Quel avenir pour Ethereum ? Les 5 étapes vers le succès selon Vitalik Buterin

La feuille de route d’Ethereum est suivie de près par de nombreux acteurs de l’écosystème. Elle représente une refonte stratégique de la structure d’Ethereum, visant à transformer ce réseau en une infrastructure stable, sécurisée et écologique, tout en lui permettant de s’adapter aux innovations futures. Mais comment un réseau de cette ampleur peut-il évoluer sans sacrifier la décentralisation et la permanence, des valeurs fondamentales de la blockchain ? Chaque étape de cette roadmap répond à cette problématique en s’attaquant à des aspects spécifiques du réseau – de la consommation d’énergie à la réduction du « bloat » des données, en passant par l’amélioration des capacités de transaction.

L’enjeu de cette transformation est colossal : il ne s’agit pas seulement de répondre aux besoins immédiats des utilisateurs, mais de rendre Ethereum capable de résister aux défis technologiques et aux attentes d’un écosystème qui ambitionne une utilisation de masse. En d’autres termes, Vitalik Buterin pose les bases d’un réseau conçu pour durer et évoluer dans un environnement numérique de plus en plus compétitif.

The Merge : La révolution énergétique (Réalisé en 2022)

Avec The Merge, Ethereum a tourné le dos au Proof of Work (PoW), le modèle de validation de Bitcoin, connu pour sa consommation énergétique massive. Le PoW repose sur des mineurs qui utilisent des machines gourmandes en électricité pour résoudre des calculs et ajouter de nouveaux blocs à la blockchain. Cette méthode, bien que sécurisée, exige une consommation énergétique comparable à celle d’un pays entier comme la Finlande.

En adoptant le Proof of Stake (PoS) avec l’étape du Merge, Ethereum a réduit sa consommation énergétique de 99,95 %. Désormais, ce sont les « validateurs » qui sécurisent le réseau en bloquant une certaine quantité d’ETH comme garantie. En cas de comportement malveillant, leurs ETH peuvent être slashed  (réduits). Ce changement offre deux avantages :

• un réseau plus respectueux de l’environnement ;
• une base plus flexible pour les futures innovations comme le sharding (la division de la blockchain en sous-parties pour augmenter sa capacité de traitement).

Vitalik Buterin – l’architecte de cette transformation – partage régulièrement ses réflexions et visions à travers son blog, où il a exploré toute la semaine à travers 5 articles, non seulement les détails techniques mais aussi les questions philosophiques autour de la décentralisation et de l’éthique d’Ethereum. 

The Surge : Multiplier la scalabilité (2023 et au-delà)

Une fois The Merge passé et le PoS installé, la prochaine étape de la roadmap d’Ethereum est : The Surge. L’objectif de The Surge, vise à résoudre le fameux problème récurrent de la scalabilité pour les layers 1 que nous expliquons en détail dans cet article.

Sharding et rollups

Comprenons qu’Ethereum traite actuellement une douzaine de transactions par seconde, ce qui entraîne des frais élevés en période de forte demande. The Surge cherche à démultiplier cette capacité en introduisant des solutions de sharding et des rollups.

• Le sharding divise le réseau en fragments appelés « shards », chacun capable de traiter une fraction des transactions. Buterin explique que cette approche permet de répartir la charge entre les validateurs, rendant le réseau moins saturé et les transactions plus rapides et moins chères​.

• Les rollups sont une technologie de couche 2 qui regroupe plusieurs transactions en une seule. Ces transactions sont traitées hors de la chaîne principale, puis leur résumé est envoyé à Ethereum, réduisant ainsi la quantité de données que chaque nœud doit stocker et valider. The Surge intègre pleinement les rollups, visant jusqu’à 100 000 transactions par seconde.

Notons également que l’une des étapes importantes de The Surge a eu lieu en mars 2024 avec les mises à jour Cancun et Deneb, connues collectivement sous le nom de Dencun. Ces deux mises à jour améliorent à la fois la couche d’exécution (Cancun) et la couche de consensus (Deneb) d’Ethereum, avec comme objectif principal de préparer le réseau pour la phase de danksharding, une solution de scalabilité qui devrait permettre d’atteindre cet objectif de 100 000 transactions par seconde.

