrairement à Bitcoin, qui n'est essentiellement qu'un système monétaire numérique, Ethereum est une plateforme décentralisée complète qui peut être utilisée pour créer et exécuter des applications. Bien que Ethereum dispose de sa propre crypto-monnaie - l'Ether - celle-ci n'est qu'une partie d'un écosystème plus large, et non sa seule raison d'être.

C'est cette possibilité d'adoption plus large en tant qu'outil de la blockchain qui a conduit de nombreuses personnes à penser que Ethereum dépasserait un jour Bitcoin en tant que première crypto-monnaie au monde.

Mais cela n'a pas été le cas.

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Le problème de la Ethereum

Comme toutes les crypto-monnaies, les transactions sur Ethereum doivent être validées de manière décentralisée, le principe de la blockchain reposant sur un consensus précis plutôt que sur une évaluation faite par un organisme central. Cependant, il existe plusieurs façons de parvenir à un consensus, et la méthode que Ethereum utilise - ou du moins, 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-monnaie du monde entier s'affrontent pour être les premiers à résoudre un problème mathématique complexe. Celui qui résout ce problème en premier gagne le droit de valider le grand livre, de créer un nouveau bloc et d'obtenir un paiement en crypto-monnaie au cours du processus. Bien que cette façon de faire puisse sembler compliquée, il s'agit d'un moyen extraordinairement sûr de mettre à jour les données - difficile à pirater, mais facile à vérifier.

Toutefois, cette sécurité a un prix : la puissance de calcul utilisée pour résoudre ces problèmes mathématiques nécessite une quantité phénoménale d'énergie. On estime que le site Ethereum a besoin de près de 107 TWh d'électricité par an pour fonctionner. C'est la quantité d'électricité utilisée chaque année par l'ensemble du Kazakhstan. En d'autres termes, chaque transaction sur le site Ethereum consomme suffisamment d'électricité pour alimenter une maison américaine moyenne pendant 9 jours.

Ce n'est pas seulement une question de consommation d'énergie : Ethereum est également confronté à des problèmes de vitesse, la blockchain ne pouvant valider qu'entre 15 et 30 transactions par seconde. Cela peut sembler beaucoup, mais votre société de carte de crédit moyenne traite entre 20 000 et 40 000 transactions par seconde, ce qui laisse Ethereum sur le carreau.

Certes, les sociétés de cartes de crédit n'utilisent pas les blockchains - du moins pas à grande échelle et pas encore - ce qui leur donne un net avantage en termes de rapidité. Cependant, si Ethereum veut être compétitif sur le marché économique mondial, il ne peut pas choisir ses concurrents. La faible vitesse à laquelle Ethereum traite les transactions rendant le réseau notoirement léthargique et encombré, il fallait faire quelque chose.

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Entrez dans Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 est une mise à jour substantielle de la blockchain originale destinée à résoudre ces problèmes et bien d'autres encore. Destinés à améliorer la vitesse et l'évolutivité, les deux changements les plus fondamentaux apportés à l'écosystème sont le passage d'un mécanisme de preuve de travail à un mécanisme de preuve d'enjeu et l'introduction du "sharding".  

Preuve d'enjeu

Contrairement au PoW, qui repose sur des mineurs de crypto-monnaies utilisant des racks de GPU 24 heures sur 24, le PoS implique que des membres individuels d'un réseau de crypto-monnaies misent leurs propres jetons afin de gagner l'opportunité de valider le bloc suivant de la chaîne. Ces validateurs individuels sont sélectionnés par tirage au sort et leurs chances de gagner dépendent 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, mais il est aussi beaucoup plus rapide et plus économe en énergie, car il ne nécessite pas d'énormes quantités de puissance de calcul.  

En réduisant la consommation d'énergie de Ethereumde 99,95 % et en multipliant par 64 le taux de transaction, le PoS devrait permettre d'éliminer les goulets d'étranglement et les problèmes d'énergie qui ont affecté le réseau.

Le sharding

Une forme de partitionnement des données qui divise les blockchains en parties plus petites et plus faciles à gérer, appelées "shards", permet d'accélérer le processus de validation. Grâce à ce système, les personnes qui ont obtenu des droits de validation de PoS - les "validateurs" - n'ont pas à confirmer la véracité de l'ensemble de la chaîne de blocs Ethereum , mais seulement d'une petite partie de celle-ci. Les validateurs individuels étant régulièrement échangés entre les shards pour éviter toute possibilité de manipulation de la blockchain, la "chaîne de balises" sous-jacente est utilisée pour coordonner les shards construits sur cette base.

