La mise à niveau de Fusaka peut-elle pousser Ethereum vers le mode final ?

Auteur : Mars_DeFi Source : X, @Mars_DeFi Traduction : Shan Opa, Jinse Caijing

La mise à niveau Fusaka d'Ethereum est la dernière étape de son plan d'ingénierie de dix ans - ce plan transforme progressivement Ethereum d'une expérience fragile en une plateforme de règlement global.

Pour comprendre pourquoi la mise à niveau de Sharding est si significative et pourquoi ce réseau n'a presque pas d'autre choix que de procéder à ce type de mise à niveau, nous devons d'abord revenir sur l'évolution d'Ethereum.

Première étape : La naissance d'Ethereum (2015-2017)

Frontier

Ethereum a été lancé en juillet 2015 avec la version “Frontier”. Résultats clés :

• Première blockchain programmable
• Contrats intelligents pouvant être déployés en production
• Modèle de frais basé sur le Gas
• Mécanisme de consensus par preuve de travail (PoW)

État à l'époque :

• Pas d'application de portefeuille
• Sans Finance décentralisée
• Non-fungible tokens (NFT)
• Pas d'écosystème d'outils complémentaires

Uniquement en phase expérimentale native pour les développeurs. Le prix du trading de l'Ethereum (ETH) fluctue entre 1 et 3 dollars. Personne ne peut prédire sous quelle forme l'Ethereum va évoluer à l'avenir.

Homestead 2016 :

Cette mise à niveau marque la maturation d'Ethereum. Résultats principaux :

• Amélioration de la stabilité du protocole
• Nouveaux codes d'opération (opcodes)
• Mécanisme de mise à niveau plus sécurisé
• Performance réseau optimisée

Événements clés de la même année :

• Effondrement des organisations autonomes décentralisées
• Des millions d'ETH ont été volés
• Hard fork d'Ethereum
• Ethereum et Ethereum Classic se séparent

Cette leçon douloureuse apportée par cette mise à niveau a fait de la sécurité un principe inébranlable. L'audit est devenu une exigence obligatoire, ce qui a certes ralenti la vitesse d'innovation, mais a rendu Ethereum beaucoup plus robuste.

Byzantin : année 2017

C'est une mise à niveau importante au niveau de la technologie cryptographique, les points forts incluent :

• zk-SNARKs
• Réduire l'émission d'ETH
• Optimisation de la sécurité
• Mécanisme de planification de la bombe de difficulté

Signification de la mise à niveau :

• Ethereum a construit une infrastructure de protection de la vie privée
• L'exécution des contrats est plus sécurisée
• L'offre d'ETH tend à se resserrer

Deuxième phase : l'ère de la pression d'expansion (2018-2020)

Au cours de cette période, la demande des utilisateurs d'Ethereum a connu une croissance explosive, et ce, plus tôt que prévu. La conséquence directe a été que les blocs sont devenus pleins, les frais de transaction ont grimpé en flèche et les applications ont connu des pannes fréquentes. Par conséquent, Ethereum a dû faire face à ces défis en procédant à des mises à niveau d'efficacité.

Constantinople et Saint-Pétersbourg : 2019

Optimisation fondamentale :

• Coût des opérations cryptographiques réduit
• Adresse du contrat déterministe (instruction CREATE2)
• Réduction de l'émission (de 3ETH par bloc à 2ETH)
• Optimisation des frais de Gas

Il est ironique que le jour du lancement, une faille de sécurité ait déclenché le fork de Saint-Pétersbourg. Cet événement a conduit l'équipe d'Ethereum à prendre la décision : les mises à niveau doivent être réalisées de manière prudente et réfléchie, sans chercher à aller trop vite.

Istanbul : année 2019

Ethereum a discrètement déplacé son centre d'intérêt vers les Rollups. Les contenus de la mise à jour incluent :

• Réduire les frais d'appel de données
• Renforcer le support zk
• Mécanisme de protection contre la relecture
• Optimisation des fonctionnalités inter-chaînes

Réalisations cachées : Les solutions Rollup sont viables, Ethereum commence à se préparer pour L2.

