Ethereum a résolu le trilemme de la blockchain, affirme Vitalik Buterin

Ethereum Co-fondateur Vitalik Buterin dit Le trilemme de la blockchain a été résolu, non pas en théorie, mais grâce à un code opérationnel déjà en fonctionnement sur Ethereum. Dans un article publié sur X, Buterin a démontré que la combinaison de l'échantillonnage de disponibilité des données par les pairs (PeerDAS) et des machines virtuelles Ethereum à divulgation nulle de connaissance (ZK-EVM) permet à Ethereum d'atteindre simultanément la décentralisation, la sécurité et une bande passante élevée, un équilibre longtemps considéré comme inatteignable dans la conception des blockchains.

« Le trilemme a été résolu – non pas sur le papier, mais avec du code en fonctionnement réel, dont une moitié (l’échantillonnage de la disponibilité des données) est *déjà sur le réseau principal*, et l’autre moitié (ZK-EVM) est *de qualité production en termes de performances dès aujourd’hui* – la sécurité est ce qui reste à faire », a déclaré Buterin. 

Le trilemme de la blockchain a façonné toutes les décisions majeures concernant les protocoles depuis plus d'une décennie. Si Buterin a raison, l'architecture sous-jacente d'Ethereum entre dans une nouvelle phase, fondée sur le calcul distribué plutôt que sur la réplication de données, avec des implications concrètes pour la scalabilité, la validation et la résilience du réseau.

Qu’est-ce que le trilemme de la blockchain ?

Le trilemme de la blockchain décrit la difficulté d'optimiser simultanément trois propriétés fondamentales :

• Décentralisation: De nombreux participants indépendants peuvent exécuter des nœuds et vérifier le système.
• Sécurité : Le réseau résiste aux attaques, à la fraude et aux modifications d'état non valides.
• Évolutivité (bande passante élevée) : Le système traite efficacement de grands volumes de données et de transactions.

Historiquement, les blockchains n'ont réussi à atteindre que deux de ces objectifs, au détriment du troisième. Bitcoin, par exemple, privilégie la décentralisation et la sécurité, mais traite les transactions lentement. Les blockchains plus rapides sacrifient souvent la décentralisation au profit de la performance en s'appuyant sur un nombre réduit de validateurs ou en exigeant un matériel plus performant.

Pourquoi Vitalik Buterin a-t-il déclaré que le trilemme était résolu ?

L'argumentation de Buterin repose sur deux améliorations techniques qui progressent actuellement en parallèle : PeerDAS ou Machines électroniques ZKL'une est déjà opérationnelle sur le réseau principal Ethereum. L'autre a atteint un niveau de performance suffisant pour la production, les travaux de sécurité étant toujours en cours.

Selon lui, Ethereum devient « un type de réseau décentralisé fondamentalement nouveau et plus puissant ». Il a comparé cette nouvelle architecture à « BitTorrent avec consensus », combinant une bande passante élevée et un accord cryptographique sur l'état.

Contrairement aux propositions précédentes, ce changement n'est pas spéculatif. L'échantillonnage des données disponibles est opérationnel dès aujourd'hui, et les performances de vérification de la machine virtuelle ZK-EVM se sont améliorées au point que la plupart des blocs Ethereum peuvent être vérifiés en quelques secondes.

Comment les réseaux d'antan géraient-ils la bande passante et le consensus ?

Pour comprendre pourquoi cela est important, Buterin a évoqué deux systèmes pair-à-pair antérieurs qui ont façonné la réflexion sur la blockchain.

BitTorrent (2000)
BitTorrent a démontré qu'une bande passante massive pouvait être atteinte de manière décentralisée. Les fichiers étaient divisés en morceaux et partagés entre de nombreux pairs. Cependant, il n'existait aucune couche de consensus. Le système ne pouvait donc pas s'accorder sur un état global unique.

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Bitcoin (2009)
Bitcoin a introduit le consensus décentralisé, permettant à des milliers de nœuds de s'accorder sur l'historique des transactions. Cependant, ce résultat a été obtenu grâce à la duplication du travail. Chaque nœud complet traite chaque transaction. Cette conception garantit la sécurité du système, mais limite son débit.

La nouvelle conception d'Ethereum vise à rompre avec ce modèle en répartissant le travail entre les nœuds tout en préservant une vérification cryptographique complète.

Qu'est-ce que PeerDAS et pourquoi est-ce important ?

L'échantillonnage de disponibilité des données par les pairs modifie la façon dont les nœuds Ethereum vérifient la disponibilité des données de bloc.

Au lieu de télécharger des blocs entiers, les validateurs prélèvent aléatoirement de petits échantillons de données. Si le nombre d'échantillons est suffisant, le réseau peut être certain que l'intégralité des données existe et est accessible.

Il est important de noter que la disponibilité des données constitue le principal goulot d'étranglement pour la mise à l'échelle d'Ethereum. En réduisant la charge de données sur les nœuds individuels, PeerDAS permet :

• Débit plus élevé sans augmentation des exigences matérielles
• Poursuite de la participation des validateurs à domicile et à petite échelle
• Des garanties solides que les données de bloc ne peuvent pas être retenues

PeerDAS est déjà opérationnel sur le réseau principal Ethereum, ce qui marque le passage de la recherche théorique à l'infrastructure opérationnelle.

Que sont les ZK-EVM et quel est leur rôle ?

Les machines virtuelles Ethereum à divulgation nulle de connaissance permettent de vérifier les transactions Ethereum à l'aide de preuves cryptographiques au lieu de réexécuter chaque calcul.

En termes simples, une machine virtuelle ZK-EVM génère une preuve attestant que « ces transactions ont été exécutées correctement conformément aux règles d'Ethereum », sans dévoiler chaque étape interne. Les autres nœuds peuvent vérifier rapidement cette preuve.

