Dans un nouveau billet de blog intitulé « Avenirs possibles pour le protocole Ethereum, partie 2 : The Surge », le co-fondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, a présenté une feuille de route ambitieuse visant à augmenter la capacité de traitement des transactions d’Ethereum à plus de 100 000 transactions par seconde (TPS) sur la couche 1. Solutions de couche 2 (L1) et 2 (L2). Cette initiative, connue sous le nom de « The Surge », vise à améliorer l’évolutivité tout en préservant la décentralisation et la sécurité.
Buterin a commencé par réfléchir aux stratégies de mise à l’échelle initiales d’Ethereum, qui impliquaient le partitionnement et les protocoles de couche 2 tels que les canaux d’état et Plasma. Au début, Ethereum avait deux stratégies de mise à l’échelle dans sa feuille de route, a-t-il écrit, en soulignant un article de 2015 qui traitait du sharding, une méthode dans laquelle chaque nœud n’a besoin que de vérifier et de stocker une fraction des transactions. Cette approche reflète le fonctionnement des réseaux peer-to-peer comme BitTorrent.
Simultanément, des protocoles de couche 2 ont été développés pour décharger les calculs et les données de la chaîne principale tout en tirant parti de la sécurité d’Ethereum. Les rollups sont apparus en 2019 comme une solution puissante de couche 2, nécessitant une bande passante de données importante en chaîne. « Heureusement, en 2019, la recherche sur le partitionnement avait résolu le problème de la vérification de la « disponibilité des données » à grande échelle. En conséquence, les deux voies ont convergé et nous avons obtenu la feuille de route centrée sur le cumul qui continue d’être la stratégie de mise à l’échelle d’Ethereum aujourd’hui », a expliqué Buterin.
Feuille de route Ethereum : la montée en puissance
The Surge vise à atteindre plusieurs objectifs clés : atteindre plus de 100 000 TPS sur L1 et L2, préserver la décentralisation et la robustesse de L1, garantir qu’au moins certains L2 héritent pleinement des propriétés fondamentales d’Ethereum que sont le manque de confiance, l’ouverture et la résistance à la censure, et maximiser l’interopérabilité entre L2 pour donner à Ethereum le sentiment d’être un écosystème unifié.
L’une des principales techniques pour atteindre ces objectifs est l’échantillonnage de disponibilité des données (DAS). Actuellement, la bande passante des données L1 d’Ethereum est limitée, plafonnant le TPS cumulatif à environ 174. Pour briser cette barrière, Ethereum prévoit de mettre en œuvre PeerDAS, une forme d’échantillonnage unidimensionnel qui permet aux nœuds de vérifier efficacement la disponibilité des données.
“Notre objectif à moyen terme est de 16 Mo par emplacement, ce qui, combiné à des améliorations de la compression des données cumulées, nous donnerait environ 58 000 TPS”, a noté Buterin. À l’avenir, l’échantillonnage bidimensionnel pourrait être adopté pour améliorer l’efficacité, mais avec une complexité accrue. “Nous avons besoin de beaucoup plus de travail pour trouver la version idéale du DAS 2D et prouver ses propriétés de sécurité”, a-t-il ajouté.
Les techniques de compression des données sont également cruciales pour réduire l’empreinte des données des transactions. Celles-ci incluent l’agrégation de signatures à l’aide des signatures BLS, le remplacement des adresses par des pointeurs vers des données historiques et la sérialisation personnalisée des valeurs de transaction. “Nous pouvons ainsi représenter la plupart des valeurs monétaires de manière très compacte avec un format décimal à virgule flottante personnalisé, ou même un dictionnaire de valeurs particulièrement courantes”, a suggéré Buterin.
Le plasma généralisé est un autre élément important de The Surge. Plasma permet des transactions hors chaîne avec des garanties de sécurité en chaîne. En incorporant des SNARK (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge), le plasma devient plus puissant et généralisable. « Même si vous ne pouvez protéger qu’un sous-ensemble d’actifs (…) vous avez déjà grandement amélioré le statu quo de l’EVM ultra-évolutif, qui est un validium », a-t-il déclaré.
Buterin a également souligné la nécessité de faire évoluer les systèmes de preuve L2. Aujourd’hui, la plupart des rollups ne sont pas totalement fiables et s’appuient sur des conseils de sécurité capables de contourner les systèmes de preuve. Il a souligné l’importance d’atteindre les rollups « Stage 2 », qui sont totalement sécurisés et sans confiance. Cela implique une vérification formelle, utilisant des techniques mathématiques pour prouver que les systèmes de preuve sont conformes à la spécification EVM.
“Nous pouvons créer un prouveur SNARK formellement vérifié d’une VM minimale”, a-t-il expliqué. De plus, le déploiement de plusieurs systèmes de preuve, ou « multi-provers », garantit la redondance et la sécurité. « Si les systèmes de preuve concordent, le Conseil de sécurité n’a aucun pouvoir », a souligné Buterin.
L’amélioration de l’interopérabilité entre les niveaux 2 est également un objectif clé. L’un des défis majeurs consiste à rendre l’écosystème L2 transparent pour les utilisateurs. Buterin a proposé plusieurs améliorations, telles que des adresses spécifiques à la chaîne qui incluent l’identifiant de chaîne pour simplifier les transactions cross-L2, des demandes de paiement standardisées pour des demandes de paiement faciles et sécurisées sur différentes chaînes, et le développement de protocoles comme ERC-7683 et RIP-7755 pour un traitement efficace. échanges d’actifs et paiements de gaz.
Buterin a également préconisé des clients légers et des portefeuilles de magasins de clés pour permettre aux utilisateurs de vérifier les chaînes sans dépendre des fournisseurs RPC et pour simplifier la gestion des clés entre les chaînes. « Notre capacité à gérer ce problème avec succès est un test de notre capacité à rester ensemble en tant que communauté », a affirmé Buterin.
Bien que la mise à l’échelle de L2 soit vitale, l’amélioration de L1 reste cruciale pour la sécurité et la viabilité économique d’Ethereum. Buterin a discuté de stratégies telles que l’augmentation de la limite de gaz, la réduction des coûts d’opérations spécifiques grâce à des propositions telles que l’EOF (EVM Object Format) et l’exploration des cumuls natifs. « Une grande question à laquelle toute feuille de route de mise à l’échelle de la L1 doit répondre est : quelle est la vision ultime de ce qui appartient à la L1 et de ce qui appartient à la L2 ? » » a-t-il posé, soulignant la nécessité d’un équilibre pour maintenir les principales forces d’Ethereum.
Buterin a conclu : « Notre tâche est désormais de mener à bien la feuille de route centrée sur le rollup et de résoudre ces problèmes, tout en préservant la robustesse et la décentralisation qui rendent l’Ethereum L1 spécial. »
Au moment de mettre sous presse, l’ETH s’échangeait à 2 625 $.
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