Tout ce que vous devez savoir sur la mise à niveau de Cancun et l'EIP-4884

Qu'est-ce que le surclassement de Cancun ?

La mise à jour de Cancun est une évolution technique importante dans la feuille de route du développement de la blockchain Ethereum. Comme la précédente mise à jour de Shanghai, elle porte le nom de la ville où s'est tenue la conférence des développeurs d'Ethereum, à savoir Cancun, au Mexique.

Chaque mise à jour technique d'Ethereum intègre plusieurs propositions d'amélioration critiques d'Ethereum (EIP) visant à mieux résoudre le trilemme de la blockchain afin d'améliorer les performances et l'expérience de l'utilisateur. La mise à jour Cancun se concentre principalement sur la mise à jour de la couche d'exécution d'Ethereum, tandis que la mise à jour de la couche de protocole est connue sous le nom de Deneb. Les développeurs combinent également les deux noms en "Dencun". Ainsi, le surclassement de Cancun est également appelé surclassement de Dencun.

Ethereum, la chaîne publique la plus active du monde Web3, possède le plus grand nombre d'applications et de protocoles de blockchain. Chaque mise à jour technique sous-jacente a un impact significatif et attire l'attention des experts du secteur.

Que signifie la mise à jour de Cancun pour Ethereum ?

Selon les appels des développeurs d'Ethereum core publiés le 14 septembre, les propositions actuellement acceptées pour cette mise à niveau sont les suivantes :

1. EIP-4884 : Transactions de blocs de données (Shard blob)
2. EIP-1153 : Opcodes de stockage transitoire
3. EIP-4788 : Racines du bloc de balises dans l'EVM
4. EIP-5656 : MCOPY - Instruction de copie de mémoire
5. EIP-6780 : Autodestruction uniquement dans la même transaction
6. EIP-7516 : BLOBBASEFEE opcode*
7. EIP-7044 : Verrouillage du domaine de signature de sortie volontaire sur Capella
8. EIP-7045 : Augmenter le nombre maximum d'emplacements pour l'inclusion d'attestations
9. EIP-7514 : Ajouter des limites maximales d'épochage*

L'astérisque (*) indique l'EIP nouvellement ajouté pour cette réunion. Les trois derniers EIP sont des mises à jour de protocole pour Deneb.

Bien que la terminologie puisse sembler technique, ces EIP atteignent principalement deux objectifs :

1. Optimiser la technologie de jalonnement apportée par la modernisation de Shanghai et améliorer l'infrastructure de jalonnement
2. Réduire les frais de gaz et améliorer l'évolutivité de la blockchain, en apportant un soutien accru à la technologie de rollup dans Ethereum.

Après la mise à jour de Shanghai, le développement d'Ethereum se concentre actuellement sur la promotion de l'évolutivité autour de Rollup. Par conséquent, la proposition EIP-4844, qui peut promouvoir le développement du rollup et réduire les taxes sur le gaz, est devenue l'élément central de cette mise à niveau.

Quand la mise à jour aura-t-elle lieu ?

Selon la dernière réunion des développeurs, le lancement du réseau d'essai Devnet-9 de Dencun a été reporté d'une semaine, au mardi 26 septembre. Il est également suggéré d'ouvrir Devnet-10 pour des essais à court terme. La fin du réseau de test orienté vers les développeurs est principalement déterminée par les résultats des tests de résistance du réseau. Si les développeurs sont satisfaits, le réseau passera au réseau public d'essai ; dans le cas contraire, Devnet-10 sera lancé. Le réseau d'essai public comprendra des réseaux tels que Goerli et Sepolia. La mise à jour officielle sur le réseau principal n'aura lieu que si le réseau public de test fonctionne avec succès.

Bien que la date exacte de la mise à niveau soit incertaine, la plupart des experts du secteur estiment qu'elle sera achevée entre le troisième trimestre 2023 et le premier trimestre 2024.

Qu'est-ce que l'EIP-4844 ?

EIP-4844 (Proto-Danksharding) est une solution proposée par la Fondation Ethereum pour réduire les frais de gaz et augmenter le débit. La discussion autour de l'EIP-4844 est antérieure à la mise à jour de Shanghai, mais les développeurs ont reporté sa mise en œuvre afin de garantir de meilleurs effets de la mise à jour.

À court et à moyen terme, Rollup est probablement la solution d'évolutivité la plus fiable pour Ethereum. Les frais de transaction sur la couche 1 (L1) ont toujours été élevés, c'est pourquoi il faut s'efforcer de faire évoluer l'ensemble de l'écosystème vers les rollups. Les rollups peuvent réduire de manière significative les coûts d'utilisation d'Ethereum : Optimism et Arbitrum, ainsi que d'autres solutions de Layer2, ont souvent des frais environ 3 à 8 fois inférieurs à ceux du réseau principal Ethereum. D'autre part, les ZK Rollups ont des capacités de compression de données supérieures et peuvent éviter d'inclure des signatures, ce qui se traduit par des frais 40 à 100 fois inférieurs à ceux du réseau principal.

