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DeFi testant les limites de transaction d'Ethereum, ces solutions offrent un espoir d'évolutivité

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DeFi testant les limites de transaction d'Ethereum, ces solutions offrent un espoir d'évolutivité

Points clés à retenir

  • L'activité en chaîne sur Ethereum augmente à mesure que la popularité de DeFi augmente
  • Ethereum est lent, et il est peu probable que cela change bientôt
  • Des solutions hors chaîne sont mises en œuvre pour augmenter l'évolutivité d'Ethereum

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L'activité en chaîne sur le réseau Ethereum a augmenté en 2020 pour atteindre les niveaux précédemment observés lors de la course haussière 2017-2018. Les données suggèrent que cela est probablement dû à l'expansion rapide du secteur DeFi.

Bien que la croissance de l'activité en chaîne soit bénéfique pour Ethereum, son faible débit peut entraîner des frais de transaction élevés en cas de forte charge du réseau. Les transactions coûteuses, à leur tour, sont prohibitives pour l'utilisation de DeFi.

Etherum 2.0 pourrait résoudre de nombreux problèmes d'évolutivité actuels du réseau, mais il est peu probable que cela se produise à tout moment bientôt. En attendant, plusieurs solutions d’évolutivité sont déjà disponibles pour répondre à l’activité croissante du réseau.

Le nombre d'adresses actives quotidiennes et de transactions quotidiennes a connu une croissance régulière en 2020, ce qui suggère que de plus en plus de personnes utilisent le réseau. Surtout, les gens se déplacent principalement autour des jetons ERC-20, tandis que le nombre de transactions quotidiennes ETH est resté autour de 2 millions sur plusieurs mois.

Adresses actives quotidiennes vs transactions quotidiennes sur Ethereum par Coinmetrics
Adresses actives quotidiennes (ligne violette droite) vs transactions quotidiennes (ligne violette pointillée) sur Ethereum. La source: CoinMetrics
Volume quotidien ETH transféré sur Ethereum par Dune Analytics
Volume quotidien d'ETH transféré sur Ethereum (bleu) et valeur en USD (vert). La source: Analyse des dunes

La plupart des plates-formes avec le plus grand nombre de transactions, comme l'échange de 1 pouce, Synthetix et Matcha, appartiennent toutes au secteur DeFi, ce qui indique que le mouvement de la finance décentralisée est responsable de la montée en flèche de l'activité en chaîne.

Utilisateurs DeFi au fil du temps sur Ethereum par Dune Analytics
Les utilisateurs DeFi font des heures supplémentaires sur Ethereum. Analyse des dunes
Top 10 des plates-formes par transactions sur Ethereum par DappRadar
Les 10 meilleures plateformes en nombre de transactions sur la période de 7 jours sur Ethereum. La source: DappRadar

À mesure que l'activité sur la chaîne augmente, le réseau devient congestionné. En conséquence, les transactions deviennent plus coûteuses.

Les mineurs remplissent des blocs avec des transactions d'un pool de transactions. Si le pool reçoit des transactions trop rapidement, les utilisateurs doivent payer des frais plus élevés pour pousser leurs transactions au premier plan de la file d'attente. Si les frais sont trop bas, une transaction peut rester longtemps dans le pool. Ce retard peut être désastreux pour les commerçants à la recherche de rendements toujours changeants et lucratifs.

Frais de gaz médians en gwei par Dune Analytics
Prix ​​médian du gaz en gwei par semaine. La source: Analyse des dunes
Coût de transfert (USD) vs coût de transfert (ETH) par Dune Analytics
Coût de transaction en ETH (bleu) et USD (vert) sur Ethereum. La source: Analyse des dunes

Le pool des transactions en attente peut être rempli rapidement, étant donné le faible débit du réseau de 14 transactions par seconde (TPS). À mesure que la file d'attente se développe, la prime pour pousser une transaction au premier plan augmente également. En conséquence, le réseau devient inefficace et coûteux sous une charge importante. Des exemples de cette dynamique incluent Crypto chatons et FCoin, qui ont causé une congestion considérable dans le passé.

Pour résoudre ce goulot d'étranglement, les développeurs de la communauté Ethereum s'efforcent de faire passer le réseau d'un Proof-of-Work (PoW) à un algorithme de consensus Proof-of-Participation (PoS). Un algorithme PoS offrirait aux utilisateurs une expérience Ethereum moins chère et plus efficace.

Malheureusement, la transition vers Ethereum 2.0 a été retardé maintes et maintes fois. Et sans ces mises à niveau, le boom DeFi pourrait être plafonné en raison de la faible barrière TPS et, par conséquent, des coûts de transaction élevés.

La principale raison du retard du déploiement d'Ethereum 2.0 est le risque. Avec autant de valeur et d'activité sur la chaîne, les enjeux sont importants pour bien faire les choses. Ainsi, pour aider à répondre aux goulots d'étranglement actuels, les développeurs ont lancé une initiative «Ethereum 1.x», qui se concentre sur l'amélioration du réseau existant tout en construisant Ethereum 2.0 en parallèle.

Plusieurs équipes travaillent sur divers projets liés à Ethereum 1.x les propositions. La liste comprend Proposition d'amélioration d'Ethereum EIP-1108, EIP-1844, EIP-2028, et EIP-2200.

Les améliorations mentionnées ci-dessus ont permis de réduire les frais de transaction en chaîne et ont créé des avantages pour la mise en œuvre de solutions hors chaîne.

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Le moyen le plus judicieux de faire évoluer Ethereum de manière significative avant que la version 2.0 ne devienne fonctionnelle consiste à déplacer certaines transactions hors de la chaîne. Bien que les réseaux de couche 2, comme Lightning Network sur Bitcoin, ne bénéficient pas du même niveau de sécurité que la couche sous-jacente, ils sont relativement sûrs et pratiques.