Outre l'introduction du PoS et du sharding, il existe un certain nombre d'autres concepts susceptibles d'améliorer l'efficacité de Ethereum. De l'introduction de "Plasma", une couche supplémentaire de la blockchain conçue pour gérer des volumes de transactions élevés, à eWASM, une solution de codage conçue pour optimiser les applications de développement sur le réseau Ethereum , toutes sortes de mises à niveau sont en cours de préparation.

Et un pipeline Ethereum 2.0 l'est très certainement.  

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Le mythe du 2.0

En ce qui concerne les mises à jour, Ethereum 2.0 est moins une nouvelle plateforme qu'un changement de perspective opérationnelle - à tel point qu'en janvier 2022, les fondateurs de la blockchain ont décidé d'arrêter d'appeler la nouvelle version Ethereum 2.0. Techniquement, Eth1 est désormais appelé "couche d'exécution" et Eth2 "couche de consensus", mais par souci de simplicité, nous continuerons à l'appeler Ethereum 2.0.

La mise à jour complète du site Ethereum n'étant pas prévue pour 2023, la version 2.0 est arrivée en plusieurs phases distinctes depuis son annonce en 2020.

La phase 0 a vu le lancement de la chaîne Beacon, le cadre sous-jacent qui sert de base à toutes les phases suivantes et qui gère les validateurs qui créent des blocs à l'aide du mécanisme PoS.

Au début de l'année 2022, la phase 1 a été introduite et consistait principalement à déployer les chaînes de blocs. Comme indiqué, ces "mini" blockchains répartissent la charge de travail des données de transaction sur l'ensemble de l'écosystème Ethereum . Toutefois, il convient de noter que cette capacité ne sera pas fonctionnelle avant la publication des phases 1.5 et 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 de Ethereumservira de l'un des 64 shards introduits dans la phase précédente.

Enfin, nous aurons la phase 2, qui verra l'interopérabilité des chaînes fonctionner pleinement, avec un réseau capable de gérer les contrats intelligents. Bien que Ethereum 2.0 soit techniquement considéré comme opérationnel après la phase 1.5, ce n'est qu'après la phase 2 que les chaînes distinctes fonctionneront ensemble en tant que réseau principal.

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Le résultat final.

L'aboutissement des phases de Ethereum 2.0 devrait se traduire par une augmentation spectaculaire des performances sur l'ensemble du réseau, générant des vitesses allant jusqu'à 100 000 transactions par seconde.  

Bien que cette rapidité soit largement due au mécanisme PoS, les problèmes de sécurité qui entourent l'utilisation de ce mécanisme ont été compensés par la stipulation d'un nombre minimum de validateurs - 16 384 pour être précis. Grâce à cette augmentation considérable du nombre de validateurs normalement associés aux mécanismes PoS, la blockchain conservera une grande partie de la qualité décentralisée des systèmes PoW, ce qui la rendra immensément sûre.

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

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Un changement de cap ?

La fonctionnalité complète de Ethereum 2.0 n'étant pas encore connue, il est difficile de visualiser l'avenir avec précision. Cependant, la version 2.0 supprimant entièrement la preuve de travail du réseau au profit de la mise en jeu, les avantages qui en résulteront devraient avoir un impact profond sur le taux d'adoption de Ethereumen tant que monnaie et plateforme de développement.  

En conséquence, assisterons-nous à la fin de la preuve de travail en tant que mécanisme de validation dans l'ensemble de l'espace blockchain ? C'est fort possible. Avec 18 465 crypto-monnaies qui se disputent l'attention des investisseurs (en date de mars 2022), ces monnaies garderont un œil attentif sur les performances de la preuve de travail de Ethereumafin de se rendre plus pertinentes et plus attrayantes.

Vitalik Buterin a peut-être lancé Ethereum dans le but d'offrir une alternative blockchain plus dynamique à Bitcoin, mais Ethereum 2.0 pourrait avoir un impact beaucoup plus large sur le paysage cryptographique. Le fait est que le minage de crypto-monnaies n'a jamais été aussi populaire qu'aujourd'hui, et lorsque des acteurs de la taille de Ethereum se déplacent, le monde a l'habitude de se déplacer avec eux.