Muir Glacier : année 2020

Ethereum a de nouveau retardé le déclenchement de la bombe de difficulté. Raison principale :

• La complexité du mécanisme de preuve de participation est élevée
• Ethereum refuse de se précipiter dans l'avancement
• Les préparatifs pour la fusion se poursuivent.

Troisième phase : Finance décentralisée, jetons non fongibles et enfer des frais (2021-2022)

Ethereum est devenu le cœur de l'écosystème de la finance décentralisée (Finance décentralisée), des jetons ERC-20, des jetons non fongibles (NFT) et des organisations autonomes décentralisées (DAO). Avec la croissance sont venues des frais de Gas élevés, des échecs de transactions fréquents, seuls les grandes baleines peuvent opérer sans problème.

Mise à niveau de Londres : année 2021

Cette mise à niveau a complètement reconstruit le moteur économique d'Ethereum, avec une introduction clé :

• Mécanisme de combustion des frais (EIP-1559)
• Frais de base dynamique
• Modèle de tarification du Gas prévisible

Impact à long terme :

• Période de forte demande, l'ETH entre en état de déflation
• L'offre et le taux d'utilisation tendent à se correspondre
• Ethereum réalise une congestion (transformer la congestion en valeur)

Mise à niveau de Paris : année 2022

Ethereum a réalisé un exploit sans précédent que peu de réseaux majeurs osent tenter : remplacer le mécanisme de consensus de preuve de travail (PoW) par celui de preuve de participation (PoS) en cours d'exécution sur le réseau principal. Cet événement est connu sous le nom de la fusion. Cette initiative audacieuse a eu des effets positifs profonds sur Ethereum :

• Réduction de la consommation d'énergie de 99,95 %
• L'émission a diminué de 90%
• ETH devient un actif de capital rare

Quatrième phase : ère Rollup (2023-2025)

Ethereum ne vise plus à “tout exécuter”, mais se tourne vers “se concentrer sur tous les règlements”.

Shapella : année 2023

Cette mise à niveau a permis le déverrouillage des ETH stakés. Résultat clé :

• Augmentation du montant des mises
• La vente panique diminue
• Le nombre de validateurs augmente régulièrement

Jusqu'à présent :

• Environ 30 % des ETH sont en état de mise en jeu
• Le nombre de validateurs approche 1 million

Dencun : 2024 année

La mise à niveau de Denkun a introduit le “prototypage Danksharding” (solution d'initiation au sharding) via l'EIP-4844. Elle n'a pas directement mis en œuvre le sharding complet, mais a ajouté un nouveau type de transaction spéciale capable de porter des “blocs de données”. Ces données Rollup stockées temporairement ont un coût inférieur à celui des données d'appel et seront automatiquement taillées et nettoyées.

Résultats clés :

• Les frais de L2 réduits de 90%
• Croissance explosive de l'écosystème Rollup
• Ethereum réalise des “coûts bas” sans changer son architecture de base.

Pectra : 2025

Cette étape est l' “ère d'optimisation de l'expérience utilisateur” d'Ethereum, permettant à Ethereum d'avoir une véritable valeur d'utilisation. Introduction au cœur :

• Fonction de portefeuille intelligent
• Gas abstrait (pas besoin de détenir directement de l'ETH pour payer les frais de transaction)
• Intégration des validateurs
• Unification de la couche d'exécution et de la couche de consensus

L'accessibilité d'Ethereum a considérablement augmenté, répondant mieux aux besoins des investisseurs.

Mise à niveau Fusaka à venir :

Il est clair que Vitalik Buterin divise le développement d'Ethereum en cinq grandes étapes :

• Scalabilité : augmentation du débit du réseau
• Anti-MEV : résister aux attaques de valeur extraite maximale (MEV)
• Sans état : réaliser une décentralisation sans état
• Nettoyage : nettoyage des données historiques
• Optimisation : mise à niveau de l'expérience utilisateur

La mise à niveau Fusaka couvre de manière exhaustive ces cinq phases au niveau de l'architecture, et est saluée comme une “mise à niveau révolutionnaire pour l'extension des capacités”. Cette mise à niveau est prévue pour être lancée le 3 décembre 2025, et est la mise à niveau ayant le plus d'impact depuis la fusion.