Les gains de performance récents ont été significatifs :

• Les délais de validation sont passés d'environ 16 minutes à environ 16 secondes.
• Les coûts de preuve ont été réduits d'environ 45 fois.
• Environ 99 % des blocs Ethereum sont désormais vérifiables en moins de 10 secondes sur le matériel cible.

Les machines à voter électroniques ZK-EVM sont actuellement en phase alpha. Leurs performances sont considérées comme étant de qualité industrielle, mais les audits de sûreté et de sécurité sont toujours en cours.

Pourquoi cette combinaison modifie-t-elle l'architecture d'Ethereum ?

PeerDAS et ZK-EVM abordent différentes parties du problème de mise à l'échelle.

PeerDAS gère la disponibilité des données, garantissant ainsi l'accessibilité des données par blocs sans obliger chaque nœud à tout télécharger. Les ZK-EVM gèrent les calculs, permettant aux nœuds de vérifier l'exactitude des opérations sans avoir à répéter l'intégralité du processus.

Ensemble, ces éléments permettent à Ethereum de passer d'un travail répliqué à un travail distribué. C'est la raison principale pour laquelle, selon Buterin, le trilemme est résolu en pratique.

Ethereum peut désormais prendre en charge :

• Participation décentralisée
• consensus cryptographique
• Débit de données élevé

Les trois piliers sont présents simultanément, soutenus par du code en production et des améliorations de performances mesurables.

Quel est le calendrier prévu pour le déploiement complet ?

Buterin a présenté une feuille de route pluriannuelle qui s'étend jusqu'à la fin de la décennie.

In 2026
Des augmentations importantes des limites de gaz, indépendantes des ZK-EVM, sont attendues. Elles reposent sur les limites d'attaque d'équilibrage et la séparation des auteurs et des constructeurs, inscrite dans le cadre de la loi. Cette période offrira également les premières opportunités concrètes d'exécuter des nœuds ZK-EVM.

Entre 2026 et 2028
Les développeurs prévoient d'introduire une réévaluation du prix du gaz, des modifications de la structure d'état et le déplacement des charges utiles d'exécution dans des blobs. Ces mesures visent à garantir un débit plus élevé de manière sûre et durable.

Entre 2027 et 2030
La validation ZK-EVM devrait devenir la principale méthode de vérification des blocs. Les limites de production de gaz augmenteraient sensiblement par rapport aux niveaux actuels durant cette phase.

Pourquoi la sécurité reste-t-elle une préoccupation majeure ?

Malgré les gains de performance, les développeurs d'Ethereum ont insisté sur le fait que la sécurité reste la priorité absolue.

La Fondation Ethereum a fixé des objectifs cryptographiques clairs :

• Sécurité vérifiable sur 100 bits d'ici mai 2026
• Sécurité vérifiable sur 128 bits d'ici fin 2026
• Utilisation obligatoire de l'outil d'estimation de sécurité SoundCalc d'ici février

La fondation a averti que toute compromission du système de preuve pourrait avoir de graves conséquences. Un attaquant pourrait créer des jetons, modifier l'état du système ou voler des fonds.

George Kadianakis, membre de l'équipe de cryptographie de la fondation, a souligné l'importance de stabiliser les architectures avant d'entamer un travail de vérification formelle plus approfondi.

Qu’est-ce que la construction par blocs distribués et pourquoi est-ce important ?

Au-delà de PeerDAS et ZK-EVM, Buterin a décrit la construction distribuée de blocs comme un troisième objectif à long terme.

L'idéal serait un système où aucune entité ne puisse jamais construire un bloc entier en un seul lieu. Bien que cela ne soit pas envisageable à court terme, même des progrès partiels pourraient réduire les risques de censure et d'ingérence centralisée.

Les approches possibles comprennent :

• Développement des canaux d'inclusion des transactions dans le protocole
• Utilisation de places de marché de constructeurs distribuées en dehors du protocole

Les deux visent à améliorer l'équité géographique et à réduire le contrôle sur l'ordre des transactions.

Quel impact cela a-t-il sur l'orientation générale d'Ethereum ?

Buterin a également mis en garde contre les distractions. Dans un autre message, il a averti Ethereum de ne pas se laisser entraîner par des tendances à court terme comme les dollars tokenisés ou les memecoins politiques, au détriment de ses objectifs fondamentaux.

Il a maintes fois insisté sur l'importance des applications capables de survivre même en cas de disparition de leurs développeurs initiaux. Ce « test de survie » reflète une préoccupation plus générale concernant le manque de confiance et la résilience des systèmes.

Dans le même temps, il a averti que la complexité croissante des protocoles risquait de concentrer les connaissances entre les mains d'un petit groupe d'experts, compromettant ainsi la décentralisation dans la pratique.

Conclusion

L'affirmation de Vitalik Buterin selon laquelle le trilemme de la blockchain est résolu repose sur des progrès techniques concrets, et non sur des promesses abstraites. Avec PeerDAS opérationnel sur le réseau principal et les machines virtuelles Ethereum (ZK-EVM) atteignant des performances de niveau production, Ethereum prend désormais en charge la décentralisation, la sécurité et une bande passante élevée au sein d'une architecture unique.

Le déploiement complet prendra des années et la sécurité demeure la principale préoccupation. Il n'en reste pas moins que ce projet est l'aboutissement d'un effort mené depuis dix ans, entamé par des recherches préliminaires sur la disponibilité des données en 2015 et les premières expériences avec le modèle ZK-EVM vers 2020. 

Ressources 

1. Vitalik Buterin sur XPublication du 3 janvier

2. Fondation Ethereum sur PeerDASÀ propos de PeerDAS

3. Fondation Ethereum sur ZKEVMÀ propos de ZKEVM