La mise à jour Dencun

Il ne s’agira pas là de rentrer dans les détails. Toutefois, Dencun a introduit plusieurs notions phares dans le développement d’Ethereum et a donné une importance considérable aux Layers 2. L’élément central du proto-danksharding introduit dans la mise à jour Dencun (EIP-4844) est l’utilisation des blobs, ou Binary Large Objects. Ces blobs sont des segments de données temporaires (125 Ko chacun) conçus pour héberger les informations des transactions de manière beaucoup plus efficace et économique, notamment pour les rollups de niveau 2 (L2) tels que Optimism et Arbitrum.

Contrairement au calldata, les blobs sont conservés de façon temporaire, généralement pendant 18 jours. Ce stockage permet de réduire considérablement le coût de gaz associé, car les données ne sont pas conservées de manière permanente sur la chaîne principale. Une fois la période de 18 jours passée, les blobs sont supprimés.

Par ailleurs, Dencun introduit des améliorations de sécurité et d’efficacité. Par exemple, l’EIP-6780 limite la fonction SELFDESTRUCT, réduisant ainsi les risques pour les contrats intelligents, tandis que l’EIP-1153 optimise la gestion des données pour économiser de l’espace de stockage et réduire les coûts de gaz​. Voilà pour la technique.

Ce qu’il faut surtout retenir c’est que Dencun marque une étape intermédiaire importante avant l’arrivée du danksharding complet, qui est prévu dans les années à venir et devrait permettre à Ethereum de supporter une charge transactionnelle bien plus élevée sans surcharger la chaîne principale.

The Verge : une histoire de nœuds (2024 et au-delà)

L’étape suivante, The Verge, est centrée sur l’idée de rendre Ethereum plus « stateless » (sans état), c’est-à-dire de permettre aux nœuds de fonctionner sans avoir à stocker l’intégralité de l’état de la blockchain. Pour cela, The Verge introduit une nouvelle structure de données, les Verkle Trees qui se distingue du Merkle Trees.

Verkle Trees : une réponse au problème de stockage

Aujourd’hui, chaque nœud Ethereum doit stocker la totalité de l’état du réseau – c’est-à-dire toutes les données sur les comptes, contrats et transactions en cours. Cela représente une quantité énorme de données, rendant l’exécution d’un nœud exigeante en termes de stockage et de matériel. Les Verkle Trees apportent une solution en permettant aux nœuds de vérifier les transactions sans devoir conserver tout cet état, en créant des preuves compactes et efficaces.

La statelessness signifie qu’un nœud peut vérifier les blocs sans avoir besoin de connaître tout l’état historique du réseau. Cela allège non seulement les exigences de stockage, mais simplifie également la participation au réseau en permettant à de nouveaux nœuds de s’intégrer presque instantanément. 

Les défis et les avantages du modèle Stateless

Le passage aux Verkle Trees nécessite des ajustements techniques importants, comme une nouvelle structure de données pour stocker l’état et une révision de la comptabilité des coûts de gaz. 

En résumé, The Verge est une étape essentielle pour rendre Ethereum durable et inclusif à long terme, permettant aux utilisateurs de participer au réseau avec des appareils légers et une synchronisation rapide. Cette transition vers un modèle stateless représente peut-être bien l’une des avancées les plus ambitieuses de la roadmap d’Ethereum, rapprochant le réseau de sa vision ultime d’un système accessible, performant et véritablement décentralisé.

Pour plus d’informations, vous pouvez consulter les sources officielles sur les Verkle Trees et l’implémentation stateless d’Ethereum, disponibles, encore une fois, sur le blog de Vitalik Buterin.

The Purge : Réduire le « Bloat » des données (2024-2025)

The Purge est une étape stratégique de la roadmap d’Ethereum. Elle souhaite résoudre le problème d‘accumulation de données historiques sur le réseau, souvent appelé bloat. Actuellement, chaque nœud Ethereum doit stocker environ 1,1 téraoctet d’historique, incluant toutes les transactions passées et l’état complet du réseau. Cette charge de données rend le fonctionnement des nœuds coûteux et dissuade de nombreux participants de contribuer au réseau, limitant ainsi sa décentralisation.

Voici les principales mesures de The Purge pour alléger Ethereum tout en conservant sa sécurité et son accessibilité.

• La proposition EIP-4444, au cœur de The Purge, introduit le concept d’expiration de l’historique. Cela signifie que les nœuds ne seraient plus obligés de stocker l’intégralité de l’historique des transactions. Seuls les blocs récents seraient conservés par défaut, tandis que les données anciennes seraient soit supprimées, soit transférées vers des archives distribuées, accessibles uniquement lorsque nécessaire. Cette réduction de stockage permet de libérer de l’espace et de rendre la gestion des nœuds plus accessible​.

