COMPRENDRE LES FRAIS D'ESSENCE : COMMENT ILS FONCTIONNENT ET POURQUOI ILS CHANGENT

Que sont les frais de gaz ?

Dans les réseaux blockchain, et plus particulièrement ceux utilisant la machine virtuelle Ethereum (EVM), les frais de gaz correspondent aux paiements effectués par les utilisateurs pour compenser la puissance de calcul nécessaire à l'exécution des transactions et des contrats intelligents. Le gaz est mesuré en gwei, une unité du jeton natif d'Ethereum, l'ETH. Un gwei équivaut à 0,000000001 ETH.

En résumé, les frais de gaz sont essentiels au bon fonctionnement des applications décentralisées (dApps) et des contrats intelligents, tout en empêchant le spam et les activités malveillantes. Ces frais incitent les mineurs (ou validateurs) à inclure les transactions dans un bloc et à sécuriser le fonctionnement du réseau.

Le coût d'une transaction sur Ethereum ou d'autres réseaux compatibles avec l'EVM est calculé comme suit :

Frais de transaction = Unités de gaz utilisées × Prix du gaz

Voici la signification de chaque composant :

• Unités de gaz : La quantité de calcul nécessaire pour effectuer une opération. Par exemple, un simple transfert d'ETH consomme généralement 21 000 unités de gaz.
• Prix du gaz : Le montant que l'on est prêt à payer par unité de gaz, généralement exprimé en gwei. Un prix du gaz plus élevé peut accélérer le traitement des transactions.

Le coût des opérations varie. Les tâches plus complexes, comme interagir avec un contrat intelligent, échanger des jetons sur une plateforme d'échange décentralisée ou créer des NFT, consomment beaucoup plus d'unités de gaz, ce qui entraîne des frais plus élevés.Lorsqu'un utilisateur envoie une transaction, il doit spécifier à la fois la limite de gaz et les frais maximum par unité de gaz. La limite de gaz définit la quantité maximale de gaz qu'il est prêt à allouer. Si la transaction dépasse cette limite, elle est annulée, mais le gaz n'est pas remboursé. La mise à jour London Upgrade d'Ethereum en 2021 a introduit un mécanisme de frais de base afin de standardiser une partie du coût du gaz, rendant ainsi les frais plus prévisibles.Cette mise à jour a également ajouté un mécanisme de destruction : les frais de base sont détruits au lieu d'être versés aux mineurs, ce qui réduit l'offre d'ETH au fil du temps et exerce un effet déflationniste.Bien qu'Ethereum soit le réseau EVM le plus connu, d'autres, tels que Binance Smart Chain (BSC), Polygon et Avalanche, utilisent également des frais de gaz. Cependant, ces réseaux proposent souvent des frais moins élevés grâce à leurs différents mécanismes de consensus et architectures.En résumé, les frais de gaz sont essentiels au maintien de l'intégrité, de la sécurité et de l'efficacité des écosystèmes blockchain. Ils rémunèrent les validateurs, luttent contre le spam et garantissent une répartition équitable des ressources de calcul entre les transactions.

Pourquoi les frais de gaz fluctuent-ils ?

Les frais de gaz sont sujets à variation en raison de multiples facteurs dynamiques, principalement liés à l’état du réseau, à la demande de traitement des transactions et à la disposition des utilisateurs à payer.

L’un des principaux facteurs est la congestion du réseau. Lors d’une forte hausse de la demande, comme pendant les périodes de forte activité boursière, les lancements de NFT ou les lancements de protocoles DeFi, l’espace disponible dans les blocs devient extrêmement concurrentiel. Les validateurs privilégient les transactions offrant des frais de gaz plus élevés, ce qui entraîne une augmentation exponentielle des frais.

Dans ces moments-là, même des transactions simples comme les transferts d’ETH peuvent devenir excessivement coûteuses, un phénomène observé lors des marchés haussiers ou de l’adoption rapide des dApps. À l’inverse, lorsque l’activité diminue, les frais baissent car l’urgence de traiter les transactions diminue.

Le mécanisme de frais dynamiques d’Ethereum ajoute une autre dimension à la volatilité des frais. Suite à la mise à niveau de Londres (EIP-1559), la structure des frais comprend des frais de base (qui s'ajustent en fonction de l'utilisation des blocs) et un pourboire prioritaire versé pour inciter les mineurs ou les validateurs. Voici leur rôle respectif :

• Frais de base : Calculés automatiquement par le protocole, ils augmentent lorsque l'utilisation du réseau dépasse un objectif de 50 % et diminuent lorsqu'elle est inférieure. Cela rend les frais partiellement prévisibles, tout en les rendant sensibles à la demande du réseau.
• Pourboire prioritaire : Valeur optionnelle que les utilisateurs peuvent offrir pour accélérer leurs transactions. En période de forte activité, un pourboire plus important permet une confirmation plus rapide.

