Le chemin d'extension d'Ethereum : Analyse approfondie de la phase The Surge
Récemment, le cofondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a publié une série d'articles exposant la direction future du protocole Ethereum. Ces articles couvrent six étapes clés de la feuille de route d'Ethereum, y compris The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge et The Splurge. Cet article mettra l'accent sur la phase The Surge, explorant comment Ethereum peut réaliser une évolutivité à grande échelle.
Vision centrale d'Ethereum
L'objectif d'Ethereum est de devenir l'infrastructure d'Internet décentralisé. Grâce aux contrats intelligents, Ethereum prend en charge une variété d'applications décentralisées complexes, y compris DeFi et NFT. Cependant, Ethereum fait actuellement face à un goulot d'étranglement en matière d'évolutivité, ne pouvant traiter que 15 à 30 transactions par seconde, bien en dessous de la capacité de traitement des réseaux de paiement traditionnels. Cela entraîne des frais de gaz élevés lors de la congestion du réseau, limitant le potentiel d'Ethereum en tant qu'infrastructure mondiale. La phase The Surge vise précisément à résoudre ce problème.
Les principaux objectifs de The Surge incluent :
Augmenter la capacité de traitement des transactions Ethereum L1+L2 à plus de 100 000 par seconde
Maintenir la décentralisation et la robustesse de L1
Assurez-vous qu'au moins certaines solutions L2 héritent des caractéristiques fondamentales d'Ethereum : ( sans confiance, ouvertes, anti-censure )
Maximiser l'interopérabilité entre les L2, créer un écosystème Ethereum unifié
Route d'extension basée sur le rollup
La stratégie d'évolutivité de la phase Surge repose principalement sur des solutions L2, en particulier la technologie rollup. Les rollups peuvent traiter un grand nombre de transactions hors chaîne, puis soumettre les résultats au réseau principal Ethereum, tout en maintenant la sécurité et la décentralisation, tout en augmentant considérablement le débit. Vitalik prévoit que les rollups pourraient porter la capacité de traitement des transactions d'Ethereum à plus de 100 000 transactions par seconde, ce qui est suffisant pour soutenir des applications à l'échelle mondiale.
Cette année, la feuille de route centrée sur les rollups a fait des progrès importants. Le lancement des blobs EIP-4844 a considérablement augmenté la bande passante des données de l'Éthereum L1, et plusieurs rollups basés sur la machine virtuelle Ethereum ont également atteint la première phase. Chaque L2 existe comme un shard indépendant, avec ses propres règles et logiques internes.
Échantillonnage de la disponibilité des données ( DAS ) de développement supplémentaire
L'échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) est une autre technologie clé de la phase The Surge. Le DAS permet aux nœuds de vérifier les données sans accéder à l'ensemble complet des 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, tandis que le 2D DAS optimise davantage les performances en effectuant un échantillonnage aléatoire à l'intérieur et entre les blobs.
À long terme, le chemin de développement de DAS pourrait inclure :
Mettre en œuvre un DAS 2D idéal
Continuer à utiliser 1D DAS, sacrifiant une partie de l'efficacité de la bande passante d'échantillonnage, pour obtenir simplicité et robustesse.
Abandonner DA et adopter Plasma comme principale architecture Layer 2.
Il convient de noter que même si l'on décide d'étendre directement la capacité d'exécution au niveau L1, ces technologies ont toujours une valeur importante. En effet, si L1 doit traiter un grand nombre de transactions, la taille des blocs deviendra très grande, et les clients auront besoin de méthodes de validation efficaces, ce qui nécessite l'utilisation de technologies similaires à celles des rollups.
Plasma et autres solutions
En plus des rollups, le Plasma, proposé à un stade précoce, est également une solution d'extension L2 importante. Le Plasma crée des sous-chaînes indépendantes de la chaîne principale Ethereum pour traiter les transactions, soumettant régulièrement des résumés à la chaîne principale. Même en cas de problème de disponibilité des données, les utilisateurs peuvent toujours récupérer leurs actifs en extrayant l'état le plus récemment disponible.
Bien que le développement de Plasma soit relativement en retard par rapport aux rollups, Vitalik le considère toujours comme une partie importante de l'ensemble des outils d'extension d'Ethereum. De plus, l'amélioration des technologies de compression de données et des preuves cryptographiques devrait également permettre d'améliorer l'efficacité des rollups et d'autres solutions L2.
Amélioration de l'interopérabilité entre L2
Un des principaux défis auxquels est confronté l'écosystème L2 actuel est la faible interopérabilité entre les L2. Pour que les utilisateurs ressentent un écosystème Ethereum unifié, des améliorations doivent être apportées dans les domaines suivants :
Adresse de chaîne spécifique : L'adresse doit contenir des informations sur la chaîne, facilitant l'envoi entre les L2.
Demande de paiement sur une chaîne spécifique : processus standardisé de création 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 : permet aux utilisateurs de vérifier la chaîne avec laquelle ils interagissent, plutôt que de se fier uniquement aux fournisseurs RPC.
