Dernière modification effectuée le 04.06.2024 16:06
Vitalik Buterin, co-fondateur de la blockchain Ethereum, a récemment publié un nouveau post « Multidimensional gas pricing« qui détaille comment la tarification multidimensionnelle du gas pourrait révolutionner l’usage du réseau le plus solicité de l’écosystème crypto.
Limites de la tarification unidimensionnelle du gas
Dans le paysage des crypto monnaies, Ethereum se distingue comme l’une des blockchains les plus populaires et les plus prometteuses.
Cependant, sa croissance fulgurante s’accompagne de défis importants en matière de scalabilité et d’efficacité.
L’un des points clé de cette problématique réside dans le modèle de tarification des transactions, actuellement basé sur une ressource unique appelée “gas”. Il agit comme une sorte de carburant pour alimenter les opérations sur la blockchain.
Cependant, cette approche a ses limites, car elle traite toutes les ressources (calcul, stockage & bande passante réseau) de manière interchangeable, utilisant une méthode de calcul unidimensionnelle, ce qui ne reflète pas avec précision les coûts réels encourus par le réseau.
Comme le souligne Vitalik Buterin dans son post du 9 mai 2024, « cette approche a une inefficacité majeure : elle traite les différentes ressources comme étant mutuellement convertibles, alors que les limites réelles sous-jacentes de ce que le réseau peut gérer ne le sont pas ».
Une façon de comprendre ce problème est de regarder ce diagramme :
La limite de gas impose une contrainte représentée en pointillés verts sur le schéma, alors que la véritable contrainte de sécurité sous-jacente se situe souvent dans le triangle orange.
Cet écart conduit soit à l’exclusion inutile des blocs réellement sûrs (triangle orange), soit à l’acceptation de blocs réellement dangereux (pointé en rouge), soit à un mélange des deux.
S’il y a des ressources qui ont des limites de sécurité distinctes, alors le gas unidimensionnel réduit de manière plausible le débit de la blockchain.
C’est pour cette raison que le concept de gaz multidimensionnel suscite depuis longtemps un intérêt, et avec EIP-4844 (l’intégration des blobs pour les rollups), Ethereum dispose aujourd’hui d’une première version du gas multidimensionnel fonctionnel.
Vers une tarification multidimensionnelle du gas avec les “blobs”
Pour remédier à ces limitations, la tarification multidimensionnelle du gas propose de distinguer et de tarifer séparément les différentes ressources consommées par les transactions.
Cette approche permettrait une utilisation plus efficiente des ressources du réseau et, par conséquent, une meilleure évolutivité de la blockchain.
L’introduction des « blobs » ou Binary Large Objects, le 13 mars 2024, par le biais du Proto-Dankshardding (EIP-4844) constitue un exemple concret de tarification multidimensionnelle du gas.
Les blobs offrent un espace distinct pour les données des rollups, dont le prix diffère de celui des données de transaction classiques.
En conséquence, les rollups sont devenus 100 fois moins chers, le volume de transactions sur les rollups a augmenté de plus de 3 fois et la taille théorique maximale des blocs n’a été que légèrement augmentée.
Avantages de la tarification multidimensionnelle du gas
L’adoption d’une tarification multidimensionnelle du gas présente plusieurs avantages majeurs :
- Amélioration de l’efficacité des ressources : en distinguant les coûts de chaque ressource, le réseau peut mieux allouer ses capacités et éviter la congestion.
- Augmentation de la scalabilité : une utilisation plus efficiente des ressources permet de traiter un plus grand nombre de transactions par seconde, améliorant ainsi la capacité de traitement globale du réseau.
- Réduction des frais de transaction : une tarification plus précise des coûts réels devrait conduire à une baisse des frais de transaction pour les utilisateurs.
Défis et perspectives
La mise en œuvre d’une tarification multidimensionnelle du gas s’accompagne de défis techniques et de considérations économiques.
Il est crucial de trouver un équilibre entre la complexité du système et son efficacité, tout en veillant à préserver la compatibilité avec les dApp existantes.
