Guide 2024 : comprendre la feuille de route d’Ethereum

Grâce à ses capacités de smart contracts, Ethereum a donné naissance à un écosystème dynamique. La plateforme est le centre de la majorité des applications décentralisées et soutient un secteur majeur de la finance décentralisée, hébergeant des dizaines de milliards de dollars.
Depuis sa création en 2015, Ethereum a connu une croissance remarquable, soutenue par des particuliers, des communautés et des entreprises à travers le monde. 

Cependant, le réseau doit encore évoluer pour être adopté à grande échelle. Pour devenir plus accessible, économique et suffisamment robuste pour séduire le grand public, Ethereum doit surmonter plusieurs défis. La feuille de route d’Ethereum vise à identifier ces obstacles et à définir comment le réseau peut les relever.

En se tournant vers l’avenir, nous analysons les défis d’Ethereum et la façon dont ses mises à jour prévues favoriseront l’adoption massive. Cela nous permet de mieux anticiper ce que réserve l’avenir de la deuxième plus grande blockchain mondiale.

À quoi sert la feuille de route d’Ethereum ?

Malgré son succès en tant que plateforme mondiale de coordination, Ethereum rencontre des lenteurs de traitement des transactions et des frais élevés lors des périodes de forte congestion.
 
L’obstacle majeur à l’adoption massive d’Ethereum reste sa scalabilité. Si Ethereum devait atteindre une adoption généralisée dans son état actuel, il serait trop lent et coûteux. La scalabilité, dans l’univers blockchain, désigne la capacité du réseau à accueillir beaucoup plus d’utilisateurs tout en restant performant. C’est un critère essentiel pour le succès de cette technologie.

Concernant les défis de scalabilité d’Ethereum, il est important de mentionner le concept du trilemme de la blockchain. Ce terme, introduit par Vitalik Buterin, cofondateur d’Ethereum, désigne l’idée qu’une blockchain repose sur trois piliers essentiels : la décentralisation, la scalabilité et la sécurité. Malheureusement, il n’est possible d’optimiser que deux de ces aspects. Une blockchain peut être très sécurisée et totalement décentralisée, mais elle ne sera alors pas scalable.
Pour trouver le bon équilibre entre décentralisation, scalabilité et sécurité, Ethereum doit rester flexible et s’attaquer à ses propres défis. De plus, la nature innovante et en constante évolution des cryptomonnaies impose à Ethereum d’intégrer de nouvelles fonctionnalités, actifs et applications au fil du temps.

Une feuille de route a donc été créée pour suivre toutes les mises à niveau nécessaires afin de garantir qu’Ethereum reste économique, convivial, sécurisé et durable. Cette feuille de route recense l’ensemble des modifications spécifiques à apporter au protocole.

Comment les évolutions d’Ethereum sont-elles décidées ?

L’un des atouts majeurs d’Ethereum réside dans son caractère décentralisé et open source, ce qui signifie qu’aucune entité unique n’en a le contrôle. Les évolutions du protocole sont généralement proposées par les chercheurs et développeurs d’Ethereum, mais toute personne peut suggérer des améliorations. 
 

Chacun peut en effet proposer des changements via une Ethereum Improvement Proposal (EIP), qui détaille les aspects techniques des modifications envisagées. Ces propositions sont ensuite examinées, débattues puis éventuellement mises en œuvre par la communauté de développeurs et de chercheurs Ethereum. Il est à noter que les EIP naissent souvent de discussions sur les principaux forums Ethereum ou sur le Discord EthR&D, avant de devenir des pistes concrètes d’amélioration.
 

Il est important de souligner que la feuille de route peut évoluer. Au fur et à mesure que de nouvelles informations, idées ou technologies apparaissent, les priorités de la feuille de route sont susceptibles de changer.

Auparavant, la feuille de route prévoyait de faire évoluer le réseau via le sharding, une méthode consistant à diviser la blockchain pour que des sous-ensembles de validateurs ne traitent qu’une partie des données. Mais la stratégie a changé : le danksharding intègre désormais des « blobs » de données dans les blocs Ethereum, remplaçant ainsi l’approche initiale du sharding.

Quelles évolutions attendent Ethereum ?

La feuille de route d’Ethereum comprend plusieurs mises à niveau majeures pour répondre aux enjeux de scalabilité.

Danksharding
Une solution pour rendre les transactions Ethereum plus rapides et moins coûteuses est le danksharding, qui s’appuie sur des solutions Layer 2 telles que les rollups blockchain. Le danksharding permet au réseau Ethereum de traiter des lots de transactions issus des rollups de couche 2 sans stocker définitivement toutes leurs données.

Single-slot finality (SSF)
Actuellement, il faut environ 15 minutes pour qu’un bloc Ethereum soit finalisé. L’introduction du single-slot finality (SSF) vise à rendre la validation des blocs plus efficace. Avec ce mécanisme, les blocs peuvent être proposés et finalisés dans le même slot, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire à la finalisation.

