Proto-Danksharding et Danksharding : La feuille de route de l'évolution de la scalabilité d'Ethereum

Ethereum fait face à un défi majeur : à mesure que le nombre d’utilisateurs augmente, la congestion du réseau et les frais de transaction élevés deviennent des problèmes de plus en plus graves. Pour résoudre cette problématique, les développeurs d’Ethereum ont proposé une méthode technique appelée danksharding - nommée d’après le chercheur Dankrad Feist. Ce n’est pas simplement une solution technologique, mais le cœur de la stratégie d’extension d’Ethereum 2.0.

Proto-Danksharding : Étape préparatoire vers la scalabilité

Pour comprendre le Danksharding, il faut d’abord saisir le Proto-Danksharding - une version intermédiaire de cette technologie. Le Proto-Danksharding a été introduit via la mise à niveau Ethereum Cancun par le biais de la norme EIP-4844, agissant comme une étape cruciale de transition.

Plutôt que de déployer immédiatement un système de sharding complet, le Proto-Danksharding se concentre sur la réduction des coûts de données pour les rollups Layer 2. Il permet aux rollups d’ajouter des données dans les blocs à un coût moindre, via un mécanisme de “blob” - des paquets de données temporaires. Cela a une signification pratique : les utilisateurs peuvent effectuer des transactions sur Layer 2 avec des frais de gaz considérablement réduits.

Le Proto-Danksharding traite de 100 à 10 000 transactions par seconde (prévue), représentant une amélioration notable par rapport à l’Ethereum Layer 1 actuel, mais sans atteindre encore l’échelle finale visée.

Danksharding complet : un saut quantique dans la capacité de traitement

Si le Proto-Danksharding est la première étape, le Danksharding est la suivante - et c’est un saut important. Le Danksharding vise à permettre à Ethereum de traiter plus de 100 000 transactions par seconde, un débit jamais atteint auparavant.

La différence fondamentale entre le Danksharding et les méthodes traditionnelles de sharding réside dans son architecture. Dans le sharding classique, chaque shard (segment) possède ses propres propositions de blocs, ce qui complique considérablement le système. En revanche, le Danksharding utilise un système de proposition de bloc unique - un seul proposeur de bloc pour l’ensemble du réseau, gérant tous les segments.

Cette conception simplifie le processus de validation et de transmission des données entre segments, éliminant la complexité inutile de multiples propositions de blocs indépendantes. Résultat : un réseau blockchain plus efficace, plus épuré, capable d’atteindre une véritable scalabilité.

Comment le sharding modifie la structure du réseau Ethereum

Pour comprendre le Danksharding, imaginez un réseau avec 1 000 nœuds. Sans sharding, chaque nœud doit valider et stocker toutes les transactions. Cela crée une charge énorme pour le matériel et la vitesse de traitement.

Avec le sharding, le réseau est divisé en plusieurs segments plus petits. Par exemple, un segment gère les comptes de ‘A’ à ‘E’, un autre de ‘F’ à ‘J’, et ainsi de suite. Chaque segment fonctionne de manière indépendante et parallèle, traitant ses propres transactions sans attendre les autres segments.

Dans Ethereum 2.0, le plan initial était de diviser le réseau en 64 segments. Chaque segment pourrait traiter ses propres contrats intelligents et transactions, augmentant ainsi la capacité globale du réseau.

Comparaison : Proto-Danksharding et Danksharding, quelles différences ?

Le Proto-Danksharding est une solution immédiate, apportant une amélioration significative de l’efficacité des coûts. Le Danksharding est une vision à long terme, promettant une transformation fondamentale de la scalabilité d’Ethereum.

Avantages concrets du Danksharding pour les utilisateurs

Le Danksharding offre des impacts tangibles :

Transactions plus rapides : Avec une capacité de traitement de plus de 100 000 tx/s, le temps de confirmation sera considérablement réduit.

Frais plus faibles : Lorsque le réseau peut traiter plus de transactions, les coûts de gas diminueront selon la loi de l’offre et de la demande.

Extension de Layer 2 : Les rollups pourront fonctionner plus efficacement, ouvrant la voie à de nouvelles dApps.

Protection de la décentralisation : En ne nécessitant que peu de données à traiter par nœud, la demande matérielle diminue, permettant à davantage de nœuds individuels de participer au réseau.

Sécurité renforcée : Le système de proposition de bloc unique réduit certains vecteurs d’attaque, y compris la menace de 51%.

Danksharding vs sharding traditionnel : quelles différences fondamentales ?

Le sharding traditionnel consiste à diviser la blockchain en plusieurs petites chaînes, chacune traitant ses transactions de manière indépendante. C’est une approche logique pour augmenter le débit.

Cependant, le Danksharding va plus loin. Il ne se contente pas de diviser le réseau, mais simplifie aussi la communication et l’obtention du consensus entre segments. En utilisant une seule proposition de bloc plutôt que plusieurs sur différents shards, le Danksharding élimine la complexité croissante - c’est pourquoi il est parfois appelé “quadratic sharding” dans la documentation technique.

