Pourquoi la mise à jour “The Merge” change tout?

Vous avez sûrement déjà entendu parler de “The Merge”, la plus grande mise à jour depuis la création d’Ethereum. Que ce soit le cas ou non, restez, je suis sûr que vous apprendrez au moins une chose d’ici la fin de l’article.

The Merge est la plus grande mise à jour de la blockchain Ethereum depuis sa création le 30 juillet 2015. On va voir ici pourquoi cet événement est si important et ce qu'il implique.

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Le trilemme des Blockchains

Il existe un terme inventé par Vitalik Buterin, le fondateur de l’Ethereum, appelé Trilemme. C’est comme un dilemme mais on y a ajouté une option. Ce modèle répond aux défis auxquels les développeurs sont confrontés lors de la construction de blockchains évolutives, décentralisées et sécurisées sans compromettre aucun aspect.

La scalabilité, la sécurité et la décentralisation sont les trois axes du trilemme. Je ne vais pas aller plus loin dans ce domaine car ce n’est pas ce qui nous intéresse aujourd’hui mais vous pouvez lire ce très bon article sur le sujet (article trilemme des blockchains)

Vous connaissez désormais l'enjeu principal de la blockchain pour ces prochaines années.

Les problèmes d’Ethereum

Pour commencer, passons en revue la blockchain Ethereum et ses problèmes actuels. Depuis sa création en 2015, Ethereum est une blockchain utilisant le consensus Proof of Work (PoW), méthode de vérification utilisée par Bitcoin. Ce moyen de vérification a déjà fait ses preuves puisqu’il sécurise le réseau le plus sûr du monde: le réseau BTC. 

La preuve de travail, en anglais Proof of work, décrit un système qui nécessite des efforts substantiels mais réalisables pour empêcher l'utilisation frivole ou malveillante de la puissance de calcul, comme l'envoi de spam ou le lancement d'une attaque par déni de service. 

Le consensus Proof of Work nécessite que les utilisateurs mettent à disposition leur puissance de calcul, via les composants de leur ordinateurs, pour que ceux-ci effectuent des calculs complexes permettant la vérification et la sécurisation des transactions d’un réseau.

On est donc plus au moins d’accord que ce n’est pas la sécurité d’Ethereum qui pose problème vu le nombre de mineurs et de ressources opérant actuellement par le réseau.

En revanche, le proof of work amène une problématique, celle de l’énergie utilisée.

‍Est-ce que l’énergie utilisée par la preuve de travail est “rentable”?

“Le PoW implique la création inefficace de l'électricité en chaleur, en Ether et en stabilité du réseau, et nous aimerions bien ne pas réchauffer l’atmosphère avec notre logiciel plus qu’il n’est absolument nécessaire” 

Vinay Gupta, CEO de Mattereum et figure emblématique de l’écosystème blockchain depuis 2015.

Ce problème d’énergie est lié au problème de scalabilité l'Ethereum. La preuve de travail n’est pas un consensus permettant la scalabilité qu’a besoin Ethereum. D'autres méthodes de hachage comme le Proof of History de Solana permettent une très grande évolutivité du réseau.

Pour résumer Ethereum au stade actuel et avec un consensus PoW, c'est un réseau très sécurisée et décentralisé mais très peu scalable par rapport au ratio énergie/rendement.

Heureusement pour nous, il existe un autre consensus appelé PoS (preuve d’enjeu) qui règle le souci de la consommation énergétique élevée du PoW. 

En effet, le système de vérification PoS demande aux utilisateurs du réseau de verrouiller leurs jetons une certaine période de temps pour permettre la sécurisation du réseau. On n’a donc plus besoin de machines énergivores et tout ce qui en découle. Nous avons donc notre solution, passer d’un consensus Proof Of Work à un consensus Proof of Stake. 

Mais ce n’est pas si simple, imaginez devoir changer le moteur d’un avion en plein vol. C’est le grand défi de cette mise à jour. Car contrairement à un simple logiciel ou application, on ne peut pas mettre en pause une blockchain comme Ethereum et la redémarrer 1 semaine plus tard. C’est également pour cette raison que “The Merge" a été maintes fois repoussée par la fondation Ethereum.

The Merge ou ETH 2.0

The Merge ou souvent appelé ETH 2.0 n'est qu'une étape dans le développement d'Ethereum. La première étape a commencé le 4 novembre 2020. Toutes ces mises à jour sont vouées à rendre Ethereum plus sécurisé, plus scalable et plus décentralisé, le fameux trilemme des blockchains.

