Pourquoi Ethereum ose-t-il porter le plafond du Gas à 60 millions ?

Auteur : Zhixiong Pan

Au cours de l'année écoulée, la limite de gaz (Gas Limit) des blocs Ethereum est passée d'environ 30 millions à 60 millions. Cette avancée est le résultat de plusieurs facteurs, notamment le contrôle de la taille maximale des blocs au niveau du protocole, une optimisation significative des performances des clients d'exécution, ainsi que des tests systématiques menés pour valider une limite de gaz plus élevée.

En termes simples, les développeurs ont réduit le risque d'augmentation du plafond des Gas en améliorant les règles du protocole Ethereum, ce qui a considérablement amélioré la vitesse de traitement des grands blocs par les différents clients, et a prouvé que le réseau pouvait toujours produire des blocs et propager des blocs à temps sous une charge plus élevée.

Ces efforts ont permis à la blockchain principale d'Ethereum de passer d'une réticence à augmenter le plafond de Gas à la capacité sûre d'augmenter ce plafond jusqu'à 60M Gas. Nous allons maintenant expliquer en détail le concept et l'histoire du Gas Limit, puis explorer les raisons fondamentales de l'augmentation du Gas Limit et envisager les conditions nécessaires pour une future expansion.

Limite de gaz et Blob : définition et différences

Limite de Gaz (Gas Limit) est un paramètre dans Ethereum qui mesure la charge de travail de calcul maximale dans chaque bloc, c'est-à-dire le nombre total de Gaz pouvant être exécuté dans les transactions incluses dans chaque bloc. Plus la limite de Gaz est élevée, plus il y a de transactions pouvant être contenues dans un seul bloc, augmentant ainsi le débit sur la chaîne. Mais l'effet secondaire est qu'une limite de Gaz plus élevée augmente la charge sur les participants du réseau : les validateurs de blocs doivent empaqueter et diffuser des blocs plus importants dans un temps de bloc fixe, et tous les nœuds du réseau doivent également télécharger et exécuter des blocs plus grands, ce qui entraîne une augmentation de la bande passante du réseau et de la pression sur le matériel des nœuds.

Blob est un type de contenu de bloc de nature différente, introduit comme un nouvel élément pour étendre la disponibilité des données d'Ethereum. Le Blob provient de la proposition EIP-4844, qui permet d'accueillir temporairement une grande quantité de données binaires destinées à être utilisées par la Layer 2 dans le bloc, dont le coût est mesuré indépendamment de la consommation de Gas des transactions ordinaires. En termes simples, le Blob offre un espace supplémentaire spécifiquement pour les données des L2 Rollup, tandis que la limite de Gas mesure le plafond de l'échelle du calcul EVM régulier. Les deux ne sont pas directement comparables : augmenter le nombre de Blobs affecte principalement la capacité de stockage des données L2 pouvant être ajoutées dans le bloc, tandis qu'augmenter la limite de Gas augmente directement la capacité de calcul pour exécuter des transactions L1.

Cet article se concentre sur la discussion du sujet de la limite de gaz, tandis que les variations de la capacité des blobs ne seront pas abordées.

Contexte historique : Pourquoi n'osait-on pas augmenter la limite de gaz dans le passé ?

Ethereum a toujours été prudent quant à l'augmentation de la limite de Gas des blocs à ses débuts. Après la mise en œuvre de EIP-1559 en 2021, Ethereum a fixé l'objectif de Gas des blocs à environ 15 millions (maximum d'environ 30 millions par bloc), et cela n'a pas été augmenté pendant plusieurs années par la suite. La raison en est que plusieurs goulots d'étranglement clés n'avaient pas encore été résolus à l'époque, et augmenter la limite de Gas de manière imprudente pourrait mettre en danger la sécurité et la décentralisation du réseau :

• Performance d'exécution : Le logiciel client peut-il exécuter un plus grand nombre de transactions suffisamment rapidement ? Si un bloc est trop volumineux et empêche les nœuds de terminer l'exécution et la validation dans l'intervalle de bloc, il se peut qu'ils ratent le moment opportun pour miner ou qu'il se produise une bifurcation de la chaîne.
• Propagation sur le réseau : Des blocs plus grands doivent être diffusés sur l'ensemble du réseau dans un cycle de production de 12 secondes, et en particulier, ils doivent être reçus par la majorité des validateurs dans 4 secondes pour pouvoir soumettre la preuve de participation à temps. Des blocs trop volumineux peuvent entraîner des retards de propagation, ce qui provoque des problèmes de consensus.
• Croissance de l'état : Un débit plus élevé accélérera l'expansion de l'état global d'Ethereum (données du grand livre), augmentant ainsi la charge de synchronisation et de stockage des nœuds, ce qui pourrait affaiblir la décentralisation du réseau à long terme.
• Exigences matérielles : La combinaison de ces facteurs signifie que la configuration matérielle requise pour faire fonctionner un nœud a augmenté. Si les utilisateurs ordinaires ont du mal à suivre avec leur ordinateur personnel, une limite de Gas plus élevée pourrait concentrer le réseau vers un petit nombre de nœuds haute performance, ce qui est défavorable à la décentralisation.

