Ethereum prévoit d'être 99% plus économique

La crypto-monnaie suivra bientôt un régime énergétique pour rivaliser avec des chaînes de blocs plus efficaces

Au milieu du battage médiatique entourant Bitcoin, son "frère cadet" Ethereum s'est estompé dans l'ombre. Mais un projet d'une capitalisation boursière d'environ 10 milliards de dollars peut difficilement être considéré comme discret. Et la consommation d'énergie de cette crypto-monnaie est également impressionnante.

Par rapport à l'exploitation minière Bitcoin, l'extraction d'éther consomme un quart à la moitié moins de ressources énergétiques. Mais cet avantage ne nie pas le fait que pendant la majeure partie de 2018 Ethereum a consommé presque autant d' électricité que toute l'Islande. L'énergie nécessaire pour effectuer une transaction normale à Ethereum est comparable à la quantité d'électricité que la famille américaine moyenne «brûle» par jour.

«Même si nous ne tenons pas compte des problèmes d'excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et de la pollution de l'environnement, nous parlons toujours de dépenser une énorme quantité de ressources . Les vrais consommateurs - les personnes qui ont besoin d'électricité - peuvent ainsi recevoir moins », explique Vitalik Buterin , un programmeur canado-russe de 24 ans qui a inventé Ethereum à 18 ans.

En 2019, Buterin prévoit de s'attaquer sérieusement au problème des pertes d'énergie. La Fondation Ethereum , qu'il a cofondée, et une partie impressionnante de la communauté cryptographique sont sur le point de se lancer dans une refonte approfondie et longuement discutée du code Ethereum. Et, si les calculs des développeurs sont corrects, d'ici la fin de 2019, les transactions deviendront 99% plus économiques.


Une tentative de reconstruction d'Ethereum deviendra "l'un des spectacles technologiques les plus excitants" de l'année. C'est ce que dit Zaki Manyan, consultant pour la startup de crypto-monnaie Cosmos. Selon lui, les spécificités du processus de développement d'Ethereum nécessiteront le travail conjoint, organisé et ouvert de nombreux programmeurs et organisations. Ils devront se mettre d'accord sur un cahier des charges, inventer les technologies nécessaires et les combiner en un tout, pour que la plateforme fonctionne d'une manière nouvelle. «Aujourd'hui, c'est le projet de technologie ouverte le plus ambitieux que la communauté ait jamais entrepris», déclare Manyan.

Comme Bitcoin, le réseau de blockchain Ethereum est basé sur un registre de transactions numériques, qui est surveillé par l'ensemble de la communauté des utilisateurs. Cependant, Buterin a conçu Ethereum non seulement comme une base, gérée sans l'intervention d'une autorité centrale. Selon sa vision, Ethereum devrait devenir un ordinateur mondial, décentralisé, accessible à tous et, en fait, complètement protégé contre les temps d'arrêt, la censure et la fraude.

Le grand potentiel de la blockchain Ethereum est dû à sa capacité à stocker des données, à prendre en charge des solutions et à automatiser la distribution de la valeur. Il fait face à de telles tâches à l'aide de contrats intelligents - des programmes écrits par des utilisateurs ou des développeurs dans un langage spécial créé spécifiquement à ces fins. Les contrats intelligents ont un potentiel commercial évident. Cependant, les principaux espoirs sont que les développeurs pourront les utiliser pour créer des applications qui transformeront finalement Ethereum en une plate-forme puissante pour le cloud computing.

Mais la réalité est encore différente de cette grande vision. Plusieurs projets d'une capitalisation de plusieurs millions de dollars fonctionnent déjà sur la plateforme, mais même Buterin admet qu'Ethereum consomme incomparablement plus d'électricité qu'elle n'en profite à la société.

Tous les ennuis de l'exploitation minière. Comme dans de nombreuses autres crypto-monnaies, le processus d'exploration de données dans Ethereum est associé à l'algorithme de calcul Proof-of-work (PoW). Dans le cadre du PoW, tous les participants cherchent à confirmer de nouvelles transactions et à les ajouter au registre mondial distribué. Le gagnant prend toutes les unités de crypto-monnaie émises au cours du processus. Et plus l'utilisateur a de puissance de calcul à sa disposition, plus ses chances de réaliser un profit sont élevées.

Le dispositif d'extraction PoW lui-même l'oblige à consommer beaucoup de ressources. Il est conçu pour protéger la blockchain d'essayer de prendre le contrôle du réseau. Ainsi, si le système informatique du mineur Bitcoin concentre plus de 51% de la puissance de traitement de l'ensemble du réseau, le mineur sera en mesure de remplacer les informations dans les transactions longues. Et les utilisateurs de Bitcoin n'auront nulle part vers qui se tourner pour obtenir de l'aide, car les mineurs mènent leurs activités de manière anonyme.

