De l'EIP-7987 au zkEVM L1 : la voie d'évolution de l'évolutivité d'Ethereum L1

Quelle est la chose la plus importante pour Ethereum dans les cinq prochaines années ?

Scalabilité de L1.

Ce mois-ci, Vitalik Buterin et la fondation Ethereum ont pris la parole sur plusieurs sujets clés : de la proposition EIP-7987 (qui a été initialement appelée EIP-7983 par la communauté, le numéro officiel étant EIP-7987) qui tente de fixer une limite pour les transactions uniques, au L1 zkEVM qui entre officiellement en phase expérimentale, en passant par l'augmentation de la limite de gas des blocs, tout cela indique que l'expansion d'Ethereum L1 accélère son passage à la vitesse supérieure.

On peut dire qu'après avoir obtenu des résultats intermédiaires dans l'écosystème L2, Ethereum est désormais à un tournant pour se recentrer sur la voie d'expansion de L1 - les Rollups sont déjà assez rapides, mais L1 peut encore être plus léger, plus puissant et plus unifié.

Cet article tente de clarifier le contexte technique derrière cette série de mises à jour et d'aborder brièvement comment le plan L1 d'Ethereum va réaliser la prochaine grande expansion.

01、divisions et réunifications, redémarrer de L2 à L1

Depuis que Vitalik Buterin a publié "Une feuille de route centrée sur Rollup" en 2020, le Rollup est devenu la stratégie centrale de l'évolutivité d'Ethereum, donnant naissance à une série de projets L2 tels qu'Arbitrum et Optimism, semblant devenir "le nouveau continent d'Ethereum".

Cependant, le problème des Rollups réside justement là, comme le dit l'article « Comprendre l'ERC-7786 : L'écosystème Ethereum fait-il un grand pas vers l'ère de l'« unification » ? », il existe actuellement plus d'une centaine de L2 au sens large, ce qui non seulement fragmente de plus en plus de transactions et de valeur sur L2, mais renforce également le rôle de L1 en tant que couche de disponibilité des données et de règlement final.

Cela entraîne inévitablement une pression d'exploitation de plus en plus lourde sur L1, par exemple, les transactions à fort Gas (comme les soumissions de blob, la vérification zkProof) augmentent considérablement la charge de calcul et de vérification des nœuds L1. L'expansion continue de l'espace d'état affecte également l'efficacité de synchronisation des nœuds et le coût de stockage sur la chaîne, tandis que la fluctuation du temps de regroupement des blocs Ethereum s'intensifie, ce qui pose également des risques de sécurité et de résistance à la censure.

De l'EIP-7987 au L1 zkEVM : le chemin d'évolution de l'évolutivité d'Ethereum L1

Source : L2Beat

En fin de compte, la trajectoire de développement des L2 au cours des dernières années est également une "histoire de construction de murs" - chaque Rollup délimite son propre territoire pour construire des fossés de liquidité, cherchant à verrouiller les utilisateurs et les actifs dans son propre écosystème. Ces hauts murs ont certes favorisé une efficacité locale, mais ont également affaibli la liquidité et l'unité globales d'Ethereum en tant que réseau intégré.

Comme on dit, "Ce qui a longtemps été uni doit se séparer, ce qui a longtemps été séparé doit se réunir", Ethereum est à un tournant majeur de son cycle de reconstruction, passant d'une séparation en L2 à un retour à L1. Dans une certaine mesure, c'est aussi une correction temporaire de la phase "centrée sur L2" :

Faire en sorte que l'expérience d'utilisation de l'ensemble du réseau ressemble davantage à un écosystème unifié, plutôt qu'à un assortiment de dizaines de chaînes disjointes, signifie que les transferts d'actifs, le partage d'état et le changement d'application entre L1/L2 à l'avenir devraient être aussi fluides et imperceptibles que sur une seule chaîne.

C'est également pour cette raison que, du Based Rollup au ePBS, puis au L1 zkEVM, l'équipe de recherche sur les protocoles de la Fondation Ethereum et la communauté des développeurs avancent systématiquement une série d'optimisations structurelles au niveau L1, essayant d'améliorer la capacité d'exécution, l'utilisabilité et la résilience contre les attaques externes du réseau principal, sans compromettre la sécurité et la décentralisation.

02, EIP-7987&zkEVM : injecter un gène d'extension dans le réseau principal

Les deux propositions de réforme d'extension les plus surveillées sur le marché actuellement sont la proposition EIP-7987 et le L1 zkEVM, représentant deux dimensions clés allant de l'optimisation de l'allocation des ressources à la reconstruction de la couche d'exécution.

1.EIP-7987 : Limiter le plafond de Gas par transaction unique pour atténuer la congestion des ressources de bloc

Tout d'abord, il est conseillé de définir le plafond de Gas pour une seule transaction sur Ethereum à 16,77 millions dans la proposition EIP-7987, qui a été conjointe présentée au début de ce mois par Vitalik Buterin et Toni Wahrstätter. L'idée principale est de fixer un plafond maximum de Gas de 16,77 millions pour une seule transaction (notez que ce plafond n'est pas directement lié à la limite totale de Gas de chaque bloc).

