Le prochain décennie d'Ethereum

Auteur : Zhixiong Pan Source : chainfeeds

La Fondation Ethereum a officiellement lancé un nouveau plan technologique appelé « Lean Ethereum » lors de son dixième anniversaire (c'est-à-dire à la fin juillet 2025). L'objectif principal de ce plan est de créer une couche de base Ethereum plus simplifiée, sécurisée et efficace, fournissant une base technique solide pour le développement d'Ethereum au cours des dix prochaines années et au-delà.

Qu'est-ce que Lean Ethereum ?

Ethereum Lean a été proposé par Justin Drake, un chercheur principal de la fondation Ethereum. Son idée principale est d'améliorer considérablement la conception du protocole en introduisant des techniques cryptographiques résistantes à l'informatique quantique, afin d'atteindre une amélioration extrême des performances du réseau Ethereum (des millions de transactions par seconde) et une sécurité de niveau quantique.

Le cœur du plan directeur d'Ethereum Lean se manifeste principalement par les deux groupes de projets clés suivants.

I. Consensus Lean (anciennement Beam Chain)

Lean Consensus est le noyau et la base d'Ethereum Lean. Initialement nommé « Beam Chain », il a été présenté lors de Devcon 2024 (même considéré comme Eth 3.0), avant d'être officiellement rebaptisé « Lean Consensus ». Ce groupe de projet se concentre sur une nouvelle conception de la couche de consensus d'Ethereum (la chaîne de balises).

Les principaux objectifs du consensus Lean comprennent :

• Confirmation instantanée : Réduire le temps de création des blocs à environ 4 secondes, permettant une finalité d'environ 12 secondes.
• Amélioration de la décentralisation : Réduction du montant minimum de mise des validateurs de 32 ETH à 1 ETH, abaissant considérablement le seuil de participation au consensus.
• Sécurité post-quantique : introduction de la technologie de signature basée sur le hachage pour garantir que la couche de consensus résiste aux menaces de l'informatique quantique future.
• Validation légère sur la chaîne : Utilisation de la technologie SNARK pour une vérification efficace de l'état de la chaîne, permettant à n'importe quel nœud de vérifier facilement l'intégrité de la blockchain.
• Optimisation du réseau : Amélioration de l'efficacité de la communication réseau grâce à un nouveau protocole P2P (comme Gossipsub v2.0).
• Technologie de preuve agrégée : utilisation de signatures de hachage agrégées pour réduire la charge de communication du réseau et améliorer l'efficacité de la vérification.

Lean Consensus est actuellement le projet phare de Lean Ethereum, avec des réunions publiques dédiées (Lean Calls) qui se tiennent tous les quelques semaines pour des mises à jour techniques et des échanges approfondis. Les membres clés de l'équipe comprennent Justin Drake, Dmitry Khovratovich, Will Corcoran, etc.

Deux, groupe de projet PQ (cryptographie post-quantique)

L'équipe du projet PQ se concentre sur l'évolution de la cryptographie, avec pour objectif de garantir qu'Ethereum reste sécurisé et fiable à l'ère future des ordinateurs quantiques. Les principales directions de recherche de l'équipe du projet PQ :

• Algorithme de signature par hachage : Remplacer l'algorithme de signature à courbe elliptique existant par un schéma de signature par hachage résistant aux attaques quantiques.
• Optimisation de l'engagement des données : Passer des engagements polynomiaux KZG existants aux engagements par hachage pour améliorer la sécurité des données sur la chaîne.
• Preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP) : Développer des circuits SNARK/STARK efficaces adaptés aux algorithmes de hachage pour la validation d'état.
• Vérification formelle : Effectuer une vérification formelle rigoureuse du nouveau schéma de mot de passe pour garantir la correctitude de l'implémentation et de la conception du protocole.

Les membres clés de l'équipe du projet PQ incluent Will Corcoran, Antonio Sanso, George Kadianakis, etc., et sont avancés par des chercheurs internes de la Fondation Ethereum et des experts académiques externes.

Trois, données Lean et exécution Lean

En plus des deux équipes centrales mentionnées ci-dessus, Lean Ethereum dispose de deux groupes de projets importants mais non fonctionnant de manière indépendante : Lean Data et Lean Execution.

Données Lean

Lean Data se concentre sur l'amélioration des performances de la couche de disponibilité des données, par exemple en augmentant considérablement la capacité de traitement des données sur la chaîne Ethereum de la manière suivante :

• PeerDAS v1 et v2 : mise en œuvre d'un échantillonnage de disponibilité des données distribué, augmentant considérablement le débit des données.
• Mécanisme BPO (Blob Parameter Only) : Ajustement automatique des paramètres de stockage des données, augmentant progressivement la capacité des données sur la chaîne.
• FullDAS et le partitionnement mempool : optimisation supplémentaire de l'efficacité de diffusion et de stockage des données.

L'objectif final des données Lean est d'atteindre un niveau de transmission des données de type Teragas, afin de soutenir les futures demandes massives d'applications Layer2.

Lean Execution (également appelé EVM 2.0)

Lean Execution s'engage à reconstruire complètement la machine virtuelle Ethereum (EVM), avec pour objectif de créer un nouvel environnement d'exécution épuré, efficace et favorable aux preuves à divulgation nulle de connaissance. Les principales directions de recherche incluent :

• zkVM basé sur l'architecture RISC-V : jeu d'instructions simplifié, réduction des coûts de preuve.
• Preuves à connaissance nulle en temps réel : Augmente la vitesse de génération des preuves, rendant la vérification en temps réel possible.
• Compatibilité et chemin de migration : introduction progressive du nouveau zkVM, fonctionnant en parallèle avec l'EVM existant, pour une transition complète à terme.
• Support pour l'accélération matérielle : explorez les solutions d'accélération des preuves à divulgation nulle de connaissance basées sur des ASIC ou FPGA dédiés.

Les données Lean et les progrès de l'exécution Lean sont actuellement synchronisés principalement via le blog officiel de la Fondation Ethereum, les mises à jour des protocoles et la communauté des développeurs Ethereum (Ethereum Magicians).

La signification à long terme de l'Ethereum Lean

Le programme Lean Ethereum est une initiative majeure de la Fondation Ethereum pour le développement de sa feuille de route pour la prochaine décennie. Le consensus Lean, en tant que pilier central, assure la sécurité et l'évolutivité de la chaîne grâce à une conception de protocole plus efficace ; le projet PQ établit une défense contre les menaces de l'informatique quantique ; Lean Data et Lean Execution garantissent respectivement l'augmentation du débit des données sur la chaîne et des performances d'exécution des contrats intelligents.

Cette nouvelle architecture simplifiée, efficace et sécurisée vise à transformer le réseau principal d'Ethereum en une infrastructure mondiale de confiance durable pendant des dizaines, voire des centaines d'années, supportant un vaste écosystème d'applications décentralisées à l'avenir.

Comment participer ?

La Fondation Ethereum invite largement les membres de la communauté, les chercheurs et les développeurs à participer ensemble par le biais de son site officiel Lean Ethereum, de son dépôt GitHub, des Lean Calls publics et de la communauté Ethereum Magicians.