La voie d'expansion d'Ethereum : Analyse de The Surge
Depuis octobre 2022, le cofondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a publié une série d'articles sur le développement futur d'Ethereum, couvrant six étapes clés : The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge et The Splurge. Cet article se concentrera sur la deuxième étape, The Surge, et explorera comment Ethereum peut améliorer sa scalabilité et son développement à long terme.
Vision centrale d'Ethereum
L'objectif fondamental d'Ethereum est de devenir l'infrastructure de l'internet décentralisé. Grâce aux contrats intelligents, Ethereum prend en charge le développement d'applications décentralisées complexes, y compris DeFi, NFT, etc. Cependant, Ethereum fait face à des défis de scalabilité, le réseau principal ne pouvant traiter que 15 à 30 transactions par seconde, bien en deçà des réseaux de paiement traditionnels. Cela entraîne des frais de gas élevés lors des congestions du réseau, limitant le potentiel d'Ethereum à devenir une infrastructure mondiale. The Surge a été conçu pour résoudre ce problème.
Les principaux objectifs de The Surge incluent :
Réaliser une capacité de traitement de plus de 100 000 transactions par seconde sur Ethereum L1 + L2
Maintenir la décentralisation et la robustesse de L1
Assurez-vous qu'une partie de L2 hérite complètement des caractéristiques fondamentales d'Ethereum.
Maximiser l'interopérabilité entre les L2 pour créer un écosystème unifié
Solution d'extension basée sur le rollup
Le cœur de The Surge est d'améliorer l'évolutivité grâce à des solutions L2, où les rollups sont un élément clé. La feuille de route centrée sur les rollups propose une répartition claire des tâches : Ethereum L1 se concentre sur le fait de devenir une couche de base décentralisée puissante, tandis que L2 assume la tâche d'étendre l'écosystème.
Le Rollup regroupe les transactions hors chaîne avant de les soumettre au réseau principal, tout en maintenant la sécurité et la décentralisation, tout en augmentant considérablement le débit. Vitalik pense que le rollup pourrait permettre à Ethereum d'atteindre plus de 100 000 transactions par seconde, ce qui serait une amélioration transformative, permettant à Ethereum de soutenir des applications à l'échelle mondiale sans sacrifier la décentralisation.
Vitalik souligne que le rollup n'est pas seulement une solution temporaire, mais aussi une solution d'expansion à long terme. Après que The Merge ait réalisé la transition vers PoS, le rollup est considéré comme le prochain jalon important. En 2023, la feuille de route centrée sur le rollup a fait des progrès significatifs : le lancement des blobs EIP-4844 a considérablement augmenté la bande passante des données L1, et plusieurs rollups EVM ont déjà atteint la première étape. Chaque L2 existe en tant que fragment indépendant, et la diversification des méthodes de fragmentation est devenue une réalité.
Échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) de développement supplémentaire
L'échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) est une autre technologie clé de The Surge, conçue pour résoudre les problèmes de disponibilité des données. Dans un réseau décentralisé, il est crucial que tous les nœuds puissent valider les données sans avoir à stocker ou télécharger l'intégralité du contenu. Le DAS permet aux nœuds de valider les données sans accéder à l'ensemble du jeu de données, améliorant ainsi l'évolutivité et l'efficacité.
Vitalik a souligné deux formes de DAS : PeerDAS et 2D DAS. PeerDAS devrait renforcer la sécurité des rollups. Le 2D DAS échantillonne aléatoirement non seulement à l'intérieur des blobs, mais également entre les blobs. Grâce au DAS, Ethereum peut traiter une plus grande quantité de données, permettant des rollups plus rapides et moins coûteux, tout en préservant la décentralisation.
L'avenir nécessite encore des recherches supplémentaires pour déterminer la version idéale du DAS 2D et ses propriétés de sécurité. Vitalik a proposé plusieurs chemins possibles à long terme :
Mettre en œuvre le DAS 2D idéal
Insister sur l'utilisation de 1D DAS, sacrifiant l'efficacité d'échantillonnage pour la simplicité et la robustesse.
