Guide complet sur la mise à niveau Dencun d'Ethereum et le Proto-Danksharding

Présentation des mises à niveau du réseau Ethereum

Depuis sa création, Ethereum a bénéficié de nombreuses mises à niveau réseau afin de relever les défis liés à la scalabilité, à la performance et à la sécurité. Ces évolutions prennent généralement la forme de hard forks ciblant des éléments précis de l’infrastructure blockchain. La mise à niveau Cancun-Deneb d’Ethereum, plus connue sous le nom de Dencun, marque une étape clé dans l’évolution de la deuxième blockchain mondiale en termes de capitalisation.

Dencun a constitué un tournant pour le réseau Ethereum, avec des avancées majeures sur le débit des transactions et la baisse des coûts opérationnels. Ces progrès profitent particulièrement à l’écosystème croissant des solutions de scalabilité de couche 2, qui s’appuient sur la couche de base d’Ethereum pour la sécurité et la disponibilité des données. Cette mise à niveau majeure illustre la volonté d’Ethereum de s’attaquer au trilemme blockchain — scalabilité, sécurité, décentralisation — tout en consolidant sa place de plateforme phare pour les applications décentralisées.

Définition de la mise à niveau Cancun-Deneb d’Ethereum

La mise à niveau Cancun-Deneb d’Ethereum (Dencun) constitue une amélioration marquante de la blockchain, axée avant tout sur la scalabilité via l’introduction du Proto-Danksharding. Cette évolution à double volet associe les mises à jour Cancun et Deneb, chacune optimisant des couches distinctes de l’architecture Ethereum pour décupler l’efficacité et la sécurité globale du réseau.

La composante Cancun a modernisé la couche d’exécution d’Ethereum, qui gère le traitement des transactions et l’exécution des smart contracts. De son côté, Deneb a renforcé la couche de consensus, responsable de la coordination des validateurs et de la finalisation des blocs. Cette approche duale garantit une optimisation complète de toute l’infrastructure Ethereum.

Outre le Proto-Danksharding, la mise à jour Cancun-Deneb a intégré plusieurs EIP déterminants visant à renforcer des aspects clés du réseau. Son objectif central était l’optimisation de la couche d’exécution, préparant le terrain à la mise en œuvre du sharding complet des données dans la stratégie technique à long terme d’Ethereum.

Cette évolution inaugure la « phase The Surge » de la feuille de route d’Ethereum, un cadre stratégique pilotant l’évolution de la blockchain. L’objectif principal : stimuler fortement la performance et favoriser l’adoption massive via les solutions rollup de couche 2, sans jamais compromettre le principe fondamental de décentralisation.

Dencun a été déployé progressivement : d’abord sur le testnet Goerli le 17 janvier 2024, puis sur Sepolia le 31 janvier 2024, avant l’activation sur le mainnet Ethereum le 13 mars 2024. Cette méthodologie a permis aux développeurs d’anticiper et de corriger tout problème avant la mise en production finale.

Comprendre les EIP de Dencun sur Ethereum

Les Ethereum Improvement Proposals (EIP) constituent une suite de recommandations d’évolution du réseau. Ces propositions sont axées sur la scalabilité, l’efficacité et la sécurité au sein de l’écosystème Ethereum. La mise à niveau Dencun a intégré plusieurs EIP majeurs, chacun répondant à des enjeux techniques spécifiques.

EIP-1153 : cette proposition optimise le stockage des données sur Ethereum grâce à deux nouveaux opcodes EVM, rendant les frais de gas plus avantageux. Ces opcodes instaurent le stockage transitoire, effaçant automatiquement les données à la fin de chaque transaction, ce qui allège la charge de stockage permanent du réseau.

EIP-4788 : permet à la couche d’exécution d’accéder aux données de la Beacon Chain en stockant les racines de bloc beacon dans un smart contract. Cette évolution renforce l’architecture réseau en améliorant l’interface entre consensus et exécution, pour plus de sécurité et de fonctionnalités pour les applications nécessitant la vérification d’informations du consensus.

EIP-4844 : introduit le Proto-Danksharding avec des blobs de données temporaires dédiés aux rollups. Cette innovation rend les transactions de couche 2 nettement plus abordables grâce à une couche de disponibilité des données séparée des calldata classiques.

EIP-5656 : ajoute l’opcode MCOPY à l’Ethereum Virtual Machine, pour copier la mémoire plus simplement et à moindre coût. Cette optimisation améliore les performances des smart contracts nécessitant des manipulations mémoire.

EIP-6780 : modifie l’opcode SELFDESTRUCT en limitant les conditions de résiliation des smart contracts. Ce changement protège mieux les utilisateurs et sécurise les fonds en empêchant certains vecteurs d’attaque utilisant le comportement antérieur de SELFDESTRUCT.