En théorie, PoW maintient la distribution de l'exploitation minière. Cependant, dans la pratique, le développement de circuits intégrés spécialisés (ASIC) pour l'exploitation minière, produits par un groupe d'usines chinoises, a permis de concentrer la gestion de nombreuses crypto-monnaies entre les mains de plusieurs acteurs.

Dans la lutte contre la concentration de la puissance minière, Ethereum a pris un peu plus loin. L'air utilise une variante de l'algorithme PoW qui consomme intensivement de la RAM, ce qui rend l'utilisation de l'ASIC inefficace.

Mais même une telle innovation n'a pas arrêté la croissance explosive de la puissance de calcul destinée à la production d'éther. Le montant des ressources allouées à cette tâche a augmenté de 25 fois en 2017. Après que le prix du jeton est passé de 8 $ à 862 $, les sociétés minières ont commencé à ouvrir des centres de données, entièrement équipés de processeurs graphiques, qui sont excellents pour l'extraction d'éther.

La demande accrue d'électricité a provoqué le mécontentement des écologistes. Les services publics et les résidents de certaines régions croient que l'exploitation minière crée des risques financiers et des coûts importants pour les occasions non utilisées. À leur avis, les mineurs de crypto-monnaie consomment toute l'électricité bon marché, tout en créant très peu d'emplois. Les tentatives pour satisfaire la demande des mineurs entraîneront une amélioration de l'équipement, ce qui ne sera pas nécessaire si les prix des crypto-monnaies baissent et que l'activité minière cesse.

La dynamique récente du marché confirme les préoccupations des services publics. Il y a un an, le coût de l'éther a atteint 1385 $, et après une baisse régulière a commencé. En novembre 2018, le prix est tombé en dessous de 120 $, ce qui est suffisant pour rendre l'exploitation minière non rentable. Selon les prévisions de Digiconomist, un site créé par l'un des spécialistes de la chaîne de blocs PwC, les mineurs d'Ethereum réduiront leur consommation d'électricité de plus de moitié dans un avenir proche.

Sans surprise, certains services publics comme Montréal-Hydro-Québec augmentent les tarifs d'électricité des mineurs. Une telle opposition de la part des sociétés énergétiques pourrait compromettre davantage la sécurité des crypto-monnaies PoW. L'accès limité à l'électricité et la hausse des prix rendront le processus d'entrée de l'exploitation minière moins attrayant pour les nouveaux joueurs, et les joueurs actuels concentreront encore plus de pouvoir entre leurs mains, et par conséquent le risque de collusion et de fraude augmentera.

Pour Buterin, la réduction de la consommation d'énergie faisait partie du plan depuis le tout début de l'éther. De nombreux partisans d'Ethereum sont également d'accord avec cette mesure. «La plupart de la communauté Ethereum pense que PoW consomme trop de ressources. C'est un problème prioritaire pour moi », a déclaré Paul Honer, l'un des fondateurs de la société australienne de cybersécurité et de développement de chaînes de blocs Sigma Prime et un développeur soutenant Ethereum.

Ethereum prévoit de remplacer l'algorithme PoW par la preuve de participation (PoS), un mécanisme de consensus distribué alternatif qui a été mis en pratique pour la première fois dans la crypto-monnaie Peercoin lancée en 2012. Au lieu de courir pour la suprématie entre des millions de processeurs traitant simultanément la même transaction, PoS choisit au hasard l'un d'entre eux pour résoudre le problème.

Dans PoS, les participants sont appelés validateurs, pas mineurs. La clé de ce schéma est que les validateurs doivent être honnêtes. Le participant doit prouver qu'il a quelque chose à perdre. Autrement dit, il fournit une certaine quantité d'éther en garantie. Et plus il est prêt à allouer pour participer au processus, plus il a de chances de valider les transactions. Parallèlement à la croissance des garanties, l'effet moral de leur perte en cas de tentatives de fraude augmente.

Selon Buterin, le passage au PoS réduira la consommation d'électricité de plus d'une centaine de fois. «Le travail PoW est cette composante qui consomme une part importante de l'électricité. Les transactions de blockchain en soi ne nécessitent pas beaucoup de puissance de calcul, ne représentant essentiellement que l'opération de confirmation des signatures numériques. Et nous ne parlons pas de matrices 3D lourdes ou d'apprentissage automatique sur des gigaoctets de données », explique Buterin.

La réduction de la puissance de calcul et de la consommation d'électricité n'est pas seulement une étape vers le développement d'une société environnementale. Il y a également un avantage financier, car la mesure prise entraînera une diminution du taux de production de nouvel éther et une augmentation de sa valeur. «Les validateurs PoS ne consomment pas beaucoup d'électricité, et nous n'avons donc pas à les récompenser en de telles quantités», explique Darren Langley, développeur senior de blockchain à la société australienne Rocket Pool, qui crée une application qui collecte des pools de garanties qui paient à leurs membres un pourcentage de le volume total de crypto-monnaie extrait.