Verkle trees
Les Verkle trees combinent le « Vector commitment » et les « Merkle Trees ». Il s’agit d’une structure de données qui modernise les nœuds et permet l’utilisation de clients « stateless » pour Ethereum. Grâce aux Verkle trees, ces clients n’ont besoin que d’un espace de stockage très réduit pour vérifier de nouveaux blocs, ce qui favorise la scalabilité.

Amélioration de l’expérience utilisateur
Avec la popularité croissante des cryptos, les blockchains doivent accorder la priorité à l’expérience utilisateur et au design afin de séduire un public plus large. C’est essentiel pour démocratiser la technologie et faire émerger la prochaine génération d’applications décentralisées.

Pour améliorer l’expérience utilisateur, un ensemble de mises à jour appelé « account abstraction » est en cours de développement. Ces évolutions visent à prendre en charge les smart contracts de façon native sur Ethereum, ce qui représente un progrès majeur par rapport à la situation actuelle où les smart contracts ne sont accessibles que via des comptes externes (EOA).

L’account abstraction permettra d’introduire de nombreuses fonctionnalités innovantes sur Ethereum, comme la possibilité de regrouper des transactions, de récupérer des clés de compte perdues ou de laisser un tiers payer les frais de gas.

Sécurité sur Ethereum

Pour garantir une sécurité optimale et empêcher les attaques contre le réseau Ethereum et ses utilisateurs, plusieurs fonctionnalités sont à l’étude.

Proposer-Builder Separation (PBS)
Dans le système PBS, les validateurs ont des rôles distincts : les block builders créent les blocs et les présentent au block proposer à chaque slot. Le proposer sélectionne ensuite le bloc le plus rentable sans connaître son contenu, paie le builder, puis partage le bloc avec ses pairs. Ce mécanisme permet de prévenir la censure des transactions, d’instaurer un consensus plus équitable et de rendre possible le danksharding.

Clever cryptography
Un des défis majeurs du consensus Proof-of-Stake (PoS) est la divulgation publique des futurs block proposers, ce qui peut les rendre vulnérables à des attaques (par exemple des attaques DOS via l’identification de leur adresse IP). L’utilisation de techniques cryptographiques avancées permet toutefois de préserver l’anonymat du block proposer et de le protéger des attaques potentielles.

Retour sur la feuille de route d’Ethereum

Au cours des neuf dernières années, Ethereum a connu de nombreuses mises à niveau visant à améliorer le réseau, dont les deux plus récentes et majeures : le Merge et Shanghai.

Le Merge

Le 15 septembre 2022, les développeurs ont mis en œuvre le Merge, permettant à Ethereum de passer du consensus énergivore Proof-of-Work (PoW) à un modèle Proof-of-Stake (PoS) plus efficace. Le PoS sélectionne les validateurs de façon aléatoire en fonction du montant d’ETH mis en staking et de la durée de blocage. En décembre 2020, la Beacon Chain, une version PoS basique, a été lancée en parallèle du mainnet Ethereum, afin de tester en toute sécurité de nouvelles configurations et fonctionnalités.

En septembre 2022, après près de deux ans, Ethereum a officiellement adopté le consensus PoS sur l’ensemble de son écosystème en intégrant la Beacon Chain et le mainnet.

La mise à jour Shanghai

Après l’implémentation de la mise à jour Shanghai (aussi appelée Shapella), Ethereum a finalisé sa transition du PoW vers le PoS. Ce hard fork a permis de nouvelles avancées dans le protocole et l’accès au retrait des ETH mis en staking sur la Beacon Chain.
Avant la mise à jour Shanghai, les utilisateurs ayant staké leur ETH sur la Beacon Chain ne pouvaient pas accéder à leurs fonds bloqués ni aux récompenses générées. Depuis l’activation de la mise à jour le 12 avril 2023, les validateurs peuvent enfin retirer leurs ETH et recevoir leurs récompenses.

La mise à jour Dencun

Le 13 mars, la mise à jour Dencun, une évolution majeure, a été déployée. Son objectif : réduire les coûts des transactions layer-2 et améliorer la disponibilité des données sur Ethereum. Cette mise à jour introduit également le « proto-danksharding », première étape vers la scalabilité par danksharding. Le « proto-danksharding », ou EIP-4844, introduit les « blobs » de données (Binary Large Objects). 

Ces blobs peuvent être envoyés et attachés aux blocs pour limiter la quantité de données stockées de façon permanente sur Ethereum. La mise à jour Dencun, l’une des plus importantes, est entrée en vigueur le 13 mars. Elle vise à réduire le coût des transactions layer-2 et à optimiser la disponibilité des données sur Ethereum. Notamment, elle introduit le « proto-danksharding », première étape de la scalabilité via le danksharding.

Le proto-danksharding, ou EIP-4844, a permis l’arrivée des blobs de données (« Binary Large Objects »). Ces blobs peuvent être envoyés et rattachés aux blocs afin de minimiser la quantité de données stockées durablement sur Ethereum.

