Note de l'éditeur : Ethereum se dirige vers une nouvelle ère d'extension avec 10 000 TPS, et la technologie de preuve zéro connaissance (ZK) devient un moteur clé. Cet article est le premier de notre série intitulée « Feuille de route pour 10 000 TPS d'Ethereum », qui décompose de manière aussi accessible que possible la technologie ZK, la feuille de route zkEVM et le plan d'extension d'Ethereum L1. Le prochain article explorera en profondeur les défis de mise en œuvre de ZK, l'évolution de l'écosystème L2 et l'impact futur sur la structure économique d'Ethereum.
Le 30 juillet 2025, Ethereum célèbrera le dixième anniversaire de son bloc de genèse, et après dix ans d'exploration, la feuille de route d'extension d'Ethereum explore également de nouvelles directions et visions.
Bien sûr, la récente augmentation du prix de l'ETH a également redonné confiance à la communauté, mais ce qui est vraiment excitant, c'est qu'après des années d'exploration autour de l'expansion L2, Ethereum L1 dispose enfin d'un chemin fiable pour réaliser une expansion extrême tout en maintenant la décentralisation maximale.
En résumé, à partir de maintenant, le plafond de Gas d'Ethereum et le TPS sont prévus pour augmenter de plusieurs fois chaque année. Les validateurs ne répéteront plus l'exécution de chaque transaction (note de l'éditeur : c'est-à-dire qu'il n'est plus nécessaire de recalculer l'état de chaque transaction), mais ils se contenteront de vérifier une preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-proof) pour prouver que ce lot de transactions a été exécuté correctement, permettant ainsi d'augmenter le TPS du réseau sous-jacent à des milliers de transactions par seconde.
En même temps, L2 va également synchroniser l'extension, réalisant des centaines de milliers voire des millions de TPS, et un nouveau type de L2 appelé « Rollup natif » fonctionnera comme des fragments programmables, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées par le processus de gouvernance d'Ethereum, elles reposent sur des idées que Vitalik Buterin a commencé à explorer en 2017 et ont reçu le soutien de Justin Drake, chercheur principal à la Fondation Ethereum.
Lors de la conférence EthCC en juillet, Drake a déclaré : « Nous sommes à un tournant crucial pour l'évolutivité d'Ethereum, et je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère GigaGas de L1 - environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel (real-time proving). »
L'objectif ultime de Drake est de permettre à l'écosystème Ethereum d'atteindre 10 millions de TPS dans les 10 prochaines années, mais cela signifie qu'aucune blockchain individuelle ne peut répondre à cette exigence de débit. L'avenir sera donc nécessairement une architecture de « réseau dans le réseau » : différents L2 assumant chacun différents scénarios, compromis et avantages, s'unissant pour étendre l'ensemble de l'écosystème afin de répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi Ethereum L1 n'a-t-il jamais pu se développer à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser du matériel et des capacités de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une sorte d'idéologie presque idéologique pour la décentralisation, au point que certains pourraient la considérer comme une obsession « utopique ».
Du point de vue des maximalistes de l'ETH, des chaînes comme Solana, qualifiées de « chaînes de centre de données », présentent des millions de points de risque de centralisation. Les gouvernements peuvent directement cibler ces nœuds pour effectuer des contrôles de transactions. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles moins élevées, ont des coûts et des exigences de bande passante décourageants, ce qui affecte le niveau de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce qui permet à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau. Cela rend presque impossible la censure des transactions sur Ethereum et confère à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que le TPS de Solana est d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau Google ; chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs possédant une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis confirmer que tout est correct avant de pouvoir mettre à jour.
Le cofondateur de Succinct Labs, une entreprise de technologie ZK, Uma Roy, a expliqué : « La conception d'Ethereum vise à permettre à quiconque de suivre le réseau et de réexécuter toutes les transactions », ce qui signifie également que le volume des transactions ne peut pas être amplifié indéfiniment, car chaque transaction nécessite que quelqu'un la recalculent.
C'est précisément parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'expansion de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter, en 2020, la route controversée de l'extension de couche 2.
