Vitalik Buterin explique 3 façons dont la feuille de route d'Ethereum centrée sur les rollups pourrait résoudre le trilemme

Ethereum s'est concentré sur la scalabilité avec The Merge comme changement majeur. Le co-fondateur Vitalik Buterin a une fois de plus abordé le sujet, soulignant que la feuille de route est désormais centrée sur les rollups.

Cela signifie qu'Ethereum ne se centre pas uniquement sur le sharding et que les protocoles de couche 2 jouent un rôle crucial pour la couche principale. Atteindre la décentralisation et l'interopérabilité est une autre tâche essentielle pour cet objectif. Tout cela doit être fait tout en maintenant la scalabilité, la sécurité du réseau et la décentralisation.

Ethereum se concentre sur une feuille de route centrée sur les rollups

Vitalik Buterin, co-fondateur d'Ethereuma revisité la feuille de route de 2023 pour discuter de l'avenir du réseau. Il a déclaré que le plan d'Ethereum pour passer à l'échelle a évolué, passant du sharding et des protocoles de couche 2 à une feuille de route centrée sur les rollups, qui est désormais son objectif principal. Buterin a expliqué que les rollups diviseront les tâches entre la couche principale d'Ethereum et les L2.

En raison de mises à niveau comme EIP-4844, Ethereum L1 gère désormais plus de données et différents rollups (L2) fonctionnent comme des shards, a expliqué le co-fondateur.

Il ajoute également qu'Ethereum terminera le développement de la solution de mise à l'échelle basée sur les rollups et travaillera autour des défis liés à la sécurité et à la décentralisation du réseau.

Pendant ce temps, The Surge, qui fait référence à une série de mises à niveau pour améliorer la scalabilité et l'efficacité d'Ethereum, s'est vu attribuer 4 objectifs principaux.

Le premier objectif est d'atteindre 100 000+ transactions par seconde (TPS) sur la couche 1 et la couche 2 combinées. Le deuxième est de préserver la décentralisation et la robustesse du réseau principal.

Le troisième est de garantir que certains L2 héritent pleinement des fonctionnalités centrales d'Ethereum : être sans confiance, ouvert et résistant à la censure. Enfin, il vise à promouvoir une interopérabilité maximale entre les L2, afin qu'Ethereum ressemble à un seul écosystème, et non à des blockchains fragmentées.

Pour atteindre ces objectifs, Buterin précise que briser le trilemme de la scalabilité est difficile mais pas impossible. Buterin présente 2 approches pour résoudre le trilemme de la décentralisation, de la scalabilité et de la sécurité.

La première approche est l'échantillonnage de disponibilité des données avec des SNARKs, qui permettra aux nœuds de vérifier que les données sont disponibles et que les calculs sont corrects. Les SNARKs (Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) sont sans confiance et éliminent le besoin de vérification. La prochaine approche est l'architecture Plasma, qui consiste à décharger le traitement des transactions et les vérifications de données sur les utilisateurs de manière intelligente et compatible avec les incitations.

La mise en œuvre de PeerDAS comporte des compromis

Buterin suggère que résoudre le trilemme nécessitera des méthodes avancées comme les SNARKs et Plasma, et non de simples correctifs logiciels. Avec cela, PeerDAS et d'autres améliorations visent également à rendre Ethereum plus scalable en distribuant les données sur le réseau.

Bien que la mise à niveau Dencun ait amélioré la disponibilité des données en introduisant 375 ko de données par créneau de 12 secondes, Buterin dit qu'elle limite toujours le nombre de transactions.

Dans le cas de l'échantillonnage de disponibilité des données pair à pair (Peer Data Availability Sampling), il utilise des « blobs » de points de données. Un nœud Ethereum reconstitue le blob entier en utilisant uniquement un sous-ensemble de ces échantillons. Ensuite, dans l'échantillonnage 1D, chaque nœud écoute une partie spécifique des données diffusées. Les nœuds peuvent partager les échantillons de données sans avoir à télécharger toutes les données.