EIP-7044 : supprime la limite de validité temporelle du message de sortie volontaire d’un validateur, offrant plus de flexibilité à ceux souhaitant quitter le réseau.

EIP-7045 : allonge la fenêtre d’inclusion d’une attestation dans un bloc Beacon Chain, renforçant la résilience du réseau face aux problèmes de connectivité temporaire.

EIP-7514 : limite le nombre de validateurs activables par epoch, évitant ainsi une croissance trop rapide du set de validateurs susceptible de solliciter les ressources réseau.

EIP-7516 : ajoute l’opcode BLOBBASEFEE, qui renvoie le coût de base du blob pour le bloc en cours. Cela permet aux smart contracts d’adapter plus précisément leur gestion tarifaire.

Zoom sur l’EIP-4844 et le Proto-Danksharding

L’EIP-4844, ou Proto-Danksharding, est l’une des avancées majeures de la mise à niveau Cancun-Deneb. Cet EIP permet aux utilisateurs d’Ethereum de bénéficier de frais de transaction bien plus faibles sur les opérations de couche 2, grâce à une première étape du sharding de données.

Au fil de son histoire, Ethereum a multiplié les évolutions pour répondre à la hausse de la demande. Les développeurs se sont particulièrement attachés à résoudre deux difficultés majeures : la cherté du gas et la limite du débit transactionnel, qui freinaient l’adoption massive du réseau.

C’est là qu’intervient le sharding : une technique de gestion de base de données qui segmente de grandes bases en unités plus petites et gérables, optimisant le traitement de sous-ensembles de données et la performance globale. Mais le sharding complet, tel que prévu initialement, s’est révélé complexe et long à mettre en place. Le Proto-Danksharding s’est imposé comme une solution intermédiaire pragmatique.

L’amendement proposé pour le réseau Ethereum permet de réduire sensiblement les frais et d’augmenter le débit avec un nouveau type de transaction embarquant des blobs de données. En tant que prototype du danksharding, le proto-danksharding est une solution temporaire et efficace, en attendant l’implémentation complète lors de futures mises à jour.

Danksharding et proto-danksharding sont essentiels à la feuille de route d’évolution de la couche de consensus d’Ethereum, dans la quête d’une scalabilité optimale.

Le Danksharding désigne la version complète à venir du sharding, prévue dans les prochaines phases d’évolution d’Ethereum. Il vise à optimiser la disponibilité et la gestion des données en réformant le traitement et le stockage des transactions, et introduit le principe innovant de marché de frais fusionné pour rationaliser l’économie des données.

Pour réaliser le Proto-Danksharding comme étape transitoire, les développeurs ont conçu un nouveau type de transaction acceptant des blobs de données en pièce jointe. L’EIP-4844 autorise ainsi l’ajout de blobs temporaires aux blocs de transactions, créant un espace dédié aux données de rollup, distinct des données transactionnelles classiques. Avec le danksharding complet, Ethereum vise une montée en puissance ambitieuse vers environ 100 000 transactions/seconde.

Cette avancée prépare le terrain au sharding complet des données selon la stratégie de développement à long terme d’Ethereum. Le sharding consiste à diviser la base de données blockchain en unités de traitement parallèles (shards), pour maximiser l’efficacité et le débit. La mise à jour Cancun incarne ce concept sous une forme pragmatique grâce au proto-danksharding.

L’enjeu du Proto-Danksharding

Comme exposé précédemment, le proto-danksharding représente une avancée essentielle pour l’efficacité opérationnelle, la gestion des données et la réduction des coûts de transaction dans l’écosystème Ethereum. Cette innovation répond à plusieurs limites historiques ayant pesé sur la croissance et l’adoption du réseau.

Le proto-danksharding apporte une réponse concrète au trilemme blockchain d’Ethereum : équilibre entre sécurité, décentralisation et scalabilité. Ce triptyque a longtemps freiné la capacité d’Ethereum à combiner efficacité et faible coût tout en préservant ses fondamentaux. En offrant une couche de disponibilité des données plus efficiente, le proto-danksharding tend à résoudre cette tension structurelle.

Le proto-danksharding est un pilier de la montée en gamme de la couche de consensus et promet d’augmenter considérablement les performances et la scalabilité du réseau. Son mécanisme introduit des espaces de stockage temporaires via les blobs de données, permettant d’attacher de grands volumes de données aux blocs à un coût bien inférieur au stockage calldata classique.

De plus, les données des blobs sont automatiquement supprimées au bout d’une période déterminée (généralement quelques semaines), ce qui économise l’espace réseau et réduit les coûts à long terme. Cette architecture permet ainsi aux solutions de rollup de couche 2 de traiter des volumes bien plus importants à moindre coût, en publiant des données compressées dans ces blobs plutôt que dans des calldata coûteuses.

