Ethereum, qu’est-ce que c’est ?

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Imaginé en 2013 par Vitalik Buterin, Ethereum est une blockchain destinée à permettre le développement et l’exécution de contrats intelligents (smart contracts) et d’applications décentralisées (dApps).

Après avoir été rejoint courant 2014 par Anthony Di Iorio, Charles Hoskinson (fondateur de Cardano), Mihai Alisie, Amir Chetrit, Joseph Lubin (fondateur de Consensys), Gavin Wood (fondateur de Polkadot) et Jeffrey Wilcke, le projet a finalement vu le jour en 2015. Le développement de la plateforme est aujourd’hui assuré par la Fondation Ethereum et une communauté de développeurs bénévoles qui soutiennent l’initiative.

Ethereum permet également la création et le transfert d'actifs numériques de manière décentralisée et sécurisée. Le protocole est doté d'une cryptomonnaie native dédiée appelée Ether (ETH). Il s'agit de la monnaie virtuelle utilisée pour payer des biens et services (alimenter des smart contracts, héberger des dApps, payer les frais de transaction, se procurer des tokens, acheter un nom de domaine, etc) et pour rémunérer les validateurs (ou mineurs) dans le réseau.

Inspiré du Bitcoin, l'Ether est une monnaie indépendante qui fonctionne sans le contrôle d'autorités centrales telles que les banques centrales et les gouvernements. Il occupe la deuxième place au classement Coinmarketcap des crypto-actifs les plus capitalisés au monde. Son avènement a d'ailleurs entraîné l'émergence de nombreuses cryptomonnaies venues défier les limites du Bitcoin.

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Les caractéristiques d’Ethereum

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Le Proof-of-Work

Avant qu'une modification puisse être apportée à la blockchain, les nœuds doivent s'accorder sur la validité des informations enregistrées. Le consensus est le moyen par lequel cette décision est prise au sein du réseau. Il permet d'assurer la sécurité de la chaîne de blocs.

Tout comme le Bitcoin, Ethereum implémente un mécanisme de consensus appelé Proof-of-Work (PoW), et ceci notamment en utilisant l'algorithme Ethash. Avec ce protocole, les mineurs sont rémunérés  en fonction de l'effort qu'ils fournissent, puisqu'ils injectent d'énormes quantités de puissance de calcul pour permettre la vérification des blocs de transactions.

Cependant, le PoW présente l'inconvénient d'être gourmand en énergie ce qui contribue largement à rendre les frais de transaction sur le réseau Ethereum très élevés. Toutefois, cela pourrait changer avec le passage à Ethereum 2.0 qui devrait implémenter le protocole Proof-of-Stake (PoS).

La machine virtuelle d'Ethereum (EVM)

Ethereum fournit un écosystème permettant aux développeurs de créer de nouveaux types d'applications. Pour ce faire, le protocole dispose d'une couche d'abstraction qui s'appuie sur une machine virtuelle (Ethereum Virtual Machine ou EVM) pour améliorer les performances et la portabilité des applications décentralisées et des contrats intelligents.

L'EVM agit comme un ordinateur universel qui regroupe la puissance de calcul des nœuds du réseau Ethereum et la redistribue aux développeurs afin qu'ils puissent déployer des contrats intelligents ou dApps. Ces applications sont créées à l'aide de langages de programmation tels que Solidity, Vyper ou Bamboo.

L'EVM n'étant pas en mesure d'interpréter ces langages, le code est converti en opcodes. Il s'agit de séquences d'instructions compréhensibles par l'EVM qui permettent d'exécuter des tâches spécifiques. L'ensemble de ces opcodes permet à l'EVM d'être Turing-complet, ce qui signifie qu'il est capable de faire presque tous les calculs possibles, et donc d'exécuter n'importe quel type de programme.

Afin de stocker efficacement les opcodes, ils sont codés en bytecode.

Le système de gas

Sur Ethereum, le gas désigne une unité de valeur qui est utilisée pour payer les frais associés aux transactions. Il s'agit d'une valeur abstraite qui ne peut être ni échangée ni négociée.

Le gas Ethereum permet également de récompenser les mineurs pour l'extraction des blocs. 

Chaque unité de gas a un prix, qui est exprimé en petites unités d'ETH appelées Gwei. 

1 Gwei = 0,000000001 ETH

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L'émission des tokens

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Ethereum offre la possibilité d'émettre des jetons qui peuvent représenter n'importe quoi dans le monde réel ou virtuel. Il peut s'agir d'un objet physique (objets d'art, diplômes, titres de propriété,...), d'une monnaie pour accéder à un service sur la blockchain ou encore d'instruments financiers tels que des actions et des obligations.

Les fonctions de chaque token dépendent de la vision de celui qui la crée et la met en circulation. Ils peuvent être utilisés à des fins diverses, par exemple pour payer l'accès à un réseau ou pour la gouvernance décentralisée d'une organisation. Les jetons peuvent avoir un prix fixe ou varier selon la loi de l'offre et de la demande.

Les jetons sont souvent émis à l'intention du public dans le cadre d'une vente collective appelée "initial coin offering" (ICO).

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Ethereum 2.0

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Depuis 2019, une mise à niveau d'Ethereum 1.0 vers Ethereum 2.0 (Serenity) est annoncée. Une première partie a été déployée en décembre 2020. Une fois la mise à jour terminée, nous aurons droit à de nouvelles fonctionnalités dont : 

• le passage au protocole Proof-of-Stake avec le protocole Casper. Cette solution n'implique plus le minage, mais le staking. Ainsi, pour devenir un valideur sur Ethereum, il faudra mettre en jeu une partie de ses tokens. Plus on a de jetons en jeu, plus on a de chances de gagner la récompense. Le PoS augmentera la vitesse - donc la scalabilité - et réduira la consommation d'énergie et les coûts de transaction.
• le sharding : il permettra de séparer les transactions sur plusieurs canaux d'exécution parallèles et indépendants  afin d'accroître l'évolutivité de la blockchain.
• Le remplacement de EVM par eWASM (Ethereum WebAssembly) pour améliorer la vitesse des transactions, la sécurité des données et la compatibilité avec davantage de langages de programmation.

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En conclusion

Ethereum a non seulement permis l'essor de nouvelles cryptomonnaies mais aussi l'avènement de nouvelles utilisations de la blockchain telles que les applications décentralisées, les smart-contracts et les NFTs. Malgré ses faiblesses, il semble avoir de meilleurs jours devant lui grâce notamment aux apports des dernières mises à jour de la version 2.0.

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