Route d'extension d'Ethereum : réaliser 10 000 transactions par seconde grâce aux technologies ZK et zkEVM
Ethereum va bientôt célébrer le dixième anniversaire du bloc de genèse. Après dix ans d'exploration, sa feuille de route pour l'extension ouvre de nouvelles directions et visions. Ce qui est le plus excitant, c'est qu'après plusieurs années d'exploration de l'extension L2, Ethereum L1 a enfin trouvé un chemin crédible pour réaliser une extension extrême tout en maintenant la plus grande décentralisation.
En résumé, à partir de maintenant, la limite de Gas d'Ethereum et le TPS sont prévus pour être multipliés par plusieurs chaque année. Les validateurs ne répéteront plus l'exécution de chaque transaction, mais ne valideront qu'une seule preuve à connaissance nulle (ZK-proof), pour prouver que ce lot de transactions a été correctement exécuté, permettant ainsi au TPS du réseau sous-jacent d'atteindre des milliers de transactions par seconde.
En même temps, L2 va également synchroniser son extension, atteignant des dizaines de milliers, voire des millions de TPS. Un nouveau type de L2 appelé "Rollup natif" fonctionnera comme un sharding programmable, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées, elles reposent sur les idées explorées par Vitalik Buterin depuis 2017 et ont reçu le soutien du chercheur principal de la Fondation Ethereum, Justin Drake.
Drake a déclaré lors de la conférence EthCC : "Nous sommes à un tournant clé de l'extensibilité d'Ethereum, je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère du GigaGas de L1 - environ 10 000 TPS, la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel."
L'objectif ultime de Drake 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 le réseau" : différents L2 prenant en charge différents scénarios, compromis et avantages, élargissant collectivement l'ensemble de l'écosystème pour répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi l'Ethereum L1 est-il difficile à évoluer à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà essayé d'augmenter le débit avec du matériel et une puissance de calcul plus puissants, Ethereum a toujours eu une obsession presque idéologique pour la décentralisation. Du point de vue des maximalistes de l'ETH, des chaînes comme Solana, qualifiées de "chaînes de centres de données", présentent des millions de dollars de points de risque centralisés, et les gouvernements peuvent directement examiner les transactions sur ces nœuds. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles légèrement inférieures, présentent des coûts et des exigences de bande passante qui peuvent être décourageants, impactant ainsi le degré 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 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau, rendant presque impossible la censure des transactions et conférant à l'ensemble du réseau une résilience extrême face aux attaques.
Le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que Solana est d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau Google ; chaque fois que l'on modifie une cellule, tous les ordinateurs des copies à travers le monde doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis, après avoir confirmé l'exactitude, ils peuvent mettre à jour.
C'est précisément parce que l'espace d'expansion de la chaîne principale est limité tout en maintenant la décentralisation, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension de couche L2.
Comment ZK peut-il résoudre le triangle impossible de la blockchain ?
Vitalik Buterin a proposé le concept de "triangle impossible de la blockchain", décrivant le dilemme selon lequel une blockchain publique a du mal à 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 nécessairement le troisième.
Jusqu'à l'apparition de la technologie ZK. Les preuves à divulgation nulle de connaissance peuvent prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées sans divulguer les détails de la transaction. Le processus de génération d'une preuve ZK est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : au lieu de laisser une multitude de nœuds Raspberry Pi peu performants recalculer chaque transaction, il vaut mieux que les validateurs n'aient qu'à vérifier un très petit résultat mathématique de preuve ZK.
Drake a même plaisanté en disant que la charge de calcul pour vérifier les preuves ZK serait si faible qu'un Raspberry Pi Pico à 7 dollars pourrait suffire, sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
La fondation Ethereum, Sophia Gold, a récemment révélé sur son blog : dans l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer la machine virtuelle Ethereum ( zkEVM ) propulsée par des preuves à divulgation nulle.
Il est important de noter que de nombreuses explorations de la mise en œuvre des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2. Par exemple, une blockchain ZK Rollup 100 % compatible EVM - toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème dessus.
Le responsable de cette blockchain publique a expliqué que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : "La magie de ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, tout en garantissant que l'augmentation de la charge de calcul ne rend pas la vérification plus complexe."
Il a ajouté qu'avec la diminution continue des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous pouvons traiter un débit plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de validation très faibles - même une montre intelligente peut effectuer le travail de validation.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste. Même si zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne sera pas capable d'atteindre directement 10 000 TPS dès le premier jour.
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 un problème, le réseau ne s'arrêtera pas directement.
Dans la feuille de route de mise à niveau future, Ethereum prévoit de publier d'abord deux à trois clients modifiés prenant en charge la validation ZK, permettant aux validateurs de choisir de compléter la validation en vérifiant les preuves à divulgation nulle, sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au départ, seuls quelques validateurs passeraient au nouveau mode de validation, afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus de l'équipe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum a déclaré : "Le passage à un EVM snarkisé sera un processus progressif".
Les utilisateurs commenceront à ressentir progressivement une augmentation de la limite de Gas de L1, ce qui signifie une amélioration de la capacité d'activité économique du réseau. Bien que la transition de L1 vers la validation ZK prenne du temps, l'extension de la limite de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas L1 a été augmenté de 22 %, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, après quatre ans, le réseau principal Ethereum pourrait atteindre environ 2000 TPS.
Et Justin Drake a même suggéré d'étendre ce rythme de deux ans, pour atteindre une capacité de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.
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BTCBeliefStation
· 08-10 14:17
Dix mille transactions par seconde ? Attendez, je vais calculer combien de mois pour récupérer l'investissement.
