AUTEURS

PraveenKumar Radhakrishnan
Lead Manager Exponential Technologies
Head of Blockchain Practice @Bip xTech

Giulio Roscigno
Business Analyst @Bip
Energy & Industrial sector

Le 15 septembre, le réseau Ethereum a achevé la première phase de sa feuille de route en cinq étapes pour devenir l’une des rares chaînes de blocs publiques évolutives, décentralisées et sécurisées simultanément. Cette étape cruciale, la fusion, a vu le réseau passer du mécanisme de consensus énergivore, lent et coûteux – la preuve de travail (PoW) à la preuve de participation (PoS) plus évolutive, écologique et plus rapide. Annonçant un moment décisif pour l’industrie de la blockchain, cette étape ouvre potentiellement la porte à une adoption accrue des blockchains publiques par les entreprises qui ont historiquement favorisé la variante privée principalement pour la stabilité des coûts de transaction, le débit et la vitesse, entre autres raisons.

Cet article s’efforce de fournir un aperçu des effets de la fusion. Mais avant cela, un rapide examen d’Ethereum et du rôle important qu’il joue dans notre progression vers un avenir plus décentralisé.

Ethereum – un examen

Quelques années après la naissance du réseau Bitcoin qui change de paradigme, Ethereum a été créé en réponse au besoin de pouvoir programmer des blockchains. Réalisée via des contrats intelligents (logique métier codifiée auto-automatisée qui écoute les événements et exécute son programme), cette fonctionnalité a ouvert de multiples possibilités pour l’application blockchain qui se concentrait auparavant uniquement sur la perturbation du monde de la finance. Depuis lors, le réseau s’est développé pour devenir la plus grande chaîne de blocs programmable, synthétisable en tant qu’ordinateur distribué fonctionnant sur un réseau peer-to-peer décentralisé prenant en charge les offres initiales de pièces de monnaie (ICO), les applications décentralisées (dApps), le commerce d’actifs numériques et même décentralisé. Organisations autonomes (DAO).

Voici quelques faits pour souligner l’ampleur du protocole :

Il se classe comme le deuxième plus grand protocole par capitalisation boursière de 158 milliards de dollars (au 22/09/2022)
Plus de 95% des jetons non fongibles (NFT) sont vendus sur divers marchés construits sur Ethereum
Plus de 70% de la TVL (Total Value Locked) de la Finance Décentralisée (DeFi) se retrouve dans son écosystème
À ce jour, 10 fois plus de développeurs préfèrent Ethereum par rapport aux autres blockchains, tandis que 20 à 25 % des nouveaux développeurs entrant dans l’espace Web 3.0 choisissent systématiquement Ethereum (Electric Capital, Developer Report, janvier – décembre 2021)

Malgré son fonctionnement potentiel et réussi, le réseau Ethereum a été confronté à plusieurs problèmes tels que des frais de transaction élevés et de faibles débits en raison de la congestion du réseau, la menace de centralisation en raison de la complexité croissante de l’algorithme PoW et des coûts énergétiques (associés à l’exploitation minière), la volatilité des prix , les sentiments du marché et, enfin et surtout, les diverses cyberattaques contre les applications construites sur le réseau qui ont, par inadvertance, mais à tort, jeté Ethereum sous un mauvais jour.

Le trilemme de la blockchain: les problèmes techniques mentionnés précédemment sont appelés ensemble le trilemme de la blockchain (particulièrement pertinent pour les réseaux construits sur PoW). Essentiellement, le problème stipule que les réseaux décentralisés ne peuvent pas traiter simultanément les trois aspects cruciaux – l’évolutivité (débit et coût), la décentralisation et la sécurité. Par exemple, si un réseau axé sur la sécurité a tendance à augmenter la complexité du “jeu” cryptographique que les mineurs résolvent, cela conduirait à une consommation d’énergie plus élevée, à des vitesses de transaction plus faibles et à une menace de centralisation lorsque les mineurs commencent à mettre leurs ressources en commun pour rendre leur travail rentable. .

