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Points clés
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Le 31 juillet, Justin Drake, chercheur de la Fondation Ethereum, a publié la feuille de route « Lean Ethereum », planifiant la direction de développement d’Ethereum au cours de la prochaine décennie.
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La feuille de route comprend des plans radicaux tels que la transition de toutes les primitives cryptographiques vers des mécanismes basés sur le hachage pour atteindre la résistance quantique et une refonte fondamentalement de la couche de consensus, de la couche de données et de la couche d’exécution pour une évolutivité extrêmement élevée.
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L’approche Lean d’Ethereum contraste avec l’approche «graisse» de Sui, qui cherche à conserver les fonctionnalités existantes avec un minimum de changements.
1. Annonce « Lean Ethereum »
Le 31 juillet, le dixième anniversaire d’Ethereum, chercheur de la Fondation Ethereum, Justin Drake, a partagé une feuille de route appelée « Lean Ethereum » pour se préparer au développement d’Ethereum au cours de la prochaine décennie. La feuille de route est publiée sous la forme d’un article de blog, avec seulement une brève description de 2-3 phrases par champ, mais chaque élément contient de nombreux détails condensés.Cet article creusera dans chaque partie de la feuille de route et examinera comment le réseau Ethereum se transformera à travers cette feuille de route.
1.1 Résistance cryptographique quantique améliorée
Comme mentionné en premier dans la feuille de route, je pense que la plus grande valeur d’Ethereum réside dans sa stabilité en tant que «chaîne qui ne s’est jamais arrêtée depuis le bloc de création», ce qui rend possible le plus grand entrée de capital institutionnel.Cette réalisation est motivée par la stratégie d’Ethereum de hiérarchiser la décentralisation du réseau et les lèvres de nœuds au cours de la dernière décennie, une valeur qui doit être conservée pour atteindre l’objectif récemment annoncé d’Ethereum «1 billion de dollars».
Derrière cette vision se trouve l’arrivée de l’ère de l’informatique quantique.La technologie de calcul quantique s’accélère, comme le Willow Computer de Google, a mis en œuvre 105 Qubits, et NIST recommande d’éliminer les algorithmes cryptographiques existants d’ici 2030 et une transition complète vers la norme de résistance quantique d’ici 2035. Ethereum utilise actuellement ECDSA et BSE Signatures basée sur les affections de la courbe de courbe quantique.Comme nous le savons tous, un ordinateur quantique suffisamment puissant peut invalider le système cryptographique actuel.Cette question a été discutée dans tout l’écosystème Web3 depuis de nombreuses années, et Vitalik a détaillé les contre-mesures qui peuvent être mises en œuvre via des fourches durs dans le forum de recherche Ethereum si une attaque informatique quantique se produit avant de passer à un algorithme de cryptographie résistant quantique.
Cependant, il est clair qu’Ethereum devra éventuellement passer à l’algorithme cryptographique résistant quantique, que Vitalik mentionné en 2023 sera réalisée lors de la dernière étape de la feuille de route à long terme d’Ethereum, « Slurge ». Il n’y avait aucune explication antérieure sur les techniques cryptographiques qui seront utilisées ou les changements qui seront apportés, mais la feuille de route de Drake propose clairement une approche radicale pour la transition de toutes les primitives cryptographiques à un système basé sur le hachage.
En ce qui concerne la résistance quantique de la cryptographie basée sur le hachage: Bien que des méthodes de calcul quantique proéminentes puissent casser efficacement la cryptographie de clé publique telle que RSA et les courbes elliptiques, elles sont relativement inefficaces dans les fonctions de hachage de fissuration.Bien que l’informatique quantique puisse accélérer la fissuration par force brute, l’augmentation des niveaux de sécurité en augmentant la longueur de hachage peut entièrement résoudre ce problème.Les schémas de signature à base de hachage (par exemple Sphincs +, Lamport) sont connus pour avoir une résistance quantique.La cryptographie basée sur le hachage fournit non seulement une résistance quantique, mais présente également les avantages de la forme la plus simple de cryptographie, permettant la reconstruction des couches consensuelles, des couches de données et des couches d’exécution.
1.2 Atteindre une évolutivité élevée grâce à une refonte complète de la chaîne
Le deuxième pilier de la feuille de route est extrêmement d’évolutivité.Drake a proposé le grand objectif de 1 gaz gigabit par seconde pour le réseau Ethereum et 1 gaz gigabit par seconde pour la seconde (couche 2).Par débit de transaction, cela équivaut à environ 10 000 transactions par seconde sur Ethereum et environ 1 million de transactions sur la deuxième couche – une amélioration des performances inimaginable par rapport aux performances actuelles d’Ethereum d’environ 30 TP.La feuille de route de Drake vise à réaliser des améliorations de performances radicales en refantant les trois couches centrales d’Ethereum – la couche d’exécution, la couche de consensus et la couche de données.