Cela signifie que le Danksharding peut évoluer plus efficacement sans compromettre la sécurité ou la décentralisation.

Rôle de la Beacon Chain dans ce système

La Beacon Chain est l’épine dorsale d’Ethereum 2.0, fonctionnant avec le mécanisme de Proof of Stake. Elle est responsable de :

• La coordination de l’ensemble du réseau sharded
• Le suivi des validateurs (les validateurs)
• La gestion du protocole de consensus
• La sélection aléatoire des validateurs pour valider les segments

Une fois le Danksharding déployé, la Beacon Chain gérera le système de proposition de bloc unique, assurant un réseau robuste et sécurisé.

Feuille de route : de Proto-Danksharding à Danksharding

Ethereum n’implémente pas le Danksharding immédiatement. Il suit une feuille de route par étapes :

Étape 1 - Proto-Danksharding (Terminé) : Déployé lors de la mise à niveau Ethereum Cancun via EIP-4844. Cela réduit les coûts pour les rollups Layer 2.

Étape 2 - Danksharding complet (À venir) : Prévu après le Proto-Danksharding, bien que le calendrier reste à préciser. Cette mise à niveau introduira le système de proposition de bloc unique et la division en 64 segments.

Cette approche progressive permet à Ethereum de tester, apprendre et optimiser avant un déploiement complet de la scalabilité.

FAQ sur le sharding Ethereum

Pourquoi Ethereum a-t-il besoin du sharding ?
Avec la croissance du réseau, le volume de transactions augmente, entraînant congestion et frais élevés. Le sharding permet de traiter plusieurs transactions en parallèle, résolvant ce problème.

Le sharding réduit-il la décentralisation ?
Non. Le sharding est conçu pour maintenir la décentralisation en réduisant les exigences matérielles. Les nœuds individuels n’ont pas besoin de traiter toutes les données, permettant à un plus grand nombre d’utilisateurs de faire fonctionner un nœud.

Comment les contrats intelligents fonctionneront-ils sur les shards ?
Les développeurs Ethereum étudient des méthodes pour faire fonctionner les contrats intelligents de manière fluide sur plusieurs shards. C’est un défi technique en cours de résolution.

Le Danksharding est-il sécurisé ?
Le Danksharding est conçu avec la sécurité comme priorité. Le système de proposition de bloc unique réduit certains vecteurs d’attaque. La Beacon Chain garantit que tous les segments respectent les règles.

Proto-Danksharding est-il prêt à l’emploi ?
Oui. Proto-Danksharding fonctionne depuis la mise à niveau Cancun. Les utilisateurs Layer 2 ont déjà expérimenté des coûts plus faibles grâce à cette technologie.

Quand le Danksharding complet sera-t-il lancé ?
Le calendrier reste flexible, mais Ethereum travaille à une mise en œuvre dans les années à venir. La progression dépend de la recherche et des tests.

Quelle est la différence entre Proof of Stake et sharding ?
Proof of Stake modifie la méthode d’atteinte du consensus (au lieu du minage, les validateurs misant de l’argent). Le sharding modifie la façon dont les transactions sont traitées (en parallèle plutôt qu’en série). Les deux se complètent dans Ethereum 2.0.

Quels avantages pour les rollups Layer 2 ?
Les rollups bénéficieront d’un stockage de données moins cher (grâce à Proto-Danksharding) et, à terme, d’une capacité d’extension accrue (avec Danksharding complet), leur permettant de traiter plus de transactions à moindre coût.

Les nœuds individuels seront-ils affectés ?
Au contraire. Le sharding réduit les exigences matérielles pour les nœuds. Les utilisateurs pourront faire fonctionner des nœuds avec moins de ressources, renforçant la décentralisation du réseau.

Pourquoi cette technologie prend-elle autant de temps à se développer ?
Le Danksharding représente un changement fondamental dans le fonctionnement d’Ethereum. Il nécessite une recherche approfondie, des tests et une validation de la sécurité. Ethereum privilégie la sécurité plutôt que la rapidité de développement.

Conclusion : l’avenir d’Ethereum en train de se façonner

Le Danksharding n’est pas seulement une mise à niveau technique - c’est l’engagement d’Ethereum envers l’innovation et la scalabilité. En relevant le défi de la congestion sans compromettre la sécurité, Ethereum établit une nouvelle norme pour la technologie blockchain.

Le Proto-Danksharding a déjà commencé à améliorer la situation, avec une expérience de coûts réduits pour les utilisateurs Layer 2 dès maintenant. Lorsque le Danksharding sera pleinement opérationnel, Ethereum entrera dans une nouvelle ère - une ère de transactions rapides, de faibles coûts, tout en maintenant la décentralisation.

C’est une mise à niveau que tout utilisateur d’Ethereum ou investisseur en cryptomonnaies devrait comprendre. Ce n’est pas seulement une technologie ; c’est l’avenir d’Ethereum.