Cependant, malgré ces progrès, les coûts restent trop élevés pour de nombreux utilisateurs. La solution à long terme pour remédier aux limites inhérentes à Rollup a toujours été le partage des données (Danksharding), mais sa mise en œuvre et son déploiement complets prendront beaucoup de temps. C'est pourquoi l'EIP-4844 [1] a été choisi comme solution provisoire.

Qu'est-ce que Danksharding？ ?

Danksharding est une nouvelle conception de sharding proposée pour Ethereum, introduite par Dankrad à la fin de l'année 2021. Auparavant, la solution d'évolutivité envisagée était le Sharding 1.0, qui consiste simplement à regrouper des validateurs de réseau pour paralléliser le calcul des différentes transactions de la chaîne. Cela signifie qu'une blockchain unique comprend plusieurs "chaînes de tessons" parallèles. Il s'agit essentiellement d'une forme de calcul parallèle ou d'une approche "diviser pour régner". Le plan Ethereum Beacon Chain vise à connecter initialement 64 chaînes de tessons, avec une capacité de traitement estimée à 64 fois celle d'Ethereum 1.0. Dans le plan initial, le nombre de chaînes de tessons pouvait atteindre 1024. La difficulté de cette technologie réside dans le fait que le réseau doit fréquemment synchroniser l'état et les données de chaque chaîne de tessons, ce qui est non seulement techniquement complexe, mais aussi très exigeant pour les nœuds, qui doivent tous effectuer la synchronisation dans un délai donné. Ce processus peut entraîner une latence du réseau et des problèmes potentiels de sécurité du réseau.

Dankrad a par la suite introduit un nouveau schéma de partage qui répond à trois caractéristiques : production centralisée de blocs, vérification décentralisée et résistance à la censure. Le programme comporte trois innovations essentielles :

1. Échantillonnage de la disponibilité des données (DAS) : Dans la blockchain, les producteurs de blocs (mineurs/valideurs) sont tenus de divulguer et de fournir les données de transaction des blocs qu'ils produisent pour une validation complète du nœud. Ce processus est appelé disponibilité des données (DA). Le dédoublonnage utilise une conception mathématique qui permet aux nœuds de validation de ne vérifier qu'une partie des fragments de données afin d'obtenir la disponibilité des données. Cela améliore considérablement les performances des nœuds.
2. Séparation proposant-constructeur (PBS) : Actuellement, les validateurs Ethereum créent et diffusent des blocs. Ils regroupent les transactions dont ils ont entendu parler par le biais du réseau de rumeurs et les intègrent dans un bloc qui est envoyé aux pairs sur le réseau Ethereum. PBS répartit ces tâches entre plusieurs validateurs. Les constructeurs de blocs sont chargés de créer des blocs et de les proposer à l'auteur de la proposition de bloc dans chaque créneau. L'auteur du bloc ne peut pas voir le contenu du bloc, il choisit simplement le bloc le plus rentable et paie une redevance au constructeur du bloc avant d'envoyer le bloc à ses pairs.
3. Liste de résistance à la censure (crList) : Les producteurs de blocs doivent spécifier une liste de toutes les transactions éligibles qu'ils voient dans le mempool ; les empaqueteurs doivent prouver qu'ils ont vu cette liste et sont tenus d'inclure ces transactions, ce qui empêche l'omission intentionnelle de certaines transactions légales.

Le plan, finalement baptisé Danksharding en l'honneur de Dankrad, est techniquement difficile à mettre en œuvre et doit donc être déployé en plusieurs phases. L'EIP-4844 est principalement utilisé pour mettre en œuvre la plupart de la logique et des "échafaudages" (tels que le format de transaction et les règles de validation) requis pour une spécification complète de déchetterie.

Dans la blockchain, les transactions sont généralement regroupées et enregistrées par blocs. Cependant, le nouveau type de transaction introduit par l'EIP-4844, appelé Blob, diffère des blocs visibles par la machine virtuelle Ethereum (EVM). Le Blob n'est disponible que pour une courte période de temps et n'est pas visible par l'EVM. Les blobs, qui se produisent toutes les 12 secondes, peuvent stocker 1 Mo de données. Cela augmente considérablement la capacité de stockage par rapport à la taille moyenne des blocs d'Ethereum, qui est d'environ 90 Ko, ce qui permet d'accueillir un plus grand nombre de transactions. En outre, les Blobs existent sur la couche de consensus Ethereum plutôt que sur la couche d'exécution à forte intensité de calcul. Les blobs n'étant pas visibles par l'EVM et n'appartenant pas à la couche d'exécution, leur coût est extrêmement faible, ce qui réduit considérablement les frais de transaction. [2]

Alors pourquoi de nombreuses personnes affirment-elles qu'il a un impact significatif sur la couche 2 ?

En effet, Layer2 fonctionne sur la base de la technologie Rollup, qui exécute essentiellement un paquet de transactions en dehors du réseau principal Ethereum. Après l'exécution, les résultats de l'exécution et les données de la transaction sont compressés et renvoyés à L1 pour que d'autres puissent vérifier l'exactitude des résultats de la transaction. Il est évident que si d'autres personnes ne peuvent pas lire les données, la vérification ne peut pas être effectuée. Il est donc essentiel que d'autres puissent accéder aux données de la transaction originale, ce qui est également connu sous le nom de "disponibilité des données".

