PRINCIPES DE BASE D'ETHEREUM EXPLIQUÉS : COMPTES, CONTRATS, VALIDATEURS ET FRAIS

Ethereum est une plateforme blockchain décentralisée qui permet les transactions de pair à pair via des contrats intelligents, sans dépendre d'une autorité centrale. Comprendre ses composants principaux est essentiel pour utiliser Ethereum. Commençons par les comptes Ethereum, qui servent d'identités numériques sur le réseau.Types de comptes EthereumIl existe deux types de comptes Ethereum :Comptes externes (EOA) : Contrôlés par des clés privées, ces comptes appartiennent à des utilisateurs individuels. Ils peuvent initier des transactions et détenir des cryptomonnaies.Comptes de contrats : Ce sont des contrats intelligents déployés sur la blockchain Ethereum. Contrairement aux EOA, ils ne sont pas contrôlés par des clés privées, mais par le code stocké sur la blockchain. Elles ne s'activent que lorsqu'elles sont déclenchées par une autre transaction.

Structure du compte

Chaque compte Ethereum comprend les variables suivantes :

• Nonce : Compteur du nombre de transactions envoyées depuis le compte.
• Solde : Montant d'ether (ETH) détenu par le compte.
• Racine du stockage : Hachage de la racine de l'arbre Merkle Patricia qui encode le contenu du stockage du compte (principalement utilisé par les contrats).
• Hachage du code : Hachage du code EVM du compte (également spécifique aux contrats).

Génération d'adresses Ethereum

Les adresses Ethereum sont dérivées de la clé publique d'un compte externe. Plus précisément, le processus consiste à extraire les 20 derniers octets du hachage Keccak-256 de la clé publique, ce qui produit un identifiant hexadécimal de 40 caractères. Toutes les interactions sur le réseau Ethereum utilisent ces adresses.

Rôles clés des comptes

• Initier et recevoir des transactions
• Déployer et interagir avec des contrats intelligents
• Détenir et transférer des ETH et des jetons ERC-20

Il est crucial de protéger la clé privée d'un compte. Toute personne y ayant accès peut contrôler les fonds et les autorisations associés.

Sécurité des clés publique et privée

La propriété d'un compte Ethereum est établie grâce à la cryptographie. La clé privée prouve l'identité du propriétaire du compte, tandis que la clé publique permet aux autres de vérifier les signatures. La perte d'une clé privée entraîne généralement la perte définitive d'accès aux fonds.Contrairement aux services bancaires traditionnels, il n'existe pas d'option « mot de passe oublié » pour les comptes Ethereum. Il est donc essentiel de stocker les clés et les phrases de récupération en lieu sûr, souvent à l'aide de portefeuilles matériels pour une protection renforcée.

L'une des caractéristiques fondamentales d'Ethereum est sa capacité à prendre en charge les contrats intelligents. Ce sont des fragments de code auto-exécutables qui appliquent automatiquement les termes d'un accord. Les contrats intelligents révolutionnent les applications décentralisées (dApps) en supprimant le besoin d'intermédiaires.

Qu'est-ce qu'un contrat intelligent ?

Les contrats intelligents sont des programmes stockés sur la blockchain Ethereum. Une fois déployés, ils exécutent des actions prédéterminées lorsque des conditions spécifiques sont remplies. Les contrats intelligents fonctionnent de manière déterministe, ce qui signifie que pour une entrée et un état donnés, ils produisent toujours la même sortie.

Programmation des contrats intelligents

La plupart des contrats intelligents Ethereum sont écrits en Solidity, un langage de programmation de haut niveau inspiré de JavaScript et de C++. Une fois écrit et testé, le contrat intelligent est compilé par les développeurs en bytecode compatible EVM, puis déployé sur la blockchain.

Cycle de vie d'un contrat intelligent

1. Développement : Le code est écrit en Solidity et testé dans des environnements de développement tels que Remix ou Truffle.
2. Déploiement : Le contrat est déployé via une transaction. Une nouvelle adresse de contrat est créée en cas de succès.
3. Interaction : Les utilisateurs ou d'autres contrats interagissent avec le contrat déployé en envoyant des transactions contenant des appels de fonction et des paramètres.

Propriétés clés

• Immuabilité : Une fois déployé, le code d'un contrat intelligent ne peut plus être modifié. Les mises à jour nécessitent le déploiement d'une nouvelle version.
• Sans confiance : Elles éliminent le besoin de faire confiance à une entité centrale ou à un intermédiaire.
• Transparent : Le code est publiquement vérifiable sur la blockchain, ce qui signifie que n'importe qui peut le lire et l'auditer.