Comment ZK résout-il le triangle impossible de la blockchain ?
Le fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a proposé le concept de « triangle impossible de la blockchain » pour décrire le dilemme auquel sont confrontées les chaînes publiques en termes de sécurité, d'évolutivité et de décentralisation.
Presque toutes les solutions d'extensibilité ne peuvent satisfaire que deux des trois critères, sacrifiant inévitablement le troisième.
Jusqu'à maintenant.
La preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-Proof), décrite par Drake comme une technologie de « mathématiques de niveau lune » - capable de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées, sans révéler les détails de la transaction.
Le processus de génération d'une preuve ZK est très complexe, mais la vérification d'une preuve est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : plutôt que de laisser un tas de nœuds Raspberry Pi peu performants recalculer toutes les transactions une par une, il vaut mieux que les validateurs n'aient qu'à vérifier le résultat mathématique d'une très petite preuve ZK.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, a poursuivi en expliquant : « Au lieu de demander à chacun de réexécuter toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir directement une preuve leur indiquant que ces opérations ont déjà eu lieu, de sorte que n'importe qui puisse vérifier cette preuve sans avoir à refaire les calculs. »
Drake a même plaisanté en disant que, dans le futur, la charge de calcul pour vérifier les preuves ZK sera si faible qu'un Raspberry Pi Pico à 7 dollars (avec une performance inférieure à un dixième de celle d'un Raspberry Pi ordinaire) pourra s'en charger sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
Une annonce récente de Sophia Gold, de la Fondation Ethereum, sur son blog a suscité de vives discussions au sein de la communauté : au cours de l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum (zkEVM) alimentée par des preuves à connaissance nulle.
Il convient de noter que de nombreuses explorations pratiques des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2, comme Linea, qui a été incubée par Consensys, fondée par Joe Lubin, l'un des co-fondateurs d'Ethereum. Linea est une blockchain publique ZK Rollup 100 % compatible avec EVM — toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème sur Linea.
Linea se considère même comme une extension d'Ethereum et a récemment annoncé qu'elle détruirait 20 % des frais de transaction ETH pour soutenir le retour de la valeur L1.
Le responsable de Linea, Declan Fox, explique que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : « La magie de ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul ne rende la vérification plus complexe. »
Il a ajouté qu'avec la baisse continue des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous sommes capables de traiter un débit plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de vérification très faibles - même une montre intelligente peut effectuer le travail de vérification.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste, même si le zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne réalisera pas directement 10 000 TPS dès le premier jour.
Un pas à la fois, puis accomplir en un instant.
Ethereum dispose actuellement de cinq principaux clients logiciels pouvant être utilisés pour faire fonctionner le réseau, ce qui signifie que même si un client rencontre des problèmes, le réseau ne s'arrêtera pas directement comme Solana.
Dans la feuille de route des futures mises à niveau, Ethereum prévoit de publier deux à trois clients modifiés prenant en charge la vérification ZK, permettant aux validateurs de choisir de valider en vérifiant les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK-proofs) sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeront en premier au nouveau mode de validation afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus, du groupe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum, a déclaré que « le passage à un EVM snarkisé sera un processus progressif » — ici, le terme « snarkisé » fait référence à l'utilisation de preuves à divulgation nulle de type SNARK.
Les utilisateurs vont principalement ressentir progressivement une augmentation du plafond de Gas de L1, ce qui signifie que la capacité d'activité économique du réseau est renforcée. Bien que la transition de L1 vers la validation ZK nécessite du temps, l'extension du plafond de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas L1 a été augmenté de 22%, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Justin Drake a même proposé d'étendre ce rythme de deux ans, atteignant une capacité de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.
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Ethereum frappe 10 000 TPS ? Comment utiliser la technologie ZK pour résoudre la « Trinité impie »
Rédigé par : Andrew Fenton
Compile : imToken
Note de l'éditeur : Ethereum se dirige vers une nouvelle ère d'extension avec 10 000 TPS, et la technologie de preuve zéro connaissance (ZK) devient un moteur clé. Cet article est le premier de notre série intitulée « Feuille de route pour 10 000 TPS d'Ethereum », qui décompose de manière aussi accessible que possible la technologie ZK, la feuille de route zkEVM et le plan d'extension d'Ethereum L1. Le prochain article explorera en profondeur les défis de mise en œuvre de ZK, l'évolution de l'écosystème L2 et l'impact futur sur la structure économique d'Ethereum.