Comme tout le monde le sait, sur le réseau Ethereum, chaque transaction (qu'il s'agisse d'un transfert ou d'une interaction avec un contrat) nécessite de consommer une certaine quantité de Gas, et la capacité de la limite de Gas de chaque bloc Ethereum est fixe, ce qui signifie que les emplacements sont limités. Cela signifie que si la consommation de Gas d'une seule transaction est trop élevée, cela peut facilement entraîner une occupation des ressources de transaction du bloc.

De EIP-7987 à L1 zkEVM : le chemin d'évolution de l'évolutivité de l'Ethereum L1

Source : Github

Par exemple, certaines transactions à forte charge (comme la vérification zkProof, le déploiement de contrats de grande taille, etc.) consomment souvent une grande partie de l'espace de bloc en une seule transaction. Ainsi, l'intention de cette proposition est d'éviter autant que possible que les opérations à haut Gas (comme la vérification zkProof ou le déploiement de contrats à grande échelle) n'occupent les ressources du bloc entier, entraînant un engorgement de la validation des nœuds, ce qui affecte particulièrement l'environnement d'exécution parallèle et la synchronisation des nœuds légers.

En fixant un plafond, certaines transactions de très grande taille sont contraintes de être divisées, afin d'éviter qu'une seule transaction n'occupe trop de ressources, et une condition restrictive est introduite uniquement pendant le processus d'exécution de la transaction : si la transaction dépasse ce plafond avant d'entrer dans le bloc, elle sera rejetée lors de la phase de validation.

En outre, ce n'est pas seulement le plafond de Gas pour une seule transaction qui est en cours d'ajustement, mais aussi l'ajustement du plafond de bloc d'Ethereum. Le 21 juillet, Vitalik Buterin a tweeté : « Pratiquement exactement 50 % des stakers ont voté en faveur de l'augmentation du plafond de Gas de L1 à 45 millions. Le plafond de Gas a déjà commencé à augmenter, il est maintenant de 37,3 millions. »

En théorie, l'augmentation de la limite de gaz des blocs améliorerait considérablement les performances du réseau principal Ethereum. Cependant, par le passé, Ethereum a été plutôt prudent à ce sujet, surtout dans le contexte du grand développement des solutions de niveau 2. En consultant l'historique de l'augmentation de la limite de gaz d'Ethereum, on constate qu'après que la limite de gaz du réseau Ethereum soit passée de 8 millions à 10 millions en septembre 2019, il a fallu jusqu'à cette année pour que la limite de gaz passe de 8 millions à 36 millions, soit 6 ans.

Depuis le début de cette année, l'attitude ouverte et discutée de l'écosystème Ethereum concernant la limite de Gas est devenue clairement "plus agressive", la proposition EIP-9698 suggérant même "d'augmenter dix fois tous les deux ans", portant la limite de Gas à 3,6 milliards d'ici 2029, soit cent fois plus qu'actuellement.

De l'EIP-7987 au L1 zkEVM : le chemin d'évolution de l'extension de l'Ethereum L1

Source : Etherscan

Cette série d'ajustements reflète à la fois la réalité des pressions sur l'extension de la chaîne principale d'Ethereum et jette les bases des ressources de calcul pour la mise à niveau de la couche d'exécution zkEVM à venir.

2.L1 zkEVM : Architecture d'exécution de reconstruction de la chaîne principale basée sur des preuves à divulgation nulle de connaissance

zkEVM a toujours été considéré comme l'une des « solutions finales » pour l'extensibilité d'Ethereum. La pensée de conception centrale est de permettre au réseau principal d'Ethereum de prendre en charge la validation des circuits ZK, de sorte que l'exécution de chaque bloc puisse générer des preuves à divulgation nulle vérifiables, permettant ainsi une confirmation rapide par d'autres nœuds.

Les avantages spécifiques incluent que les nœuds n'ont pas besoin de rejouer chaque transaction, ils doivent simplement vérifier le zkProof pour confirmer la validité du bloc, tout en réduisant efficacement la charge des nœuds complets, en améliorant l'amitié envers les nœuds légers et les validateurs inter-chaînes, et en renforçant les frontières de sécurité et la résistance aux falsifications.

Actuellement, le concept de L1 zkEVM est également en train de se concrétiser rapidement. Le 10 de ce mois, la Fondation Ethereum a récemment publié les normes de preuve en temps réel pour L1 zkEVM, comme première étape vers l'adoption complète de la technologie de preuve à connaissance nulle. Le réseau principal d'Ethereum passe progressivement à un environnement d'exécution prenant en charge le mécanisme de vérification zkEVM.

Selon sa feuille de route publiquement divulguée, le zkEVM L1 d'Ethereum sera lancé dans un an, utilisant la simplicité des zk-proof pour étendre Ethereum en toute sécurité, et intégrant progressivement le mécanisme de preuve ZK à tous les niveaux du protocole Ethereum. Pour Ethereum, il s'agit également d'un test pratique concentré de ses réserves technologiques et de sa mise en œuvre au cours des dernières années.

