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Guide Ethereum 2.0: Qu'est-ce que Serenity?

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Guide Ethereum 2.0: Qu'est-ce que Serenity?

Ethereum 2.0, surnommé Serenity, est la prochaine mise à niveau majeure du Ethereum blockchain.

Le nombre de portefeuilles Ethereum actifs ayant plus que doublé depuis janvier de cette année, il est clair que la communauté crypto anticipe fortement ce lancement.

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Tableau des adresses actives d'Ethereum

Plusieurs améliorations ont été effectuées sur le protocole Ethereum depuis sa création. Cette fois, trois améliorations à grande échelle seront introduites: Beacon Chain – un réseau de preuve de participation, Shard Chains – un outil de mise à l'échelle et eWASM – une nouvelle machine virtuelle améliorée.

Ethereum 2.0 sera déployé en trois phases, chacune d'entre elles ajoutant l'une des améliorations susmentionnées. En mai, il semble que le projet ait accusé certains retards dans l'atteinte des jalons.

La phase 0 devrait maintenant être lancée en 2020 tandis que la phase 1 devrait être déployée en 2021. La phase 2 pourrait avoir lieu à la fin de 2021 ou en 2022. Au-delà, la feuille de route devient floue.

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Old Serenity Roadmap (fabriqué en 2019)

Objectif d'Ethereum 2.0

L'objectif de Serenity est principalement d'améliorer l'évolutivité, le débit des transactions et la sécurité d'Ethereum.

L'un des plus grands défis pour toutes les grandes chaînes de blocs est l'évolutivité. Le système de preuve de travail d'Ethereum ne peut aller que jusqu'à 17 transactions par seconde (TPS), ce qui est relativement lent par rapport aux systèmes de paiement traditionnels. Après tout, Visa pourrait fonctionner au-delà de 20 000 (TPS).

Et le plus gros obstacle n'est pas la mise à l'échelle elle-même. De nombreuses autres blockchains de preuve de participation ont réussi à atteindre mille tps, mais elles doivent faire des compromis.

Ce qui rend l'objectif d'Ethereum difficile à atteindre, c'est qu'ils essaient d'évoluer sans compromettre d'autres fonctionnalités vitales comme la décentralisation et la sécurité. Heureusement, l'équipe de développement Ethereum pense qu'elle pourrait réaliser cet exploit dans Ethereum 2.0.

… Nous allons soit résoudre les problèmes d'évolutivité et de consensus, soit mourir en essayant.

Vitalik Buterin

Le développement de Serenity est guidé par cinq principes de conception pour placer davantage Ethereum à la pointe de l'industrie de la cryptographie.

Cinq principes de conception de la sérénité

  • Simplicité
  • Résistance
  • Longévité
  • Sécurité
  • Décentralisation

Ethereum 1.x

Étant donné que les chaînes de preuve de travail (PoW) et de preuve de mise (PoS) fonctionneront côte à côte pendant les phases 0,1 et 2, la première doit encore être maintenue. Par conséquent, les mineurs d'Ethereum seront toujours récompensés en ETH pour les blocs qu'ils exploitent.

À l'avenir, le système Ethereum s'éloignera lentement de la chaîne PoS et dans la chaîne Beacon (couverte dans la section suivante). La chaîne PoW deviendra-t-elle obsolète? Ce n'est pas encore finalisé car certains membres de la communauté Ethereum insistent pour que cela reste en permanence.

Ethereum 1.x n'a toujours pas de feuille de route définitive, mais il a reconnu quatre objectifs:

  1. Boostez la chaîne du réseau principal et rendez-la plus évolutive en augmentant le débit des transactions (TPS) grâce aux optimisations client.
  2. Garantissez la durabilité des «utilisateurs réguliers» exécutant des nœuds complets en réduisant les besoins en espace disque.
  3. Facilitez le développement grâce à des mises à niveau de machines virtuelles comme eWASM, ainsi qu'à d'autres modèles de frais de transaction.
  4. Liez Ethereum 1.0 et 2.0 à l'aide de la chaîne Beacon.