Si la fusion a redéfini le mode de consensus d'Ethereum, alors la mise à niveau Shapella a remodelé son mode de traitement des données. Cette transformation est réalisée grâce à quatre piliers fondamentaux :

• Échantillonnage de la disponibilité des données de nœud (PeerDAS)
• augmentation progressive de la capacité des blobs
• Augmentation de la limite de Gas
• Passer aux arbres Verkle pour la représentation de l'état et optimiser le mécanisme de sélection des proposeurs de blocs.

1. Échantillonnage de la disponibilité des données des nœuds :

Dans le modèle de mise à niveau Dencun, le Rollup soumet les données sous forme de blobs à Ethereum, et les nœuds complets doivent télécharger et stocker ces blocs de données pendant la fenêtre de disponibilité des données.

Avec l'augmentation de l'utilisation des Rollups, la quantité de données par bloc peut augmenter de manière significative, entraînant une hausse des besoins en bande passante des validateurs. Sans intervention, cette tendance pourrait soit mener à une centralisation des validateurs (seuls les opérateurs disposant de ressources suffisantes peuvent suivre), soit limiter la capacité maximale des Rollups.

Solution :

PeerDAS résout ce problème en redéfinissant la “validation de la disponibilité des données”. Il n'est plus nécessaire que chaque nœud complet télécharge tous les blocs de données, mais les validateurs collaborent avec d'autres nœuds pour échantillonner aléatoirement des fragments de données. Si un nombre suffisant d'échantillons indépendants réussit, la probabilité de perte ou d'anomalie des données sera réduite à un niveau très bas.

Impact principal :

• Réduction de la consommation de bande passante de 70%-80%
• Coût d'exploitation des nœuds réduit
• Degré de décentralisation accru
• Rollup permet une extensibilité sécurisée

2. blob capacité d'extension :

Lorsque la mise à niveau Fusaka sera lancée, la limite des blobs restera conforme aux normes de la mise à niveau Dengkun (la valeur cible par bloc et la valeur maximale resteront inchangées), mais la feuille de route prévoit un futur “BPO” hard fork, qui augmentera progressivement la limite à 10 blobs par bloc, atteignant finalement 14 blocs de données.

Dans le cadre de l'atténuation de la pression sur la bande passante par PeerDAS, Ethereum peut supporter cette évolutivité sans évincer les petits opérateurs de nœuds du réseau.

Plan d'extension de Blob :

• Nombre de blocs de données par bloc : 6 → 10 → 14
• La croissance des données a dépassé 67%
• Problème de congestion des Rollups atténué
• Les frais de transaction ont encore diminué

Un cycle économique enthousiasmant se forme ainsi :

• Plus de blocs de données → Plus de Rollup → Plus de transactions
• Plus de transactions → Plus de frais de transaction brûlés → Moins d'offre

En résumé, Ethereum va devenir encore plus déflationniste tout en réalisant une mise à l'échelle.

3. Augmentation de la limite de Gas :

En plus de la transformation de la couche de données, la mise à niveau de Fusaka augmentera la limite de Gas de bloc de 45 millions à 60 millions. Cela ne signifie pas qu'Ethereum deviendra un moteur d'exécution à haute fréquence, mais cela permettra effectivement d'augmenter la capacité d'exécution d'environ un tiers. Les transactions complexes de Finance décentralisée, le minting de NFT et d'autres opérations à forte consommation de Gas bénéficieront de plus d'espace, réduisant ainsi les échecs de transaction dus à la saturation des blocs.

Ce qui doit être pesé est le suivant : un plafond de Gas plus élevé accélérera la croissance de l'état, augmentant la charge de calcul par bloc, ce qui pourrait mettre sous pression les nœuds moins performants. Cependant, ce coût sera atténué par l'application complémentaire des arbres Verkle - les arbres Verkle permettent une compression significative des preuves d'état et soutiennent un nouveau mode de vérification léger.

4. Efficacité des états et des arbres Verkle :

Actuellement, Ethereum utilise des Merkle Patricia trees pour représenter l'état global (c'est-à-dire la relation de mappage entre les adresses, les emplacements de stockage et leurs valeurs correspondantes). Bien que le concept d'arbre de Merkle soit simple, les fichiers de preuve générés sont relativement volumineux, généralement d'environ 1 mégaoctet (Mo). Cela entraîne un coût élevé pour les clients légers qui vérifient l'état d'un compte spécifique et pose des défis pour la mise en œuvre de nœuds sans état ou semi-sans état.