Pont de tokens partagé : créer un Rollup minimal partagé, maintenir le solde des tokens de chaque L2, réaliser des transferts inter-L2 à faible coût
Synchronisation compositionnelle : permet d'effectuer des appels synchrones entre des L2 spécifiques et L1 ou entre plusieurs L2, améliorant l'efficacité des protocoles DeFi.
Ces améliorations ne concernent pas seulement des problèmes techniques, mais nécessitent également une large coopération entre L2, les portefeuilles et L1.
Continuer d'étendre Ethereum L1
Vitalik pense qu'il est toujours précieux d'étendre Ethereum L1 lui-même et de s'assurer qu'il peut prendre en charge davantage de cas d'utilisation. Il existe trois stratégies d'extension L1 :
Améliorer la technologie pour rendre L1 plus facile à vérifier, puis augmenter la limite de Gas.
Réduire le coût d'opérations spécifiques, tout en augmentant la capacité moyenne sans augmenter le risque du pire des cas.
Mettre en œuvre des Rollups natifs, créer plusieurs copies parallèles de l'EVM
Ces stratégies ont chacune leurs avantages et inconvénients, nécessitant une réflexion équilibrée. Par exemple, augmenter la limite de Gas pourrait diminuer d'autres avantages potentiels, comme l'augmentation du pourcentage d'utilisateurs exécutant des nœuds de validation.
L'équilibre entre la décentralisation et la sécurité
Tout en poursuivant l'évolutivité, le maintien de la décentralisation reste un principe fondamental d'Ethereum. Contrairement à certaines blockchains qui choisissent de sacrifier la décentralisation pour obtenir un haut débit, Ethereum s'engage à étendre sa capacité grâce à des technologies telles que les rollups et le DAS, tout en conservant ses caractéristiques décentralisées. Cela garantit que tout le monde peut exécuter un nœud pour protéger le réseau de manière véritablement décentralisée.
Alors qu'Ethereum progresse vers un avenir centré sur les rollups, il devient crucial d'assurer la fiabilité sans confiance de ces systèmes. Bien que les rollups s'appuient sur des preuves cryptographiques pour garantir la sécurité, des tests et des itérations rigoureux sont toujours nécessaires, notamment lors du processus d'adoption généralisée.
Perspectives d'avenir pour The Surge
Après la réalisation du Surge, Vitalik envisage qu'Ethereum atteindra une évolutivité à grande échelle tout en maintenant la décentralisation, la sécurité et la durabilité. Cette vision inclut non seulement l'extension de L1 via des rollups et des DAS, mais aussi la construction d'algorithmes de consensus plus efficaces, l'amélioration des outils de développement et la promotion d'un écosystème d'applications décentralisées prospère.
Malgré de nombreux défis, tels que la mise en œuvre à grande échelle des rollups et l'assurance de la sécurité des solutions L2, si Ethereum parvient à surmonter ces obstacles, il consolidera sa position en tant qu'infrastructure de base essentielle pour le Web3. Dans le domaine en évolution rapide de la blockchain, Ethereum se concentre sur la réalisation de l'évolutivité sans sacrifier la décentralisation, ce qui en fait sa particularité. Le succès de The Surge pourrait changer à nouveau le paysage technologique de la blockchain dans les années à venir, favorisant l'adoption généralisée des applications décentralisées.
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La phase The Surge d'Ethereum : réaliser 100 000 transactions par seconde grâce aux Rollups
Le chemin d'extension d'Ethereum : Analyse approfondie de la phase The Surge
Récemment, le cofondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a publié une série d'articles exposant la direction future du protocole Ethereum. Ces articles couvrent six étapes clés de la feuille de route d'Ethereum, y compris The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge et The Splurge. Cet article mettra l'accent sur la phase The Surge, explorant comment Ethereum peut réaliser une évolutivité à grande échelle.
Vision centrale d'Ethereum
L'objectif d'Ethereum est de devenir l'infrastructure d'Internet décentralisé. Grâce aux contrats intelligents, Ethereum prend en charge une variété d'applications décentralisées complexes, y compris DeFi et NFT. Cependant, Ethereum fait actuellement face à un goulot d'étranglement en matière d'évolutivité, ne pouvant traiter que 15 à 30 transactions par seconde, bien en dessous de la capacité de traitement des réseaux de paiement traditionnels. Cela entraîne des frais de gaz élevés lors de la congestion du réseau, limitant le potentiel d'Ethereum en tant qu'infrastructure mondiale. La phase The Surge vise précisément à résoudre ce problème.
Les principaux objectifs de The Surge incluent :
Route d'extension basée sur le rollup
La stratégie d'évolutivité de la phase Surge repose principalement sur des solutions L2, en particulier la technologie rollup. Les rollups peuvent traiter un grand nombre de transactions hors chaîne, puis soumettre les résultats au réseau principal Ethereum, tout en maintenant la sécurité et la décentralisation, tout en augmentant considérablement le débit. Vitalik prévoit que les rollups pourraient porter la capacité de traitement des transactions d'Ethereum à plus de 100 000 transactions par seconde, ce qui est suffisant pour soutenir des applications à l'échelle mondiale.
