The Merge : tout savoir sur l’exceptionnel passage d’Ethereum à Ethereum 2.0

Presque six ans après son lancement, le réseau Ethereum héberge désormais des centaines d’applications décentralisées. Qu’il s’agisse d’applications financières, de jeux ou encore d’outils pour d’autres applications, tout cet écosystème évolue sur le réseau Ethereum. 

La multiplication de ces applications et des utilisateurs pousse le réseau dans ses derniers retranchements et entraine à l’occasion une augmentation dramatique des frais de transactions. Heureusement, des solutions devraient permettre d’augmenter la capacité de traitement d’Ethereum. L’une d’elles est le passage du Proof of Work au Proof of Stake, un évènement qui devrait avoir lieu au premier trimestre de 2021 via un évènement appelé “The Merge”. Revenons ensemble sur cet évènement qui s’annonce historique pour Ethereum. 

Ethereum 1.0 : la version actuelle

Avant toute chose, nous allons revenir ensemble sur ce qu’est Ethereum 1.0 et comment le réseau se décompose pour mieux comprendre comment il effectuera par la suite sa transition vers le Proof of Stake.

Ainsi, en l’état, Ethereum est une blockchain qui peut être décomposée en deux couches : 

• La couche applicative : celle qui permet de réaliser les transactions et fait fonctionner les applications décentralisées, tout en stockant l’état général du réseau, à savoir les soldes de chacune des adresses.
• La couche de consensus : celle qui permet d’assurer que l’ensemble du réseau est sécurisé. Actuellement cette couche est gérée en Proof of Work, mécanisme dans lequel les mineurs mettent à disposition de la puissance de calcul dans le but de vérifier, valider et ajouter les transactions aux nouveaux blocs. 

Jusqu’à présent, bien que la couche applicative ait énormément évolué, la couche de consensus n’a quant à elle que très peu changé. Dès son lancement, les développeurs d’Ethereum ont identifié des limites au Proof of Work, notamment en termes de capacité de traitement de transaction. 

Ainsi, un consensus communautaire a rapidement été atteint quant au fait qu’Ethereum devrait un jour transitionner vers un mode de consensus plus efficient vis-à-vis du traitement des transactions, à savoir le Proof of Stake. 

En pratique, cette transition du Proof of Work au Proof of Stake est souvent désignée comme une mise à jour du réseau Ethereum vers Ethereum 2.0. En comparaison, la version actuelle d’Ethereum tel qu’on le connait est souvent appelée Ethereum 1.0. 

Ethereum 2.0 : le futur du réseau

Comme nous l’avons vu précédemment, la principale motivation derrière Ethereum 2.0 est de permettre au réseau de traiter un plus grand nombre de transactions par seconde. 

Dans les faits, ce nouveau réseau peut également être décomposé en deux couches : applicative et de consensus. À l’inverse d’Ethereum 1.0, dans Ethereum 2.0 le consensus est assuré par un mécanisme appelé Proof of Stake. 

Dans ce modèle, les mineurs sont remplacés par des validateurs. Au lieu de mettre à disposition de la puissance de calcul, ces derniers doivent mettre sous séquestre un collatéral de 32 ETH pour participer au processus de validation. Si l’un de ces validateurs venait à agir de manière malveillante pour le réseau, celui-ci verrait son collatéral lui être confisqué, dans un processus appelé Slashing.

En pratique, depuis le lancement d’Ethereum 2.0, les deux réseaux (1.0 et 2.0) sont deux réseaux et blockchains qui vont cohabiter un temps en parallèle.

État actuel d’Ethereum 2.0 

Le 1er décembre 2020, la beacon chain du réseau Ethereum 2.0 a été lancé après avoir réuni les 16 384 validateurs nécessaires à sa sécurisation.

En pratique, cette beacon chain représente la couche de consensus d’Ethereum 2.0, à savoir le mécanisme de consensus en Proof of Stake. Ainsi, depuis cette date, une nouvelle blockchain évolue en parallèle d’Ethereum 1.0, et implémente le mécanisme de Proof of Stake. 

Cette première étape appelée phase 0, est la première d’une série de 3 étapes qui mèneront au déploiement complet d’Ethereum 2.0 et à la migration de l’écosystème Ethereum vers cette nouvelle version. 

