La fusion

Rédigé le 15 septembre 2022

La transition d’Ethereum vers l’algorithme de consensus de la preuve d’enjeu, appelée « la fusion », s’est terminée avec succès le 15 septembre à 2 h 43 HE. Ethereum est maintenant une chaîne de blocs qui repose sur le mécanisme de preuve d’enjeu. Vous trouverez ci-dessous une vue d’ensemble du contexte et de l’incidence éventuelle de cet événement.

Comment fonctionne le mécanisme de preuve d’enjeu?

Un réseau de chaînes de blocs est un réseau décentralisé d’ordinateurs appelé nœuds. Chaque nœud traite et enregistre toutes les transactions qui ont lieu sur le réseau. L’enregistrement de la transaction prend la forme d’un enchaînement de blocs appelé chaîne de blocs. Les mécanismes de consensus permettent aux réseaux de chaînes de blocs de choisir les nouveaux blocs à ajouter à la chaîne. Dans l’algorithme de consensus de la preuve de travail, des « mineurs » utilisent de la puissance de calcul pour avoir la chance de proposer de nouveaux blocs et gagner des récompenses. Dans l’algorithme de consensus de la preuve d’enjeu, les « valideurs » déposent la cryptomonnaie comme mise dans le réseau pour avoir la chance de proposer de nouveaux blocs et d’obtenir des récompenses.

Un dépôt minimum de 32 ETH est nécessaire pour devenir valideur sur Ethereum. Plus de 400 000 valideurs sont actuellement actifs sur le réseau (en général, chaque tranche de 32 ETH représente un valideur distinct)¹. Les valideurs sont récompensés par un ETH nouvellement créé pour leur participation au consensus du réseau. Le montant des récompenses qui leur sont offertes dépend de la proportion d’ether mis en jeu dans le réseau. Alors que le rythme de production des blocs avec preuve de travail est variable, le rythme avec preuve d’enjeu est fixe. Dans le système de preuve d’enjeu d’Ethereum, le temps est divisé en créneaux (12 secondes) et en périodes (32 créneaux). Un valideur est choisi au hasard pour proposer un bloc pour chaque créneau, et un comité de valideurs est formé au hasard pour attester de la validité du bloc proposé. Les récompenses pour la proposition d’un nouveau bloc sont les plus importantes, tandis que les récompenses pour l’attestation sont plus petites, mais aussi plus fréquentes². Une transaction est « finalisée » lorsqu’elle fait partie d’un bloc qui ne peut pas changer sans réduire de façon importante la quantité d’ether. Un bloc est finalisé lorsque deux périodes ont été confirmées par au moins les deux tiers des valideurs actifs.

Les valideurs qui se comportent de façon malhonnête (p. ex., qui proposent plusieurs blocs ou soumettent des votes contradictoires) peuvent voir leur dépôt réduit, ce qui signifie qu’ils perdent une partie ou la totalité de leur ether en jeu. La quantité d’ether faisant l’objet d’une réduction dépend du nombre de valideurs à qui l’on réduit la mise à peu près au même moment, dans ce qu’on appelle la pénalité de corrélation. Il faudrait accumuler plus de la moitié de tous les ethers en jeu pour saboter le réseau et violer l’intégrité de la chaîne de blocs par le biais d’une « attaque à 51 % », qui permettrait au saboteur de dépenser ses jetons en double.

Actuellement, environ 14 millions d’ETH ont été mis en jeu, ce qui représente environ 11 % de l’offre totale³. Il est important de noter que l’ether mis en jeu et les récompenses des valideurs associées ne peuvent être retirés qu’après la réalisation d’une mise à niveau à la suite de la fusion, appelée la mise à niveau de Shanghai. Celle-ci devrait avoir lieu de six à douze mois après la fusion. Même après la mise à niveau de Shanghai, l’ether mis en jeu pourrait ne pas être très liquide. Le temps de retrait dépendra du nombre de personnes qui essaient activement de se retirer. Seuls six valideurs peuvent se retirer par période (toutes les 6,4 minutes, soit 1 350 valideurs, soit environ 43 200 ETH par jour), cette limite étant réduite à aussi peu que quatre valideurs si trop essaient de se retirer, afin d’éviter que de grandes quantités d’ETH mis en jeu ne disparaissent en même temps⁴. Par conséquent, il peut y avoir une file d’attente pour la sortie, et celle-ci pourrait retarder les retraits pendant des jours, des semaines ou même des mois.

Comment le processus de transition fonctionnait-il?