Cela signifie que le réseau principal Ethereum ne sera plus simplement une couche de règlement, mais un plateforme d'exécution capable de s'auto-vérifier - ce qu'on appelle un « ordinateur mondial vérifiable ».

De EIP-7987 à L1 zkEVM : le chemin d'évolution de l'extension d'Ethereum L1

Globalement, si l'EIP-7987 améliore l'efficacité d'exécution au niveau micro, le L1 zkEVM réalise une transformation qualitative au niveau macro-architecture. Il devrait permettre d'obtenir une amélioration des performances d'exécution de 10 à 100 fois, tout en restructurant la "capacité de capture de valeur" du réseau principal Ethereum.

De simple couche de règlement à moteur d'exécution vérifiable, le L1 lui-même assumera davantage de connexions pour les utilisateurs, les actifs et la liquidité, et sera également plus capable de faire face à la concurrence de nouvelles chaînes publiques haute performance comme Solana et Monad.

Bien sûr, en plus de l'architecture de traitement et d'exécution des transactions elle-même, Ethereum a également apporté des innovations complètes en matière de gestion des ressources et de mécanismes de gouvernance plus larges.

03, autres combinaisons d'expansion L1

En plus de l'EIP-7987 et du zkEVM, Ethereum intensifie ses efforts pour l'extension de sa couche principale à partir de plusieurs modules de base, construisant progressivement un environnement d'exécution en chaîne performant, accessible et équitable.

Par exemple, la Fondation Ethereum promeut une optimisation de l'architecture appelée ePBS, qui vise à dissocier complètement les rôles de proposeur de bloc (Proposer) et de constructeur de bloc (Builder), afin de résoudre systématiquement les problèmes d'inégalité d'extraction de MEV et de monopole de pouvoir de construction, tout en renforçant l'équité, la résistance à la censure et la transparence de la production de blocs.

Plus important encore, ePBS s'intègre en profondeur avec un autre composant clé, FOCIL. L'objectif principal de FOCIL est de permettre aux nœuds légers de vérifier les blocs et les résultats d'exécution des transactions sans avoir à maintenir un état complet en ligne. En combinant cela avec ePBS, le processus de proposition, de construction et de validation d'Ethereum va former une architecture claire de « séparation des pouvoirs », ce qui améliorera considérablement la flexibilité du protocole.

En même temps, cette combinaison offre également plus de possibilités pour des scénarios tels que les transactions privées, les nœuds légers et les portefeuilles mobiles, tout en abaissant le seuil de participation. Cela marque le fait qu'Ethereum s'oriente progressivement vers une "architecture de consensus modulaire", apportant une plus grande modularité et flexibilité institutionnelle aux systèmes décentralisés.

Un autre chemin d'extension sous-estimé mais de grande valeur à long terme est l'architecture des clients sans état (Stateless Ethereum), dont l'idée principale est de réduire considérablement la dépendance des nœuds à l'égard de l'« état complet de la chaîne ». En introduisant un mécanisme de témoin (preuve d'état), les nœuds n'ont besoin de télécharger et de vérifier que les données liées à la transaction actuelle, ce qui réduit considérablement les coûts de synchronisation et de vérification.

Pour cela, l'EF développe un outil de visualisation nommé bloatnet.info, qui quantifie et montre le fardeau inégal que l'expansion de l'état impose au réseau, afin de fournir une base de soutien pour le nettoyage d'état futur, les mécanismes d'optimisation et les modèles de location d'état.

En outre, l'équipe de recherche d'Ethereum a également exploré la proposition Beam, qui vise à établir des courbes de prix indépendantes pour différents types de ressources comme le calcul, le stockage et les appels. L'objectif est d'introduire un mécanisme de tarification des ressources plus précis pour Ethereum, s'efforçant de transformer Ethereum d'un « système de facturation unidimensionnel » en un « marché des ressources multidimensionnel », similaire au système de répartition des ressources du cloud computing traditionnel.

04、écrit à la fin

Pour être réaliste, à une époque où l'extension Rollup devient mainstream et où l'abstraction des comptes se généralise, beaucoup de gens pourraient miser tous leurs espoirs d'extension sur le modèle L2 de "exécution hors chaîne + règlement sur la chaîne principale".

Mais la réalité est que l'évolution de L1 n'a jamais cessé et ne peut pas être remplacée.

L2 peut accueillir plus d'utilisateurs et libérer de l'espace d'exécution, tandis que L1 fournit un règlement unifié, un point d'ancrage sécuritaire et une gouvernance des ressources. Ce n'est qu'en évoluant de manière collaborative que les deux peuvent construire un véritable réseau de valeur Web3 durable, performant et universel.

Le futur d'Ethereum ne pourra devenir un véritable ordinateur mondial unifié que si L1 et L2 évoluent en synergie.

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