Théoriquement, cette étape devait être suivie de la phase 1 avec l’implémentation des shard chains puis de la phase 2, appelée The Docker qui visait à intégrer l’écosystème d’Ethereum 1.0 dans Ethereum 2.0. Cependant, depuis quelques mois, les développeurs du projet ont décidé de prioriser la fusion d’Ethereum 1.0 et 2.0 au détriment des shard chains, et ainsi intervertir les phases 1 et 2. 

Ainsi, au mois de mars 2021, le cofondateur d’Ethereum Vitalik Buterin a publié une proposition visant à fusionner Ethereum 1.0 et Ethereum 2.0 plus rapidement qu’initialement prévu via un mécanisme appelé “Quick Merge” qui depuis est souvent appelé “The Merge”.

The Merge : le passage au Proof of Stake

Un contexte mouvementé

Au début de l’année 2021, un EIP (Ethereum Improvement Proposal) a beaucoup fait parler de lui au sein de l’écosystème Ethereum. Sans entrer dans les détails, l’EIP 1559 visait à modifier le fonctionnement des frais sur Ethereum, en réduisant la part distribuée aux mineurs et en détruisant une partie des frais de transactions. 

Évidemment, cette modification n’est pas sans conséquences sur le réseau Ethereum et notamment les mineurs. En conséquence, les mineurs devraient voir leur revenu diminuer suite à la mise en place de cet EIP. 

Une situation qui leur a évidemment déplu, et a entrainé un semblant de guerre froide entre développeurs (fervents défenseurs de l’EIP) et mineurs (majoritairement contre). 

La proposition de Vitalik Buterin

C’est dans ce contexte de tension intense entre développeurs et mineurs que Vitalik Buterin a proposé de prioriser le passage au Proof of Stake via The Merge. 

L’objectif de la manœuvre est d’effectuer une transition entre les couches de consensus d’Ethereum 1.0 et Ethereum 2.0. Ainsi, la couche applicative actuelle d’Ethereum 1.0 serait débranchée du consensus en Proof of Work pour être raccordée à la beacon chain d’Ethereum 2.0, à savoir la couche de consensus en Proof of Stake. 

Ainsi, ce ne seront plus les mineurs qui seront chargés de la création des blocs, mais les validateurs de la beacon chain.

Depuis ces annonces les développeurs travaillent activement à tester cet évènement de taille. Ainsi dès le 25 mars, les développeurs à l’origine du client Lighthouse ont été en mesure d’effectuer une transaction sur Ethereum 1.0 qui a été validée sur Ethereum 2.0. 

Évidemment les deux réseaux utilisés étaient des réseaux de tests, et en aucun cas les mainnet d’Ethereum 1.0 ou 2.0. 

Estimation de sortie

Selon les premières estimations, The Merge devrait avoir lieu après le hardfork London, qui devrait se dérouler au cours du mois de juillet 2021. Ainsi, The Merge pourrait arriver avec le hard fork Shanghai initialement prévu pour octobre 2021. 

Cependant, comme le précise le site Ethmerge, la fusion d’Ethereum 1.0 et 2.0 est un processus fastidieux qu’il ne faut pas prendre à la légère et encore moins précipiter. Ainsi, certaines estimations pointent quant à elle sur un déploiement de The Merge au premier trimestre de 2022. 

Le principal risque de la fusion

Évidement, la transition du Proof of Work au Proof of Stake n’est pas sans risque. Celle-ci laissera sans recours des milliers de mineurs ayant investi dans des machines de minage et qui ne seront plus en capacité de les utiliser sur Ethereum. 

Ainsi, ces derniers pourraient faire le choix de continuer à miner l’ancienne chaine, créant de ce fait un fork. Une situation qui pourrait s’avérer catastrophique comme l’a expliqué Jeff Lau sur Twitter : 

“Si un fork comme celui d’Ethereum Classic se produit, cela pourrait être catastrophique pour Ethereum en divisant la liquidité des protocoles DeFi, NFT et toutes les autres applications entre les deux chaines.”

Cependant, comme ce dernier le rappelle, les développeurs ont mis au point le processus de bombe de difficulté, qui vise à augmenter graduellement la difficulté de minage sur le réseau, ce qui a pour effet de baisser la rentabilité à long terme – même si cette dernière est régulièrement repoussée par les développeurs. Cette dernière pourrait dissuader les mineurs de tenter un fork aventureux.

Reste maintenant à suivre l’évolution des différents testnets qui seront lancés pour éprouver The Merge, en attendant plus d’informations officielles quant à la date de lancement. Espérons également que les mineurs n’interfèreront pas dans la mise à jour en créant un fork.