Le passage au PoS peut également améliorer la sécurité de la plateforme. Le mécanisme PoS suppose que l'emplacement du compte de chaque validateur est connu et que le compte peut être détruit en cas de violation des règles. Vlad Zamfir , le développeur en chef de PoS à la Fondation Ethereum, compare cela à une situation dans laquelle la communauté bitcoin pourrait incendier des centres de données de mineurs qui ont abusé de leurs capacités.

Les avantages du PoS ont convaincu la communauté Ethereum d'y revenir en 2015, et des dirigeants comme Buterin ont suggéré qu'ils pourraient faire la transition d'ici un à deux ans. Pour montrer la gravité des intentions, les principaux développeurs de la plateforme ont reprogrammé le code PoW pour une augmentation exponentielle de la complexité de l'exploitation minière. Cette mesure, également connue sous le nom de «bombe de complexité», a ralenti la création de nouveaux blocs de transactions fin 2016 et devrait vraisemblablement arrêter de force l'extraction d'éther plusieurs années plus tard.

Cette bombe, cependant, fonctionnait plus comme un réveil avec un bouton d'arrêt. En octobre 2017, alors que le temps consacré à l'exploitation minière a presque doublé, l'équipe Ethereum a remis le compteur à zéro, reportant le jugement dernier de PoW de 12 mois. Et, très probablement, ils devront refaire quelque chose de similaire dans un avenir proche.

Ce n'est pas que l'équipe Ethereum tire le caoutchouc. Selon Buterin, les développeurs de plates-formes ont en théorie déjà surmonté la plupart des problèmes associés à la transition vers PoS, mais le processus de transformation des solutions théoriques en logiciels efficaces avance plus lentement que prévu.

L'espoir de changement en 2019 est alimenté par une décision que les dirigeants d'Ethereum ont approuvée en juin 2018. Auparavant, ils allaient intégrer PoS dans la blockchain Ethereum existante. En juin, ils ont abandonné cette idée et envisagent de commencer la transition vers une nouvelle blockchain qui ne fonctionne que sur PoS.

L'introduction de cette solution «à deux chaînes», baptisée Ethereum 2.0, est particulièrement importante pour les programmeurs Ethereum, car continuer à travailler avec la blockchain d'origine les obligerait à décrire la logique PoS à l'aide d'un ensemble sophistiqué de contrats intelligents. Honer, développeur principal de l'initiative client Lighthouse Ethereum 2.0, considère le langage de contrat intelligent comme un outil assez difficile pour écrire des conceptions complexes. «Les contrats intelligents sont un environnement informatique limité. Cela ne vous permet pas de faire des choses complexes », explique le développeur.

Quelques mois après la décision de passer à Ethereum 2.0, sa spécification PoS a été largement définie. Une dizaine d'équipes travaillent déjà sur de nouveaux logiciels utilisant différents langages de programmation. Le groupe Honer de Sigma Prime, par exemple, développe le client Ethereum 2.0 sur Rust. Ils s'attendent à ce que cette application et d'autres fonctionnent sur le réseau bêta PoS ou testent les réseaux au début de 2019.

Buterin affirme que les réseaux de tests publics aideront également à lancer une autre solution innovante Ethereum 2.0 - des chaînes multi-chaînes pour améliorer le débit des transactions. Et cela peut arriver d'ici la fin de 2019. Mais il émet néanmoins une réserve quant à la possibilité de l'apparition d'une «imprévisibilité» qui pourrait retarder les délais de mise en œuvre.

Compte tenu de la capitalisation de plusieurs milliards de dollars du réseau Ethereum, il y a quelque chose à perdre en cas de lancement instable ou de problème de sécurité. Pour participer aux travaux de la nouvelle chaîne PoS, les détenteurs d'éther devront créer un contrat intelligent dans la blockchain Ethereum d'origine, qui transférera irrévocablement la crypto-monnaie vers la nouvelle blockchain. Toute omission pourrait mettre en péril l'ensemble de l'écosystème des projets utilisant les contrats intelligents Ethereum.

La plateforme a quelque chose à perdre en cas de nouveaux retards. Un certain nombre de projets tels que Cardano , Dfinity , EOS , Cosmos , dotés de ressources financières et autres, travaillent à la création de leurs propres blockchains PoS. Comme Ethereum, ils s'efforcent de prouver qu'une haute sécurité et une efficacité énergétique peuvent bien fonctionner ensemble sur la même plate-forme.

Le premier projet, qui pourra réaliser le potentiel du concept des applications blockchain, est susceptible de devenir la plateforme cloud du futur. Et ses rivaux attendent l'oubli. «Cet environnement est intrinsèquement très compétitif», explique Manyan. "Une seule des plates-formes survivra."