La fusion est ainsi nommée, car elle fusionne la chaîne Beacon, la couche de consensus de la preuve d’enjeu d’Ethereum introduite en 2020, avec le réseau principal d’Ethereum, qui est la couche d’exécution. Les valideurs doivent en conséquence exécuter deux clients logiciels, le client d’exécution et le client de consensus. Le client d’exécution gère le traitement des transactions et le stockage sur disque, tandis que le client de consensus gère les opérations de consensus de preuve d’enjeu.

Le 6 septembre, Ethereum a activé Bellatrix, une mise à niveau du réseau de la couche de consensus d’Ethereum⁵. Cette mise à niveau a préparé la couche de consensus à tenir compte des blocs contenant les transactions amorcées sur la couche d’exécution, et à commencer à remplir les blocs de transactions de la couche d’exécution une fois que cette dernière atteint une difficulté terminale totale précise. La difficulté terminale totale est une mesure de la difficulté de minage accumulée sur Ethereum et était la raison pour laquelle le moment exact de la fusion était si difficile à prédire, car il dépendait du taux de hachage du réseau (une mesure de la puissance de calcul de minage sur le réseau). Contrairement à la période d’ajustement de deux semaines de Bitcoin, les difficultés de minage d’Ethereum ont été ajustées pour chaque bloc.

La fusion s’est terminée avec la mise à niveau de Paris sur la couche d’exécution, laquelle s’est officiellement activée une fois le seuil de difficulté terminale totale atteint. Cette mise à niveau a causé l’abandon de l’algorithme de minage avec preuve de travail et a introduit de nouvelles dépendances sur la chaîne Beacon. Les couches de consensus et d’exécution ont ainsi été fusionnées alors que la chaîne Beacon a commencé à produire des blocs contenant les transactions de la couche d’exécution. L’achèvement de la fusion fait suite à un long processus de développement et de tests effectués sur des réseaux d’essai, et est la première transition de ce type à une si grande échelle.

Quels sont les objectifs et les risques liés à cette transition?

Le minage effectué à l’aide de la preuve de travail consomme de grandes quantités d’énergie. Le réseau Bitcoin, qui l’utilise, est souvent critiqué pour son impact environnemental. On s’attend à ce que la transition vers le consensus de preuve d’enjeu réduise la consommation d’énergie d’Ethereum de 99,9 %⁶. En outre, la transition vers la preuve d’enjeu aide à préparer le réseau d’Ethereum pour de futures mises à niveau liées à l’évolutivité (pour rendre les transactions plus rapides et moins coûteuses) et à la décentralisation, deux domaines de développement importants pour Ethereum. Vitalik Buterin, cofondateur d’Ethereum, a déclaré que le développement d’Ethereum n’est que de 55 % après la fusion⁷.

On croit souvent à tort que les frais de transaction diminueront et que la vitesse des transactions augmentera considérablement après la fusion. Les frais de transaction d’Ethereum ne devraient pas changer à la suite de la fusion. En moyenne, la vitesse des transactions augmentera, mais seulement dans une faible mesure. Avec le système de preuve de travail⁸, des blocs d’Ethereum étaient émis en moyenne toutes les 13 à 14 secondes. Depuis la fusion, les blocs avec preuve d'enjeu sont émis à intervalles réguliers de 12 secondes⁹. Les solutions de « couche 2 » peuvent augmenter de manière significative l’efficacité du débit de traitement des transactions sur Ethereum et continueront de jouer un rôle important dans le développement de la cryptomonnaie.

La preuve d’enjeu n’a pas encore été autant mise à l’essai sur le plan de la sécurité que la preuve de travail. La conception de la preuve d’enjeu est également plus complexe à mettre en œuvre et pourrait introduire de nouvelles vulnérabilités qui pourraient compromettre la sécurité du réseau. Étant donné que dans ce mécanisme, l’ether (par opposition à la puissance de calcul) est la ressource qui détermine l’influence sur le consensus du réseau, une autre préoccupation potentielle est le risque de centralisation lié à la concentration de la propriété d’ether, ainsi que le risque de concentration des activités de mise en jeu parmi quelques fournisseurs de services de mise en jeu. Comme nous l’avons mentionné, 32 ETH (environ 50 000 $ au cours actuel de l’ETH) sont nécessaires pour devenir valideur, ce qui peut représenter un montant prohibitif pour certaines personnes. Par ailleurs, l’exécution d’un nœud de valideur nécessite suffisamment de matériel et de connectivité, ainsi qu’un certain degré d’expertise technique. Ainsi, de nombreuses personnes peuvent choisir de participer par des solutions tierces de mise en jeu qui n’exigent pas que les utilisateurs exécutent leur propre nœud (p. ex., mise en jeu en tant que service) ou mettent en jeu le montant complet (p. ex., mise en jeu groupée). De nombreuses solutions de regroupement offrent également une « mise en jeu liquide », qui suppose l’émission de jetons représentant des ETH mis en jeu que les utilisateurs peuvent ensuite utiliser ailleurs. Lido, une importante solution de mise en jeu liquide, représente actuellement environ un tiers de l’ether total déposé sous forme de mise¹⁰. L’utilisation de solutions tierces peut créer des risques associés aux exploitants, par exemple le risque que ceux-ci agissent de façon malveillante ou soient soumis à une réglementation stricte.

