Qu'est-ce qu'Ethereum 2.0 ?

Ce que l'on appelle aujourd'hui la blockchain Ethereum subit plusieurs modifications pour mettre à niveau le protocole vers Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 représente une refonte complète du protocole d'origine. La mise à niveau est censée apporter plus d'évolutivité pour répondre aux demandes accrues du réseau d'Ethereum. De plus, le changement vise à améliorer le protocole en termes de sécurité et de décentralisation.

Un aspect clé de la mise à niveau sera la transition du protocole Ethereum de Proof-of-Work (PoW) à Proof-of-Stake (PoS). Selon la feuille de route d'Ethereum, la chaîne PoW actuelle, Eth1, serait finalement terminée par la bombe de difficulté. Le résultat est que les utilisateurs sont automatiquement migrés vers la nouvelle chaîne PoS, généralement connue sous le nom d'Ethereum 2.0. La preuve de participation est le mécanisme de consensus où l'éther est jalonné pour trouver un consensus. Cela contraste avec la preuve de travail, où l'énergie est dépensée pour exploiter et atteindre la finalité du bloc.

Un autre objectif important de la mise à niveau d'Ethereum 2.0 est de contrer le "débat sur la crypto-énergie" en adoptant un mécanisme PoS moins énergivore. En passant à la preuve de participation, l'exploitation minière sera éliminée et la consommation d'énergie d'Ethereum devrait diminuer de 99,95 %.

Fait intéressant, au-delà du développement de protocoles, un développement important dans Ethereum a été l'abandon de la terminologie Eth1 et Eth2. Les principaux développeurs ont depuis abandonné la terminologie et adopté respectivement la « couche d'exécution » (anciennement Eth1) et la « couche de consensus » (anciennement Eth2). Cela était dû à plusieurs facteurs, notamment la perception des utilisateurs, l'inclusivité et la clarté de la mise à l'échelle.

Le calendrier initial pour le lancement d'Ethereum 2.0 était fixé au deuxième trimestre 2022. Cependant, il a été repoussé à la fin de 2022 ou au début de 2023. Une telle décision a été en partie influencée par la "proposition de fusion précoce", qui cherche à se débarrasser de la chaîne PoW et tout passer à la chaîne Beacon. Cette étape a été mise en œuvre avec succès sur le testnet Kiln le 15 mars 2022.

La mise à niveau d'Ethereum est dirigée par une équipe de base de clients Ethereum, notamment Lighthouse, Nimbus, Prysm, Teku et Lodestar. Les clients Ethereum fournissent le logiciel nécessaire pour permettre aux nœuds Ethereum de lire les transactions sur la blockchain Ethereum.

À quoi ressemble la mise à jour ?

D'un point de vue de haut niveau, la mise à niveau d'Ethereum est mise en œuvre en trois phases principales. La première phase a été le déploiement de la Beacon Chain. Il a été activé le 1er décembre 2020 et a introduit le consensus Proof-of-Stake sur Ethereum.

Cela a permis aux utilisateurs d'Ethereum de sécuriser le réseau en jalonnant ETH et de gagner plus d'ETH dans le processus. La Beacon Chain est également responsable de la gestion du mécanisme PoS. De plus, si les développeurs d'Ethereum suivront vraiment l'approche de sharding, la Beacon Chain traitera les liens croisés, qui sont essentiels pour déterminer et sécuriser l'état des chaînes de shards. Enfin, la chaîne Beacon fournira la finalité du bloc via PoS.

La prochaine phase sera la «fusion», où le réseau principal Ethereum actuel fusionnera avec la chaîne Beacon pour marquer la fin de PoW Ethereum et achever la transition vers PoS. En fusionnant la couche d'exécution et la couche de consensus, la chaîne Beacon recevra une capacité de contrat intelligent, ainsi que l'historique complet et l'état actuel d'Ethereum. Ceci est essentiel pour garantir une transition en douceur pour les utilisateurs d'Ethereum.

Une fois la fusion finalisée, les jalonneurs – également appelés validateurs – seront chargés de valider le réseau Ethereum. Désormais, l'exploitation minière ne sera plus prise en charge et les mineurs peuvent miser leurs revenus dans le nouveau protocole. Certaines fonctionnalités telles que le retrait de l'ETH jalonné ne seront pas prises en charge après la mise à niveau mais seront introduites dans les mises à niveau ultérieures du réseau. La fusion devrait avoir lieu au T3/T4 2022.