Cas d'utilisation des contrats intelligents

• Finance décentralisée (DeFi) : Permet de prêter, d'emprunter et d'échanger sans intermédiaires.
• Gestion de la chaîne d'approvisionnement : Assure le suivi transparent de la provenance et du mouvement des marchandises.
• Vote décentralisé : Garantit des élections inviolables avec des résultats instantanés.
• Jetons non fongibles (NFT) : Réglementent l'émission et le transfert d'actifs numériques uniques.

Contrat intelligent Limitations

Malgré leur potentiel, les contrats intelligents présentent des limitations :

• Bugs et vulnérabilités : Les contrats mal écrits sont vulnérables au piratage, ce qui rend les audits de sécurité essentiels.
• Coûts de gaz : Chaque étape d'exécution consomme du gaz ; les contrats complexes peuvent s'avérer coûteux à manipuler.
• Irréversibilité : Une fois déployés, les corrections de bugs ou les annulations doivent être gérées par de nouveaux déploiements ou des contrats auxiliaires.

En résumé, les contrats intelligents constituent un outil puissant d'automatisation et de logique applicative décentralisée, mais leur efficacité repose sur une conception et une surveillance rigoureuses.

Ethereum est passé du protocole de preuve de travail (PoW) au protocole de preuve d'enjeu (PoS) en septembre 2022, un événement communément appelé La Fusion. Cette mise à jour a fondamentalement changé la façon dont Ethereum sécurise son réseau et traite les transactions, remplaçant les mineurs par des validateurs.

Le rôle des validateurs

Les validateurs sont des utilisateurs qui bloquent des ETH (un processus appelé staking) pour obtenir le droit de proposer et de valider de nouveaux blocs. Le staking minimum requis est de 32 ETH, bien que des montants inférieurs puissent être utilisés via les pools de staking.

Les validateurs sont sélectionnés aléatoirement pour proposer de nouveaux blocs et confirmer ceux proposés par d'autres. Ils doivent rester connectés et agir de manière honnête. Autrement, ils risquent de voir une partie de leurs ETH mis en jeu « prélevée » à titre de pénalité.

Frais de transaction et Gas

Sur Ethereum, les frais de transaction sont calculés à l'aide d'une unité appelée gas. Chaque opération sur le réseau Ethereum (envoi d'ETH, transfert de tokens ou interaction avec un contrat intelligent) consomme du gaz.Les frais totaux payés par un utilisateur sont :Frais totaux = Unités de gaz utilisées × Prix du gazLulLimite de gaz : Quantité maximale de gaz qu'un utilisateur est prêt à utiliser pour une transaction.Prix du gaz : Montant d'ETH (en gwei) qu'un utilisateur est prêt à payer par unité de gaz.LulLa mise à jour EIP-1559Introduite en août 2021, l'EIP-1559 a profondément remanié le mécanisme de frais d'Ethereum. Il a été introduit :

• Frais de base : Des frais non négociables, brûlés et retirés de la circulation.
• Frais de priorité (pourboire) : Un paiement facultatif incitant les validateurs à prioriser la transaction d'un utilisateur.

Cela rend les frais de gaz plus prévisibles, et la destruction des frais de base contribue à la pression déflationniste sur l'ETH.

Impact des frais sur les utilisateurs

Les utilisateurs doivent payer des frais de gaz, qu'ils transfèrent de l'ETH ou exécutent une fonction dans un contrat intelligent. Les opérations plus complexes coûtent plus cher en gaz. Lorsque le réseau est congestionné, les prix du gaz augmentent fortement en raison de la concurrence entre les enchérisseurs pour une inclusion rapide dans les blocs.

Réduire les coûts de transaction

Plusieurs stratégies permettent de réduire ou d'atténuer les coûts de transaction :

• Timbre : Évitez de trader aux heures de pointe, lorsque la demande d'espace de bloc est forte.
• Solutions de couche 2 : Des plateformes comme Arbitrum, Optimism et zkSync offrent des frais considérablement réduits en traitant les transactions hors chaîne et en publiant des données compressées sur Ethereum.
• Regroupement : Regroupez plusieurs transactions en une seule lorsque cela est possible.

Récompenses post-fusion pour les validateurs

Les validateurs sont récompensés pour l'ajout de blocs à la blockchain et l'attestation des autres. Leurs récompenses comprennent :

• Récompenses de base, versées directement pour l’exécution des tâches
• MEV (Valeur extractible des mineurs), désormais redistribuée aux validateurs via une nouvelle infrastructure
• Frais prioritaires et pourboires des utilisateurs

Le passage d’Ethereum au PoS s’est avéré plus respectueux de l’environnement tout en renforçant la sécurité et la scalabilité. L’avenir repose sur des mises à niveau continues telles que les chaînes de shards et le Danksharding pour gérer un débit plus élevé avec des frais réduits.