Vitalik Buterin présente son plan pour purger Ethereum

Vitalik Buterin, le créateur d' Ethereum, a annoncé la prochaine étape du réseau, qui consiste à éliminer les éléments superflus. Il l'appelle « La Purge »

Dans le cinquième article de sa série, Vitalik a exposé un plan radical visant à éliminer les complexités superflues de la blockchain, à supprimer les fonctionnalités redondantes et à rationaliser le protocole. Le réseau Ethereumest encombré de transactions obsolètes et de fonctionnalités héritées complexes.

La solution ? Vitalik souhaite supprimer l’historique et les données d’état, simplifier les fonctionnalités du protocole et faciliter l’exécution des nœuds. Cette décision radicale fait suite à la croissance exponentielle des données d’ Ethereum.

À l'heure actuelle, un nœud Ethereum complet nécessite plus de 1,1 téraoctet de stockage rien que pour le client d'exécution, et davantage encore pour les données de consensus.

Avec l'accumulation des transactions et des comptes, la capacité de stockage doit augmenter, créant des goulots d'étranglement. Sans modifications, Ethereum risque de devenir lent, les nouveaux clients devant faire face à des temps de synchronisation extrêmement longs pour être à jour avec la chaîne.

Expiration de l'historique : réduction de la charge mémoire d' Ethereum

Au lieu que chaque nœud conserve l'intégralité des transactions enregistrées, Vitalik propose de ne conserver que les données récentes. Les blocs historiques, les transactions plus anciennes et les reçus sont répartis entre les nœuds par petits lots.

Pour Vitalik, les données historiques devraient fonctionner comme un réseau torrent : les nœuds stockent des fragments de données, garantissant ainsi leur disponibilité sans qu’un seul nœud les détienne toutes. « On parle de centaines de gigaoctets d’anciens blocs qui s’accumulent chaque année », a-t-il déclaré.

Le modèle actuel, où les nœuds stockent toutes les données, a déjà été modifié. Les blocs de consensus, essentiels à la preuve d'enjeu, sont conservés pendant six mois, tandis que les blobs (blocs de données transactionnelles plus volumineux) disparaissent après 18 jours.

La nouvelle proposition de Vitalik, EIP-4444, vise à limiter à un an la durée de stockage des blocs et reçus historiques. Son objectif ? Un réseau distribué où chaque nœud ne conserve qu'une fraction de l'historique, grâce aux preuves de Merkle et au codage d'effacement qui garantissent l'exactitude des données.

Ce stockage distribué de l'historique ne réduira pas la fiabilité des données d' Ethereum. Vitalik affirme qu'en augmentant le nombre de nœuds, les copies de données se multiplieront sur le réseau, garantissant ainsi la sauvegarde de chaque fragment d'historique. 

Le codage d'effacement renforcera la résilience, à l'instar des technologies qui permettent aux blobs de rester disponibles pour l'échantillonnage de données. Vitalik évoque également le réseau Portal et les méthodes pair-à-pair comme solutions possibles, permettant à Ethereum de gérer la distribution de ses données sans recourir à un stockage centralisé.

Expiration de l'état : limiter la permanence des données

Au-delà de l'historique, la purge de Vitalik inclut un phénomène plus complexe : « l'expiration des états ». Contrairement à l'historique, les données d'état (comme les soldes de comptes, les nonces et le stockage destracintelligents) sont plus difficiles à faire expirer. Une fois créé, un objet d'état (tel qu'un compte avec de l'ETH ou l'emplacement de stockage d'untrac) reste accessible à toute transaction.

À chaque nouvel objet, les données d' Ethereums'accumulent. Pour limiter ce phénomène, Vitalik propose une expirationmatic , supprimant les données inactives depuis peu. La difficulté réside dans l'équilibre entre l'expiration des données et la permanence d' Ethereum. 

Il estime que les utilisateurs devraient pouvoir « disparaître pendant cinq ans, revenir et toujours accéder à leurs fonds ». Ce système doit être efficace : pas de calculs supplémentaires ni de modèles complexes pour les développeurs.

