Qu’est ce que Ethereum 2.0 ?

Qu’est-ce donc Ethereum 2.0 ? C’est un terme qui décrit une série de mises à niveau prévues de la blockchain Ethereum. Le terme est également connu sous le nom de Serenity et son objectif est d’améliorer l’évolutivité et l’adoption de la blockchain Ethereum. Ethereum 2.0 sera lancé en différentes phases. Ces phases viennent avec leur propre amélioration de la blockchain et elles contribueront à améliorer considérablement les performances du réseau.

La date de lancement prévue de la première phase de cette mise à niveau est 2020. Elle commencera par la phase 0 et passera progressivement à la dernière phase. Cependant, d’autres améliorations seront encore apportées à la blockchain après ces phases. Le résultat final est d’avoir une blockchain meilleure et plus rapide.

Qu’est-ce qu’Ethereum 2.0 ?

Ethereum 2.0 est une idée populaire au sein de l’écosystème Ethereum. La mise à niveau était nécessaire pour migrer le réseau d’e la Preuve de travail (PoW) utilisée par certaines crypto-monnaies.

En outre, cette mise à jour fait partie d’une série de mises à niveau prévues de la blockchain Ethereum après le lancement de cette dernière en 2015. Dans ce cas, quatre étapes du lancement étaient prévues pour la blockchain Ethereum.

La première étape s’appelait Frontier, pour désigner la première construction en juillet 2015. La deuxième étape s’appelait Homestead et s’est déroulée en 2016. La phase suivante était Metropolis, subdivisée en deux parties. Ces parties étaient deux fourches dures, dont Byzance en 2017 et Constantinople en 2019. Et maintenant, nous avons la phase finale qui verra le lancement d’Ethereum 2.0. Ce dernier sera achevé en trois phases entre 2019 et 2021.

De plus, Ethereum 2.0 abordera spécifiquement les problèmes liés à l’évolutivité, à l’exploitation minière, à la sécurité, entre autres qui prévalent sur l’actuel Ethereum 1.0. Il est livré avec des solutions telles que Proof of Stake (PoS), sharding et bien plus encore. Par conséquent, les transactions seront plus rapides grâce à une meilleure façon d’héberger des applications décentralisées (dApps) et des contrats intelligents.

Différence entre Ethereum 1.0 et Ethereum 2.0

Il existe des différences majeures entre Ethereum 1.0 et Ethereum 2.0. Ces disparités résident dans certaines améliorations qui seront évidentes dans Ethereum 2.0 mais absentes dans Ethereum 1.0. Ces améliorations sont le Proof of Stake (PoS) et les Shard Chains.

Preuve de participation

Ethereum 1.0 repose sur une preuve de travail (PoW), qui est un mécanisme de consensus. Ce mécanisme utilise la puissance de calcul des mineurs ainsi que l’électricité pour ajouter des blocs à la technologie du grand livre distribué. En revanche, il existe un mécanisme PoS, qui est une mise à niveau vers PoW.

Le PoS offre une évolutivité, une sécurité et une efficacité énergétique améliorées. Il ne dépend pas beaucoup de la puissance de calcul et de l’électricité. Au contraire, il profite des validateurs et des enjeux. En conséquence, Ethereum 2.0 en tant que mise à niveau vers Ethereum 1.0 utilise le mécanisme PoS, ce qui le distingue de ce dernier.

Chaînes d’éclats

Les chaînes de fragments sont des mécanismes qui facilitent l’évolutivité et elles seront lancées dans Ethereum 2.0 (phase 1). Ces chaînes améliorent le débit de la blockchain d’Ethereum.

À l’heure actuelle, une chaîne se compose de blocs successifs. Ce processus contribue à améliorer la sécurité tout en facilitant la vérification des informations. L’inconvénient est que cela affecte la vitesse à laquelle les transactions sont traitées, en particulier en période de forte activité dans la blockchain. En effet, chaque nœud complet doit vérifier chaque transaction par blocs consécutifs.

Les chaînes de fragments, en revanche, offrent un moyen de diviser la blockchain Ethereum, partageant ainsi le traitement des données entre plusieurs nœuds. Ainsi, les transactions sont traitées en parallèle plutôt que consécutivement. Il existe également une quantité finie de données que chaque bloc peut contenir. Les chaînes de fragments peuvent être considérées comme un ajout d’une autre voie qui transforme la blockchain Ethereum en une autoroute à plusieurs voies au lieu d’une seule voie.