Abandonner le DA et adopter complètement Plasma comme principale architecture L2.
Il convient de noter que, même si l'on décide d'exécuter directement l'expansion sur L1, ces choix existent toujours. Car si L1 doit traiter un grand nombre de transactions, les blocs deviendront très volumineux et les clients devront utiliser des méthodes de vérification efficaces, devant ainsi recourir aux mêmes techniques que celles utilisées par le rollup.
Plasma et autres solutions
En plus de Rollup, le schéma d'extension hors chaîne proposé tôt, Plasma, est également une solution L2 importante. Plasma crée des sous-chaînes pour traiter les transactions de manière indépendante et soumet régulièrement des résumés au réseau principal. Pour chaque bloc, l'opérateur envoie aux utilisateurs une preuve de branche Merkle montrant les changements d'état des actifs. Les utilisateurs peuvent retirer des actifs en fournissant une branche Merkle, même en cas de problème de disponibilité des données.
Bien que le développement de Plasma soit relativement en retard par rapport aux rollups, Vitalik le considère toujours comme une partie importante de l'arsenal d'évolutivité d'Ethereum. De plus, l'amélioration des technologies de compression de données et des preuves cryptographiques contribue également à améliorer l'efficacité des rollups et d'autres solutions L2.
Amélioration de l'interopérabilité entre L2
Les principaux défis auxquels l'écosystème L2 est actuellement confronté sont la faible interopérabilité entre les L2. Plusieurs aspects clés pour améliorer l'interopérabilité entre les L2 incluent :
Adresse de chaîne spécifique : l'adresse doit contenir des informations sur la chaîne, simplifiant le processus d'envoi entre les L2.
Demande de paiement sur une chaîne spécifique : création standardisée de demandes de paiement inter-chaînes
Échange inter-chaînes et paiement de Gas : établir un protocole ouvert standardisé pour exprimer les opérations inter-chaînes
Client léger : les utilisateurs doivent être en mesure de vérifier la chaîne d'interaction, plutôt que de simplement faire confiance au fournisseur RPC.
Pont de jetons partagé : créer un Rollup minimal partagé pour maintenir les soldes de jetons et réaliser des transferts L2 à faible coût.
Synchronisation combinatoire : permet des appels synchrones entre L2 et L1 ou plusieurs L2, améliorant l'efficacité de la DeFi.
Ces améliorations ne sont pas seulement des problèmes techniques, mais nécessitent également une coopération sociale entre L2, les portefeuilles et L1.
Continuer à étendre Ethereum L1
Vitalik pense qu'il est toujours très important d'étendre Ethereum L1 lui-même et de s'assurer qu'il puisse prendre en charge davantage de cas d'utilisation. Il existe trois stratégies d'extension L1 :
Améliorer la technologie pour augmenter l'efficacité de la validation L1, puis augmenter la limite de Gas.
Réduire le coût d'opérations spécifiques, tout en augmentant la capacité moyenne sans augmenter le risque
Rollups natifs, c'est-à-dire la création de plusieurs copies parallèles de l'EVM
Ces stratégies ont chacune des compromis et doivent être choisies en fonction des situations spécifiques.
Décentralisation et sécurité
L'équilibre entre la scalabilité et la décentralisation est un thème que Vitalik souligne à maintes reprises. De nombreuses blockchains sacrifient la décentralisation pour obtenir un haut débit, mais Vitalik insiste sur le fait qu'Ethereum doit préserver la décentralisation tout en s'agrandissant. Les Rollups et le DAS sont considérés comme des moyens d'augmenter la capacité tout en maintenant la décentralisation.
Avec l'Ethereum se dirigeant vers un avenir centré sur les rollups, il est essentiel d'assurer la confiance zéro de ces systèmes. Bien que les rollups aient prouvé leur efficacité, des risques subsistent, nécessitant des tests rigoureux et des itérations.