Améliorer l’évolutivité et réduire les frais de transaction tout en augmentant l’efficacité sans sacrifier la sécurité est l’objectif principal de l’équipe de développement d’Ethereum ; la fusion marque une étape importante dans la réalisation de cet objectif.

La fusion: durabilité, sécurité, évolutivité

Ethereum’s Merge est une mise à niveau qui remplacera le mécanisme de consensus actuel – PoW – par PoS. Alors pourquoi appeler cette mise à jour une «fusion»?

Le passage d’Ethereum à un consensus PoS fait partie de la feuille de route du réseau depuis presque le début. Et le catalyseur pour y parvenir : Beacon Chain – une blockchain PoS indépendante développée par la fondation Ethereum. Cette chaîne de points de vente, qui a été lancée en décembre 2020, existait en parallèle et en aucun cas affectée par le réseau Ethereum d’origine. Sa raison d’être était très simple : jeter les bases et tester le mécanisme de consensus PoS avant de l’adopter sur le réseau Ethereum d’origine. Il n’a enregistré aucune transaction entre pairs. Il ne disposait d’aucun des composants de la machine virtuelle Ethereum (EVM) et des fonctionnalités de contacts intelligents. Tout cela existait encore et s’est produit dans le réseau Ethereum d’origine.

La fusion fait référence à la fusion du réseau Ethereum d’origine avec la blockchain de preuve de participation distincte appelée Beacon Chain. Ils existent désormais en tant que chaîne unique qui contient les composants EVM et les fonctionnalités de contrat intelligent, le tout fonctionnant sur un consensus PoS.

Pour mieux saisir le concept de cette mise à niveau, considérez cette analogie : le réseau Ethereum est un ordinateur fonctionnant sur un système d’exploitation fictif (OS) – X. Il permet à l’utilisateur d’exécuter des applications avec des complexités variables telles qu’un simple bloc-notes à un système mathématique complexe. simulateur. Imaginez maintenant que OS X est lent, mais sécurisé. Le passage d’Ethereum de PoW à PoS s’apparente à la mise à niveau de l’OS X de l’ordinateur susmentionné vers un nouvel OS Y plus rapide sans compromettre la sécurité.

Une étude bibliographique montre qu’après la fusion, Ethereum est devenu un réseau plus durable. Après la mise à niveau, la consommation d’énergie du réseau aurait diminué de 99,95 % [Consensys, Ethereum.org, Nasdaq, rapport CCRI Ethereum]. C’était l’un des avantages les plus attendus du passage au point de vente. Mais qu’est-ce qui rend le PoS beaucoup plus économe en énergie par rapport au PoW.

CONSOMMATION ÉLECTRIQUE DU RÉSEAU ETHEREUM : AVANT ET APRÈS LA FUSION

La preuve de participation consomme moins d’énergie que la preuve de travail car, plutôt que de nécessiter une puissance de calcul pour résoudre une énigme mathématique, elle attribue le droit de valider les transactions entre différents validateurs en fonction du pourcentage de jetons verrouillés par chaque validateur. Le raisonnement fondamental est qu’avec leur valeur verrouillée dans le réseau, ces acteurs ne seront pas sujets à des actes malveillants qui les pénaliseront en réduisant (brûlant; détruisant) leur ETH jalonné. Les exigences matérielles de nombreux systèmes de preuve de participation sont équivalentes à celles des ordinateurs portables moyens sur le marché actuel. Cela élimine la condition préalable d’investir dans des plates-formes minières coûteuses et encombrantes nécessaires pour participer aux réseaux PoW.