• En réduisant la charge de stockage, Ethereum devient plus abordable pour les participants, facilitant ainsi l’exploitation de nœuds avec un matériel plus basique permettant d’augmenter la décentralisation du réseau.

• En allégeant les exigences de stockage, les nœuds peuvent traiter les transactions plus rapidement et de manière plus efficace. La réduction des données superflues permet aux nœuds de se concentrer sur les transactions récentes et critiques, améliorant ainsi la réactivité et la vitesse du réseau.

The Splurge : Finitions et optimisations (Sans date précise)

The Splurge est la phase finale de la roadmap d’Ethereum, une étape de « finition » qui regroupe des améliorations mineures mais essentielles pour optimiser l’expérience utilisateur et stabiliser le réseau. Contrairement aux étapes précédentes (comme The Merge ou The Purge) qui apportent des changements structurels importants, The Splurge se concentre sur des ajustements plus techniques et spécifiques. Vitalik Buterin décrit cette phase comme une série d’ajustements destinés à « polir Ethereum » pour en faire un réseau robuste et performant à long terme.

Ce qu’il faut retenir de The Splurge :

• Les frais de transaction (ou « gaz ») sont un des aspects les plus critiques pour les utilisateurs et les développeurs d’applications décentralisées (dApps) sur Ethereum. The Splurge inclut des ajustements pour stabiliser et réduire ces coûts, rendant les transactions plus abordables et prévisibles.

• The Splurge vise à harmoniser les différents éléments du réseau en un système cohérent et standardisé. Cela pourrait inclure l’uniformisation des types de transactions ou la simplification des méthodes de vérification pour les nœuds légers (light clients). Le but est de réduire les incompatibilités et d’assurer une expérience uniforme pour tous les utilisateurs et développeurs, quelles que soient leurs interfaces ou leurs dispositifs​. Bref, c’est la période de correction et de rodage.

• Cette phase introduit des optimisations subtiles qui facilitent l’interaction des utilisateurs avec Ethereum. Cela inclut des mises à jour pour rendre les interfaces et les outils de développement plus intuitifs, afin de permettre à un plus grand nombre de développeurs et de startups de créer des applications sur Ethereum, sans avoir besoin d’une expertise technique avancée​

• The Splurge permet également de corriger les problèmes mineurs qui n’ont pas été adressés dans les grandes phases précédentes. En consolidant la sécurité, The Splurge assure que le réseau reste résilient et que toutes les failles potentielles sont traitées. Cela rend Ethereum plus stable et résistant aux attaques, tout en augmentant la fiabilité pour les utilisateurs et les développeurs.

•  Alors que les niveaux 2 (L2) comme Arbitrum et Optimism deviennent essentiels pour la scalabilité d’Ethereum, The Splurge vise à optimiser l’interaction entre Ethereum (L1) et ces couches supérieures (L2). Les ajustements incluent la facilitation des ponts de communication entre les couches, assurant que les transactions restent fluides et que les solutions de scalabilité continuent de bénéficier du haut niveau de sécurité d’Ethereum

Ethereum, vers un futur durable 

La roadmap d’Ethereum, guidée par Vitalik Buterin, illustre une vision méthodique pour transformer le réseau et relever les défis posés par son succès et son adoption massive. Avec des étapes structurées – The Merge, The Surge, The Verge, The Purge, et The Splurge – chaque phase aborde des aspects spécifiques, depuis la réduction de l’empreinte énergétique jusqu’à la résolution des problèmes de scalabilité, de stockage et de coûts de transaction.

Chaque étape est un maillon essentiel dans l’évolution d’Ethereum :

• The Merge a permis de révolutionner le modèle énergétique du réseau avec le passage au Proof of Stake.
• The Surge et The Verge travaillent à améliorer la scalabilité et à réduire les exigences matérielles, notamment avec l’introduction des rollups et des Verkle Trees.
• The Purge introduit un allègement stratégique des données pour rendre les nœuds plus accessibles et les coûts plus abordables.
• Enfin, The Splurge complète cette transformation en harmonisant le réseau, en améliorant la compatibilité entre les niveaux et en optimisant l’expérience utilisateur.

Maintenant que vous maîtrisez les grandes étapes de la roadmap Ethereum, vous pouvez compléter vos connaissances sur la DeFi et découvrir le B.A.-BA de la DeFi : les protocoles, les opportunités de rendement, et les risques associés, dans cet article.