Ethereum atteint des milliers de TPS : la technologie zk-SNARKs favorise une nouvelle ère d'extensibilité
Ethereum se dirige vers une nouvelle phase d'extension avec un traitement de 10 000 transactions par seconde ( TPS ), où les zk-SNARKs ( deviennent le moteur clé de ce processus. Après des années d'exploration autour de l'extension L2, Ethereum L1 a enfin trouvé un chemin viable pour réaliser une extension extrême tout en maintenant la plus grande décentralisation.
Au cours des prochaines années, la limite de Gas d'Ethereum et le TPS devraient augmenter de plusieurs fois chaque année. Les validateurs n'auront plus besoin d'exécuter chaque transaction de manière répétée, mais devront simplement vérifier une preuve zk-SNARKs pour confirmer l'exécution correcte d'un lot de transactions. Cela augmentera le TPS du réseau sous-jacent à des milliers de transactions par seconde. En même temps, L2 s'étendra également en synchronisation, atteignant des centaines de milliers, voire des millions de TPS. Un nouveau L2 appelé "Rollup natif" fonctionnera comme des fragments programmables, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées par le processus de gouvernance d'Ethereum, elles reposent sur des idées explorées par Vitalik Buterin depuis 2017 et ont reçu le soutien des chercheurs principaux de la fondation Ethereum.
Lors de la conférence EthCC en juillet de cette année, un chercheur a déclaré : "Nous sommes à un tournant crucial pour l'extension d'Ethereum, et je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère du GigaGas L1 - environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel."
L'objectif ultime de ce chercheur est d'atteindre 10 millions de TPS pour l'écosystème Ethereum dans les 10 prochaines années. Cela signifie que l'avenir sera inévitablement une architecture de "réseau dans un réseau" : différents L2 assument chacun des scénarios, des compromis et des avantages différents, tout en élargissant ensemble l'ensemble de l'écosystème pour répondre à la demande mondiale.
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser du matériel et des capacités de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une obsession presque idéologique pour la décentralisation. Du point de vue de certains partisans, des chaînes comme certaines "blockchains de centres de données" possèdent des points de risque centralisés de plusieurs millions de dollars, que le gouvernement peut directement cibler pour des examens des transactions. Même certaines chaînes ayant des exigences matérielles moins élevées ont des coûts et des exigences de bande passante décourageants, ce qui affecte le niveau de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce design à faible barrière d'entrée permet à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau, rendant presque impossible la censure des transactions sur Ethereum, et conférant à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que certains concurrents peuvent atteindre un TPS d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau en ligne : chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs dans le monde qui possèdent une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, et ce n'est qu'après avoir confirmé qu'il n'y a pas d'erreurs qu'ils peuvent procéder à la mise à jour.
Un des cofondateurs d'une entreprise de technologie ZK a expliqué : "La conception d'Ethereum vise à permettre à quiconque de suivre le réseau et de réexécuter toutes les transactions", ce qui signifie également que le volume des transactions ne peut pas être amplifié indéfiniment, car chaque transaction nécessite que quelqu'un la recalculer.
C'est justement parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'extension de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension en couches L2.
La technologie ZK brise le triangle impossible de la blockchain
Le fondateur d'Ethereum a proposé le concept de "triangle impossible de la blockchain" pour décrire la difficulté pour une blockchain publique d'atteindre simultanément la sécurité, l'évolutivité et la décentralisation. Presque toutes les solutions d'extension ne peuvent satisfaire que deux de ces trois critères, sacrifiant inévitablement le troisième.
Jusqu'à présent, les zk-SNARKs ) ZK-Proof (, une technologie décrite comme "mathématiques de niveau alunissage", sont capables de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées sans divulguer les détails de la transaction.
Le processus de génération de ZK proofs est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : plutôt que de laisser une multitude de nœuds Raspberry Pi à la performance limitée recalculer chaque transaction, il est préférable de permettre aux validateurs de ne vérifier qu'un très petit résultat mathématique de preuve zk-SNARKs.
Un expert technique a poursuivi en expliquant : "Au lieu de faire en sorte que tout le monde réexécute toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir directement une preuve, leur indiquant que ces opérations ont déjà eu lieu, afin que n'importe qui puisse vérifier cette preuve sans avoir à recalculer."
Des chercheurs ont même plaisanté en disant que, à l'avenir, la charge de calcul pour vérifier les zk-SNARKs sera si faible qu'un micro-ordinateur coûtant 7 dollars pourra suffire, sans avoir besoin de grands centres de données.
Un chercheur de la fondation Ethereum a récemment publié un message sur un blog qui a suscité un vif débat au sein de la communauté : au cours de l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum alimentée par des zk-SNARKs ) zkEVM (.
Il convient de noter que de nombreuses explorations pratiques des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2, par exemple une chaîne publique ZK Rollup 100 % compatible EVM - toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème sur cette chaîne.