La fusion d’Ethereum n’aurait pas pu arriver à un moment plus opportun. Avec la tendance à l’adoption des objectifs de développement durable (ODD) et de la gouvernance environnementale, sociale et d’entreprise (ESG) à travers le monde, la blockchain se positionne comme la technologie qui ajoute un élément de confiance entre les entreprises, les institutions et les consommateurs grâce à son immuabilité, sa transparence , ubiquité et inclusivité. Mais le revers de la médaille pose souvent la question : la technologie blockchain est-elle pérenne en elle-même pour héberger efficacement des applications ESG ? La technologie pratique-t-elle ce qu’elle prêche ? De nombreux nouveaux réseaux sont apparus (à savoir Algorand, Solana, Flow pour n’en citer que quelques-uns) qui se sont positionnés comme des blockchains neutres en carbone (ou à tout le moins éco-responsables) par rapport aux deux vétérans : Bitcoin et Ethereum. Jusqu’ici.

Alors que les phases ultérieures de la feuille de route Ethereum se concentreront sur l’augmentation de la sécurité sans sacrifier l’avantage énergétique obtenu en passant au réseau PoS, ce mécanisme de consensus permet indirectement d’obtenir plus de sécurité, par rapport au PoW, grâce à sa décentralisation et à l’augmentation conséquente de la participation au réseau. Avec plus de nœuds dans le réseau, il faudra de plus en plus d’efforts pour exécuter une attaque à 51 %. Si des acteurs malveillants déterminés trouvent un moyen de contourner cela, ils devront faire face au problème de la coupure dans laquelle l’attaquant devra continuer à injecter de l’ETH pour remplacer le pieu brûlé pour soutenir l’attaque. Certaines estimations rapportent que le piratage d’un réseau PoS coûtera 10 à 20 fois plus cher qu’un réseau PoW.

Il y a environ un an, le coût moyen d’une transaction était en moyenne de 30 $ (frais d’essence : 92,54 Gwei). Aujourd’hui, il est de 1,57 USD (taxe de gaz : 73,78 Gwei), soit une réduction de -96 % en valeur en USD (-20,27 % à Gwei). Cependant, compte tenu de la feuille de route d’Ethereum, cette chute est davantage attribuable à l’actuel Crypto Winter, qui affecte à la fois la valeur en dollars de l’ETH et le trafic sur le réseau, ce dernier abaissant la redevance dynamique sur le gaz, qu’à la fusion. Bien que cette mise à jour soit un tournant pour Ethereum, il ne s’agit toujours que d’un seuil crucial pour atteindre une plus grande évolutivité du réseau en termes d’augmentation des débits de transaction et de réduction des frais de transaction.

Coût d’une transaction: Il est peut-être trop tôt pour le dire, mais il convient de noter que même si lors des étapes finales de la feuille de route, les coûts de transaction sont maîtrisés, il y a toujours l’élément de volatilité des prix – la fluctuation de la valeur en dollars de l’éther causé par la spéculation. Certaines blockchains de nouvelle génération comme Algorand luttent contre cette fluctuation en fixant leurs frais de transaction en crypto natif à 0,001 Algo. Cela aide à atténuer une partie de la volatilité. Il reste à voir si la feuille de route d’Ethereum a un plan similaire qui pourrait considérablement limiter la fluctuation des prix et rendre le réseau encore plus attrayant pour l’adoption par les entreprises et pour commencer à cannibaliser les start-ups et les développeurs loin des soi-disant “Ethereum Killers”.

L’incapacité d’Ethereum à évoluer dans le passé a entraîné la création de soi-disant “tueurs d’Ethereum”: des blockchains intelligentes activées par contrat avec un mécanisme de consensus PoS et de faibles frais de transaction qui sont de plus en plus appréciés. Le tableau suivant compare certaines des principales blockchains (nous nous limitons aux blockchains publiques) pour étudier le positionnement d’Ethereum avant et après la fusion à travers des dimensions techniques clés:

Au-delà de la fusion

Comme mentionné précédemment, la feuille de route Ethereum comporte quatre étapes importantes au-delà de la fusion. La prochaine mise à jour majeure après la fusion sera la Surge (2023, fondation Ethereum). Ici, le réseau introduira le sharding. Le sharding est une technologie qui répartit la responsabilité du traitement des données entre de nombreux nœuds, permettant des transactions parallèles, le stockage et le traitement des informations. Cela conduit à un débit de transaction plus élevé et à des frais de transaction potentiellement inférieurs.

