Qu'est-ce que l'EIP-4488 ?

Le problème des frais de gas élevés sur Ethereum

Les frais de gas élevés constituent un défi récurrent pour le réseau Ethereum depuis plusieurs années, poussant au développement de diverses solutions. Ces améliorations proposées vont des solutions de mise à l’échelle de Layer 2 à des changements plus fondamentaux de l’architecture du réseau.

Une proposition majeure pour répondre à ce problème est EIP-4488, une mise à niveau visant à réduire les frais de gas grâce à plusieurs mécanismes innovants. Ce guide complet présente ce qu’est EIP-4488, son fonctionnement et son impact potentiel sur l’écosystème Ethereum.

Ethereum et les difficultés liées aux frais de gas

Le gas est le coût nécessaire à l’exécution des transactions et de toute opération sur le réseau Ethereum. La quantité de gas requise varie selon le type de transaction et sa complexité. Par exemple, un simple transfert d’ETH nécessite moins de gas qu’un transfert de tokens ERC ou qu’un échange sur une plateforme décentralisée (DEX) native à Ethereum.

Chaque bloc du réseau Ethereum dispose d’une limite de gas prédéfinie, qui restreint la quantité totale de travail computationnel pouvant être incluse dans un bloc. Si un bloc dépasse cette limite, il devient invalide et ne peut être ajouté à la blockchain. Cette limite peut évoluer en fonction des conditions réseau et des ajustements du protocole.

Les mineurs (ou validateurs en preuve d’enjeu) sélectionnent en priorité les transactions proposant les frais de gas les plus élevés. Les frais de gas jouent ainsi le rôle d’enchères pour l’espace limité au sein d’un bloc. Lorsque de nombreux utilisateurs rivalisent pour cet espace en soumettant simultanément leurs transactions, cette concurrence fait mécaniquement augmenter les frais, ce qui limite l’accessibilité au réseau.

Quelles sont les causes des frais de gas élevés sur Ethereum ?

Les frais de gas ne dépendent pas de la taille de la transaction ni du montant transféré. Ils sont principalement liés à la congestion du réseau, c’est-à-dire au nombre de transactions soumises simultanément. En période de forte activité, les utilisateurs peuvent être amenés à payer des centaines de dollars de frais de gas pour que leur transaction soit traitée rapidement. Cette limite de scalabilité est l’un des grands défis du réseau Ethereum en preuve de travail, qui ne peut traiter qu’environ 30 transactions par seconde.

En période de forte utilisation, les utilisateurs doivent payer des frais de gas nettement plus élevés pour garantir la priorité de traitement de leurs transactions. Si un utilisateur propose des frais insuffisants, la transaction peut échouer. Dans ce cas, elle ne sera pas exécutée, mais l’utilisateur sera tout de même débité du gas tenté, occasionnant une perte sans résultat.

Durant l’histoire d’Ethereum, le réseau a subi de nombreux épisodes où le volume des transactions dépassait sa capacité, entraînant une envolée spectaculaire des frais. L’un des premiers exemples de congestion est survenu lors du phénomène CryptoKitties en 2017, lorsque ce jeu NFT très populaire a ralenti le réseau. De même, la forte vague d’engouement pour les NFT en 2021 a attiré un grand nombre de nouveaux utilisateurs sur Ethereum, ce qui a fait grimper les frais de gas à des niveaux prohibitifs pour l’utilisateur moyen.

Qu’est-ce que l’EIP-4488 ?

L’EIP-4488 est une proposition d’amélioration d’Ethereum officiellement intitulée « Réduction du coût en gas du calldata des transactions avec limite totale de calldata ». Elle a été introduite en novembre 2021 par Vitalik Buterin et Ansgar Dietrichs, avec pour objectif de réduire les frais de transaction des solutions de rollup Ethereum telles qu’Optimism, Arbitrum ou zkSync.

Dans cette proposition, Buterin et Dietrichs ont présenté une stratégie visant à réduire le prix du gas sans compromettre la sécurité ou la décentralisation du réseau, tout en s’inscrivant dans la feuille de route générale d’Ethereum vers Ethereum 2.0.

Les principaux concepts et mécanismes de la proposition EIP-4488 sont :

• Traitement par lots des transactions de rollup Layer 2 : la proposition suggère de regrouper les transactions des utilisateurs des rollups Layer 2 et de les publier en bloc sur la chaîne principale via le « calldata ». En réduisant le coût de publication du calldata sur la mainnet, cette méthode permettrait de diminuer sensiblement les frais de gas pour les utilisateurs finaux.