En raison des préoccupations mentionnées ci-dessus, la limite de Gas du réseau principal d'Ethereum est restée relativement stable pendant une longue période, sans franchir facilement le niveau de 30 millions. En particulier, avec l'émergence des Rollups, un grand nombre de transactions ont compressé des données et les ont publiées sur L1 via des calldata à faible coût, entraînant une augmentation progressive de la taille moyenne des blocs Ethereum, qui dans des cas extrêmes, peuvent atteindre plusieurs mégaoctets par bloc.

Sans autres améliorations, augmenter la limite de Gas ne fera qu'amplifier davantage les problèmes de taille de bloc et de performance. Ainsi, la communauté Ethereum a choisi de s'appuyer principalement sur l'extension Layer 2, plutôt que d'augmenter imprudemment la limite de Gas sur L1.

Les raisons principales de l'augmentation rapide de la limite de gaz aujourd'hui

Alors, pourquoi Ethereum pourra-t-il augmenter rapidement la limite de Gas de plus du double tout en maintenant la sécurité après 2025 ? La raison fondamentale réside dans plusieurs améliorations techniques qui seront mises en place simultanément, éliminant ainsi les obstacles à l'extension.

Limite de taille de bloc dans le pire des cas pour la mise à niveau du protocole

Ethereum a introduit de nouvelles règles de protocole pour réduire la limite de la taille des blocs en « cas extrême ». L'une des propositions clés est la proposition EIP-7623, qui augmente le coût en Gas des données calldata dans les transactions, réduisant ainsi de manière significative la quantité de données bon marché qu'un bloc unique peut contenir dans des situations extrêmes.

Avant la mise en œuvre de l'EIP-7623, les attaquants pouvaient remplir un bloc avec des données allant jusqu'à plusieurs Mo en utilisant un prix du Gas calldata extrêmement bas ; après l'augmentation des prix, des données de la même taille coûteront plus de Gas, réduisant effectivement la limite de taille des blocs et atténuant le problème de “l'écart trop important entre la moyenne et l'extrême” de la taille des blocs.

Ce changement permet que même si la limite globale de Gas est augmentée, la taille globale des blocs ne s'étend pas de manière incontrôlée, laissant ainsi une marge de sécurité pour augmenter la limite de Gas. En d'autres termes, la couche de protocole a activement resserré les dépenses au niveau des données, garantissant que « la quantité de calcul double, la taille des blocs ne double pas », établissant ainsi les bases pour augmenter la limite de Gas de 30 millions à 60 millions.

En même temps, le réseau principal a commencé à introduire des transactions de données Blob dédiées pour l'utilisation des Rollups dans l'EIP-4844, réduisant encore la dépendance des Rollups à l'égard des calldata bon marché. À mesure que les données des Rollups passent progressivement de l'espace Gas ordinaire à l'espace Blob, le Gas des blocs réguliers est de plus en plus concentré sur le calcul réel des contrats, rendant les blocs moyens plus “légers”, ce qui crée également des conditions plus favorables à l'augmentation des limites de Gas.

Optimisation significative des performances du client

Les différentes équipes de clients d'exécution Ethereum ont mené des tests de performance approfondis et des optimisations sur le logiciel, ce qui a considérablement amélioré la vitesse de traitement des grands blocs. Le cadre de tests de référence Gas, dirigé par des équipes comme Nethermind, remplit des blocs complets en exécutant un seul type d'instructions ou de contrats précompilés, afin de tester à pression les capacités de traitement limites des clients (mesurées en “millions de Gas par seconde”).

Grâce à cette référence unifiée, les développeurs ont découvert et corrigé certains goulots d'étranglement d'exécution cachés par le passé. Par exemple, les tests ont révélé que certaines situations extrêmes de la précompilation « ModExp » prenaient beaucoup plus de temps que leur tarification en Gas, devenant ainsi un goulot d'étranglement commun à tous les clients principaux.