La prochaine mise à jour, Verge, se concentrera sur l’augmentation de l’évolutivité du réseau et sa décentralisation en réduisant les validateurs de données stockés sur machine nécessaires à l’exécution des opérations. Par la suite, la Purge réduira les exigences matérielles conduisant à plus de décentralisation et d’inclusivité (réduisant essentiellement la barrière à l’entrée pour les validateurs) et rationalisera le stockage des validateurs en éliminant les données historiques. Enfin, le Splurge affinera le réseau.

Nous prévoyons de vous tenir au courant avec une série d’articles sur la feuille de route d’Ethereum au fur et à mesure qu’ils franchiront les étapes.

Ethereum est-il à nouveau pertinent pour les affaires?

Plus de 19 millions d’ETH (~ 12 % de l’offre totale) ont été jalonnés pour sécuriser le réseau Ethereum et générer des récompenses pour plus de 418 500 validateurs (avec un APR de 5,28 %). Cependant, la vraie question dans l’esprit des gens est de savoir comment cela affecte les entreprises.

Le plus grand impact dans le monde de la cryptographie sera ressenti par les mineurs d’ETH, car ils n’auront pratiquement plus de raison d’exister après la fusion. Pour continuer, ils devront miser 32 ETH pour devenir validateur de bloc. Les développeurs qui maintiennent des applications décentralisées (dApps) développées dans le réseau d’origine devront faire attention aux changements dans la structure des blocs, la synchronisation des créneaux/blocs, les changements d’opcode, la tête de sécurité et les synchronisations des blocs finalisés. Le Block Timing mis à jour a un impact positif sur l’expérience utilisateur puisque post-fusion, il est fixé à 12 secondes (par rapport à la plage de quelques secondes à une minute avant la fusion). Dans l’ensemble, cependant, la fusion est peu perturbatrice pour quiconque exécute actuellement des applications sur le réseau Ethereum.

Malgré l’absence d’améliorations significatives en termes de scalabilité du réseau, pour lesquelles il faudra attendre le Verge (2023), nous avons identifié deux macro-entreprises utilisatrices qui pourraient bénéficier de la Fusion : les investisseurs institutionnels (ex : Fidelity Digital Assets) et acteurs axés sur l’infrastructure (Blockdaemon). Pour les investisseurs institutionnels, le passage du PoW au PoS offre un nouveau véhicule d’investissement – les rendements de jalonnement des ETH. Ces rendements deviendront pour l’industrie de la cryptographie un “taux sans risque”, comme le rendement du Trésor l’est pour la finance traditionnelle. Indirectement, la fusion offre une autre opportunité d’investissement à ces acteurs sous la forme de projets conformes à l’ESG (lire : investissement d’impact) activés par une technologie blockchain qui est respectueuse de l’environnement (ou du moins consomme une fraction de l’énergie par rapport à sa version d’origine ).

Les acteurs axés sur l’infrastructure pourraient également voir une augmentation de leur activité en raison de la demande plus élevée attendue dans le secteur de la blockchain en tant que service (39,50 % CAGR) pour la même raison susmentionnée et l’entrée plus large des entreprises dans l’environnement Defi.

Depuis l’avènement d’Ethereum, la blockchain a trouvé des applications dans de nombreux secteurs permettant et renforçant de nombreux cas d’utilisation. Malgré les sentiments mitigés sur le marché quant au besoin réel de la technologie décentralisée et à la valeur qu’elle ajoute (un facteur clé à garder à l’esprit lors de la recherche sur le marché est l’évolution démographique qui recherche plus de désintermédiation, de transparence et de confiance), il est clair que les entreprises devraient cesser de prendre cette technologie pour acquise et commencer à l’expérimenter, sinon à développer des capacités liées à la blockchain. Ceteris Paribus, souvent moins clair est le choix du bon réseau blockchain. Choisir celui qui convient le mieux en fonction des exigences commerciales et techniques est la clé du succès du projet. Ce choix n’est pas facile compte tenu de la multitude d’options dans le panorama des réseaux activés par les contrats intelligents.