Ethereum a testé différentes idées comme la « location de la blockchain », qui consistait à faire payer les utilisateurs pour conserver leurs données, et la « régénération », qui tentait de réinitialiser la blockchain pour réduire la quantité de données. Aucune n'a rencontré le succès escompté.

Deux nouvelles propositions visent à réduire la prolifération des données d'état. La première consiste à introduire une « expiration partielle des données d'état ». Le réseau diviserait les données en segments, ne conservant que les segments récents et préservant des « stubs » (petits fragments de données inactives) pour prouver leur existence. 

Si un bloc de données est supprimé, les utilisateurs peuvent le restaurer grâce à des preuves de données antérieures. La proposition de conception de Vitalik, EIP-7736, utilise des arbres de Verkle et un modèle en tiges et feuilles pour regrouper les données. Toutes les données restées inactives pendant six mois sont supprimées, ne laissant subsister qu'un fragment pouvant être restauré en cas de besoin.

La seconde idée est l'expiration basée sur la période d'adresse, qui segmente les objets d'état en fonction du temps. Chaque compte possède une « période d'adresse », et seules les données des deux périodes les plus récentes sont conservées.

Si quelqu'un souhaite récupérer d'anciennes données, il devra fournir une preuve Merkle pour y parvenir. Ce système basé sur les périodes nécessitera une modification des formats d'adresse, en étendant le format actuel de 20 octets pour inclure les numéros de version et les périodes.

Vitalik suggère également unetracde l'espace d'adressage pour maintenir la compatibilité. Le défi consistera alors à s'assurer que les utilisateurs comprennent et fassent confiance à ce système de périodicité sans compromettre la promesse fondamentale d' Ethereum: la disponibilité.

Amélioration des fonctionnalités : réduction de la complexité du code d’ Ethereum

La phase finale de cette purge s'attaque à la complexité du protocole. Vitalik déclare : « Chaque nouvelle fonctionnalité rend Ethereum plus difficile à utiliser, mais en supprimer une seule est un véritable cauchemar. » L'exemple le plus tristement célèbre est SELFDESTRUCT, un opcode qui permet aux utilisateurs de supprimer le stockage destrac. 

À l'origine, cette fonctionnalité permettait la suppression volontaire de l'état du système, mais elle est aujourd'hui largement inutilisée et vulnérable aux attaques par déni de service. La bifurcation dure Dencun d' Ethereuma affaibli son opcode, et Vitalik prévoit de le supprimer complètement prochainement.

Parmi les autres caractéristiques superflues, on trouve d'anciens types de transactions, des formats de données redondants et un protocole à configuration mixte (endianness et octets). Ces particularités rendent le développement complexe et la mise à jour Ethereum plus difficile.

La liste des améliorations proposées par Vitalik comprend également la transition des formats de données de RLP vers SSZ, la simplification des règles de gaz pour une meilleure gestion des ressources de bloc et la suppression des précompilations inutilisées telles que RIPEMD160, MODEXP et BLAKE. Il soutient également la migration Ethereum vers un modèle client sans état, ce qui permettrait d'éliminer la charge de stockage pour la plupart des nœuds.

Certaines de ces modifications nécessiteront l'tracdes comptes, permettant aux utilisateurs de gérer les anciens types de transactions via le « code EVM par défaut du compte ». Selon Vitalik, cela simplifiera la machine virtuelle Ethereum (EVM) tout en réduisant la taille du code. À terme, l'EVM elle-même pourrait bénéficier d'une mise à niveau.

Il explique que les développeurs Ethereum envisagent un nouveau modèle d'exécution comme RISC-V ou Cairo, ou éventuellement l'utilisation d'un format d'objet EVM (EOF) pour standardiser les règles de code. 

EOF modifie les règles de gaz et interdit certaines instructions afin de permettre des mises à jour modulaires, renforçant ainsi la scalabilité d' Ethereum. Ce format permettra aux développeurs d'apporter des améliorations progressives, contribuant ainsi à maintenir la légèreté Ethereum .

Mais Vitalik a proposé une autre option. Il déclareplus radicale Ethereum consiste à conserver le protocole tel quel, mais à transformer une grande partie de ses fonctionnalités entraccode