Face à ces découvertes, la communauté a rapidement proposé l'EIP-7883 pour le recalibrage des Gas de la précompilation ModExp, et a coordonné l'optimisation des algorithmes des clients. Parallèlement, d'autres opérations cryptographiques coûteuses en temps (comme le calcul de la courbe elliptique BLS12-381, BN256, le hachage, etc.) ont également été optimisées ou re-evaluées par les équipes des clients.

Selon les statistiques, après une poussée de performance inter-client à mi-parcours en 2025 appelée « Berlin Interop », la vitesse de traitement des blocs par chaque client d'exécution s'est considérablement améliorée dans le pire des cas, la plupart des opérations atteignant un niveau d'environ 20 millions de Gas par seconde.

En convertissant, si le client peut exécuter 20 millions de Gas par seconde, alors théoriquement, jusqu'à 80 millions de Gas peuvent être traités dans un bloc pendant un intervalle de 4 secondes de PoS. Cela signifie que porter la limite de bloc à 60 millions de Gas reste dans une marge de sécurité.

Ces améliorations de performance ont éliminé les préoccupations antérieures concernant “la vitesse d'exécution ne correspondant pas à la limite de Gas”, garantissant que même si un bloc contient le double du volume de transactions d'avant, le client peut valider dans le temps imparti, sans manquer le délai de consensus en raison d'une exécution trop lente.

Test complet de validation des limites de diffusion du réseau

Avant de mettre en œuvre toute augmentation de la limite de Gas sur le réseau principal, les développeurs ont effectué des tests approfondis sur plusieurs réseaux spécialisés pour s'assurer que des blocs plus grands peuvent toujours être diffusés rapidement et acceptés par la grande majorité des nœuds.

Par exemple, en 2025, les développeurs d'Ethereum ont augmenté la limite de gaz des blocs à 60M sur le réseau de test Sepolia et le nouveau réseau en développement Hoodi, tout en continuant à observer les indicateurs de performance du réseau. Les résultats montrent que même en utilisant des blocs de 60M de gaz maximum, les propositions de blocs sur ces réseaux peuvent toujours être emballées à temps et diffusées rapidement via le réseau P2P : 90 % des nœuds reçoivent le bloc environ 0,7 à 1,0 seconde après sa création, et presque tous les nœuds terminent la vérification et acceptent le bloc comme nouvelle tête de chaîne en moins de 4 secondes.

En d'autres termes, même si la consommation de Gas par bloc double, le bloc peut toujours se propager sur le réseau avant la limite de temps de soumission des validateurs de 4 secondes fixée par Ethereum. Lors de ces tests de pression, les développeurs ont surveillé des données clés telles que si les nœuds proposeurs créent des blocs à temps et la distribution du temps nécessaire à tous les nœuds du réseau pour accepter le nouveau bloc, sans anomalies significatives.

En raison des différences de taille d'état et de topologie des nœuds entre le réseau de test et le réseau principal, les développeurs restent prudemment optimistes à cet égard, mais les résultats des tests prouvent qu'un bloc de 60M Gas est réalisable tant sur le plan théorique qu'ingénierie. Parallèlement, pour garantir la sécurité de la couche de consensus, les développeurs ont également pris en compte les limitations au niveau de la chaîne de balises (par exemple, le niveau de réseau de la chaîne de balises a actuellement une limite de propagation de Gossip de ~10MB par bloc). En utilisant les méthodes précédemment mentionnées, telles que l'EIP-7623, pour réduire le nombre d'octets par bloc et éviter l'apparition simultanée de trop de transactions pénalisantes dans les pires scénarios, la charge d'exécution de 60M Gas n'a pas atteint ces limites.

Dans l'ensemble, les divers tests et ajustements ont permis à l'équipe dirigeante de bien évaluer le risque d'augmenter la limite de gaz du mainnet de 30 millions à 60 millions, ce qui a renforcé la confiance. Après que la plupart des validateurs aient exprimé un signal de soutien (environ 150 000 + nœuds de validation ayant voté en faveur de l'augmentation), Ethereum a enfin commencé en 2025 à augmenter la limite de gaz du mainnet et prévoit d'ajuster officiellement la valeur par défaut à 60 millions lors des futures mises à niveau.

Perspectives d'avenir : Que faut-il pour aller encore plus loin ?