Les développeurs d'Ethereum expérimentent depuis un certain temps des configurations hors chaîne. Un cas d'utilisation pour les transactions hors chaîne comprend État et canaux de paiement. Celles-ci permettent à plusieurs utilisateurs de verrouiller ETH sur la couche 1 et d'effectuer ou de changer d'état sur la couche 2 rapidement et sans encombrer le réseau.

le Plasma Le réseau, par exemple, ressemble aux canaux d'état et de paiement, sauf que la chaîne de couche 2 sert les utilisateurs en général.

L'inconvénient majeur des chaînes d'État et du plasma est qu'ils ne supportent pas fortement les contrats intelligents, ce qui limite leur utilisation. Une autre alternative populaire est les rollups optimistes, qui peuvent fournir une augmentation substantielle de 1 000 TPS avec support smart-contract.

Les rollups optimistes offrent une configuration similaire à PoS. Il existe des agrégateurs hors chaîne agissant comme des validateurs (nœuds).

Toutes les transactions qui se produisent sur la couche 2, y compris les interactions de contrat intelligent, sont périodiquement résumées par des nœuds avec des enjeux et soumises à la couche 1. Ces soumissions sont vérifiables par n'importe qui, donc les nœuds risquent de perdre leurs enjeux s'ils agissent de manière malveillante.

Une autre façon de déconnecter le calcul de la chaîne consiste à utiliser preuves à connaissance nulle (ZK). Les preuves ZK permettent à une partie effectuant des calculs de prouver qu'elle les a réellement effectués sans révéler comment. Au lieu de fournir l'historique complet des opérations, les preuves ZK créent des preuves mathématiques de cette histoire. Ces preuves sont beaucoup plus petites et offrent donc une utilisation plus efficace de l'espace de la blockchain tout en préservant l'intégrité des données.

Une telle approche est utile pour des configurations telles que les échanges décentralisés (DEX). Ces plateformes de trading peuvent déplacer le traitement des commandes hors chaîne pour préserver la bande passante du réseau Ethereum et rendre les DEX confortables à utiliser.

Les canaux d’état, le plasma, le cumul optimiste et les preuves ZK sont les éléments constitutifs de l’évolutivité d’Ethereum.

Ethereum a incontestablement la plus grande communauté de développeurs dans l'espace blockchain. Les développeurs viennent en raison de la grande base d'utilisateurs, ils doivent donc surmonter les limitations de la plate-forme pour fournir des services dans le cadre de la restriction TPS actuelle.

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Réseau Raiden, Réseau Perun, Chaînes d'État, Réseau Celer, Machinomie, Fête foraine, et Réseau de liquidité construisent tous des canaux étatiques Ethereum. Le créneau des chaînes d'État est plutôt restreint et peu populaire. Par exemple, Raiden Network faisait autrefois la une des journaux, mais occupe désormais le rang 300-400 sur CoinMarketCap.

Le plasma est plus populaire, étant donné que certains des 100 meilleurs CoinMarketCap projets comme Réseau Matic et Réseau OMG l'utilisent. Surtout, Matic utilise une version modifiée de Plasma avec des chaînes latérales basées sur PoS, ce qui lui permet d'héberger des dApps. Une telle solution a une valeur potentielle pour les projets DeFi.

Les rollups optimistes ont probablement reçu le plus d'attention des projets DeFi. L'implémentation pilote, Unipig, a été construite conjointement par Plasma Group et Uniswap Exchange, l'un des meilleurs Ethereum DeFi dApps.

Après le lancement d'Unipig, Synthetix a exploité les rollups optimistes. L'échange est célèbre pour la tokenisation des instruments financiers traditionnels comme les matières premières et le Forex et les rendre disponibles pour le trading contre les crypto-monnaies. Synthetix a fait une démonstration d'une implémentation optimiste du rollup, qui a montré sous-seconde les délais de confirmation des transactions, mettant l'expérience utilisateur au même niveau que les joueurs centralisés comme Binance.

Des preuves ZK sous la forme de ZK-STARKS ont également été récemment adoptées par les projets DeFi. ZK-STARKS sont développés par StarkWare, qui a reçu 4 M $ avec des primes basées sur les performances 6K ETH de la Fondation Ethereum.

ZK-STARKS active les preuves ZK dans des configurations sans confiance. DeversiFi, un échange décentralisé anciennement connu sous le nom d'Ethfinex, est devenu le premier DEX à implémenter ZK-STARKS. La plateforme peut désormais atteindre plus de 9 000 TPS.

Outre les solutions d'évolutivité, il existe également Chi Gastoken introduit par 1 pouce, un agrégateur DEX très populaire. Le jeton permet aux utilisateurs d'acheter et de stocker du gaz lorsque les prix sont bas. L'inconvénient majeur est que si le réseau est continuellement congestionné, les Gastokens frappés plus tôt s'épuisent et il n'y a aucune possibilité de frapper les nouveaux jetons car le gaz coûte cher. Par conséquent, cette solution ne fonctionne pas toujours comme prévu.

Bien qu'il soit peu probable qu'Ethereum passe bientôt à un réseau PoS entièrement fonctionnel, DeFi et d'autres dApps sont loin d'être condamnés. Les solutions de contournement de l'évolutivité de la couche 2 ont une valeur pratique étant donné leur adoption par les projets DeFi populaires. L'espace de la blockchain est encore petit, donc quelques milliers de TPS supplémentaires et un support de contrat intelligent devraient suffire à Ethereum pour profiter du boom de DeFi à moyen terme.

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Traduction de l’article de Anton Tarasov :
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