La troisième forme ultime d'Ethereum prend progressivement forme.

Auteur : William M. Peaster Source : Bankless Traduction : Shan Ouba, Jinse Finance

Les progrès récents de la recherche et du développement d’Ethereum sont fulgurants. Depuis le 4 juillet, Vitalik Buterin a publié une série de documents : une revue de la feuille de route à long terme d’Ethereum, un nouveau livre blanc sur la « chaîne minimaliste », ainsi qu’une proposition visant à introduire un modèle UTXO de type Bitcoin dans Ethereum.

Chacune de ces recherches a une grande valeur de discussion en soi, mais ensemble, elles dessinent clairement les contours complets du futur d’Ethereum.

La base de discussion de cet article est la feuille de route Strawmap, un projet de mise à niveau sous-jacente publié par la Fondation Ethereum. Ce plan couvre la période jusqu’à fin 2029 et a été mis à jour fin juin. Le 4 juillet, Vitalik a publié un article expliquant les transformations clés de cette feuille de route :

« Lean Ethereum n’est pas un hard fork unique, mais une série d’améliorations déployées par étapes sur trois à quatre ans. Mais il ne fait aucun doute qu’il s’agit de la troisième itération majeure d’Ethereum, au même titre que la deuxième itération – The Merge. »

Il a ajouté que, pendant ce cycle de refonte, presque tous les composants centraux du réseau seront remplacés par de nouvelles solutions : de la logique de validation des blocs au mécanisme de consensus, en passant par la définition de l’« état » du registre, tout sera reconstruit. Ci-dessous, nous résumons les axes de transformation clés.

Cette feuille de route préliminaire n’est pas définitive, mais en combinant les multiples axes techniques planifiés et les points de vue de Vitalik, on peut dégager trois grandes orientations de développement :

1. La validation remplace la réexécution

Actuellement, les nœuds complets d’Ethereum doivent réexécuter chaque transaction pour vérifier la logique de calcul de la chaîne. À l’ère du minimalisme, les nœuds vérifieront directement les preuves cryptographiques (STARK récursifs). Cette solution réduira considérablement le coût de génération des preuves, étendra davantage la couche d’exécution, tout en abaissant les exigences matérielles des nœuds et en libérant davantage de possibilités d’optimisation.

2. Légèreté du registre Ethereum

Ethereum mettra en place un système de registre multi-niveaux : le registre dynamique existant, flexible mais gourmand en stockage, sera conservé, mais avec une limite stricte de croissance ; en parallèle, plusieurs nouveaux types de registres, moins coûteux en stockage et légèrement moins flexibles, seront déployés à grande échelle. Vitalik donne un exemple de la taille de stockage d’Ethereum en 2030 : environ 2 To pour le registre dynamique traditionnel, et jusqu’à 100 To pour les nouveaux registres légers. La migration des projets et des utilisateurs vers les nouveaux registres ne sera pas obligatoire, mais les coûts économiques inciteront le marché à faire son choix – les nouveaux registres permettront de réduire considérablement les frais de transaction.

3. Confidentialité et algorithmes post-quantiques comme principes de conception de premier ordre

La grande majorité des blockchains publiques actuelles présentent deux lacunes majeures : un registre totalement transparent et des progrès lents vers la résistance quantique. L’équipe de recherche d’Ethereum a élevé l’expérience de confidentialité des interactions et la sécurité quantique au rang de normes de conception fondamentales, et toutes les nouvelles fonctionnalités doivent être développées autour de ces deux points. Vitalik mentionne : « Lorsque nous concevons des transactions en biais, des pools de mémoire de transactions, des solutions d’expansion de l’arbre d’état, nous nous demandons systématiquement : comment intégrer des transactions privées sans intermédiaire et résistantes au quantique dans ce système, et quel est le surcoût ? »

Les innovations techniques ci-dessus ne seront pas déployées en une seule fois comme The Merge, mais seront mises en ligne par phases, via 6 à 7 hard forks d’ici 2029. La Fondation Ethereum a également précisé que Strawmap n’est qu’un cadre de référence pour coordonner les progrès de la R&D, et non un plan figé.

Il est encourageant de constater que diverses propositions techniques complémentaires sont produites de manière intensive récemment.

Actuellement, la chaîne phare doit conserver des enregistrements complets pour chaque validateur, et mettre à jour en masse tous les soldes des validateurs à chaque période de règlement, ce qui entraîne des coûts de stockage énormes. La solution proposée par Vitalik réduit l’espace de stockage par validateur de 121 octets actuellement à environ 6 octets, soit une réduction de 95 %.

Logique de fonctionnement : chaque jour, tous les stakers d’ETH génèrent une preuve ZK, signalent leur solde mis à jour et le soumettent à la chaîne. Ethereum ne maintient plus directement un registre complet des soldes, mais vérifie uniquement les preuves. Si un staker ne soumet pas de preuve un jour donné, il est suspendu de la participation aux votes de consensus jusqu’à ce qu’il fournisse la preuve manquante, sans déclencher de mécanisme de pénalité.

Vitalik souligne l’avantage clé de cette solution : en théorie, elle pourrait prendre en charge des millions de validateurs dans le consensus, ouvrant peut-être la voie à une réduction du seuil de staking de 32 ETH. De plus, une fois pleinement déployée, les validateurs pourront changer de clé publique chaque jour et se réenregistrer, ouvrant la voie à un staking anonyme.

Une autre proposition qui modifiera profondément l’architecture d’Ethereum vient d’être publiée, avec l’idée centrale d’emprunter le modèle de transaction de Bitcoin.

Actuellement, le modèle de compte d’Ethereum souffre d’un problème d’expansion du registre : une fois qu’une adresse reçoit des ETH ou des jetons, l’enregistrement est conservé de manière permanente sur tous les nœuds, même si l’adresse n’est utilisée qu’une seule fois. Avec l’accumulation d’un grand nombre de transactions, les données du registre gonflent indéfiniment.

Wahrstätter propose d’introduire le modèle UTXO (Unspent Transaction Output) de Bitcoin : les UTXO sont des unités de valeur uniques, détruites après dépense. De plus, la version Ethereum n’a pas besoin de stocker en permanence les détails des UTXO ; les enregistrements de transactions sont stockés dans l’historique de la chaîne, et des preuves peuvent être générées à la demande ; le registre permanent ne conserve qu’un seul bit par UTXO pour indiquer s’il a été dépensé ou non.

Les calculs montrent que le stockage permanent des registres pour les transactions de paiement peut être réduit de 99,8 %. Combiné aux transactions en biais, ce nouveau modèle de transaction permet aux nouvelles adresses d’envoyer et de recevoir des actifs sans avoir à détenir au préalable des ETH pour payer le gas, ouvrant la voie à des adresses de confidentialité natives de la couche 1.

Résumé

Si toutes les solutions techniques ci-dessus sont mises en œuvre, le réseau Ethereum sera plus stable, durable et flexible, réalisant véritablement une architecture à long terme orientée vers l’avenir. Personnellement, je suis le plus attentif aux multiples types de registres légers et à leur impact sur la couche applicative, les jetons fongibles et l’écosystème NFT. Quel que soit le calendrier de déploiement technique, la voie de développement à long terme d’Ethereum est déjà très claire, ce qui est un signal positif à moyen et long terme.