Problèmes associés à Ethereum 1.0

Ethereum 1.0 est criblé de plusieurs problèmes qui ont nécessité des mises à jour. Ces mises à jour nécessiteraient une modification du code et des modifications devant être approuvées par la communauté Ethereum. Ces changements seront également appliqués au réseau existant. En conséquence, les changements combattront les problèmes existants dans Ethereum 1.0 et certains de ces problèmes sont :

Évolutivité

Ethereum 1.0 a été dit à maintes reprises comme étant lent en raison de la vitesse à laquelle les transactions sont traitées. Cette vitesse se traduit par cinq transactions traitées chaque seconde, ce qui est toujours considéré comme lent. Et si le nombre de transactions en attente est supérieur à ce qu’un bloc donné peut contenir, les transactions en attente doivent être déplacées vers le bloc suivant.

Il en va de même de la vitesse à laquelle il héberge des applications décentralisées et des contrats intelligents. Bien plus, l’écosystème Ethereum est en croissance et ce ralentissement pourrait se poursuivre. L’évolutivité peut donc être considérée comme l’un des problèmes majeurs avec Ethereum 1.0. Et le sharding est un mécanisme qui pourrait potentiellement améliorer l’évolutivité du réseau.

Sécurité

Un autre problème notable avec le réseau Ethereum est le problème de la sécurité. Une enquête de 2021, par exemple, a décrit 44 vulnérabilités auxquelles le réseau peut être sensible. Il y avait 26 vulnérabilités centrées sur la couche d’application, sur laquelle s’appuient les DApps et les contrats intelligents pour leur développement. Parmi celles-ci, notons les vulnérabilités liées à la conception de la blockchain Ethereum et à sa mise en œuvre.

Difficulté de minage

Il existe des cas où les développeurs doivent passer de l’exploitation minière PoW à l’exploitation minière PoS. Cela augmente la difficulté de minage qui à son tour ralentit les récompenses minières. Aucune solution n’a été fournie pour gérer ce problème, et en tant que tel, c’est toujours une pomme de discorde dans l’écosystème.

Frais

En 2019, Vitalik Buterin, co-fondateur d’Ethereum c’est notéque l’utilisation du réseau Ethereum coûte cher. Buterin a souligné que le réseau est presque plein. En tant que tel, une grande organisation cherchant à rejoindre serait dissuadée car elle aurait l’impression de rivaliser avec d’autres pour l’espace de transaction. En outre, une entité choisissant d’utiliser le réseau ne ferait qu’augmenter son coût.

Preuve de participation Ethereum

La Preuve de participation (PoS) est un changement majeur dans Ethereum 2.0 car il entraîne un changement significatif dans la structure de récompense pour les mineurs sur la blockchain Ethereum. Actuellement, un mécanisme de preuve de travail (PoW) est utilisé sur Ethereum et avec d’autres blockchains comme Bitcoin et Litecoin. PoS sera lancé dans la phase 0 d’Ethereum 2.0.

PoW se concentre sur les mineurs exécutant des nœuds et utilisant la puissance de calcul pour résoudre des problèmes mathématiques. Ces mineurs rivalisent pour résoudre ces problèmes afin d’exploiter un bloc. Les mineurs se voient également offrir des récompenses en bloc pour l’utilisation de leurs ressources pour vérifier les données de transaction.

Il convient également de noter que PoW est sécurisé car plusieurs puissances de calcul seraient nécessaires pour qu’un individu compromette un tel réseau. Et une telle puissance de calcul coûterait beaucoup d’argent, ou peut-être tout à fait impossible à obtenir. Malgré la nature sécurisée de PoW, ils ont plusieurs problèmes allant de l’accessibilité à l’évolutivité. Ces limitations ont entraîné la nécessité du mécanisme PoS.

Le PoS élimine les mineurs et l’électricité requis dans le mécanisme PoW. Ces deux composants majeurs ont été remplacés par des validateurs et des piquets. Ici, les validateurs se substituent aux mineurs et ce sont des individus qui maintiennent l’état du réseau. Ils reçoivent également des récompenses pour avoir choisi le prochain bloc. Cela diffère donc du PoW, qui oblige les mineurs à utiliser de l’électricité pour générer de l’énergie physique pour confirmer les blocs.

Les récompenses sont calculées en utilisant l’état du réseau à la fin de l’époque. Les taux de récompense sur une base individuelle dépendent du numéro de validateur et du pourcentage de disponibilité du validateur. Bien plus, la récompense qu’une personne reçoit lorsqu’elle est sélectionnée pour devenir validateur peut différer de ce qu’elle reçoit finalement.