La dernière phase est la mise en place de chaînes de fragments. Sharding est la division proposée de l'architecture d'Ethereum en plus petits morceaux pour faire évoluer le réseau. Ce sont des chaînes qui fonctionnent parallèlement les unes aux autres et sont connectées à la chaîne principale, qui est la chaîne Beacon dans Ethereum. En tant que tel, le partitionnement est également décrit comme une approche de mise à l'échelle horizontale. Il s'agit d'une mise à niveau en plusieurs phases pour répondre à la capacité et à l'évolutivité d'Ethereum. Les chaînes de fragments permettront aux validateurs de stocker et d'exécuter des données pour le fragment qu'ils valident, et non pour l'ensemble du réseau. Cela accélère le réseau et nécessite moins de matériel.

Le partage permettra aux utilisateurs d'exécuter des clients par eux-mêmes sans avoir besoin de services intermédiaires en raison d'exigences matérielles inférieures. De plus, les chaînes de fragments offriront de grandes améliorations à la vitesse globale des transactions d'Ethereum par rapport aux solutions de couche 2 comme les rollups. Il est prévu que les fragments aient des fonctionnalités supplémentaires telles que le stockage et l'exécution de code, ainsi que la gestion des transactions. Chaque partition aura une capacité de contrat intelligent et permettra une interopérabilité entre les partitions.

Quels avantages la mise à jour apportera-t-elle ?

D'un point de vue global, la mise à niveau d'Ethereum peut être vue à travers l'objectif d'essayer de résoudre le trilemme d'évolutivité de la sécurité, de l'évolutivité et de la décentralisation. Ceci est particulièrement difficile car les trois propriétés fonctionnent à contre-courant les unes des autres. Une blockchain publique ne peut jamais fournir que deux des trois fonctionnalités à la fois :la sécurité, la décentralisation et l'évolutivité.

Par exemple, si vous centralisez Ethereum pour atteindre une échelle, vous compromettez la sécurité, la confidentialité des données et la résistance à la censure. Cependant, avec les mises à jour, Ethereum s'efforce d'évoluer de la manière la plus décentralisée possible, réalisant finalement les trois fonctionnalités simultanément, comme indiqué dans sa vision.

Évolutivité

Pour atteindre l'évolutivité, le protocole doit traiter des milliers de transactions par seconde sans gonfler Ethereum, sinon les nœuds du réseau ne peuvent plus l'exécuter en toute confiance. Ainsi, pour évoluer efficacement, le réseau doit traiter plus de transactions tout en augmentant le nombre de nœuds pour la décentralisation et la sécurité.

Le déploiement de chaînes de fragments répartira la charge du réseau sur 64 chaînes, améliorant ainsi les vitesses et réduisant la congestion du réseau.

Sécurité

La transition d'Ethereum vers Proof-of-Stake réduit considérablement l'incitation à des attaques comme une attaque à 51%. En effet, dans un système PoS, les validateurs mettent en jeu de grandes quantités d'ETH dans le réseau, et une attaque sur le réseau peut entraîner la destruction de leurs avoirs par le protocole.

Durabilité

La controverse en cours sur le fait que les crypto-monnaies PoW sont énergivores est un sujet brûlant. Par conséquent, la décision d'Ethereum d'être sécurisée par ETH via le jalonnement. C'est beaucoup moins énergivore que la puissance de calcul nécessaire pour les crypto-monnaies PoW comme Bitcoin. Par conséquent, Ethereum se positionnera comme une blockchain durable.

Qu'advient-il du minage d'Ethereum après la mise à jour ?

La fusion marquera la fin de la preuve de travail Ethereum et commencera l'ère d'un Ethereum plus durable et respectueux de l'environnement.

À ce stade, Ethereum fera un pas de plus vers la réalisation de sa vision d'évolutivité, de sécurité et de durabilité. Les mineurs ne pourront plus exploiter l'ETH et devront passer à un autre réseau crypto. Les mineurs de GPU chercheront très probablement à exploiter Ether sur Ethereum Classic (ETC) ou Ravencoin (RVN). Cependant, en raison des exigences matérielles uniques de ces réseaux, les mineurs ASIC peuvent ne pas avoir d'endroit où aller. Une fois qu'Ethereum aura mis en œuvre la fusion, le jalonnement deviendra la norme pour Ethereum. Cela offrira une approche rentable et durable pour sécuriser le réseau.