Dans un article de blog publié le 14 octobre, Vitalik Buterin, co-fondateur d’Ethereum, a présenté les améliorations futures potentielles du protocole Ethereum, en se concentrant sur les améliorations techniques de son système de preuve de participation (PoS). Intitulé « Les futurs possibles du protocole Ethereum, partie 1 : La fusion », l’article examine les stratégies visant à améliorer la stabilité, les performances et l’accessibilité tout en abordant les risques de centralisation.
Tout d’abord, Buterin revient sur la transition réussie d’Ethereum de la preuve de travail à la preuve de participation, alias « The Merge », il y a près de deux ans, notant que « cette preuve de participation a remarquablement bien fonctionné en termes de stabilité, de performances et d’évitement des risques de centralisation. » Il a toutefois souligné qu’« il reste encore des domaines importants dans lesquels la preuve d’enjeu doit être améliorée ».
Améliorations futures pour Ethereum
L’un des principaux objectifs du poste est d’atteindre la finalité d’un emplacement unique et de réduire l’exigence de mise minimale pour démocratiser la participation au réseau. Actuellement, il faut 2 à 3 époques (environ 15 minutes) pour finaliser un bloc, et un minimum de 32 ETH est requis pour devenir validateur. Buterin met en évidence le conflit entre la minimisation des exigences de jalonnement, la réduction du temps de finalité et la minimisation de la surcharge des nœuds.
“Aujourd’hui, il faut 2 à 3 époques (~ 15 minutes) pour finaliser un bloc, et 32 ETH sont nécessaires pour être un jalonnant”, a-t-il écrit. Il a identifié les objectifs de finaliser les blocs dans un seul emplacement et de permettre aux validateurs de miser avec aussi peu que 1 ETH. “Des sondages après sondages montrent à plusieurs reprises que le principal facteur empêchant davantage de personnes de parier en solo est le minimum de 32 ETH”, note Buterin.
Pour relever ces défis, il discute de plusieurs approches. La première consiste à mettre en œuvre de meilleurs protocoles d’agrégation de signatures, en utilisant potentiellement des preuves sans connaissance (ZK-SNARK), pour traiter les signatures de millions de validateurs dans chaque emplacement. Une autre approche consiste à introduire des comités Orbit, un mécanisme par lequel un comité de taille moyenne sélectionné au hasard finalise la chaîne tout en préservant les propriétés de coût de l’attaque. “Orbit profite de l’hétérogénéité préexistante dans la taille des dépôts des validateurs pour obtenir autant de finalité économique que possible, tout en donnant aux petits validateurs un rôle proportionné”, explique-t-il.
Buterin envisage également de créer un système de jalonnement à deux niveaux avec des exigences de dépôt différentes, dans lequel seul le niveau de dépôt le plus élevé serait directement impliqué dans la finalité économique. Il reconnaît que « les risques dépendent fortement des droits spécifiques dont bénéficie le niveau de mise inférieur » et que certaines conceptions pourraient conduire à une centralisation.
Pour remédier aux vulnérabilités de sécurité liées aux attaques par déni de service (DoS) contre des validateurs connus, Buterin propose la mise en œuvre de protocoles SSLE (Single Secret Leader Election). “La meilleure façon de résoudre le problème DoS est de masquer les informations sur le validateur qui va produire le prochain bloc, au moins jusqu’au moment où le bloc est réellement produit”, déclare-t-il.
Les protocoles SSLE utilisent des techniques cryptographiques pour créer des identifiants de validation « aveugles », garantissant que seul le propriétaire d’un identifiant aveugle peut générer une preuve valide pour proposer un blocage sans que les autres ne connaissent son identité. Cependant, Buterin reconnaît les défis : « Nous apprécions grandement qu’Ethereum soit un protocole raisonnablement simple, et nous ne voulons pas que la complexité augmente davantage. Les implémentations SSLE que nous avons vues ajoutent des centaines de lignes de code de spécification et introduisent de nouvelles hypothèses dans la cryptographie complexe.
Il a également exploré des méthodes permettant de réduire le temps de confirmation des transactions d’Ethereum des 12 secondes actuelles à seulement 4 secondes, soulignant l’intérêt de réduire les temps de confirmation pour améliorer l’expérience utilisateur et faciliter les solutions décentralisées de couche 2. Les stratégies incluent la réduction des horaires de créneau et la possibilité pour les proposants de publier des pré-confirmations au cours d’un créneau. Cependant, Buterin met en garde contre les risques potentiels de centralisation et la nécessité d’incitations appropriées, notant que « si nous ajoutons un mécanisme de séparation attestateur-proposant, alors les blocs d’exécution n’auront pas besoin de SSLE, car nous pourrions compter sur des constructeurs de blocs spécialisés ».
Buterin aborde également d’autres domaines critiques, notamment une récupération d’attaque de 51 %. Il suggère que même si une automatisation complète est impossible, « nous pouvons parvenir à une automatisation partielle (…) garantissant que les méchants d’une attaque ne puissent au moins obtenir une victoire rapide et nette ». Il envisage également d’augmenter le seuil de quorum pour la finalisation des blocs de 67 % à 80 % afin de renforcer la sécurité, arguant que « cela semble une situation bien plus saine que si le « mauvais côté » obtenait une victoire instantanée ».
En conclusion de son article de blog, Buterin met en garde contre l’importance de se préparer à la menace potentielle des ordinateurs quantiques capables de briser les systèmes cryptographiques actuels : « Cela justifie le conservatisme dans les hypothèses concernant les performances des conceptions de preuve d’enjeu, et constitue également une raison d’être prudent. plus proactif pour développer des alternatives résistantes aux quantiques.
Au moment de mettre sous presse, l’ETH s’échangeait à 2 524 $.
Image en vedette de Bloomberg, graphique de TradingView.com