La première phase a été l’implémentation de la Beacon Chain. C’est une blockchain parallèle à Ethereum qui utilise le consensus PoS.

La Beacon Chain à deux fonctions: 

• Coordonner et gérer un réseau PoS et gérer la synchronisation des shards (connexion avec les sous réseaux).
• C’est cette blockchain qui est vouée à être mergée avec la chain principale d’Ethereum.

Depuis 2020, de nombreux tests sont effectués pour assurer cette transition. Le site https://beaconcha.in/ permet de consulter tout ce qui concerne la Beacon Chain, notamment le nombre de validateurs et le nombre d’ETH verrouillés sur celle-ci.

Pour comparer, en décembre 2020, le nombre de validateurs était de 30’000. Nous sommes actuellement à plus de 410’000 validateurs pour plus de 13 millions de jetons Ether verrouillés.

Quand The Merge sera greffé au réseau principal, qu’on appelle Execution Layer, les validateurs de la beacon chain participeront à la sécurisation de tout le réseau ETH.

The Merge est la fusion de ces deux chaînes. La blockchain actuellement en production, qu’on appelle couche d'exécution ou mainnet. C’est cette chain qui gère les smarts contracts, les dapps, les transactions, les comptes.

Et la beacon chain qui apporte le consensus PoS, appelé couche de consensus.

Après cette mise à jour nous aurons des validateurs à la place de mineurs. Résultat d’un passage d’un consensus PoW à PoS.

C’est quoi les conséquences du PoS sur Eth?

J’ai déjà rédigé un post linkedin que vous pouvez consulter ici qui résume les conséquences du passage PoS. Nous allons passer directement à ce qui va se passer après “The Merge”.

Selon Vitalik, The Merge n’est qu'une étape dans le développement d’Ethereum. Le fondateur d’Ethereum a récemment annoncé qu’après The Merge, Ethereum ne sera qu’à 55% de sa forme finale. Il en parle plus longuement lors d'une conférence de EthCC qui s’est déroulée à Paris en Juillet 2022. (Vitalik Buterin)

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Nous sommes fin 2022, la mise à jour a été passée avec succès et Ethereum est maintenant une blockchain PoS.

C’est quoi la suite?

Nous allons passer en revue rapidement et succinctement les futures mises à jour prévues de la fondation Ethereum concernant sa blockchain. Cette section est plus technique mais également moins avide en explications de par le peu d’informations que nous avons à disposition et l’horizon de temps élevé.

The Surge (La poussée)

Implémentation du sharding

• Augmentation de la scalabilité
• plus de décentralisation (réduction des besoins matériels, possibilités de travailler  sur des portions du réseaux pour faire tourner un nœud ETH.
• meilleure gestion des données sur le réseau
• Plus de sécurité. Plus de noeuds sur le réseau

The Verge

L'implémentation du verkle trees (evolution des arbre de merkle) permet la création de preuves moins lourdes. Il permet d’optimiser le stockage en réduisant la taille des noeuds.  L’arbre de merkle permet de vérifier la validité de données cryptées.

The Purge

C’est le grand ménage pour la blockchain Ethereum.

• Suppression des données inutiles. 
• Réduction du stockage requis pour les validateurs.
• Stocker uniquement les données datant de moins de 1 an.
• Implémentation de nouveaux canaux de stockage dédiés.

The Splurge

Une multitude de petites mises à jour qui serviront à améliorer sur tous les points le réseau ETH. L’ultime objectif est la résolution de trilemme de la blockchain évoquée plus haut. Obtenir une blockchain scalable, décentralisée et sécurisée. La blockchain ultime.

Au vue de tout ce qui est prévu et de la constante évolution de l’écosystème, Ethereum est loin d’avoir montré tout son potentiel et ses concurrents ont dû soucis à se faire.

C’est la fin de cet article concernant “The Merge”. J’espère que vous avez maintenant une meilleure compréhension de cet évènement et de la blockchain Ethereum elle-même.

Pour aller plus loin, voici une série d’articles sur “The Merge”.

https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

https://members.delphidigital.io/reports/the-hitchhikers-guide-to-ethereum

https://twitter.com/milesdeutscher/status/1553307213183451137

https://www.youtube.com/watch?v=EEuPmA8w0Kc

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