De plus, les prix du gaz varient selon qu'il s'agit d'une solution de couche 1 ou de couche 2. Les réseaux de couche 2, tels qu'Arbitrum, Optimism et zkSync, visent à réduire les frais de gaz en traitant de nombreuses transactions hors chaîne et en les réglant ultérieurement sur la chaîne principale Ethereum. Ces réseaux préservent la nature décentralisée de la blockchain tout en offrant un coût de gaz bien inférieur.Des facteurs externes, comme la spéculation boursière, les événements mondiaux, les mises à jour de protocole ou les failles de sécurité, peuvent également entraîner des fluctuations importantes du coût du gaz. Par exemple, la crainte de piratages peut provoquer des retraits massifs de jetons, faisant exploser la demande et les frais.L'architecture des applications décentralisées (DApps) peut également influencer la consommation de gaz. Des contrats intelligents mal optimisés consomment davantage de ressources de calcul, ce qui augmente les besoins en gaz. Les développeurs de protocoles revoient fréquemment la logique des contrats afin d'améliorer l'efficacité du gaz et de réduire les coûts pour les utilisateurs.De plus, les chaînes compatibles avec l'EVM, comme Binance Smart Chain ou Fantom, peuvent maintenir des frais plus stables et plus bas qu'Ethereum grâce à un débit plus élevé ou à des modèles de priorisation des transactions différents. Néanmoins, leurs modèles de tarification restent influencés par les incitations offertes aux validateurs, les taux d'utilisation globaux et les mises à niveau du réseau.De nombreux utilisateurs surveillent les frais de gaz grâce à des outils tels que les traqueurs de gaz Etherscan ou les explorateurs de blocs, qui fournissent des suggestions de prix en temps réel. Un timing stratégique, comme effectuer des transactions pendant les heures creuses, peut également permettre de réaliser des économies importantes.En bref, les fluctuations des frais de gaz reflètent l'équilibre constant entre la demande, l'espace disponible dans les blocs et la motivation des validateurs. Bien que des mises à niveau comme l'EIP-1559 aient apporté de la stabilité, l'écosystème reste fluide et réagit de manière dynamique aux stimuli internes et externes.

Gérer et réduire les frais de gaz

Face à la volatilité des frais de gaz, les utilisateurs et les développeurs ont mis en œuvre diverses stratégies pour réduire les coûts sur Ethereum et d'autres réseaux compatibles avec l'EVM.

1. Optimiser le moment des transactions : Les prix du gaz varient souvent en fonction de l'activité mondiale. Les frais sont généralement plus bas le week-end et tard dans la nuit (UTC). L'utilisation de plateformes d'analyse comme Gas Now ou ETH Gas Station permet d'identifier les périodes optimales pour des transactions moins coûteuses.

2. Utiliser les réseaux de couche 2 : Les solutions de mise à l'échelle d'Ethereum gagnent en popularité en tant qu'alternatives viables aux frais de gaz élevés de la couche 1. Voici quelques exemples notables :

• Arbitrum : Un rollup optimiste qui réduit les coûts en exécutant les transactions hors chaîne et en soumettant des preuves par lots à Ethereum.
• Optimism : Un autre rollup optimiste avec une intégration plus large de l’écosystème et une finalité de transaction rapide.
• zkSync et StarkNet : Des rollups à connaissance nulle utilisant une cryptographie avancée pour réduire considérablement les frais de gaz sans compromettre la sécurité.

L’utilisation d’applications décentralisées (dApps) construites sur ces plateformes peut réduire les coûts transactionnels jusqu’à 90 % par rapport au réseau principal Ethereum.

3. Combinaison de transactions : Pour les interactions impliquant plusieurs étapes, comme le staking, l’échange ou le pontage, certaines plateformes permettent de regrouper les opérations en une seule transaction. Cette consolidation réduit la consommation de gaz par action.

4. Choisir des dApps économes en gaz : Toutes les applications décentralisées n'utilisent pas le gaz de manière égale. Sélectionner des contrats intelligents bien audités et optimisés minimise les calculs inutiles et les coûts supplémentaires.5. Définir des frais de gaz personnalisés : Les portefeuilles comme MetaMask et Rabby permettent aux utilisateurs de définir manuellement les prix et les limites du gaz. Opter pour des priorités plus faibles peut entraîner des confirmations plus lentes, mais peut s'avérer économique en période de faible congestion du réseau.6. Profiter des remboursements de frais de gaz : Certains protocoles Ethereum, comme Gelato ou Gas DAO, ont expérimenté des remboursements partiels de gaz ou des incitations. Bien que peu répandus, ces modèles pourraient se généraliser à mesure que l'expérience utilisateur devient plus centrale.7. Utiliser des réseaux EVM alternatifs : Les chaînes à moindre coût, telles que Binance Smart Chain, Avalanche C-Chain ou Polygon PoS, offrent des alternatives de transaction moins chères. Bien qu'ils puissent légèrement compromettre la décentralisation ou la variance de l'ensemble des validateurs, les coûts réduits sont intéressants pour les traders haute fréquence ou les microtransactions.8. Optimisation des contrats intelligents pour les développeurs : Les développeurs peuvent réduire les coûts de gaz à l'échelle du réseau en écrivant un code efficace. L'utilisation d'un stockage de données optimisé, le traitement par lots et la minimisation des variables d'état sont quelques techniques permettant de réduire la consommation de gaz pour chaque interaction de contrat.9. Outils de surveillance et alertes : Les services de surveillance du gaz permettent aux utilisateurs de recevoir des notifications sur les niveaux de frais optimaux. Les API peuvent également s'intégrer aux robots de trading ou aux dApps pour automatiser l'exécution des ordres lorsque les conditions sont favorables.Bien qu'Ethereum 2.0 et les améliorations futures telles que le Danksharding et le Proto-Danksharding (EIP-4844) visent à réduire davantage les coûts de gaz de base, les solutions orientées utilisateur restent aujourd'hui les outils les plus pratiques pour la gestion du gaz.Comprendre les subtilités des frais de gaz et tirer parti des techniques d'optimisation permet aux particuliers et aux organisations de prendre des décisions rentables sans sacrifier la fonctionnalité ni la vitesse sur la blockchain.