En tant que composant central de l’EIP-4844, le proto-danksharding est un levier clé pour la future scalabilité d’Ethereum. Son intégration dans le protocole par la mise à jour Cancun marque une avancée majeure vers un réseau réellement scalable et taillé pour le règlement global.

Points forts et limites de la mise à niveau Cancun

Atouts d’Ethereum Cancun

La mise à niveau Cancun offre de nombreux bénéfices à la communauté Ethereum comme aux développeurs. Parmi les principaux :

Sécurité accrue : l’amélioration du traitement transactionnel et la protection renforcée des données utilisateurs (notamment via la refonte de SELFDESTRUCT) réduisent les risques et solidifient la sécurité des smart contracts.

Interopérabilité renforcée : la mise à jour facilite des interactions plus fiables et sécurisées entre réseaux blockchain, notamment grâce à l’exposition des données Beacon Chain à la couche d’exécution, favorisant les ponts inter-chaînes et l’intégration des solutions de couche 2.

Scalabilité supérieure : les évolutions proposées ciblent directement les limitations historiques d’Ethereum, permettant au réseau de traiter bien plus de transactions par seconde. Avec le proto-danksharding, le débit global de l’écosystème bondit, en particulier pour les rollups de couche 2.

Disponibilité et stockage de données optimisés : la gestion du stockage est plus efficiente et les frais diminuent grâce à l’introduction des transactions blob, dédiées et économiques pour les données de rollup.

Coûts opérationnels réduits : la baisse des frais de gas par transaction sur Ethereum est marquée grâce à l’arrivée des blobs. Les utilisateurs de couche 2 bénéficient de réductions parfois supérieures à 90 % par rapport à la période pré-Dencun.

Traitement accéléré : la fluidité transactionnelle s’améliore, le réseau absorbe davantage de volume sans congestion.

Dynamique d’innovation : Dencun établit une base solide pour les prochaines avancées techniques, renforce la compétitivité d’Ethereum et valide sa capacité à orchestrer des mises à niveau complexes comme le proto-danksharding.

Risques associés à Cancun

Comme toute mise à niveau majeure, Dencun a soulevé certains risques à anticiper :

Compatibilité des smart contracts existants : l’introduction de nouvelles fonctions et de changements d’opcodes peut engendrer des soucis de compatibilité, notamment pour les contrats reposant sur l’ancien comportement de SELFDESTRUCT. Un audit systématique était nécessaire pour garantir leur bon fonctionnement post-upgrade.

Intégration technique : l’adoption des nouveaux formats de transactions (blobs) et l’évolution de l’infrastructure ont exigé une planification rigoureuse de la part des applications et fournisseurs. Les solutions de couche 2 devaient ajouter la prise en charge des blobs, et les opérateurs de nœuds mettre à jour leurs logiciels pour la nouvelle architecture transactionnelle. Une coordination et une communication précises étaient nécessaires pour prévenir toute interruption.

L’impact de la mise à niveau Dencun sur Ethereum

Dencun a profondément transformé l’écosystème Ethereum, avec des effets multiples sur le modèle économique et le schéma de sécurité du réseau. En premier lieu, la diminution marquée des frais payés par les solutions de couche 2 à Ethereum pour la disponibilité des données affecte le budget de sécurité du réseau, historiquement alimenté par les frais issus des rollups.

Pour rappel, le modèle économique d’Ethereum prévoit qu’un surcroît d’activité réseau engendre davantage d’ETH brûlés via le mécanisme de base fee. Chaque transaction détruit une part des frais (la base fee), et avec une activité soutenue, l’ETH peut devenir net déflationniste (plus d’ETH brûlés que créés). La réduction des frais payés par les couches 2 atténue cette dynamique déflationniste.

En outre, le coût d’exploitation des rollups de couche 2 a nettement baissé depuis Dencun, tout comme les revenus bruts perçus par ces opérateurs. Pour bien comprendre : les solutions de couche 2 doivent s’acquitter de frais pour publier les données de transaction sur Ethereum. Les opérateurs de couche 2 collectent donc des frais auprès de leurs utilisateurs et en reversent une partie à Ethereum pour garantir la publication sur la couche de base.

Autrement dit, ces opérateurs facturent aux utilisateurs le traitement des transactions tout en s’acquittant de frais pour inclure les lots et données sur la base. Dencun a fait chuter le coût de cette publication grâce aux transactions blob.

Résultat : si le chiffre d’affaires global et les charges d’exploitation des rollups ont baissé, leur marge bénéficiaire a, en réalité, fortement progressé. Par exemple, si la production d’un produit coûte 80 $ pour un prix de vente de 100 $, la marge est de 20 $. Si le coût tombe à 50 $, la marge grimpe à 50 $ — soit +150 %. Ainsi, même sans hausse du revenu unitaire (voire avec une baisse si l’économie est répercutée sur les clients), la rentabilité brute par unité s’accroît fortement.