Feuille de route Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 a été divisé en trois phases principales pour donner une feuille de route claire à suivre. Voici un aperçu détaillé de chacune de ces phases.

Phase 0 : La phase 0 est l’étape initiale d’Ethereum 2.0 et son lancement était prévu pour 2020. Cette phase conduira à la sortie de la chaîne de balises, où le PoS sera évident. La chaîne de balises facilitera également la gestion des validateurs dont le rôle est de confirmer les blocs.

Cependant, il existe un critère pour l’avènement du bloc de genèse de la chaîne de balises. L’exigence est qu’un montant de base de 524 288 ETH soit mis en jeu et divisé entre au moins 16 384 validateurs. Le nombre minimum de validateurs n’a pas été choisi au hasard mais a été décidé pour leur rôle dans la garantie d’un réseau sécurisé et décentralisé. De plus, les récompenses de mise ne seront distribuées qu’à la fin du seuil.

Il convient également de noter que le PoS peut ne pas s’avérer utile pour l’écosystème à cette phase. Ici, la phase 0 ne pourra pas héberger les dApps, et elle ne traitera pas non plus les transactions. Cela est dû aux tests de haut niveau requis avant même que les utilisateurs n’effectuent des millions de transactions sur la blockchain.

Au-delà de cela, le PoW sera toujours évident même après la mise en service de la chaîne de balises avec le lancement du PoS. Par conséquent, Ethereum 1.0 sera toujours actif même après la sortie de la nouvelle blockchain pour garantir que l’écosystème Ethereum ne soit pas affecté négativement. Ici, l’ancienne blockchain fonctionnera aux côtés d’Ethereum 2.0, mais des mises à jour seront apportées au réseau d’origine dans la phase 0. C’est dans la phase 1.5 qu’une fusion aura lieu entre les deux blockchains pour créer un seul réseau.

Phase 1 : Il existe des incertitudes quant au moment où la phase 1 aura lieu car aucune date n’a encore été fixée. On s’attend cependant à ce qu’il soit lancé après la chaîne de balises et un an après le lancement de cette dernière. D’autre part, la phase 1 comportera des chaînes de fragments dont le but est d’aider le réseau à évoluer davantage. Ici, la blockchain sera divisée en 64 chaînes et ces chaînes fonctionneront parallèlement les unes aux autres.

Bien plus, ces chaînes de fragments garantiront que 64 blocs sont traités à chaque fois, améliorant ainsi la vitesse de transaction. Cela répartit la charge de données entre les blocs, car les chaînes fonctionnent les unes à côté des autres en même temps. Ce dernier diffère d’Ethereum 1.0 qui traite un bloc à la fois. Et plus de transactions en attente resteront là jusqu’à ce qu’un bloc ait terminé le traitement avant que ces transactions ne soient confirmées.

Phase 1.5 : La phase 1.5 se concentre sur la création d’un seul réseau Ethereum en fusionnant l’ancienne et la nouvelle blockchain. Ainsi, cela peut être appelé une fusion entre le PoW et la chaîne PoS. La combinaison sera réalisée en déplaçant l’Ethereum 1.0 vers Ethereum 2.0 et la blockchain d’origine deviendra une chaîne de 64 fragments fonctionnant avec la chaîne de balises.

La fusion entre les deux blockchains présente également l’avantage de permettre aux détenteurs de l’actif natif de l’utiliser sur Ethereum 2.0. Pour cette raison, ils n’ont pas besoin d’échanger leur jeton juste pour l’utiliser sur la nouvelle chaîne. Il n’y a également aucun risque que leurs jetons actuels deviennent obsolètes ou inutilisables. Au contraire, il y aura une existence continue de l’histoire du PoW, même s’il n’y aura pas besoin de maintenir le mécanisme du PoW. Ce dernier agira comme l’un des fragments PoS sur la nouvelle blockchain.

Phase 2 : Il existe encore un niveau d’incertitude sur les développements ou améliorations qui se produiront dans la phase 2. Néanmoins, le peu d’informations fournies révèle que la phase entraînera des transactions, l’exécution de contrats intelligents, des transferts, des retraits, etc.

Après la phase 2 : La réussite de la phase 2 entraînera d’autres mises à jour de la blockchain Ethereum. Par conséquent, la phase ne marquera pas la fin de ces développements. Après l’étape, il pourrait y avoir plus de chances d’améliorer les fonctions et l’utilisation du réseau.