Cette année, la feuille de route centrée sur les rollups a fait des progrès importants. Le lancement des blobs EIP-4844 a considérablement augmenté la bande passante des données de l'Éthereum L1, et plusieurs rollups basés sur la machine virtuelle Ethereum ont également atteint la première phase. Chaque L2 existe comme un shard indépendant, avec ses propres règles et logiques internes.
Échantillonnage de la disponibilité des données ( DAS ) de développement supplémentaire
L'échantillonnage de disponibilité des données ( DAS ) est une autre technologie clé de la phase The Surge. Le DAS permet aux nœuds de vérifier les données sans accéder à l'ensemble complet des 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, tandis que le 2D DAS optimise davantage les performances en effectuant un échantillonnage aléatoire à l'intérieur et entre les blobs.
À long terme, le chemin de développement de DAS pourrait inclure :
Il convient de noter que même si l'on décide d'étendre directement la capacité d'exécution au niveau L1, ces technologies ont toujours une valeur importante. En effet, si L1 doit traiter un grand nombre de transactions, la taille des blocs deviendra très grande, et les clients auront besoin de méthodes de validation efficaces, ce qui nécessite l'utilisation de technologies similaires à celles des rollups.
Plasma et autres solutions
En plus des rollups, le Plasma, proposé à un stade précoce, est également une solution d'extension L2 importante. Le Plasma crée des sous-chaînes indépendantes de la chaîne principale Ethereum pour traiter les transactions, soumettant régulièrement des résumés à la chaîne principale. Même en cas de problème de disponibilité des données, les utilisateurs peuvent toujours récupérer leurs actifs en extrayant l'état le plus récemment disponible.
Bien que le développement de Plasma soit relativement en retard par rapport aux rollups, Vitalik le considère toujours comme une partie importante de l'ensemble des outils d'extension d'Ethereum. De plus, l'amélioration des technologies de compression de données et des preuves cryptographiques devrait également permettre d'améliorer l'efficacité des rollups et d'autres solutions L2.
Amélioration de l'interopérabilité entre L2
Un des principaux défis auxquels est confronté l'écosystème L2 actuel est la faible interopérabilité entre les L2. Pour que les utilisateurs ressentent un écosystème Ethereum unifié, des améliorations doivent être apportées dans les domaines suivants :
Ces améliorations ne concernent pas seulement des problèmes techniques, mais nécessitent également une large coopération entre L2, les portefeuilles et L1.
Continuer d'étendre Ethereum L1
Vitalik pense qu'il est toujours précieux d'étendre Ethereum L1 lui-même et de s'assurer qu'il peut prendre en charge davantage de cas d'utilisation. Il existe trois stratégies d'extension L1 :
Ces stratégies ont chacune leurs avantages et inconvénients, nécessitant une réflexion équilibrée. Par exemple, augmenter la limite de Gas pourrait diminuer d'autres avantages potentiels, comme l'augmentation du pourcentage d'utilisateurs exécutant des nœuds de validation.
L'équilibre entre la décentralisation et la sécurité
Tout en poursuivant l'évolutivité, le maintien de la décentralisation reste un principe fondamental d'Ethereum. Contrairement à certaines blockchains qui choisissent de sacrifier la décentralisation pour obtenir un haut débit, Ethereum s'engage à étendre sa capacité grâce à des technologies telles que les rollups et le DAS, tout en conservant ses caractéristiques décentralisées. Cela garantit que tout le monde peut exécuter un nœud pour protéger le réseau de manière véritablement décentralisée.
Alors qu'Ethereum progresse vers un avenir centré sur les rollups, il devient crucial d'assurer la fiabilité sans confiance de ces systèmes. Bien que les rollups s'appuient sur des preuves cryptographiques pour garantir la sécurité, des tests et des itérations rigoureux sont toujours nécessaires, notamment lors du processus d'adoption généralisée.
Perspectives d'avenir pour The Surge
Après la réalisation du Surge, Vitalik envisage qu'Ethereum atteindra une évolutivité à grande échelle tout en maintenant la décentralisation, la sécurité et la durabilité. Cette vision inclut non seulement l'extension de L1 via des rollups et des DAS, mais aussi la construction d'algorithmes de consensus plus efficaces, l'amélioration des outils de développement et la promotion d'un écosystème d'applications décentralisées prospère.
Malgré de nombreux défis, tels que la mise en œuvre à grande échelle des rollups et l'assurance de la sécurité des solutions L2, si Ethereum parvient à surmonter ces obstacles, il consolidera sa position en tant qu'infrastructure de base essentielle pour le Web3. Dans le domaine en évolution rapide de la blockchain, Ethereum se concentre sur la réalisation de l'évolutivité sans sacrifier la décentralisation, ce qui en fait sa particularité. Le succès de The Surge pourrait changer à nouveau le paysage technologique de la blockchain dans les années à venir, favorisant l'adoption généralisée des applications décentralisées.