Yo @VitalikButerin, Article très instructif. J'ai quelques questions pour vous cependant.
Si les rollups et EIP-4844 sont la voie à suivre pour mettre à l'échelle ETH, comment DAS va-t-il le maintenir sans confiance sans perturber la décentralisation ? et que se passe-t-il si tous ces L2 deviennent leurs propres petits silos ? Comment ETH va…

— Zeerabets (@Zeerabets) Octobre 17, 2024

Le co-fondateur d'Ethereum a expliqué que bien que PeerDAS permette aux nœuds de demander des échantillons à d'autres en dehors de leur sous-réseau, il existe une approche plus conservatrice pour utiliser SubnetDAS en utilisant le sous-réseau local.

Avec cela, le blog souligne que l'objectif est d'augmenter les données par créneau à 16 Mo, ce qui se traduirait par un débit potentiel d'environ 58 000 TPS. Buterin écrit : « Et donc, à terme, nous voulons aller plus loin et faire de l'échantillonnage 2D, qui fonctionne par échantillonnage aléatoire non seulement au sein des blobs, mais aussi entre les blobs. »

Buterin souligne que la prochaine étape consiste à déployer PeerDAS puis à augmenter le nombre de blobs. Cependant, l'objectif à long terme serait de dépasser le DAS 1D et de développer l'échantillonnage de disponibilité des données 2D (DAS) pour permettre l'échantillonnage à la fois au sein et entre les blobs.

Buterin estime également qu'Ethereum doit s'éloigner de la technique mathématique des engagements KZG et se tourner vers une alternative sans configuration de confiance et résistante au quantique, comme les STARKs plus avancés.

En attendant, Ethereum doit choisir entre le DAS 2D et le DAS 1D. Il y a un compromis dans les deux cas entre l'efficacité et la simplicité. Le premier offre la plus grande scalabilité mais est plus complexe, tandis que le second est plus facile à gérer mais a une capacité de données inférieure.

Cependant, Buterin fait remarquer que Plasma pourrait réduire le besoin de DAS. Dans ce cas, le compromis serait un changement dans l'architecture d'Ethereal car la dépendance aux utilisateurs pour gérer les données augmenterait. Buterin suggère également que si des techniques de compression de données sont mises en œuvre, cela pourrait réduire le besoin de DAS 2D avancé.

Ethereum peut examiner la technique de compression de données

La compression de données vise à réduire la taille de chaque transaction on-chain pour améliorer la scalabilité. Ethereum pourrait utiliser différentes méthodes de compression comme la compression zéro-octet, l'agrégation de signatures,
le remplacement des adresses par des pointeurs et la sérialisation personnalisée pour les valeurs de transaction.

Indépendamment de la méthode utilisée, la technique vise à rendre chaque transaction plus petite en termes d'octets pour traiter beaucoup plus de transactions dans le même espace de données.

Ce sera un avantage, mais il y a aussi des compromis dans ce cas. Par exemple, Buterin explique que la compression des données nécessiterait le passage aux signatures BLS, ce qui nécessiterait un développement majeur. Le remplacement des adresses par des pointeurs est également complexe pour le code client. Dans l'ensemble, ces changements pourraient potentiellement rendre la vérification ou l'audit des transactions plus difficiles et créer des problèmes pour les outils qui dépendent de données de transaction complètes.

Cela dit, Buterin explique que toutes les solutions de scalabilité actuelles ont des lacunes dans divers aspects. Par conséquent, la solution de mise à l'échelle Plasma pourrait devenir puissante car elle utilise un opérateur pour publier des blocs hors chaîne tout en mettant les racines de Merkle de ces blocs sur chaîne.

Bien sûr, les amener à la production reste une tâche énorme. Atteindre la dépendance aux systèmes de preuve L2 est un autre problème pour Ethereum. Buterin dit que la plupart des rollups manquent de décentralisation totale en raison de la présence d'un conseil de sécurité.

Avec l'objectif principal d'atteindre le statut de Stage 2, Buterin suggère des techniques de vérification formelle ainsi que la création de plusieurs systèmes de preuve et l'emploi d'un mécanisme multisig. Puisque les systèmes de preuve L2 avancés aideront à réduire le stress MEV sur la couche 1, la scalabilité sera atteinte en conséquence.

Parmi ces développements, les améliorations de l'interopérabilité inter-L2 restent importantes. Buterin dit que une meilleure interaction entre les L2 et L1 améliorera l'utilité globale d'Ethereum. Contrairement aux autres changements suggérés, l'interopérabilité n'est pas une mise à niveau technique unique. Cependant, elle est cruciale pour la feuille de route de scalabilité à long terme d'Ethereum.