• Mutualisation des coûts de gas sur plusieurs transactions : Les premières applications des rollups ont déjà montré l’efficacité de cette méthode, avec des frais réduits de 3 à 8 fois comparé à la couche 1. Les ZK-rollups réalisent même des coûts 40 à 100 fois inférieurs à l’exécution sur la couche de base. Buterin estimait qu’une augmentation de l’espace de données disponible pourrait « diminuer encore les coûts de rollup d’un facteur 5 ».

• Les rollups comme solution principale de mise à l’échelle : la proposition met en avant les rollups comme solution optimale pour la scalabilité d’Ethereum à court, moyen et long terme, et les positionne comme un pilier central de la stratégie d’évolution du réseau.

Le maintien de blocs de petite taille est essentiel pour la décentralisation, car cela permet à chacun de gérer un nœud sans matériel onéreux. À ce jour, la taille des blocs Ethereum reste contenue, et des mises à niveau comme EIP-4488 visent à éviter toute augmentation significative des coûts de maintenance des nœuds.

Il convient de noter que l’EIP-4488 ne réduit pas directement les besoins en données de la couche 1. Il accroît l’efficacité des rollups, qui équilibrent les coûts d’exécution tout en maintenant une capacité maximale similaire pour le réseau.

Impact de l’EIP-4488 sur le réseau

L’EIP-4488 a précédé l’EIP-4844, offrant une approche plus simple et immédiate pour traiter la question des frais élevés de transaction. La proposition introduit deux modifications techniques majeures :

• Réduction du coût en gas du calldata : le coût en gas par octet de calldata passerait de 16 à 3 gas, soit une baisse d’environ 81 % sur ce poste spécifique.

• Mise en place de limites strictes : la proposition instaure une limite de 1 Mo par bloc et de 300 octets par transaction (avec un maximum total de 1,4 Mo), afin de limiter les risques de sécurité et d’éviter les abus sur le réseau.

L’EIP-4488 cible principalement le calldata, c’est-à-dire l’espace en lecture seule par octet où sont stockées les données d’une transaction ou d’un appel de fonction. Ces données sont essentielles aux rollups, car elles contiennent les informations compressées des transactions que les rollups publient sur la couche principale d’Ethereum.

Concrètement, l’EIP-4488 impose une limite au calldata total des transactions — l’espace où sont stockées les données des appels de fonctions externes — avant d’appliquer la réduction du coût en gas du calldata. Ce séquencement vise à prévenir d’éventuelles failles liées à une utilisation sans restriction du calldata.

Le mécanisme de limite stricte est la solution la plus directe pour empêcher que l’augmentation de la charge moyenne ne se traduise par une charge extrême. Sans limite, les coûts des rollups chuteraient, mais la taille moyenne des blocs pourrait atteindre plusieurs centaines de kilo-octets. La limite stricte empêche des situations extrêmes, comme un bloc unique contenant 10 Mo ou plus de données, ce qui mettrait à mal les ressources réseau.

Enjeux liés à l’EIP-4488

Les opérateurs de nœuds verraient leur charge de travail augmenter à cause de l’augmentation de l’espace de données disponible. L’accroissement de la base de données de la blockchain pourrait devenir trop lourd à stocker et à traiter pour la plupart des ordinateurs grand public. Cette question touche à la pérennité de la décentralisation du réseau, car des besoins matériels plus élevés pourraient réduire le nombre de personnes capables de maintenir un nœud complet.

Cependant, ce problème pourrait être résolu par des propositions complémentaires visant à ajuster les exigences de stockage pour les nœuds. Par exemple, la gestion des blocs historiques de plus d’un an pourrait être confiée à des nœuds d’archive ou à des solutions alternatives, allégeant la charge des nœuds classiques.

Comment l’EIP-4488 bénéficiera-t-il aux utilisateurs ?

L’EIP-4488 aurait un effet direct et important pour les utilisateurs finaux, en réduisant notablement le coût des transactions de rollup et les frais de gas sur la couche 2 dans l’écosystème Ethereum.