Chaîne de balises (Phase de sérénité 0)

Dans la première phase d'Ethereum 2.0, nous assisterons au déploiement de la chaîne Beacon.

Ethereum est l'une des crypto-monnaies les plus remarquables qui a popularisé les applications des algorithmes PoS pour garantir le consensus d'une blockchain. De plus, il diffère assez du mécanisme de consensus PoW traditionnel. Cependant, pour l'instant, Ethereum fonctionne toujours comme un système PoW.

La chaîne Beacon est une chaîne de blocs PoS destinée à devenir le nouvel algorithme de consensus pour Ethereum. On pourrait dire que ce sera l'épine dorsale de la blockchain Ethereum 2.0.

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Diagramme de la chaîne Beacon et de la chaîne Eth 1.0

Cela étant dit, la chaîne de balises fonctionnera toujours en parallèle avec l'ancien algorithme de consensus en tant que mécanisme de consensus PoW / PoS hybride. Il s'agit de garantir le bon déroulement de la transition et la cohérence de la chaîne.

La chaîne Beacon aura trois responsabilités principales:

  1. Gérer les piqueurs
  2. Ajout de hasard
  3. Gérer les liens croisés

Gestion de Staker

Les Stakers valident les transactions au sein de la nouvelle chaîne PoS. Ils sont analogues aux mineurs du réseau PoW.

La chaîne Beacon régule un ensemble de piqueurs qui valident le système Ethereum 2.0.

Pour devenir un jalonneur / validateur, un utilisateur doit envoyer 32 ETH en tant que participation à un contrat sur la chaîne PoW. Après vérification, la mise est verrouillée et le nœud de l'utilisateur est inscrit dans la liste des validateurs de la chaîne Beacon.

Randomness

Un protocole de système de preuve d’enjeu requiert un peu de «caractère aléatoire» qui est impartial, vérifiable, distribué et, bien sûr, imprévisible. La chaîne Beacon garantit que ce caractère aléatoire existe et qu'il s'étend à toutes les parties de la blockchain PoS.

L'une des principales applications de ce caractère aléatoire est le choix du prochain producteur / proposant de blocs.

Un bloc est un terme utilisé pour faire référence à un lot de transactions qui ont été validées à un moment donné, et donc officiellement ajoutées à la chaîne. Dans le système PoW de Bitcoin, le mineur qui résout un casse-tête mathématique doit d'abord choisir le bloc suivant.

Dans la chaîne Beacon, il n'y a pas d'exploitation minière. Par conséquent, le producteur de blocs suivant est choisi de manière aléatoire, comme illustré dans le mécanisme de caractère aléatoire.

Liens croisés

Les réticulations ne peuvent pas être utilisées pratiquement dans la phase 0 d'Ethereum 2.0. Après tout, son but est de lier la blockchain fragmentée. Et comme vous le savez peut-être, le partitionnement ne sera pas disponible avant la phase 1.

D'ici là, la chaîne Beacon sera responsable du fonctionnement de ces réticulations.

L’état actuel de chaque «fragment» sera enregistré régulièrement dans la chaîne de balises en tant que réticule. Une fois le bloc Beacon Chain finalisé, le bloc de fragments correspondant le sera également.

Shard Chain (Serenity Phase 1)

Les chaînes d'éclat sont une caractéristique essentielle d'Ethereum 2.0. Sans cela, la blockchain Ethereum ne peut pas évoluer.

Le sharding est le processus de division de la responsabilité de traitement de la blockchain Ethereum entre différents nœuds. En divisant l'état de la blockchain en «fragments», le système peut exécuter des transactions, stocker des données et traiter des informations de manière parallèle. Cela réduira considérablement l'espace de stockage requis et la puissance de traitement pour les nœuds individuels.

Essentiellement, un validateur (sélectionné par le biais du mécanisme «aléatoire») sera responsable de la création des blocs, qui seront votés par un comité de partage, qui est également sélectionné au hasard.

Si le bloc du validateur sélectionné reçoit suffisamment de votes, une réticulation entre le bloc de fragments et la chaîne de balises est établie. D'ici là, le bloc d'éclats sera ajouté à la chaîne de balises.