Quel serait l’impact d’une division de la chaîne (aussi appelée « bifurcation »)?

Contrairement à l’algorithme de minage de Bitcoin, SHA-256, l’algorithme qui était utilisé par Ethereum avant la fusion, ethash, a été conçu pour être plus résistant aux circuits intégrés à application spécifique et adapté à l’extraction d’unités de traitement graphique. Depuis la fusion, les mineurs d’Ethereum ont la possibilité de se joindre à d’autres réseaux avec preuve de travail existants (mais moins lucratifs), comme Ethereum Classic, de vendre leur matériel ou de se joindre à une éventuelle nouvelle branche avec preuve de travail d’Ethereum.

Lorsqu’une chaîne bifurque, la branche part d’un point précis sur la chaîne d’origine, et chaque adresse voit ses avoirs « se doubler », c’est-à-dire que des jetons sont présents sur la branche et la chaîne principale.

Le succès à long terme d’une telle branche de preuve de travail dépendrait de l’ampleur du soutien de la collectivité. Tether et Circle, les émetteurs derrière les deux cryptomonnaies les plus stables sur le plan de la capitalisation boursière, USDT et USDC, ont indiqué qu’ils n’appuieront pas une version avec preuve de travail d’Ethereum après la fusion¹¹, ce qui pourrait nuire considérablement à l’écosystème de FiDé sur la chaîne alternative, compte tenu de l’importance des cryptomonnaies stables dans l’écosystème. De façon plus générale, la transition vers la preuve d’enjeu bénéficie d’un large soutien de la part de la communauté d’Ethereum en raison de son importance pour la feuille de route. Par conséquent, bien qu’une chaîne alternative puisse émerger, son adoption peut être limitée par rapport au réseau principal d’Ethereum, et les jetons de la chaîne alternative, y compris la version alternative de l’ether, peuvent donc se négocier à un cours nettement inférieur à ceux de la chaîne principale.

Ethereum Classic est un exemple existant d’une version alternative d’Ethereum qui n’a jamais été aussi adoptée. Ethereum Classic a été créée en 2016 en raison d’un désaccord entre les membres de la collectivité à la suite du piratage d’une application importante présente sur Ethereum à l’époque, appelée le DAO. À ce jour, la capitalisation boursière d’ETC, le jeton natif d’Ethereum Classic, n’est qu’une petite fraction de celle de l’ether. L’activité de FiDé est aussi très limitée sur Ethereum Classic.

Quel sera l’impact sur l’offre et le cours de l’ether?

Depuis la fin du deuxième trimestre, le cours de l’ether a augmenté de plus de 50 %, principalement en raison de l’optimisme à l’égard de la fusion. Après cet événement, la quantité de nouvel ether émis par jour devrait diminuer d’environ 90 %¹². Cette baisse s’explique par le fait que les récompenses pour les valideurs de preuve d’enjeu sont beaucoup moins élevées que celles qui étaient versées aux mineurs de preuve de travail, car l’exploitation d’un nœud de valideur n’est pas aussi intense sur le plan économique que le minage. La diminution du taux d’émission devrait ramener le taux d’émission net à zéro ou moins. Le futur taux d’inflation monétaire exact est incertain, parce qu’il existe de la variabilité, tant en ce qui concerne la quantité de nouvel ether créé par les récompenses des valideurs que la quantité d’ether brûlé ou détruit pour les frais de transaction, comme il est mentionné dans l’EIP-1559 (lien en anglais). 

On s’attend à ce que l’ether passe d’une monnaie inflationniste à une monnaie désinflationniste ou déflationniste, ce qui pourrait avoir un effet positif sur son cours. Le fait que les gens puissent mettre en jeu l’ether et obtenir un rendement sur leur mise peut également avoir un impact positif sur le cours de la cryptomonnaie. De manière plus générale, la fusion marque la transition d’Ethereum vers un réseau de chaînes de blocs plus respectueux des facteurs ESG et aide le réseau avec la progression de sa feuille de route de développement, ce qui pourrait accroître l’adoption du réseau Ethereum et, par conséquent, le cours de l’ether à long terme.