Garder le consensus : expliquer la bombe de difficulté d’Ethereum

La bombe de difficulté d’Ethereum est un outil pour maintenir le consensus du réseau entre toutes les classes de participants. Il s’agit d’une tâche particulièrement difficile pour Ethereum par rapport à Bitcoin, dont le précédent effectue fréquemment des hard-forks incompatibles avec les versions antérieures.

Le plus important d’entre eux – Ethereum 2.0 – est encore à venir. Quand ce sera le cas, la bombe à difficulté sera cruciale pour assurer une transition en douceur de la communauté vers le nouveau protocole.

Bilan : Ethereum 2.0 et Proof Of Stake

Pour comprendre la nécessité de la bombe, il faut revoir un peu l’histoire d’Ethereum.

Ethereum utilise un mécanisme de consensus de preuve de travail, mais a toujours prévu de passer éventuellement à la preuve de participation. Vitalik Buterin – auteur du livre blanc d’Ethereum – privilégie la preuve de participation comme forme de consensus plus efficace sur le plan économique et environnemental.

La preuve de travail nécessite que les nœuds du réseau dépensent de l’énergie pour résoudre des problèmes mathématiques très difficiles afin d’extraire des blocs. Les nœuds qui dépensent cette énergie sont appelés « mineurs ».

Pour avoir dépensé cette énergie, les mineurs sont récompensés par tous les frais de transaction associés à leur bloc respectif, ainsi que par l’Ether nouvellement généré. Compte tenu de ces incitations, beaucoup ont transformé l’exploitation minière d’Ether et de Bitcoin en entreprises rentables, investissant massivement dans du matériel informatique pour maximiser les profits.

Cependant, lorsque Ethereum 2.0 et la preuve de participation seront mises en œuvre, ces mineurs perdront des affaires. Ils ne pourront plus profiter de leurs dépenses énergétiques. Au lieu de cela, les validateurs de blocs seront sélectionnés en fonction de la quantité d’ETH qu’ils décident de miser. En tant que tel, certains peuvent être incités à rester et à continuer à exploiter Eth sur l’ancien réseau, même après la mise à niveau.

Si cela est fait en masse parmi les mineurs, cela pourrait créer une discorde au sein de la communauté Ethereum à propos de quel fork – Ethereum ou Ethereum 2.0 – est la chaîne Ethereum officielle. En fait, tant que la première chaîne conserve une certaine légitimité, l’Ether de cette chaîne conservera sa valeur marchande. Ainsi, les mineurs pourraient rester rentables, continuer à dépenser de l’énergie et contrecarrer tout l’objectif de la transition Ethereum 2.0.

C’est là qu’intervient la bombe de difficulté. La bombe fait référence à une augmentation exponentielle de la difficulté pour extraire des blocs une fois qu’une certaine hauteur de bloc est atteinte. Cette période apocalyptique – également appelée « ère glaciaire » – mettrait fin à l’ancien réseau Ethereum. Les mineurs seraient financièrement dissuadés de poursuivre leurs activités et les transactions deviendraient infaisables pour les utilisateurs.

Quand la bombe sera-t-elle activée ?

En vérité, la bombe devait s’activer il y a des années. Cependant, divers problèmes de développement liés à la mise en œuvre d’une transition Ethereum 2.0 en douceur ont incité la communauté à la retarder à plusieurs reprises.

Cinq mises à niveau d’Ethereum ont repoussé la date de la bombe de difficulté Ethereum. Ils incluent:

• Mise à jour de Byzance ; 2017
• mise à jour de Constantinople ; 2019
• mise à jour du glacier Muir ; 2020
• mise à jour de Londres ; 2021
• Mise à jour du glacier Arrow ; 2021 :

Notamment, les deux mises à jour « Glacier » ont été mises en œuvre uniquement pour retarder la bombe de difficulté, que la communauté a accidentellement rencontrée à plusieurs reprises. Ce graphique suivant les temps de blocage d’Ethereum illustre les premiers signes de plusieurs périodes glaciaires, avant d’être retardés.

Tout en agissant comme un facteur de motivation pour déplacer la communauté vers Eth 2.0, la bombe maintient également la communauté en mouvement constant. Selon les mots de Vitalik, cela « empêche la stagnation du protocole » en veillant à ce que la communauté adopte une culture et une habitude de mises à jour fréquentes – même si ce n’est que pour retarder la bombe.

À ce jour, la prochaine bombe devrait s’activer en juin 2022. Vitalik affirme qu’Ethereum 2.0 ‘devrait être prêt à être mis en œuvre d’ici là, rendant le réseau plus qu’à moitié terminé.

Comment Bitcoin se met-il à niveau ?

Bitcoin n’utilise pas de bombe de difficulté pour contraindre les utilisateurs et les mineurs à une nouvelle version du protocole. Il n’en a pas besoin non plus.

En fait, les seules mises à niveau réussies de Bitcoin ont été des fourches souples rétrocompatibles. La communauté et les développeurs derrière elle résistent activement aux tentatives de hard-fork, les considérant comme trop coercitives et contraires aux objectifs de Bitcoin.

Alors que les Ethereans essaient constamment de repousser de nouvelles frontières technologiques, les Bitcoiners intègrent le conservatisme à leur proposition de valeur. Pour devenir un nouveau socle du système financier, il s’efforce d’être stable et résistant au changement.

Cependant, en 2017, Bitcoin a connu une rupture communautaire où les mineurs ont tenté de diviser la chaîne par hard fork. Contrairement à l’exemple d’Ethereum, les mineurs étaient la partie active dans ce cas, tandis que le reste de la communauté souhaitait conserver les anciennes règles. La mise à niveau proposée – connue sous le nom de SegWit2x – servirait à augmenter les profits des mineurs au détriment de la décentralisation.

Cependant, la communauté s’est finalement unie, mettant en œuvre une mise à niveau alternative en soft-fork et la diffusant via ses nœuds. Craignant la rupture que cela causerait, les mineurs ont cédé aux autres nœuds et ont mis en œuvre la mise à niveau.

La solution – par laquelle les nœuds s’unissent pour mettre à niveau un protocole – est devenue connue sous le nom de « soft-fork activé par l’utilisateur » (UASF).

Conclusion