La chaîne Beacon exécutera des chaînes de fragments 2014, chacune validée par un groupe de 128 nœuds.

Le concept de partage fonctionne inversement par rapport au système de preuve de travail Ethereum actuel, qui a besoin de tous les nœuds complets pour traiter et valider chaque transaction.

Avec le temps, la chaîne Ethereum PoW deviendra le premier fragment pour Ethereum 2.0. Mais avant ce moment, la chaîne Ethereum 1.0 poursuivra ses fonctions habituelles et subira une série d'améliorations pour s'adapter à la mise à niveau.

Il convient de noter qu'il s'agira initialement d'un test pour la chaîne de fragments. Par conséquent, nous ne pouvons pas encore espérer un Ethereum 2.0 entièrement évolutif.

Finalité

La phase 1 améliorera également la finalité du système. La finalité de la transaction dans la blockchain est la ratification selon laquelle tous les blocs correctement traités ne peuvent pas être inversés une fois ajoutés à la chaîne. Les chaînes d'éclat ajoutent un protocole de superposition qui offre des garanties de finalité plus solides.

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Visualisation de la chaîne Beacon (bleu), 8 chaînes d'éclat (aigue-marine), les blocs finalisés (jaune) et les réticulations (lignes fines bleu clair)

eWASM (Serenity Phase 2)

En termes simples, une machine virtuelle est une émulation d'un système informatique. Il est vital pour une partie d'un système de blockchain, qui permet l'exécution de contrats et de transactions intelligents. La machine virtuelle actuelle de l'écosystème Ethereum est la machine virtuelle Ethereum (EVM).

Au cours de la phase 2, il sera mis à niveau vers Web Assembly à saveur Ethereum (eWASM), une nouvelle machine virtuelle pour Ethereum 2.0. Cet EVM permettra à la chaîne Beacon d'exécuter des contrats intelligents écrits dans n'importe quelle langue, au lieu de s'appuyer uniquement sur la solidité d'Ethereum.

Phase 3

La feuille de route de développement au-delà de la phase 2 n'est pas claire. Tout ce que nous savons, c'est que la communauté des développeurs Ethereum continuera d'améliorer le protocole, ainsi que de créer des solutions aux obstacles imprévus.

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Comment obtenir Eth 2.0

Malgré deux chaînes, aucun nouveau jeton ne sera créé. Cependant, les utilisateurs sont autorisés à déposer ETH 1.0 dans un contrat ETH 2.0. Il faut noter que cette transaction sera programmée pour être irréversible. Par conséquent, une fois converti, vous ne pouvez plus remettre votre éther d'origine à son état précédent.

La principale raison pour laquelle les utilisateurs pourraient vouloir le faire est de pouvoir participer au nouveau système de validation de preuve de mise et gagner des récompenses. Il existe actuellement deux façons de procéder.

L'une consiste à exécuter votre propre nœud de validation en jalonnant au moins 32 ETH sur la chaîne de balises. Mais si vous ne pouvez pas vous permettre 32 ETH, vous avez toujours la possibilité de rejoindre un pool de mise, ce qui vous permet de miser de plus petites quantités.

La voie à suivre

Le déploiement initial d'Ethereum 2.0 devrait avoir lieu en juillet. Selon un AMA avec l'équipe de recherche Ethereum, ils ne commenceront le lancement que lorsque trois clients pourront exécuter avec succès des réseaux de test sans entrave pendant au moins huit semaines.

Pour l'instant, deux réseaux de test sont en ligne: Saphir et Schlesi. Ce dernier a été lancé le 7 mai et compte actuellement deux clients validant des transactions. D'autres clients, comme Nimbus, ont soumis une demande pour rejoindre le testnet.

Si tout se passe bien, un testnet multi-clients officiel sera lancé par la Fondation Ethereum. Ces réseaux de test ont été créés pour élargir les limites du protocole et voir jusqu'où il peut aller.

Jusqu'ici tout va bien.



Traduction de l’article de Evan Ezquer : Article Original

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