Perspectives d'avenir pour The Surge
Après la Surge, Vitalik envisage que l'Ethereum soit non seulement évolutif, mais qu'il puisse également rester complètement décentralisé, sécurisé et durable. Cette vision comprend l'extension de L1 via des rollups et des DAS, la construction d'algorithmes de consensus plus efficaces, l'amélioration des outils de développement et la culture d'un écosystème dApps.
La feuille de route d'Ethereum fait face à de nombreux défis, tels que la mise en œuvre à grande échelle des rollups, la garantie de la sécurité des L2, et la préparation à l'ère quantique. Mais si ces obstacles sont surmontés avec succès, Ethereum renforcera sa position en tant que noyau du Web3.
Dans le domaine en rapide développement de la blockchain, Ethereum se concentre sur une évolutivité sans sacrifier la décentralisation, ce qui le rend unique. Si The Surge réussit, cela pourrait à nouveau changer le paysage technologique de la blockchain dans les années à venir.
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Analyse de la phase The Surge d'Ethereum : le chemin vers une évolutivité dépassant 100 000 TPS
La voie d'expansion d'Ethereum : Analyse de The Surge
Depuis octobre 2022, le cofondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a publié une série d'articles sur le développement futur d'Ethereum, couvrant six étapes clés : The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge et The Splurge. Cet article se concentrera sur la deuxième étape, The Surge, et explorera comment Ethereum peut améliorer sa scalabilité et son développement à long terme.
Vision centrale d'Ethereum
L'objectif fondamental d'Ethereum est de devenir l'infrastructure de l'internet décentralisé. Grâce aux contrats intelligents, Ethereum prend en charge le développement d'applications décentralisées complexes, y compris DeFi, NFT, etc. Cependant, Ethereum fait face à des défis de scalabilité, le réseau principal ne pouvant traiter que 15 à 30 transactions par seconde, bien en deçà des réseaux de paiement traditionnels. Cela entraîne des frais de gas élevés lors des congestions du réseau, limitant le potentiel d'Ethereum à devenir une infrastructure mondiale. The Surge a été conçu pour résoudre ce problème.
Les principaux objectifs de The Surge incluent :
Solution d'extension basée sur le rollup
Le cœur de The Surge est d'améliorer l'évolutivité grâce à des solutions L2, où les rollups sont un élément clé. La feuille de route centrée sur les rollups propose une répartition claire des tâches : Ethereum L1 se concentre sur le fait de devenir une couche de base décentralisée puissante, tandis que L2 assume la tâche d'étendre l'écosystème.
Le Rollup regroupe les transactions hors chaîne avant de les soumettre au réseau principal, tout en maintenant la sécurité et la décentralisation, tout en augmentant considérablement le débit. Vitalik pense que le rollup pourrait permettre à Ethereum d'atteindre plus de 100 000 transactions par seconde, ce qui serait une amélioration transformative, permettant à Ethereum de soutenir des applications à l'échelle mondiale sans sacrifier la décentralisation.
Vitalik souligne que le rollup n'est pas seulement une solution temporaire, mais aussi une solution d'expansion à long terme. Après que The Merge ait réalisé la transition vers PoS, le rollup est considéré comme le prochain jalon important. En 2023, la feuille de route centrée sur le rollup a fait des progrès significatifs : le lancement des blobs EIP-4844 a considérablement augmenté la bande passante des données L1, et plusieurs rollups EVM ont déjà atteint la première étape. Chaque L2 existe en tant que fragment indépendant, et la diversification des méthodes de fragmentation est devenue une réalité.
Échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) de développement supplémentaire
L'échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) est une autre technologie clé de The Surge, conçue pour résoudre les problèmes de disponibilité des données. Dans un réseau décentralisé, il est crucial que tous les nœuds puissent valider les données sans avoir à stocker ou télécharger l'intégralité du contenu. Le DAS permet aux nœuds de valider les données sans accéder à l'ensemble du jeu de données, améliorant ainsi l'évolutivité et l'efficacité.