Le 30 juillet 2025, Ethereum célèbrera le dixième anniversaire de son bloc de genèse, et après dix ans d'exploration, la feuille de route d'extension d'Ethereum explore également de nouvelles directions et visions.
Bien sûr, la récente augmentation du prix de l'ETH a également redonné confiance à la communauté, mais ce qui est vraiment excitant, c'est qu'après des années d'exploration autour de l'expansion L2, Ethereum L1 dispose enfin d'un chemin fiable pour réaliser une expansion extrême tout en maintenant la décentralisation maximale.
En résumé, à partir de maintenant, le plafond de Gas d'Ethereum et le TPS sont prévus pour augmenter de plusieurs fois chaque année. Les validateurs ne répéteront plus l'exécution de chaque transaction (note de l'éditeur : c'est-à-dire qu'il n'est plus nécessaire de recalculer l'état de chaque transaction), mais ils se contenteront de vérifier une preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-proof) pour prouver que ce lot de transactions a été exécuté correctement, permettant ainsi d'augmenter le TPS du réseau sous-jacent à des milliers de transactions par seconde.
En même temps, L2 va également synchroniser l'extension, réalisant des centaines de milliers voire des millions de TPS, et un nouveau type de L2 appelé « Rollup natif » fonctionnera comme des fragments programmables, offrant la même sécurité que L1.
Bien que ces propositions n'aient pas encore été officiellement approuvées par le processus de gouvernance d'Ethereum, elles reposent sur des idées que Vitalik Buterin a commencé à explorer en 2017 et ont reçu le soutien de Justin Drake, chercheur principal à la Fondation Ethereum.
Lors de la conférence EthCC en juillet, Drake a déclaré : « Nous sommes à un tournant crucial pour l'évolutivité d'Ethereum, et je suis convaincu que nous allons entrer dans l'ère GigaGas de L1 - environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est le zkEVM et la preuve en temps réel (real-time proving). »
L'objectif ultime de Drake est de permettre à l'écosystème Ethereum d'atteindre 10 millions de TPS dans les 10 prochaines années, mais cela signifie qu'aucune blockchain individuelle ne peut répondre à cette exigence de débit. L'avenir sera donc nécessairement une architecture de « réseau dans le réseau » : différents L2 assumant chacun différents scénarios, compromis et avantages, s'unissant pour étendre l'ensemble de l'écosystème afin de répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi Ethereum L1 n'a-t-il jamais pu se développer à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser du matériel et des capacités de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une sorte d'idéologie presque idéologique pour la décentralisation, au point que certains pourraient la considérer comme une obsession « utopique ».
Du point de vue des maximalistes de l'ETH, des chaînes comme Solana, qualifiées de « chaînes de centre de données », présentent des millions de points de risque de centralisation. Les gouvernements peuvent directement cibler ces nœuds pour effectuer des contrôles de transactions. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles moins élevées, ont des coûts et des exigences de bande passante décourageants, ce qui affecte le niveau de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce qui permet à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et à des millions de validateurs de participer au réseau. Cela rend presque impossible la censure des transactions sur Ethereum et confère à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le coût est une vitesse extrêmement lente - le TPS actuel est d'environ 18 à 20 transactions par seconde, tandis que le TPS de Solana est d'environ 1500 transactions par seconde.
Dans une certaine mesure, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement inefficace, un peu comme un tableau Google ; chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs possédant une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis confirmer que tout est correct avant de pouvoir mettre à jour.
Le cofondateur de Succinct Labs, une entreprise de technologie ZK, Uma Roy, a expliqué : « La conception d'Ethereum vise à permettre à quiconque de suivre le réseau et de réexécuter toutes les transactions », ce qui signifie également que le volume des transactions ne peut pas être amplifié indéfiniment, car chaque transaction nécessite que quelqu'un la recalculent.