Cette chaîne se considère même comme une extension d'Ethereum, et a récemment annoncé qu'elle détruirait 20 % des frais de transaction ETH pour soutenir le retour de la valeur L1.
Le responsable de la chaîne a expliqué que la technologie ZK offre une réponse au triangle impossible de la blockchain : "La magie du ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul complique la vérification."
Il a ajouté qu'avec la diminution des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous sommes capables de traiter des volumes plus élevés tout en maintenant des exigences matérielles de vérification très faibles - même une montre intelligente peut accomplir le travail de vérification.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste. Même si le zkEVM est intégré avec succès dans L1 au cours de l'année prochaine, il ne parviendra pas à atteindre directement 10 000 TPS dès le premier jour.
Avancer un pas à la fois, puis accomplir en un instant
Ethereum dispose actuellement de cinq principaux clients logiciels pouvant être utilisés pour faire fonctionner le réseau, ce qui signifie que même si un client rencontre des problèmes, le réseau ne s'arrêtera pas directement comme certains concurrents.
Dans la feuille de route des futures mises à niveau, Ethereum prévoit de lancer deux à trois clients modifiés prenant en charge la vérification ZK, permettant aux validateurs de choisir de compléter la validation en vérifiant les zk-SNARKs )ZK-proofs(, sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeront au nouveau mode de validation afin d'identifier et de résoudre les problèmes potentiels dès les premières étapes.
Un membre de l'équipe de coordination du protocole de la fondation Ethereum a déclaré : "La transition vers un EVM snarkifié sera un processus progressif" - ici, le terme "snark" fait référence à l'utilisation de zk-SNARKs.
Les utilisateurs commenceront progressivement à ressentir l'augmentation du plafond de Gas de L1, c'est-à-dire que la capacité d'activité économique du réseau s'améliore. Bien que la transition de L1 vers la vérification ZK nécessite du temps, l'expansion du plafond de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas de L1 a été augmenté de 22%, atteignant 45 millions. Un chercheur a proposé une suggestion pour que le client augmente automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Une autre chercheuse a même proposé d'étendre ce rythme sur deux ans supplémentaires, atteignant un débit de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.
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GasFeeCrying
· Il y a 7h
le gas m'a coûté une fortune
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GateUser-a180694b
· Il y a 7h
Réévaluer la prévision était trop utopique.
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MetaverseVagabond
· Il y a 7h
C'est tout ? Ça fait longtemps que les frais gwei dans l'univers de la cryptomonnaie n'ont pas été aussi bas.
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MetaNeighbor
· Il y a 7h
Si je crois ça, je mange mon chapeau.
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StableNomad
· Il y a 7h
honnêtement, ça ressemble aux chiffres de solana... je n'achète pas encore le battage médiatique. j'y ai été en 2021
Ethereum vise un objectif de TPS à dix mille, la technologie zk-SNARKs ouvre une nouvelle ère d'extension.
Ethereum atteint des milliers de TPS : la technologie zk-SNARKs favorise une nouvelle ère d'extensibilité
Ethereum se dirige vers une nouvelle phase d'extension avec un traitement de 10 000 transactions par seconde ( TPS ), où les zk-SNARKs ( deviennent le moteur clé de ce processus. Après des années d'exploration autour de l'extension L2, Ethereum L1 a enfin trouvé un chemin viable pour réaliser une extension extrême tout en maintenant la plus grande décentralisation.
Au cours des prochaines années, la limite de Gas d'Ethereum et le TPS devraient augmenter de plusieurs fois chaque année. Les validateurs n'auront plus besoin d'exécuter chaque transaction de manière répétée, mais devront simplement vérifier une preuve zk-SNARKs pour confirmer l'exécution correcte d'un lot de transactions. Cela augmentera le TPS du réseau sous-jacent à des milliers de transactions par seconde. En même temps, L2 s'étendra également en synchronisation, atteignant des centaines de milliers, voire des millions de TPS. Un nouveau L2 appelé "Rollup natif" fonctionnera comme des fragments programmables, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées par le processus de gouvernance d'Ethereum, elles reposent sur des idées explorées par Vitalik Buterin depuis 2017 et ont reçu le soutien des chercheurs principaux de la fondation Ethereum.
Lors de la conférence EthCC en juillet de cette année, un chercheur a déclaré : "Nous sommes à un tournant crucial pour l'extension d'Ethereum, et je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère du GigaGas L1 - environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel."
L'objectif ultime de ce chercheur est d'atteindre 10 millions de TPS pour l'écosystème Ethereum dans les 10 prochaines années. Cela signifie que l'avenir sera inévitablement une architecture de "réseau dans un réseau" : différents L2 assument chacun des scénarios, des compromis et des avantages différents, tout en élargissant ensemble l'ensemble de l'écosystème pour répondre à la demande mondiale.