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OnchainDetective
· 08-10 05:08
Restez sceptique face à ces soi-disant "percées". Les données TPS ne correspondent pas du tout à ma surveillance off-chain, il doit y avoir d'autres raisons derrière cela...
Révolution L1 de l'Éthereum ZK pour passer de 20 transactions par seconde à 10 000 transactions.
Route d'extension d'Ethereum : réaliser 10 000 transactions par seconde grâce aux technologies ZK et zkEVM
Ethereum va bientôt célébrer le dixième anniversaire du bloc de genèse. Après dix ans d'exploration, sa feuille de route pour l'extension ouvre de nouvelles directions et visions. Ce qui est le plus excitant, c'est qu'après plusieurs années d'exploration de l'extension L2, Ethereum L1 a enfin trouvé un chemin crédible pour réaliser une extension extrême tout en maintenant la plus grande décentralisation.
En résumé, à partir de maintenant, la limite de Gas d'Ethereum et le TPS sont prévus pour être multipliés par plusieurs chaque année. Les validateurs ne répéteront plus l'exécution de chaque transaction, mais ne valideront qu'une seule preuve à connaissance nulle (ZK-proof), pour prouver que ce lot de transactions a été correctement exécuté, permettant ainsi au TPS du réseau sous-jacent d'atteindre des milliers de transactions par seconde.
En même temps, L2 va également synchroniser son extension, atteignant des dizaines de milliers, voire des millions de TPS. Un nouveau type de L2 appelé "Rollup natif" fonctionnera comme un sharding programmable, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées, elles reposent sur les idées explorées par Vitalik Buterin depuis 2017 et ont reçu le soutien du chercheur principal de la Fondation Ethereum, Justin Drake.
Drake a déclaré lors de la conférence EthCC : "Nous sommes à un tournant clé de l'extensibilité d'Ethereum, je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère du GigaGas de L1 - environ 10 000 TPS, la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel."
L'objectif ultime de Drake 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 le réseau" : différents L2 prenant en charge différents scénarios, compromis et avantages, élargissant collectivement l'ensemble de l'écosystème pour répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi l'Ethereum L1 est-il difficile à évoluer à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà essayé d'augmenter le débit avec du matériel et une puissance de calcul plus puissants, Ethereum a toujours eu une obsession presque idéologique pour la décentralisation. Du point de vue des maximalistes de l'ETH, des chaînes comme Solana, qualifiées de "chaînes de centres de données", présentent des millions de dollars de points de risque centralisés, et les gouvernements peuvent directement examiner les transactions sur ces nœuds. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles légèrement inférieures, présentent des coûts et des exigences de bande passante qui peuvent être décourageants, impactant ainsi le degré 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 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau, rendant presque impossible la censure des transactions et conférant à l'ensemble du réseau une résilience extrême face aux attaques.
Le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que Solana est d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau Google ; chaque fois que l'on modifie une cellule, tous les ordinateurs des copies à travers le monde doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis, après avoir confirmé l'exactitude, ils peuvent mettre à jour.
C'est précisément parce que l'espace d'expansion de la chaîne principale est limité tout en maintenant la décentralisation, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension de couche L2.
Comment ZK peut-il résoudre le triangle impossible de la blockchain ?
Vitalik Buterin a proposé le concept de "triangle impossible de la blockchain", décrivant le dilemme selon lequel une blockchain publique a du mal à 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 nécessairement le troisième.
Jusqu'à l'apparition de la technologie ZK. Les preuves à divulgation nulle de connaissance peuvent prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées sans divulguer les détails de la transaction. Le processus de génération d'une preuve ZK est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : au lieu de laisser une multitude de nœuds Raspberry Pi peu performants recalculer chaque transaction, il vaut mieux que les validateurs n'aient qu'à vérifier un très petit résultat mathématique de preuve ZK.
Drake a même plaisanté en disant que la charge de calcul pour vérifier les preuves ZK serait si faible qu'un Raspberry Pi Pico à 7 dollars pourrait suffire, sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
La fondation Ethereum, Sophia Gold, a récemment révélé sur son blog : dans l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer la machine virtuelle Ethereum ( zkEVM ) propulsée par des preuves à divulgation nulle.
Il est important de noter que de nombreuses explorations de la mise en œuvre des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2. Par exemple, une blockchain ZK Rollup 100 % compatible EVM - toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème dessus.
Le responsable de cette blockchain publique a expliqué que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : "La magie de ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, tout en garantissant que l'augmentation de la charge de calcul ne rend pas la vérification plus complexe."
Il a ajouté qu'avec la diminution continue des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous pouvons traiter un débit plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de validation très faibles - même une montre intelligente peut effectuer le travail de validation.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste. Même si zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne sera pas capable d'atteindre directement 10 000 TPS dès le premier jour.
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 un problème, le réseau ne s'arrêtera pas directement.
Dans la feuille de route de mise à niveau future, Ethereum prévoit de publier d'abord deux à trois clients modifiés prenant en charge la validation ZK, permettant aux validateurs de choisir de compléter la validation en vérifiant les preuves à divulgation nulle, sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au départ, seuls quelques validateurs passeraient au nouveau mode de validation, afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus de l'équipe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum a déclaré : "Le passage à un EVM snarkisé sera un processus progressif".
Les utilisateurs commenceront à ressentir progressivement une augmentation de la limite de Gas de L1, ce qui signifie une amélioration de la capacité d'activité économique du réseau. Bien que la transition de L1 vers la validation ZK prenne du temps, l'extension de la limite de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas L1 a été augmenté de 22 %, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, après quatre ans, le réseau principal Ethereum pourrait atteindre environ 2000 TPS.
Et Justin Drake a même suggéré d'étendre ce rythme de deux ans, pour atteindre une capacité de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.