Cependant, en raison de l'architecture actuelle d'Ethereum, les données transmises de L2 à L1 sont stockées dans les Calldata des transactions. Calldata a été conçu à l'origine comme un paramètre pour les appels de fonction des contrats intelligents et est une donnée que tous les nœuds doivent télécharger de manière synchrone. Si les Calldata deviennent trop volumineuses, elles entraîneront une charge élevée sur les nœuds du réseau Ethereum, ce qui rendra le coût des Calldata élevé. C'est le principal facteur contribuant au coût actuel de L2. [3]

Blob résout ce problème en concevant un type de données distinct pour les données transmises par L2, en les séparant des données d'étalonnage de L1. Ce type de données ne doit être accessible et téléchargeable par les parties concernées que dans un certain délai, sans nécessiter une synchronisation complète du réseau.

Impact de l'EIP-4844

Réduction de la taxe sur le gaz

Cela réduit le coût des transactions sur le réseau, en particulier pour les solutions de niveau 2.

Préparation au sharding

Cette mise à jour sert de transition pour la future technologie de stockage de données sur Ethereum.

Renforcer la compétitivité de base

Avec l'apparition d'un plus grand nombre de solutions de niveau 1, la réduction des frais de transaction de niveau 2 et du réseau principal permet à Ethereum de maintenir ou d'accroître sa part de marché.

Une expérience utilisateur améliorée

La mise à niveau permet d'effectuer davantage de transactions et les frais sont beaucoup moins élevés.

Introduction d'un marché de redevances

Le Blob étant différent des méthodes de stockage précédentes, il créera un nouveau marché de redevances indépendant de celui du gaz L1.

Projets ayant un impact potentiel

Couche2 : Arbitrum, Optimism, zkSync, etc.

Comme indiqué ci-dessus, Layer2 doit payer des frais de gaz élevés pour stocker ses données dans le champ calldata à des fins de vérification. Après la mise à niveau de l'EIP-4844, les coûts peuvent être considérablement réduits, ce qui permet d'augmenter les bénéfices. En outre, la nouvelle réduction des frais de Layer2 favorisera également l'activité sur la chaîne de Layer2, contribuant ainsi à la prospérité de son écosystème.

Layer2 DeFi

Les projets DeFi basés sur Layer2, tels que GMX et RDNT, qui mettent l'accent sur l'efficacité du capital et la rapidité des transactions, peuvent permettre aux utilisateurs de "faire plus avec moins d'argent" après la mise à niveau de Cancun, ce qui les prépare mieux à accueillir davantage d'utilisateurs.

Voie DA

Comme les données Blob ne peuvent être sauvegardées que pour une courte période, la résolution du problème de la récupération des données historiques pourrait stimuler de nouveaux services et de nouvelles entreprises, telles que les solutions de mise à l'échelle des DA spécialement conçues pour Layer2.

Cette modernisation fondamentale n'a pas seulement un impact sur les voies susmentionnées, mais aussi sur les NFT, les ponts inter-chaînes et d'autres domaines.

Prochaines étapes

Selon la feuille de route d'Ethereum présentée par ETH Chinese, la mise à niveau de Cancun est au cœur de The Surge, dont l'objectif principal est de promouvoir la mise à l'échelle centrée sur les rollups, afin d'atteindre 100 000 TPS. Il se compose principalement de deux phases :

1. Mise à l'échelle préliminaire du rollup : L'EIP-4844 introduit un nouveau type de transaction dans Ethereum qui transporte des données Blob transitoires, réduisant l'overhead du rollup de 10 à 100 fois. Il utilisera également des preuves de fraude préliminaires OP Rollup et des ZK-EVM pour une première mise à l'échelle.
2. Mise à l'échelle complète du rollup : En s'appuyant sur les fondations précédentes, l'accent sera mis sur l'optimisation de la disponibilité des données (DA), comme les clients d'échantillonnage de la disponibilité des données, la conception P2P, etc.

La mise à niveau de Cancun n'est que la première étape d'une mise à l'échelle préliminaire, qui jette les bases de la deuxième phase d'une mise à l'échelle complète.

Feuille de route pour le développement d'Ethereum（Source : ETH）

Après le déferlement, il y aura quatre autres phases : Le Fléau, Le Verge, La Purge et Le Splurge.

Conclusion

En tant que mise à niveau importante dans la phase de croissance, la mise à niveau de Cancun optimisera davantage l'expérience et les coûts de Layer2. Cela améliore considérablement la compétitivité d'Ethereum et des blockchains basées sur l'EVM, renforçant ainsi la position de leader du mainnet d'Ethereum. Dans le même temps, les coûts de la couche 2 ayant été optimisés, les marges bénéficiaires de cette couche pourraient s'accroître, ce qui pourrait entraîner un nouveau cycle de concurrence.