L’EIP-4488 a été présenté comme une solution temporaire pour répondre à la persistance des frais élevés, en attendant des solutions de scalabilité plus complètes. Les utilisateurs de solutions Layer 2 comme Optimism ou Arbitrum verraient leurs frais de transaction baisser de 3 à 8 fois par rapport à la situation antérieure. Les utilisateurs de zk-rollups pourraient potentiellement payer des frais de gas jusqu’à 40 à 100 fois moins élevés que sur la couche de base d’Ethereum.

Cependant, certains développeurs et membres de la communauté s’inquiètent des conséquences d’une augmentation continue des données de transaction. La mise à jour EIP-4488 entraînerait une augmentation globale de la taille des blocs, posant un défi pour la viabilité à long terme. Si elle est appliquée, la taille de la blockchain Ethereum augmenterait de 0,1 Mo à 0,5 Mo par bloc, soit une croissance environ 5 fois plus rapide que la moyenne historique. Cette croissance accélérée pourrait rendre plus difficile l’exploitation d’un nœud pour de nouveaux opérateurs, en raison de besoins matériels et de stockage accrus.

Autre préoccupation soulevée : l’EIP-4488 pourrait introduire de nouvelles limitations et formes de congestion. Si l’espace de calldata devient très concurrentiel, les utilisateurs pourraient être amenés à payer davantage afin de dépasser les transactions de rollup en compétition pour ce même espace, créant ainsi une nouvelle dynamique pour le marché des frais.

EIP-4488 : une stratégie parmi d’autres pour réduire les frais ETH

L’EIP-4488 a été conçu pour réduire les coûts des transactions des protocoles de rollup sur la blockchain Ethereum, marquant une étape importante dans la feuille de route de mise à l’échelle d’Ethereum. Il s’agit d’une proposition transitoire en attendant la mise en œuvre de solutions plus complètes, en particulier le sharding introduit par la suite via l’EIP-4844 (appelé aussi proto-danksharding).

La communauté Ethereum travaille toujours sur plusieurs axes en parallèle pour relever les défis de scalabilité. Cela inclut les rollups Layer 2, l’amélioration de la disponibilité des données et des mises à niveau fondamentales du protocole. Chacune de ces options vise à rendre Ethereum plus accessible et abordable pour les utilisateurs du monde entier, tout en préservant la sécurité et la décentralisation qui font d’Ethereum la référence des plateformes de smart contracts.

FAQ

Qu’est-ce que l’EIP-4488 ? Quel est son objectif et sa fonction ?

L’EIP-4488 est une proposition pour le réseau Ethereum visant à accroître l’efficacité du traitement des données de la couche 2. Il réduit la charge sur la chaîne principale en traitant les transactions légères via un stockage et une transmission optimisés, ce qui améliore la performance et la scalabilité du réseau.

Comment l’EIP-4488 réduit-il les frais de transaction sur Ethereum ?

L’EIP-4488 réduit les frais de transaction en limitant le volume de données par transaction et en abaissant le coût en gas des appels de données, ce qui aide à prévenir la congestion et les interruptions réseau.

Quelle est la différence entre l’EIP-4488 et l’EIP-4844 ?

L’EIP-4844 s’inscrit dans la feuille de route du sharding d’Ethereum et améliore la scalabilité à long terme, tandis que l’EIP-4488 est une solution temporaire. L’EIP-4844 accélère la mise en œuvre du sharding, alors que l’EIP-4488 sert de mesure transitoire pour traiter les enjeux immédiats.

Quel est le statut de mise en œuvre de l’EIP-4488 ? Quand sera-t-il adopté ?

L’EIP-4488 n’a pas été mis en œuvre. Ethereum s’est orienté vers l’adoption de l’EIP-4844 (Proto-Danksharding), une solution plus durable à long terme, attendue lors d’une prochaine mise à niveau du réseau principal et qui prépare la voie au sharding complet.

Quel est l’impact de l’EIP-4488 sur les solutions de mise à l’échelle Layer 2 ?

L’EIP-4488 simplifie le support Layer 1 pour les solutions de couche 2, en réduisant les risques de frontrunning et de backrunning. Il renforce la scalabilité et l’efficacité opérationnelle des Layer 2 en proposant des mécanismes directs et simplifiés de soumission des données.

Comment l’EIP-4488 améliore-t-il le mécanisme de tarification du calldata ?

L’EIP-4488 réduit le coût en gas du calldata en fixant un tarif uniforme par octet, quel que soit le contenu, et limite le calldata total par bloc pour optimiser les frais de transaction et améliorer l’efficacité du réseau.