Ethereum 1.x : Ethereum 1.x est une phase planifiée où Ethereum 1.0 existera jusqu’à la phase 1 d’Ethereum 2.0. De plus, 2.0 sera entièrement fonctionnel dans la phase 2, et avant cela, il y aura toujours des améliorations à Ethereum 1.x. Par conséquent, une attention partagée sera accordée à l’une ou l’autre des chaînes de blocs, car l’écosystème doit encore être maintenu pendant que des travaux sont effectués sur la chaîne de points de vente.

Jalonnement sur Ethereum 2.0

Les validateurs doivent miser un minimum de 32 ETH avant de pouvoir valider les transactions sur Ethereum 2.0. De plus, les 32 ETH sont déposés dans un contrat de dépôt créé par la Fondation Ethereum.

En plus de cela, les validateurs doivent utiliser le logiciel client Ethereum 2.0. Une fois le logiciel exécuté, ces validateurs seront choisis au hasard pour confirmer les blocages sur la blockchain. Les validateurs qui proposent et confirment correctement ces blocs gagnent de l’ETH, ce qui correspond à un pourcentage de ce qu’ils avaient misé.

Les validateurs sont également incités à être en ligne de manière cohérente et à s’acquitter de leurs responsabilités de calcul. En effet, les validateurs qui se déconnectent et n’exécutent pas ces responsabilités ont une réduction modérée de leur récompense de bloc. En outre, un validateur peut perdre une partie ou la totalité de ses ETH empilés s’il tente d’être douteux. Ici, ils pourraient essayer de valider un historique de données erroné qui pourrait compromettre le réseau.

Risque d’échec de l’attaque

Il y a une nette différence entre le résultat d’une attaque ratée sur un mécanisme PoW et PoS. Dans PoW, le risque d’une telle attaque serait équivalent au coût de l’électricité nécessaire pour atteindre la puissance de hachage requise.

Alternativement, le risque de lancer une telle attaque dans le mécanisme de PoS est la perte de l’ETH jalonné. De plus, il est plus probable qu’un individu soit conscient du fait qu’il peut perdre son ETH jalonné en lançant une attaque par rapport au coût de l’électricité, qui peut ne pas être certain dès le début.

Par conséquent, un mineur est plus incité à respecter les directives et à essayer de ne pas lancer d’attaque sur le réseau dans PoS. En tant que tel, le réseau est plus fort et encore plus sécurisé que le mécanisme PoW.

Barrière d’entrée

La barrière d’entrée sur le PoW et le PoS ont tous deux leur avantage et leur inconvénient. Par exemple, un mineur dans PoS n’a pas besoin de configurer des plates-formes minières coûteuses ou d’obtenir du matériel ou de l’électricité constante à exploiter. Cependant, tout le monde ne peut pas se permettre un minimum de 32 ETH (environ 6 000 $), ce qui est le minimum pour devenir validateur.

En outre, il reste à déterminer les personnes instruites qui pourraient également être intéressées par l’exécution et la gestion des logiciels clients sans temps d’arrêt et sans réduction des fonds. Néanmoins, on s’attend à ce qu’Eth2 élimine certaines de ces barrières à l’entrée sur les points de vente.

Il y a aussi l’offre de services de jalonnement par un certain nombre d’entreprises. Cela signifie que l’on n’a pas besoin de connaissances techniques pour exécuter son propre client. Ces sociétés gèrent l’opération pour leurs clients et les clients mettent leur 32ETH. Cependant, des frais sont facturés pour le service.

Et c’est souvent le cas avec PoW, un individu peut rejoindre un pool de jalonnement. Ils peuvent le faire s’ils ne sont pas en mesure de respecter le minimum de 32 ETH requis. Dans ce cas, les récompenses qu’ils obtiendront seront équivalentes à la contribution totale.

En quelques mots

Ethereum 2.0 est livré avec différentes phases et une promesse d’éliminer les problèmes d’évolutivité et de sécurité qui prévalent dans Ethereum 1.0. Le PoW sera remplacé par le PoS, et le coût élevé de l’exploitation minière et le potentiel de fraude seront réduits. Plus tard, les deux blockchains seront fusionnées pour former une seule blockchain. L’objectif est de promouvoir l’écosystème Ethereum et d’augmenter l’adoption de la technologie de la blockchain.

FAQ