Selon Vitalik Buterin, Une Fonction Clé D’évolutivité À Court Terme Doit Encore Être Étudiée

La recherche sur les clients apatrides pour Ethereum est considérée comme essentielle à la santé à long terme du réseau, mais malgré tous les progrès, certaines limitations fondamentales les empêchent d’être appliquées dans la pratique pour l’instant.

Lors de la conférence Unitize, Vitalik Buterin, co-fondateur d’Ethereum, a fourni une image actualisée des derniers progrès et problèmes de la transition des clients apatrides.

Les clients sans état, en bref, sont un moyen de permettre aux nœuds de participer pleinement à la validation sans avoir à conserver l’intégralité de l’historique antérieur de la blockchain. L’État représente tous les soldes actuels, le code des contrats intelligents et leurs données respectives.

Chaque nouveau bloc n’apporte que de très petites modifications à l’état, mais tous doivent être vérifiés par rapport à l’ensemble de la chaîne de blocs, ce qui en fait un processus très inefficace. Les clients apatrides sont au cœur de l’initiative Ethereum 1.x, qui vise à maintenir la chaîne existante dans un état utilisable. Mais la recherche a également des implications importantes pour Ethereum 2.0:

«Dans un contexte de partage Ethereum 2.0, les clients sans état sont essentiellement obligatoires car les nœuds sont rapidement réorganisés entre différents fragments.»

Buterin a également souligné que les clients apatrides étaient également à l’étude dans d’autres chaînes de blocs, y compris Bitcoin. Les clients sans état s’appuient sur des techniques cryptographiques pour calculer uniquement les changements d’état et les vérifier sans avoir à conserver l’état lui-même en mémoire. Mais la cryptographie impliquée est encore imparfaite.

Les enjeux de la création de preuves

La solution de pointe actuelle s’appuie sur des preuves Merkle pour valider l’état à travers le concept de témoin, qui comprend des informations sur les parties de l’état qui ont été modifiées. Mais la technologie présente plusieurs inconvénients importants en raison de l’inefficacité actuelle d’Ethereum, qui pourrait entraîner une taille maximale de témoin de 405 mégaoctets pour chaque bloc. 

Les optimisations pourraient réduire la taille du témoin à un maximum de deux mégaoctets et une moyenne de 600 kilo-octets – mais c’est toujours bien au-dessus de la taille actuelle du bloc Ethereum d’environ 50 kilo-octets.

L’alternative sur laquelle Buterin se concentre actuellement est les engagements polynomiaux, un système de vérification s’appuyant sur des fonctions polynomiales pour représenter les données. Grâce à certaines propriétés cryptographiques, ils permettent d’utiliser un seul petit témoin pour prouver «tout un tas de valeurs».

Mais il a expliqué que cette approche posait un problème majeur. Les preuves de Merkle sont faciles à mettre à jour partiellement en raison de leur structure arborescente, mais les engagements polynomiaux nécessitent un changement complet de toute la courbe, ce qui rendrait le calcul des témoins coûteux.

Il existe une variété de solutions potentielles à ce problème, impliquant par exemple un modèle hybride d ‘«arbres de Verkle», qui combine des engagements polynomiaux dans une structure arborescente. 

Recherche en cours

Buterin a noté que chaque solution potentielle a ses propres problèmes qui nécessitent des recherches supplémentaires. Fin de sa présentation, il a déclaré:

«Il existe un tas de techniques arithmétiques sophistiquées qui nous permettent de réduire ces tailles de témoins au point où les données supplémentaires que les clients en acier inoxydable doivent télécharger ne sont en fait pas si nombreuses. Mais encore de la recherche et encore beaucoup de raffinement requis, et c’est quelque chose où nous accueillons activement plus d’aide de la communauté de la recherche universitaire.

La présentation suggère que les clients apatrides ne viendront peut-être pas de sitôt car ils dépendent de percées dans la recherche cryptographique. Actuellement, la capacité transactionnelle d’Ethereum est délibérément plafonnée en raison de craintes de rendre la blockchain trop lourde pour les appareils moyens.

Pour l’utilisateur moyen, cela signifie que les prix du gaz devraient rester élevés dans un avenir prévisible, à moins que la demande ne descende à des niveaux inférieurs – ou que les solutions à deux couches ne prennent le relais.

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