Comme le souligne Vitalik Buterin, « il est probable que nous soyons dans un régime où il est pratique de prouver 1 000 valeurs en moins d’une seconde, mais pas 14 285 valeurs ».
Actuellement, pour permettre aux utilisateurs de clients légers (stateless clients) de vérifier les transactions sur Ethereum sans stocker toutes les données de la blockchain, il est envisagé de remplacer les Merkle Patricia trees par des Verkle trees. Cependant, les Verkle trees ne sont pas quantum-resistant et ne s’adaptent pas parfaitement aux nouvelles générations de systèmes de preuve STARKs.
C’est pourquoi de nombreux acteurs s’intéressent plutôt à l’utilisation de Merkle trees binaires et de preuves ZK STARK pour les clients légers. Cela reviendrait soit à abandonner complètement les Verkle trees, soit à adopter la technologie des ZK STARK quelques années plus tard, une fois la technologie plus mature.
Les 2 hypothèses misent en avant par Vitalik
Per-transaction max : le moyen le plus faible mais le plus simple d’obtenir du gaz multidimensionnel
L’une des approches les plus simples pour implémenter le gaz multidimensionnel consiste à facturer chaque transaction en fonction de la ressource qu’elle consomme le plus.
Avantages :
- Facilité d’implémentation : cette approche ne nécessite pas de modifications majeures à l‘EVM (Ethereum Virtual Machine) et est donc relativement simple à mettre en œuvre.
- Préservation de la sécurité : la quantité maximale de données et de calcul dans un bloc reste la même que dans le système actuel à gas unidimensionnel.
Inconvénients :
- Inefficacité potentielle : les transactions qui consomment beaucoup d’une ressource peuvent être facturées inutilement d’un montant élevé, même si elles utilisent peu d’autres ressources.
- Encouragement à la fusion des transactions : cela peut inciter les développeurs à fusionner les transactions gourmandes en données et en calculs en un seul paquet pour réduire les coûts.
Multidimensional EIP-1559 : la stratégie la plus difficile mais idéale
L’EIP-1559 multidimensionnel s’inspire du mécanisme EIP-1559 existant pour le gaz, mais il utiliserait des prix flottants pour chaque type de ressource.
Cela signifie que le prix de chaque ressource sera ajusté dynamiquement en fonction de l’offre et de la demande comme c’est actuellement le cas pour les transactions classiques (calldata) et les transactions dédiées aux rollups (blobs).
Avantages de l’EIP-1559 multidimensionnel
- Efficacité accrue : en facturant chaque ressource en fonction de son utilisation réelle, l’EIP-1559 multidimensionnel peut inciter les utilisateurs à optimiser leur code et à utiliser les ressources de manière plus responsable.
- Meilleure gestion de la congestion : en ciblant les ressources les plus sollicitées, l’EIP-1559 multidimensionnel peut contribuer à réduire la congestion du réseau et à améliorer les performances globales.
- Innovation : De nouveaux types d’applications pourraient émerger grâce à la possibilité de tarifer différemment les ressources.
Défis de l’EIP-1559 multidimensionnel
Sa mise en place nécessite des modifications conséquentes de l’EVM , ce qui pourrait impacter la compatibilité et la sécurité du réseau.
De plus, l’optimisation des applications pour s’adapter à ce nouveau standard devient plus complexe pour les développeurs puisqu’ils doivent jongler avec plusieurs prix de ressources fluctuants.
L’adoption généralisée de l’EIP-1559 multidimensionnel repose sur une large collaboration au sein de la communauté Ethereum. Résoudre ces défis de manière minutieuse sera crucial avant de déployer l’EIP-1559 multidimensionnel à grande échelle.
Conclusion
Introduire une tarification multidimensionnelle pour le gas sur Ethereum complique encore plus Ethereum qu’il ne l’était déjà, cependant, cela pourrait être bénéfique pour accroître sa capacité à évoluer.
Trouver le bon compromis entre la complexité et l’efficacité est crucial pour les développeurs et l’économie des protocoles au sein de l’écosystème le plus actif de l’espace crypto.
