Ethereum, la blockchain en mille-feuilles

L’objectif initial d’Ethereum de devenir un « ordinateur mondial » a évolué en raison des limites posées par le trilemme de la blockchain, un concept formulé par son fondateur Vitalik Buterin et qui suggère que les protocoles ne peuvent pas combiner l’évolutivité, la sécurité et la décentralisation. Au lieu de cela, ils doivent faire un compromis, c’est-à-dire donner la priorité à deux de ces caractéristiques.

Les Layers 2 (L2) représentent l’une des solutions mises en œuvre pour résoudre ce trilemme. Cet article explique comment les L2 développent Ethereum, pionnier de la fonctionnalité de la blockchain et deuxième protocole le plus important en matière de capitalisation boursière, et quel impact ces L2 pourraient avoir sur son avenir.

Rappel : histoire et architecture d’Ethereum

Ethereum a été initialement présenté dans un livre blanc publié par Vitalik Buterin. Considéré comme un nouveau venu à l’époque, il est depuis devenu l’une des voix les plus respectées au sein de l’univers crypto. Alors que la blockchain du Bitcoin était conçue pour traiter des transactions, Vitalik Buterin a exposé sa vision d’un protocole apportant une plus grande fonctionnalité à la technologie grâce à l’utilisation de contrats intelligents, des programmes qui s’exécutent automatiquement lorsque des conditions préalables sont remplies.

La machine virtuelle Ethereum (EVM) est le moteur qui exécute les contrats intelligents et met à jour les enregistrements, tels que les soldes des portefeuilles. Elle fonctionne sur des milliers d’ordinateurs connus sous le nom de « nœuds » et qui exécutent le logiciel et contribuent à sécuriser le réseau. D’autres protocoles comme Binance Smart Chain et Avalanche intègrent l’EVM afin de tirer parti de sa fonctionnalité et d’exploiter son écosystème composé de développeurs et d’utilisateurs.

Entre juillet et septembre 2014, Ethereum a organisé une offre initiale de coins (ICO), la version crypto d’une offre publique, laquelle a permis de collecter plus de 18 millions de dollars à travers la vente d’Ether, le token natif du protocole. Ayant fait ses débuts en juillet 2015, la blockchain s’est d’abord appuyée sur le même mécanisme de consensus de « Proof-of-Work » utilisé par le Bitcoin avant de passer au mécanisme de « Proof-of-Stake » actuel en septembre 2022, un événement que la communauté crypto a surnommé « The Merge ». 

Le protocole impose des frais appelés frais de gaz (ou gas fees) pour toutes les opérations, qu’il s’agisse de simples transferts entre deux portefeuilles ou de transactions plus complexes impliquant des contrats intelligents, comme le yield farming sur les applications de finance décentralisée (DeFi). Les utilisateurs paient ces frais en Ether, bien qu’ils soient généralement mesurés en gwei, sa plus petite fraction. Les validateurs, qui sont responsables du traitement des transactions dans le cadre du mécanisme de consensus par preuve d’enjeu, reçoivent une part de ces frais.

Le coût des frais de gaz dépend de l’offre et de la demande. Si le protocole subit une congestion à cause de niveaux élevés de trafic, ce coût peut monter en flèche, ce qui a été le cas en septembre 2024. Une augmentation de l’activité sur la chaîne entre le 16 et le 26 du mois, sans catalyseur évident, a ainsi entraîné une hausse des frais de gaz de près de 500 %, comme l’a signalé la plateforme de médias crypto Cointelegraph. 

La naissance des Layers 2 (L2)

Les L2 sont des réseaux construits sur une blockchain, connue sous le nom de « couche de base » ou Layer 1, afin d’améliorer ses capacités. Ils tirent parti de la sécurité de la couche de base, laquelle vérifie les données de transaction pour le compte des L2, comme le solde de l’expéditeur. Dans le cas d’Ethereum, l’évolutivité représentait le plus grand défi. Les L2 allègent donc le fardeau en traitant les transactions.

Les L2 se présentent sous deux formes. Les L2 à autorisation peuvent restreindre l’accès à des utilisateurs approuvés et à des activités spécifiques. Ils sont généralement développés pour une organisation ou un écosystème particulier et sont gérés par une autorité unique. Par exemple, des entreprises telles qu’IBM ou Fidelity utilisent Hyperledger Fabric pour rationaliser leurs services et explorer les actifs numériques. En revanche, les L2 sans autorisation sont ouverts au public et généralement décentralisés.