1.2.1 Couche consensus: mise en œuvre de la chaîne de faisceau
Pour la couche de consensus, l’objectif est de mettre en œuvre la chaîne de faisceau proposée par Drake lors de la conférence DevCon de l’année dernière.Drake a noté que la conception de Beacon Chain priorise la sécurité sur les performances, ce qui crée un goulot d’étranglement pour les mises à jour liées aux performances.Il estime qu’une refonte complète de la couche consensuelle doit résoudre pleinement les erreurs dans la conception de la chaîne de balises.De plus, il a appelé à l’adoption active d’une preuve de snark en évolution rapide et du ZKVM pour augmenter la production de blocs et la vitesse de finalisation d’au moins 3 fois.
Alors que la feuille de route de la chaîne de faisceaux mentionne plusieurs problèmes, l’objectif principal est de fusionner plusieurs comités utilisés dans le mécanisme de consensus de Gasper existant dans un grand comité, réduisant le temps de finalisation à 12 secondes et réduisant le temps de production de bloc à 4 secondes.Cela nécessite une validation d’état extrêmement légère, où la preuve de Snark et le ZKVM jouent un rôle.Les mécanismes de gestion de l’État et de signature devraient subir des changements importants dans la transition vers les systèmes à base de snark.
Bien que Drake ait souligné qu’il s’agissait de sa proposition en tant que chercheur individuel lors de l’annonce de la feuille de route de la chaîne de faisceau, la libération de la feuille de route Lean Ethereum suggère que la mise en œuvre de la chaîne de faisceaux commencera officiellement.
1.2.2 Couche d’exécution: introduction RISC-V
La couche d’exécution devrait également subir des changements importants. Drake a proposé une feuille de route pour repenser complètement les EVM, adoptant un ensemble d’instructions favorable à un snark tout en maintenant la compatibilité avec les contrats intelligents existants.Il a mentionné RISC-V comme un environnement d’exécution alternatif potentiel, augmentant la possibilité d’un environnement d’exécution basé sur RISC-V dont Vitalik Butling discute depuis 2024.
RISC-V est une architecture de jeu d’instructions open source qui est beaucoup plus légère que l’architecture basée sur la pile 256 bits d’EVM.Étant donné que chaque instruction RISC-V peut être traduite en contraintes simples et prévisibles, la construction d’environnements d’exécution basée sur RISC-V peut réduire considérablement le temps de production de preuve de l’exécution d’Ethereum.Si toutes les exécutions sont conçues pour générer automatiquement des preuves de connaissances zéro, les nœuds sont confiants dans la précision de la transition d’état sans réexécution.Cette transition sera entièrement compatible avec les contrats intelligents existants, permettant aux développeurs de continuer à utiliser les outils et les langues existants.
1.2.3 Couche de données: surmonter les limitations du blob
Bien que le système BLOB actuel introduit via EIP-4844 réduit considérablement les coûts de L2, il a toujours des limitations fondamentales.La taille fixe de 128 Ko limite la flexibilité, KZG promet d’être vulnérable aux ordinateurs quantiques, et l’objectif actuel de 6 blobs par bloc (lorsque PECTRA est mis à niveau) n’est pas suffisant pour répondre aux besoins futurs.
La feuille de route Lean Ethereum résout ces limitations sous plusieurs angles.Premièrement, la résistance quantique est assurée par l’engagement basé sur le hachage susmentionné par rapport aux KZG existants.Il maximise la rentabilité en permettant des tailles de blob variables, permettant à la chaîne de deuxième niveau de stocker uniquement la quantité exacte de données requises.Enfin, il améliore la méthode d’échantillonnage de la disponibilité des données, permettant aux nœuds de vérifier la disponibilité sans télécharger toutes les données, jetant les bases d’une augmentation significative du nombre de blobs.
2. Dans quelle étape sommes-nous maintenant?
Avec l’annonce de Lean Ethereum, le site Web Leanroadmap.org a également été lancé, permettant aux utilisateurs de suivre l’état d’implémentation de la feuille de route Lean Ethereum en temps réel. Selon le site Web, la phase de promotion des besoins de mise à niveau de la communauté Ethereum est sur le point de se terminer, et les préparatifs de priorités de tâche devraient être achevés au début de 2026. Justin Drake a estimé que la mise en œuvre pourrait prendre jusqu’à cinq ans lors de l’annonce de la feuille de route de la chaîne de faisceau, et la mise en œuvre d’Ethereum Lean semble viser à terminer les tests au début de 2029. Mis à jour avec consensus, l’exécution et les données devraient progresser à un rythme très rapide.Le site Web suit non seulement les graphiques ci-dessus, mais aussi les progrès détaillés de la mise en œuvre de tous les composants requis pour les mises à jour, offrant une visibilité à toute la communauté Ethereum, pas seulement les développeurs, affirmant que Lean Ethereum n’est pas seulement un grand objectif, mais un avenir qui deviendra une réalité dans quelques années.