L'arbre Verkle utilise des engagements vectoriels pour compresser un grand nombre de paires clé-valeur en un engagement concis. La taille du fichier de preuve pour une seule clé sera réduite d'un facteur de dix, passant du niveau mégaoctet à celui de quelques dizaines de kilooctets (Ko). Cela permet aux clients de vérifier l'état avec un coût en bande passante et en stockage très faible.

Résultat clé :

• Réduction de 90 % du volume des documents de preuve
• Le client léger devient une réalité
• La vérification mobile est réalisable
• Les nœuds sans état se déploient progressivement

Proposition déterministe

La mise à niveau de Fusaka a également amélioré la prévisibilité du choix des proposeurs de blocs. Elle permet aux participants de savoir à l'avance quel validateurs proposera un bloc spécifique, ce mécanisme crée des possibilités pour la “préconfirmation basée sur la prévision” et des solutions de tri de transactions plus avancées, ainsi que des résistances MEV. Les Rollups qui dépendent du tri des blocs Ethereum (comme les projets utilisant la solution de “tri basé sur la prévision”) peuvent collaborer plus efficacement avec les validateurs L1. En même temps, un mécanisme de planification des proposeurs plus transparent aide à réduire les motivations à manipuler le tri des transactions.

Résumé

En regardant l'historique des mises à niveau d'Ethereum et la feuille de route de Vitalik Buterin, la mise à niveau Fusaka n'est pas une optimisation ponctuelle, mais plutôt la concrétisation de décisions de conception prises il y a plusieurs années.

• PeerDAS et l'extension blob, faisant avancer la phase “d'extension” et améliorant le débit de données de Rollup ;
• Choix de proposeurs plus prévisibles et infrastructure de soutien Rollup, contribuant à la phase “anti-MEV”, devenant une partie importante de la boîte à outils de gouvernance MEV ;
• L'arbre Verkle est au cœur de la phase “sans état”, soutenant les nœuds sans état et les clients légers;
• Augmentation de la limite de gaz, optimisation de l'efficacité de l'état et nettoyage ultérieur des données historiques, étroitement liés à la phase “Purge” ;
• L'abstraction de compte et l'optimisation axée sur l'utilisateur lancées par la mise à niveau Pectra se poursuivent jusqu'à la phase “Splurge”, et ces optimisations dépendent de la capacité d'extension et de l'amélioration de l'efficacité de l'état déverrouillées par la mise à niveau Deep Slope.

Signification stratégique

• Aspect technique : La mise à niveau Fusaka permet à Ethereum de prendre en charge un volume de trafic Rollup bien supérieur à celui d'aujourd'hui, sans sacrifier la décentralisation ;
• Aspect économique : en permettant à la vitesse de croissance du volume des transactions de dépasser de loin celle de la croissance de l'offre, cela a approfondi le lien entre l'utilisation du réseau et la valeur de l'ETH ;
• Gouvernance et dimension écologique : a poursuivi le modèle de développement d'Ethereum – une mise à niveau progressive et prudente, motivée par la recherche, sacrifiant la commodité à court terme pour obtenir une robustesse à long terme ;
• Dimension concurrentielle : l'Ethereum de l'ère Fusaka sera positionné comme “couche de règlement et de disponibilité des données”, soutenant de nombreux Rollups à fort débit, plutôt qu'une chaîne monolithique omnipotente.

Les réseaux de couche 1 (L1) à haute vitesse et à faible coût qui rivalisent directement sur la capacité sous-jacente peuvent encore avoir des segments de marché spécifiques, mais le pari d'Ethereum est le suivant : une couche de règlement hautement décentralisée, avec un modèle économique solide et reconnue par les institutions, superposée à des milliers d'écosystèmes Rollup, constituera une architecture plus durable.

La mise à niveau Fusaka n'est pas une autre hard fork dans une longue liste de mises à niveau. Elle marque les dix premières années de recherche et de mises à niveau progressives d'Ethereum, qui se concrétisent enfin en une plateforme de règlement de niveau institutionnel, cohérente et à haute capacité - suffisamment pour soutenir des systèmes financiers et informatiques mondiaux pour les décennies à venir.