Vitalik a souligné deux formes de DAS : PeerDAS et 2D DAS. PeerDAS devrait renforcer la sécurité des rollups. Le 2D DAS échantillonne aléatoirement non seulement à l'intérieur des blobs, mais également entre les blobs. Grâce au DAS, Ethereum peut traiter une plus grande quantité de données, permettant des rollups plus rapides et moins coûteux, tout en préservant la décentralisation.
L'avenir nécessite encore des recherches supplémentaires pour déterminer la version idéale du DAS 2D et ses propriétés de sécurité. Vitalik a proposé plusieurs chemins possibles à long terme :
Il convient de noter que, même si l'on décide d'exécuter directement l'expansion sur L1, ces choix existent toujours. Car si L1 doit traiter un grand nombre de transactions, les blocs deviendront très volumineux et les clients devront utiliser des méthodes de vérification efficaces, devant ainsi recourir aux mêmes techniques que celles utilisées par le rollup.
Plasma et autres solutions
En plus de Rollup, le schéma d'extension hors chaîne proposé tôt, Plasma, est également une solution L2 importante. Plasma crée des sous-chaînes pour traiter les transactions de manière indépendante et soumet régulièrement des résumés au réseau principal. Pour chaque bloc, l'opérateur envoie aux utilisateurs une preuve de branche Merkle montrant les changements d'état des actifs. Les utilisateurs peuvent retirer des actifs en fournissant une branche Merkle, même en cas de problème de disponibilité des données.
Bien que le développement de Plasma soit relativement en retard par rapport aux rollups, Vitalik le considère toujours comme une partie importante de l'arsenal d'évolutivité d'Ethereum. De plus, l'amélioration des technologies de compression de données et des preuves cryptographiques contribue également à améliorer l'efficacité des rollups et d'autres solutions L2.
Amélioration de l'interopérabilité entre L2
Les principaux défis auxquels l'écosystème L2 est actuellement confronté sont la faible interopérabilité entre les L2. Plusieurs aspects clés pour améliorer l'interopérabilité entre les L2 incluent :
Ces améliorations ne sont pas seulement des problèmes techniques, mais nécessitent également une coopération sociale entre L2, les portefeuilles et L1.
Continuer à étendre Ethereum L1
Vitalik pense qu'il est toujours très important d'étendre Ethereum L1 lui-même et de s'assurer qu'il puisse prendre en charge davantage de cas d'utilisation. Il existe trois stratégies d'extension L1 :
Ces stratégies ont chacune des compromis et doivent être choisies en fonction des situations spécifiques.
Décentralisation et sécurité
L'équilibre entre la scalabilité et la décentralisation est un thème que Vitalik souligne à maintes reprises. De nombreuses blockchains sacrifient la décentralisation pour obtenir un haut débit, mais Vitalik insiste sur le fait qu'Ethereum doit préserver la décentralisation tout en s'agrandissant. Les Rollups et le DAS sont considérés comme des moyens d'augmenter la capacité tout en maintenant la décentralisation.
Avec l'Ethereum se dirigeant vers un avenir centré sur les rollups, il est essentiel d'assurer la confiance zéro de ces systèmes. Bien que les rollups aient prouvé leur efficacité, des risques subsistent, nécessitant des tests rigoureux et des itérations.
Perspectives d'avenir pour The Surge
Après la Surge, Vitalik envisage que l'Ethereum soit non seulement évolutif, mais qu'il puisse également rester complètement décentralisé, sécurisé et durable. Cette vision comprend l'extension de L1 via des rollups et des DAS, la construction d'algorithmes de consensus plus efficaces, l'amélioration des outils de développement et la culture d'un écosystème dApps.
La feuille de route d'Ethereum fait face à de nombreux défis, tels que la mise en œuvre à grande échelle des rollups, la garantie de la sécurité des L2, et la préparation à l'ère quantique. Mais si ces obstacles sont surmontés avec succès, Ethereum renforcera sa position en tant que noyau du Web3.
Dans le domaine en rapide développement de la blockchain, Ethereum se concentre sur une évolutivité sans sacrifier la décentralisation, ce qui le rend unique. Si The Surge réussit, cela pourrait à nouveau changer le paysage technologique de la blockchain dans les années à venir.