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Les défis de l'extension de l'Ethereum L1
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser du matériel et des capacités de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une obsession presque idéologique pour la décentralisation. Du point de vue de certains partisans, des chaînes comme certaines "blockchains de centres de données" possèdent des points de risque centralisés de plusieurs millions de dollars, que le gouvernement peut directement cibler pour des examens des transactions. Même certaines chaînes ayant des exigences matérielles moins élevées ont des coûts et des exigences de bande passante décourageants, ce qui affecte le niveau de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce design à faible barrière d'entrée permet à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau, rendant presque impossible la censure des transactions sur Ethereum, et conférant à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que certains concurrents peuvent atteindre un TPS d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau en ligne : chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs dans le monde qui possèdent une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, et ce n'est qu'après avoir confirmé qu'il n'y a pas d'erreurs qu'ils peuvent procéder à la mise à jour.
Un des cofondateurs d'une entreprise de technologie ZK a expliqué : "La conception d'Ethereum vise à permettre à quiconque de suivre le réseau et de réexécuter toutes les transactions", ce qui signifie également que le volume des transactions ne peut pas être amplifié indéfiniment, car chaque transaction nécessite que quelqu'un la recalculer.
C'est justement parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'extension de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension en couches L2.
La technologie ZK brise le triangle impossible de la blockchain
Le fondateur d'Ethereum a proposé le concept de "triangle impossible de la blockchain" pour décrire la difficulté pour une blockchain publique d'atteindre simultanément la sécurité, l'évolutivité et la décentralisation. Presque toutes les solutions d'extension ne peuvent satisfaire que deux de ces trois critères, sacrifiant inévitablement le troisième.
Jusqu'à présent, les zk-SNARKs ) ZK-Proof (, une technologie décrite comme "mathématiques de niveau alunissage", sont capables de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées sans divulguer les détails de la transaction.
Le processus de génération de ZK proofs est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : plutôt que de laisser une multitude de nœuds Raspberry Pi à la performance limitée recalculer chaque transaction, il est préférable de permettre aux validateurs de ne vérifier qu'un très petit résultat mathématique de preuve zk-SNARKs.
Un expert technique a poursuivi en expliquant : "Au lieu de faire en sorte que tout le monde réexécute toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir directement une preuve, leur indiquant que ces opérations ont déjà eu lieu, afin que n'importe qui puisse vérifier cette preuve sans avoir à recalculer."
Des chercheurs ont même plaisanté en disant que, à l'avenir, la charge de calcul pour vérifier les zk-SNARKs sera si faible qu'un micro-ordinateur coûtant 7 dollars pourra suffire, sans avoir besoin de grands centres de données.
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zkEVM: la feuille de route vers 10 000 TPS
Un chercheur de la fondation Ethereum a récemment publié un message sur un blog qui a suscité un vif débat au sein de la communauté : au cours de l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum alimentée par des zk-SNARKs ) zkEVM (.
Il convient de noter que de nombreuses explorations pratiques des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2, par exemple une chaîne publique ZK Rollup 100 % compatible EVM - toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème sur cette chaîne.
Cette chaîne se considère même comme une extension d'Ethereum, et a récemment annoncé qu'elle détruirait 20 % des frais de transaction ETH pour soutenir le retour de la valeur L1.
Le responsable de la chaîne a expliqué que la technologie ZK offre une réponse au triangle impossible de la blockchain : "La magie du ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul complique la vérification."
Il a ajouté qu'avec la diminution des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous sommes capables de traiter des volumes plus élevés tout en maintenant des exigences matérielles de vérification très faibles - même une montre intelligente peut accomplir le travail de vérification.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste. Même si le zkEVM est intégré avec succès dans L1 au cours de l'année prochaine, il ne parviendra pas à atteindre directement 10 000 TPS dès le premier jour.
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Avancer un pas à la fois, puis accomplir en un instant
Ethereum dispose actuellement de cinq principaux clients logiciels pouvant être utilisés pour faire fonctionner le réseau, ce qui signifie que même si un client rencontre des problèmes, le réseau ne s'arrêtera pas directement comme certains concurrents.
Dans la feuille de route des futures mises à niveau, Ethereum prévoit de lancer deux à trois clients modifiés prenant en charge la vérification ZK, permettant aux validateurs de choisir de compléter la validation en vérifiant les zk-SNARKs )ZK-proofs(, sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeront au nouveau mode de validation afin d'identifier et de résoudre les problèmes potentiels dès les premières étapes.
Un membre de l'équipe de coordination du protocole de la fondation Ethereum a déclaré : "La transition vers un EVM snarkifié sera un processus progressif" - ici, le terme "snark" fait référence à l'utilisation de zk-SNARKs.
Les utilisateurs commenceront progressivement à ressentir l'augmentation du plafond de Gas de L1, c'est-à-dire que la capacité d'activité économique du réseau s'améliore. Bien que la transition de L1 vers la vérification ZK nécessite du temps, l'expansion du plafond de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas de L1 a été augmenté de 22%, atteignant 45 millions. Un chercheur a proposé une suggestion pour que le client augmente automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Une autre chercheuse a même proposé d'étendre ce rythme sur deux ans supplémentaires, atteignant un débit de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.
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