Optimism est l’un des plus populaires L2 construits sur Ethereum avec 8,5 milliards de dollars (en décembre 2024) de valeur totale bloquée (TVL), une mesure utilisée pour évaluer le montant des fonds déposés par les utilisateurs dans une application DeFi. Il utilise une technologie connue sous le nom de « rollups optimistes », dans laquelle des séquenceurs, semblables aux validateurs d’Ethereum, traitent des lots de transactions sur le réseau et les ajoutent à un seul bloc, qu’ils envoient ensuite à la couche de base. Les exchanges crypto Coinbase et Kraken ont récemment lancé leurs propres L2, respectivement appelés Base et Ink, deux écosystèmes DeFi qui utilisent la même pile technologique qu’Optimism.

Parmi les autres L2 largement adoptés et construits sur Ethereum, on retrouve Arbitrum (21 milliards de dollars de valeur totale bloquée en décembre 2024), qui s’appuie également sur des rollups optimistes, et Starknet (1,1 milliard de dollars de TVL), qui utilise des rollups alimentés par des preuves à divulgation nulle, une technique crypto facilitant la vérification des transactions sans révéler de données sensibles.

Que réserve l’avenir ?

Quel rôle vont jouer les L2 dans l’avenir d’Ethereum ? Le hard fork Dencun, une mise à jour du réseau lancée en mars 2024, a permis à Ethereum de se développer par l’introduction d’un moyen moins coûteux de stocker les données des transactions. Cependant, le succès a failli virer au cauchemar, car il a permis aux L2 d’augmenter le volume de transactions qu’ils attirent à partir de la couche de base sans remplacer les frais de gaz. À titre d’exemple, les frais ont chuté de plus de 50 % entre le premier et le deuxième trimestre 2024. Par conséquent, CoinShares a abaissé son objectif pour le prix d’Ethereum en cinq ans de 8 219 à 1 541 dollars.

L’avenir s’annonce tout de même prometteur pour Ethereum. Selon le Developer Report de 2024 publié par la société de capital-risque Electric Capital, il s’agit du premier écosystème en matière d’activité des développeurs, un indicateur clé de la santé d’un protocole. Dans l’ensemble, Ethereum avait la plus grande part de développeurs et les développeurs les plus actifs en 2024, toutes régions confondues. Il figurait en outre en deuxième position au niveau du nombre de nouveaux développeurs ayant rejoint l’écosystème.

Autre atout pour Ethereum : certains des principaux acteurs du secteur financier utilisent sa technologie pour tokeniser des fonds (c’est-à-dire convertir des actions en tokens émis sur la blockchain). Début décembre 2024, la banque britannique Standard Chartered a annoncé son intention de lancer un fonds monétaire en dollars américains sur Ethereum via Libeara, une plateforme de tokenisation qu’elle a lancée fin 2023.

Il est important de rappeler que les L2 ont besoin du protocole de base pour réussir. Même s’ils cannibalisent le volume des transactions dans une certaine mesure, nombre d’entre eux s’appuient toujours sur la sécurité offerte par le mécanisme de consensus d’Ethereum. 

En résumé

Ethereum a fait ses débuts en 2015 dans le but d’apporter une plus grande fonctionnalité à la technologie blockchain par le biais de contrats intelligents, lesquels s’exécutent sur un moteur appelé EVM. Le protocole facture des frais de gaz pour traiter les transactions, ces frais variant en fonction de l’offre et de la demande.

Le trilemme de la blockchain implique que les protocoles doivent faire des compromis entre la sécurité, la décentralisation et l’évolutivité. En renforçant l’évolutivité d’Ethereum grâce à l’allègement du fardeau relatif aux transactions, les L2 contribuent à résoudre ce trilemme.

Bien que les L2 puissent réduire les frais de gaz générés sur Ethereum, son avenir est prometteur car il s’agit du protocole le plus populaire parmi les développeurs. En outre, de grandes institutions financières recourent à sa technologie et de nombreux L2 lui font confiance pour la sécurité.