La communauté Ethereum n'a pas l'intention de s'arrêter à 60M Gas. Dans des plans de mise à niveau ultérieurs tels que Fusaka, les développeurs ont décrit un chemin pour continuer à augmenter la limite de Gas par bloc à 100M voire plus. Pour atteindre cet objectif, plusieurs défis techniques doivent encore être résolus ou suivis de près :

• Optimisation supplémentaire des opérations de calcul intensif : Comme mentionné précédemment, l'algorithme ModExp a essentiellement éliminé les goulets d'étranglement grâce à la revalorisation par EIP-7883 et à l'optimisation des clients. Cependant, pour soutenir des blocs au niveau de 100M, il peut être nécessaire d'optimiser ou d'ajouter des accélérateurs dédiés pour d'autres calculs cryptographiques à forte consommation de Gas (tels que la vérification des signatures par courbe elliptique, la vérification des preuves à connaissance nulle, etc.). Heureusement, l'équipe des clients a déjà collaboré dans ces directions, et lors des tests de 2025, elle a ajusté l'implémentation des précompilés liés à la courbe elliptique BN256, permettant ainsi d'améliorer les performances. On peut prévoir qu'avec l'introduction par Ethereum de plus de primitives cryptographiques haute performance (envisageant même un support natif pour STARK, etc.), les goulets d'étranglement d'exécution continueront d'être surmontés, éliminant ainsi les obstacles à l'augmentation des limites de Gas.
• Contrôle de l'échelle de l'état et des coûts des nœuds : une limite de Gas plus élevée signifie que l'état sur la chaîne pourrait croître plus rapidement. Si cela n'est pas géré, dans quelques années, la difficulté pour les nœuds complets de stocker et de synchroniser de nouveaux nœuds augmentera considérablement. Les développeurs d'Ethereum étudient déjà le problème de la croissance de l'état, comme la proposition d'un loyer pour l'état ou la taille régulière de l'état historique, afin d'éviter une expansion sans fin. Cependant, ces mécanismes à plus long terme sont encore en phase de discussion. À court terme, avec l'augmentation de la limite de Gas, les opérateurs de nœuds pourraient avoir besoin de mettre à niveau leur matériel (comme des SSD plus rapides et plus de mémoire) plus fréquemment pour suivre l'état croissant et le volume de données. La communauté, tout en augmentant la limite de Gas, souligne également qu'elle ne sacrifiera pas la décentralisation. Ainsi, avant que les solutions de gestion de l'état ne soient matures, chaque étape d'expansion sera soigneusement évaluée en fonction de son impact sur les nœuds ordinaires.
• Amélioration de la couche de consensus et optimisation du protocole réseau : Si l'on veut supporter 100M Gas ou des blocs plus grands à l'avenir, certains paramètres de consensus et de réseau pourraient devoir être ajustés. Par exemple, actuellement, les blocs de la chaîne de balises ont une limite de taille globale qui inclut la charge d'exécution, les données Blob et les données de preuve. Les développeurs pourraient devoir augmenter la limite de taille des messages de la couche P2P, ou réduire la latence des gros blocs grâce à des techniques telles que la compression et la propagation par fragmentation. De plus, Ethereum introduit PeerDAS (réseau d'échantillonnage de données pair-à-pair) pour gérer la propagation efficace des données Blob, ce qui allégera dans une certaine mesure la pression sur la propagation des blocs de la couche d'exécution. Une fois que la couche d'exécution fonctionnera en toute sécurité à 60M+ Gas, les améliorations de la couche de données et de la couche réseau deviendront le point focal de la prochaine phase d'extension.

Envisageant l'avenir, tant que les améliorations des étapes mentionnées avancent de manière synchronisée, augmenter la limite de Gas sur le réseau principal d'Ethereum n'est pas un objectif inaccessible. Les développeurs ont déjà vérifié sur le réseau de test la faisabilité d'une augmentation de 36M à 45M et 60M, et une avancée vers 100M est également prévue. Il est important de souligner que la communauté Ethereum maintient une attitude toujours prudente en matière d'extensibilité : chaque augmentation sera « d'abord testée, puis mise en production », et sera mise en œuvre uniquement après avoir confirmé qu'elle ne met pas en danger la sécurité du réseau et la décentralisation.

Dans l'ensemble, l'augmentation significative de la limite de gaz au cours de l'année écoulée est le résultat d'une innovation collaborative dans plusieurs domaines : la réduction des risques au niveau du protocole, l'amélioration des performances au niveau du client, et la fourniture de données de test pour instaurer la confiance. Grâce à ces efforts, Ethereum a réussi à franchir une étape importante dans l'extension de L1 et a posé les bases pour continuer à augmenter sa capacité et à accueillir davantage d'applications à l'avenir.