C'est précisément parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'expansion de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter, en 2020, la route controversée de l'extension de couche 2.
Comment ZK résout-il le triangle impossible de la blockchain ?
Le fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a proposé le concept de « triangle impossible de la blockchain » pour décrire le dilemme auquel sont confrontées les chaînes publiques en termes de sécurité, d'évolutivité et de décentralisation.
Presque toutes les solutions d'extensibilité ne peuvent satisfaire que deux des trois critères, sacrifiant inévitablement le troisième.
Jusqu'à maintenant.
La preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-Proof), décrite par Drake comme une technologie de « mathématiques de niveau lune » - capable de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été correctement exécutées, sans révéler les détails de la transaction.
Le processus de génération d'une preuve ZK est très complexe, mais la vérification d'une preuve est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est la suivante : plutôt que de laisser un tas de nœuds Raspberry Pi peu performants recalculer toutes les transactions une par une, il vaut mieux que les validateurs n'aient qu'à vérifier le résultat mathématique d'une très petite preuve ZK.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, a poursuivi en expliquant : « Au lieu de demander à chacun de réexécuter toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir directement une preuve leur indiquant que ces opérations ont déjà eu lieu, de sorte que n'importe qui puisse vérifier cette preuve sans avoir à refaire les calculs. »
Drake a même plaisanté en disant que, dans le futur, la charge de calcul pour vérifier les preuves ZK sera si faible qu'un Raspberry Pi Pico à 7 dollars (avec une performance inférieure à un dixième de celle d'un Raspberry Pi ordinaire) pourra s'en charger sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
Une annonce récente de Sophia Gold, de la Fondation Ethereum, sur son blog a suscité de vives discussions au sein de la communauté : au cours de l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum (zkEVM) alimentée par des preuves à connaissance nulle.
Il convient de noter que de nombreuses explorations pratiques des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2, comme Linea, qui a été incubée par Consensys, fondée par Joe Lubin, l'un des co-fondateurs d'Ethereum. Linea est une blockchain publique ZK Rollup 100 % compatible avec EVM — toute application pouvant fonctionner sur Ethereum peut fonctionner sans problème sur Linea.
Linea se considère même comme une extension d'Ethereum et a récemment annoncé qu'elle détruirait 20 % des frais de transaction ETH pour soutenir le retour de la valeur L1.
Le responsable de Linea, Declan Fox, explique que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : « La magie de ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas de L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul ne rende la vérification plus complexe. »
Il a ajouté qu'avec la baisse continue des délais et des coûts de génération des preuves ZK, nous sommes capables de traiter un débit plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de vérification très faibles - même une montre intelligente peut effectuer le travail de vérification.
Cependant, la communauté ne doit pas être trop optimiste, même si le zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne réalisera pas directement 10 000 TPS dès le premier jour.
Un pas à la fois, puis accomplir en un instant.
Ethereum dispose actuellement de cinq principaux clients logiciels pouvant être utilisés pour faire fonctionner le réseau, ce qui signifie que même si un client rencontre des problèmes, le réseau ne s'arrêtera pas directement comme Solana.
Dans la feuille de route des futures mises à niveau, Ethereum prévoit de publier deux à trois clients modifiés prenant en charge la vérification ZK, permettant aux validateurs de choisir de valider en vérifiant les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK-proofs) sans avoir à réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeront en premier au nouveau mode de validation afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus, du groupe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum, a déclaré que « le passage à un EVM snarkisé sera un processus progressif » — ici, le terme « snarkisé » fait référence à l'utilisation de preuves à divulgation nulle de type SNARK.
Les utilisateurs vont principalement ressentir progressivement une augmentation du plafond de Gas de L1, ce qui signifie que la capacité d'activité économique du réseau est renforcée. Bien que la transition de L1 vers la validation ZK nécessite du temps, l'extension du plafond de Gas est presque imminente.
La semaine dernière, le plafond de Gas L1 a été augmenté de 22%, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement le plafond de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Justin Drake a même proposé d'étendre ce rythme de deux ans, atteignant une capacité de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.