L’une des dimensions les plus financières que les entreprises pourraient analyser pour déterminer si un réseau donné est fiable est la rentabilité et la durabilité économique. Une métrique robuste utilisée pour cela est Protocol Revenue : la somme algébrique des revenus des frais de transaction du protocole et des coûts de sécurisation du réseau. Actuellement, presque chaque blockchain dépense plus d’argent pour sécuriser son réseau qu’elle n’en retire. Comme le souligne un récent rapport de Consenys, depuis la mi-mars 2022, l’ETH a généré 1,8 milliard de dollars de revenus de protocole, dépassant largement les 20 autres blockchains par capitalisation boursière. Pour souligner la différence de revenus de protocole entre Ethereum et les autres blockchains existantes, Avalanche (AVAX), la deuxième blockchain la plus réussie en ce qui concerne les revenus de protocole, n’a généré que 72,6 millions de dollars au cours de la même période.

Ethereum a démontré qu’il était capable de s’améliorer radicalement, en évoluant vers les besoins des investisseurs institutionnels et des entreprises. Concernant l’évolutivité du protocole, nous voyons des solutions à court et moyen terme. Polygon, la solution de couche 2 la plus pertinente par capitalisation boursière (6,602 milliards de dollars) axée sur l’amélioration constante de la L1 de Buterin, a récemment présenté Polygon zkEVM : une construction qui résout les problèmes d’évolutivité d’Ethereum en permettant au traitement de transfert de masse de se produire en une seule transaction qui est entièrement compatible EVM, améliorant considérablement les transactions par seconde (TPS) tout en réduisant les frais. En attendant la mise à niveau de Verge, Layer-2 offrira aux entreprises la possibilité de développer et d’expérimenter des solutions dans un environnement à faibles frais de transaction par rapport à Ethereum et avec la possibilité d’ajouter des couches de confidentialité. Même après le déploiement du partage, les technologies L2s et zk seront bénéfiques, allant de pair avec le développement et l’évolution du protocole de base. Nous avons eu la preuve de cette relation symbiotique avec le récent tweet de Polygon qui, grâce à la fusion d’Ethereum, est désormais capable de réduire son empreinte carbone de 60.000 tonnes.

La preuve à connaissance nulle (zk) est une méthode cryptographique qui permet à un individu de prouver qu’une déclaration est vraie sans transmettre d’informations supplémentaires – Ethereum.org.

À moyen terme, le partage augmentera l’évolutivité en travaillant avec des cumuls de couche 2 pour répartir le traitement des données sur l’ensemble du réseau. Cette technologie réduira également la congestion du réseau et augmentera les transactions par seconde, faisant d’Ethereum la blockchain la plus adoptée au monde et réduisant les frais de transaction une fois pour toutes. Après la mise en œuvre de Surge et de Verge, Ethereum augmentera potentiellement son TPS de 15 à 100 000.

Considérations finales

Nous sommes au précipice d’une évolution disruptive comparable à celle créée par internet dans les années 90 : la blockchain offre de multiples opportunités pour innover les modèles économiques et opérationnels. Les entreprises devraient investir dans cette technologie, en expérimentant de nouveaux services et applications pour leurs industries respectives. Investir dans la blockchain peut réduire les coûts des entreprises en éliminant les intermédiaires dans un environnement de confiance et offrir aux clients de nouveaux produits et services. 81 des 100 premières entreprises en termes de capitalisation boursière investissent massivement dans la technologie blockchain : 65 développent activement des solutions blockchain, 16 sont en phase de recherche et 39 s’appuient sur Ethereum. L’histoire montre que les entreprises les plus intelligentes et les plus innovantes remplacent celles qui ne s’adaptent pas rapidement aux transformations quelles que soient leurs dimensions et leurs parts de marché,

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