Les solutions de scalabilité layer-2 utilisent CALLDATA pour publier des transactions, ce qui peut s’avérer coûteux car les données restent indéfiniment sur la chaîne. À l’inverse, l’utilisation de blobs permet la suppression automatique des données après une période définie, réduisant ainsi les coûts de stockage et, in fine, les frais de transaction pour l’utilisateur.

Mise à jour Prague/Electra

Après la mise en œuvre de Dencun, les développeurs se concentrent sur la prochaine évolution : Prague/Electra (Pralectra). Il est important de noter que les discussions sont toujours en cours au sein des développeurs principaux d’Ethereum concernant les détails de Pralectra.
D’un côté, cette mise à jour pourrait regrouper plusieurs EIP de moindre ampleur pour renforcer les capacités du réseau. Par exemple, la proposition EIP-6110 vise à modifier le traitement des dépôts des validateurs pour améliorer la sécurité et la stabilité.

D’un autre côté, Pralectra pourrait également constituer une mise à niveau majeure du protocole, avec l’introduction des Verkle Trees dans la couche d’exécution de la blockchain. Comme évoqué précédemment, les Verkle Trees représentent une étape clé de la feuille de route d’Ethereum et sont essentiels pour la scalabilité. Ainsi, la mise à jour pourrait se limiter à plusieurs EIP mineures ou bien intégrer des changements majeurs comme l’ajout des Verkle Trees.

À ce jour, les éléments précis de Prague/Electra ne sont pas encore arrêtés, mais cette évolution devrait sans aucun doute améliorer la performance, la sécurité et l’ergonomie du réseau.

Conclusion

Il est difficile de prévoir à quelle date chaque évolution prévue sur la feuille de route d’Ethereum sera achevée, car de nombreux développements avancent en parallèle à des rythmes différents. Certaines mises à jour, comme la résistance quantique, sont considérées comme moins prioritaires et pourraient n’être implémentées que dans 5 à 10 ans. L’urgence d’une évolution peut aussi évoluer en fonction de facteurs externes, comme les progrès des ordinateurs quantiques. On peut comparer le développement d’Ethereum à l’évolution biologique : un réseau capable de s’adapter aux nouveaux défis et de rester performant a plus de chances de réussir qu’un réseau figé. Plus le réseau deviendra performant, scalable et sécurisé, moins il sera nécessaire de modifier le protocole.

FAQ

1. Qu’est-ce que la feuille de route d’Ethereum et pourquoi est-elle importante ?

La feuille de route d’Ethereum présente le plan de développement et les objectifs du réseau blockchain Ethereum. Elle sert de guide aux développeurs, investisseurs et utilisateurs, en donnant une vision sur les prochaines fonctionnalités, mises à jour et améliorations. 

2. Quels sont les jalons clés de la feuille de route d’Ethereum ?

Parmi les étapes majeures de la feuille de route, on retrouve la transition vers Ethereum 2.0, qui implique le passage du consensus proof-of-work à proof-of-stake pour améliorer la scalabilité et la durabilité. De plus, des mises à jour comme les Ethereum Improvement Proposals (EIP) apportent de nouvelles fonctionnalités et améliorations au réseau.

3. Comment Ethereum compte-t-il résoudre les problèmes de scalabilité ?

Ethereum s’attaque à la scalabilité via différentes initiatives, notamment Ethereum 2.0, qui introduit les shard chains pour paralléliser le traitement des transactions. Les solutions Layer 2, comme les rollups et les sidechains, sont également développées pour décharger la chaîne principale et ainsi augmenter le débit tout en réduisant la congestion.

4. Qu’est-ce qu’Ethereum 2.0 et en quoi diffère-t-il d’Ethereum 1.0 ?

Ethereum 2.0, aussi appelé Eth2 ou Serenity, est une mise à niveau majeure visant à améliorer la scalabilité, la sécurité et la durabilité du réseau. Cette transition implique l’implémentation du consensus proof-of-stake, des shard chains pour le traitement parallèle des transactions, et d’autres améliorations pour résoudre les limites d’Ethereum 1.0, comme les frais de gas élevés et la congestion du réseau.

5. Quel rôle jouent les Ethereum Improvement Proposals (EIP) dans la feuille de route ?

Les Ethereum Improvement Proposals (EIP) sont des documents de conception qui proposent de nouvelles fonctionnalités, standards ou modifications du protocole Ethereum. Ils jouent un rôle clé dans la feuille de route en permettant à la communauté de donner son avis et de parvenir à un consensus sur les évolutions à adopter. Les EIP couvrent divers sujets, allant des améliorations techniques aux mises à jour du réseau, en passant par la gouvernance.

6. Quelles sont les prochaines fonctionnalités ou évolutions prévues sur la feuille de route d’Ethereum ?

  Parmi les évolutions attendues, on retrouve la poursuite du déploiement des phases d’Ethereum 2.0, comme la mise en place des shard chains et l’intégration d’Ethereum 1.0 dans le nouveau mécanisme de consensus. En outre, les progrès des solutions de scalabilité Layer 2, l’amélioration des fonctionnalités des smart contracts et de nouveaux outils pour les développeurs devraient renforcer encore les capacités de l’écosystème Ethereum.