En gestion, la marge correspond à l’écart entre le coût de revient d’un service et son prix de vente. Pour les couches 2, le « produit » est la prestation de traitement transactionnel, et les charges comprennent la publication des données et preuves sur Ethereum. La baisse radicale de ces charges avec Dencun a permis aux rollups de proposer des frais plus bas aux utilisateurs, de réduire leur revenu global, mais d’augmenter sensiblement leur rentabilité et la viabilité de leur modèle.

La mise à niveau Dencun : un pilier pour l’écosystème Ethereum ?

Les évolutions introduites par Cancun-Deneb apportent une réponse globale aux défis de scalabilité, d’efficacité et de sécurité, avec un accent particulier sur la réduction des frais et la montée en puissance du réseau. Au final, la mise à niveau a renforcé plusieurs aspects de l’écosystème Ethereum et jeté les bases de la future feuille de route — notamment centrée sur les rollups.

Cependant, cette évolution a aussi entraîné une redistribution de la valeur au sein d’Ethereum, les frais et utilisateurs se reportant davantage sur les solutions de couche 2 que sur la couche de base. Cette dynamique accroît l’attractivité et la rentabilité des couches 2, mais peut réduire le budget de sécurité d’Ethereum, car moins de frais sont brûlés ou reversés aux validateurs de la base. Il s’agit d’un arbitrage où la montée en puissance des couches 2 s’accompagne d’une évolution de l’économie de la couche de base.

Difficile de nier que Dencun conforte Ethereum dans son rôle de leader de l’innovation blockchain et de socle pour les applications décentralisées : l’implémentation réussie du proto-danksharding démontre la maturité technique du projet et sa capacité à surmonter les obstacles de scalabilité. Cependant, à long terme, la montée en puissance des solutions de couche 2 pourrait remodeler le rapport entre la couche de base et les solutions de scalabilité, faisant de la couche principale avant tout une infrastructure de règlement et de disponibilité des données, plutôt qu’une plateforme applicative directe.

FAQ

Qu’est-ce que la mise à niveau Cancun-Deneb ? Pourquoi Ethereum en a-t-il besoin ?

Cancun-Deneb est une double évolution du réseau Ethereum, destinée à accroître la scalabilité et la robustesse du consensus. Cancun optimise la couche d’exécution et réduit les frais de transaction, tandis que Deneb améliore la couche de consensus. Ensemble, elles augmentent le débit et l’efficacité du réseau.

Quelles sont les principales avancées et nouveautés de la mise à niveau Cancun-Deneb ?

La mise à niveau Cancun-Deneb a introduit l’EIP-4844 et les transactions blob de shard, réduisant de plus de 10 fois les frais des transactions de couche 2. Elle a renforcé la scalabilité et la disponibilité des données, permettant un débit plus élevé et des coûts réduits pour utilisateurs et applications.

Comment l’EIP-4844 (Proto-Danksharding) réduit-il les frais de gas dans la mise à niveau Cancun-Deneb ?

L’EIP-4844 réduit les frais de gas grâce aux transactions blob, plus économiques et inaccessibles à l’EVM. Il met en place un marché de frais multidimensionnel (EIP-1559) et élargit la bande passante à 1 Mo par slot, limitant la congestion réseau et abaissant les frais pour les rollups de couche 2.

Quel impact cette mise à niveau a-t-elle sur les solutions de scalabilité de couche 2 d’Ethereum ?

Cancun-Deneb introduit le Proto-Danksharding (EIP-4844), qui réduit drastiquement les coûts de disponibilité des données pour les couches 2. Les frais sur les rollups comme Arbitrum et Optimism baissent fortement, rendant ces solutions plus attractives et compétitives.

Quand la mise à niveau Cancun-Deneb a-t-elle été lancée ? Que doivent faire les utilisateurs ordinaires ?

La mise à niveau Cancun-Deneb est effective depuis le 13 mars 2024. Aucun geste particulier n’est requis : il suffit de s’assurer que votre wallet et vos applications sont bien à jour.

Quelle différence entre Cancun-Deneb et la mise à niveau Shapella ?

Cancun-Deneb cible la scalabilité de la couche 2, avec une accélération de la vitesse des transactions (x10 à x100) et une réduction des frais. Shapella était axée sur le staking et l’amélioration de la stabilité réseau. Cancun privilégie l’efficacité transactionnelle, Shapella l’optimisation des performances réseau.

Qu’est-ce qui change pour la vitesse et le coût des transactions Ethereum après la mise à niveau ?

La mise à niveau Cancun-Deneb accélère nettement les transactions et réduit substantiellement les frais de gas, rendant les opérations sur Ethereum plus accessibles et économiques pour tous.