3. Lean Ethereum contre Pat Sui: différentes méthodes à l’ère de l’informatique quantique
La feuille de route Lean Ethereum peut être considérée comme la réponse d’Ethereum aux blockchains de nouvelle génération à haute performance telles que Solana et SUI.Bien que ces chaînes aient été conçues avec un débit élevé dès le départ, Ethereum, en tant que pionnier, fait face à des difficultés d’amélioration agressive des performances en raison de la dette technique et de la nécessité de maintenir les valeurs fondamentales de décentralisation et de sécurité.Cette feuille de route est non seulement importante car Ethereum rejoint la concurrence du débit, mais aussi parce qu’elle s’écarte considérablement de la position traditionnelle d’Ethereum en réorganisant de manière approfondie sa chaîne pour améliorer les performances et la sécurité.
Ce qui m’a le plus impressionné, c’est de choisir une chaîne de compression (pour la rendre mince) plutôt que d’ajouter de nouvelles fonctionnalités lors de la réorganisation.Souvent, les systèmes anciens ont évolué en ajoutant de nouvelles fonctionnalités aux structures existantes, et cette feuille de route a adopté l’approche opposée – repenser et simplifier tout.C’est un choix audacieux d’effacer la dette technique et de se préparer à un nouveau saut.
En revanche, la stratégie post-quantum de Sui annoncée en avril de l’année dernière démontre l’essence de la philosophie du « protocole PAT » que les retardataires peuvent adopter. SUI prévoit d’introduire une cryptographie résistante quantique dans un large éventail de domaines tels que les schémas de signature, les fonctions de hachage et la zlogine, adopte différents mécanismes cryptographiques pour les exigences de performance de chaque cas d’utilisation, et prévoit de mettre à jour attentivement pour correspondre immédiatement aux implémentations existantes.De plus, SUI a annoncé un mécanisme cryptographique de résistance quantique développé par la recherche interne sur le 28, qui a attiré l’attention car il s’agit du premier chemin de résistance quantique à fournir une compatibilité vers l’arrière pour les chaînes à base d’EDDSA telles que Sui, Solana et Cosmos.SUI devrait être mis à niveau afin que les utilisateurs puissent obtenir une résistance quantique sans modifier leur adresse ou leur clé de portefeuille.
Bien que l’introduction de la cryptographie résistante quantique tout en conservant les implémentations existantes devrait entraîner une dégradation des performances, comme une augmentation significative du temps et de la taille de vérification, SUI vise à atténuer ce problème avec des technologies telles que l’optimisation de vérification par lots, en hiérarchiser la rétention maximale de l’expérience utilisateur existante.Cela est possible car SUI met fortement l’accent sur les performances et la compatibilité des mots de passe lors de la conception à partir de zéro, en minimisant les problèmes techniques qui peuvent survenir lors du remplacement des mécanismes de mot de passe.Les performances déjà écrasantes de SUI par rapport aux autres chaînes sont une autre raison pour laquelle il peut mettre en œuvre une résistance quantique à l’aide de la stratégie du protocole PAT.
Les stratégies d’adaptation quantique d’Ethereum et Sui commencent à partir de différents points de départ, mais il est intéressant qu’ils partagent des idées communes.Les deux projets considèrent la menace informatique quantique comme plus qu’un simple défi technique, mais une opportunité de repenser les fondements de la blockchain.La refonte radicale d’Ethereum montre que même les systèmes fonctionnant pendant plus de 10 ans peuvent être repensés à partir de zéro, et l’approche pragmatique de Sui prouve que l’innovation et la stabilité peuvent coexister.
Dix ans plus tard, ces deux approches pour se préparer à l’ère de l’informatique quantique marquent finalement la maturité de l’écosystème de la blockchain.L’objectif n’est plus seulement de créer des «chaînes rapides» ou des «chaînes sûres»; Chaque projet se prépare pour l’avenir avec sa propre philosophie et vision.Cette diversité améliore la résilience de l’ensemble de l’écosystème et est la meilleure préparation à un avenir imprévisible.Que ce soit le chemin d’Ethereum ou de Sui, j’attends avec impatience qu’ils nous conduisent à un avenir meilleur de Web3.
