Note de l'éditeur : Ethereum se dirige vers une nouvelle ère d'augmentation de la capacité avec 10 000 TPS, et la technologie des zk-SNARKs devient un moteur clé. Cet article est le premier de notre série sur la "Feuille de route Ethereum 10 000 TPS", qui décompose la technologie zk de manière aussi accessible que possible, ainsi que la feuille de route zkEVM et le plan d'extension de L1 d'Ethereum. Le prochain article explorera en profondeur les défis de mise en œuvre des zk-SNARKs, l'évolution de l'écosystème L2 et l'impact futur sur la structure économique d'Ethereum.
Le 30 juillet 2025, Ethereum célébrera le dixième anniversaire du bloc de genèse, et après dix ans d'exploration, la feuille de route d'extensibilité 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'extension L2, Ethereum L1 dispose enfin d'un chemin de confiance pour réaliser une extension extrême tout en maintenant un maximum de décentralisation.
En résumé, à partir de maintenant, **le plafond de Gas d'Ethereum et le TPS seront multipliés par plusieurs fois chaque année, les validateurs (Validators) n'exécuteront plus chaque transaction de manière répétée (note de l'éditeur : c'est-à-dire qu'il n'est plus nécessaire de recalculer les changements d'état des transactions), mais se contenteront de vérifier une preuve à connaissance nulle (zk-SNARKs) ** pour prouver que ce lot de transactions a été correctement exécuté, permettant ainsi d'augmenter le TPS du réseau sous-jacent à plusieurs milliers de transactions par seconde.
En attendant, L2 synchronisera également l'extension pour réaliser 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'extension d'Ethereum, et je suis fermement convaincu que nous allons entrer dans l'ère GigaGas de L1 — environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est 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 10 ans, mais cela signifie qu'aucune blockchain unique ne peut répondre à cette exigence de débit. L'avenir sera donc nécessairement une architecture de « réseau dans le réseau » : différents L2 prenant en charge différents scénarios, compromis et avantages, élargissant ensemble l'écosystème pour répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi Ethereum L1 n'a-t-il pas pu s'échelonner à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser un matériel et une puissance de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une sorte d'idéologie presque idéologique envers la décentralisation, au point que certains pourraient la considérer comme une obsession « utopique ».
Du point de vue des maximalistes de l'ETH (ETH maxis), des chaînes telles que Solana, qualifiées de « chaînes de centres de données », présentent des millions de points de risque centralisés, que le gouvernement peut cibler directement pour un examen des transactions sur ces nœuds. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles moins strictes, ont des coûts et des exigences de bande passante qui peuvent dissuader, ce qui affecte le degré de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce design à faible barrière d'entrée a permis à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et des millions de validateurs de participer au réseau, rendant ainsi presque impossible la censure des transactions sur Ethereum et conférant à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le prix à payer 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.
D'une certaine manière, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement peu efficace, un peu comme un tableau Google, chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs ayant une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis confirmer qu'il n'y a pas d'erreurs avant de pouvoir mettre à jour.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, explique : « La conception d'Ethereum est que tout le monde puisse suivre le réseau et 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 recalculé.
C'est précisément parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'extension de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension de couche L2.
Comment les zk-SNARKs peuvent-ils briser 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 selon lequel il est difficile pour une blockchain publique d'obtenir simultanément sécurité, évolutivité et décentralisation.
Presque toutes les solutions d'extensibilité ne peuvent satisfaire que deux des trois critères en même temps, sacrifiant nécessairement le troisième.
Jusqu'à maintenant.
Les zk-SNARKs (ZK-Proof) sont qualifiés par Drake de « mathématiques de niveau lunaire (moon math) » – une technologie capable de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été exécutées correctement sans révéler les détails de la transaction.
Le processus de génération d'une preuve zk-SNARKs est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est : plutôt que de laisser un tas de nœuds Raspberry Pi aux performances faibles 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-SNARKs.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, a poursuivi en expliquant que « au lieu de faire exécuter à nouveau toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir une preuve, leur disant que ces opérations ont déjà eu lieu, afin que quiconque puisse vérifier cette preuve sans avoir à recalculer ».
Drake a même plaisanté en disant que, à l'avenir, le calcul nécessaire pour vérifier les zk-SNARKs 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 le faire, sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
La récente annonce de Sophia Gold de la Fondation Ethereum sur son blog a suscité de vives discussions au sein de la communauté : dans l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum (zkEVM) alimentée par des zk-SNARKs.
Il convient de noter que de nombreuses explorations de la mise en pratique des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2. Par exemple, Linea, incubée par Consensys, fondée par le co-fondateur d'Ethereum Joe Lubin, est une chaîne publique de ZK Rollup 100 % compatible 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, a expliqué que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : « La magie des ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul ne rende la vérification plus complexe ».
Il a ajouté qu'avec la diminution des délais et des coûts de génération des zk-SNARKs, nous sommes capables de traiter un volume de transactions plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de validation extrêmement faibles - même une montre intelligente peut accomplir la tâche de validation.
Cependant, la communauté ne doit pas non plus être trop optimiste, même si zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne réalisera pas directement 10 000 TPS dès le premier jour.
Avancer pas à pas, 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 d'abord deux à trois clients modifiés prenant en charge les ZK SNARKs, permettant aux validateurs de choisir de valider en vérifiant les zk-SNARKs au lieu de réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeraient d'abord à un nouveau mode de validation afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus, de l'équipe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum, a déclaré : « La transition vers un EVM snarkifié sera un processus progressif » – ici, le terme « snark » fait référence à l'adoption des zk-SNARKs.
Les utilisateurs commenceront principalement à ressentir l'augmentation du plafond de Gas de L1, ce qui signifie que la capacité d'activité économique du réseau s'améliore. Bien que la transition de L1 vers les zk-SNARKs prenne du temps, l'expansion du plafond de Gas est presque sur le point d'arriver.
La semaine dernière, la limite de Gas L1 a été augmentée de 22 %, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement la limite de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Et Justin Drake a même proposé d'étendre ce rythme de deux années supplémentaires, atteignant un débit de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.
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Comment utiliser la technologie ZK pour briser la Trinité impie
Note de l'éditeur : Ethereum se dirige vers une nouvelle ère d'augmentation de la capacité avec 10 000 TPS, et la technologie des zk-SNARKs devient un moteur clé. Cet article est le premier de notre série sur la "Feuille de route Ethereum 10 000 TPS", qui décompose la technologie zk de manière aussi accessible que possible, ainsi que la feuille de route zkEVM et le plan d'extension de L1 d'Ethereum. Le prochain article explorera en profondeur les défis de mise en œuvre des zk-SNARKs, l'évolution de l'écosystème L2 et l'impact futur sur la structure économique d'Ethereum.
Le 30 juillet 2025, Ethereum célébrera le dixième anniversaire du bloc de genèse, et après dix ans d'exploration, la feuille de route d'extensibilité 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'extension L2, Ethereum L1 dispose enfin d'un chemin de confiance pour réaliser une extension extrême tout en maintenant un maximum de décentralisation.
En résumé, à partir de maintenant, **le plafond de Gas d'Ethereum et le TPS seront multipliés par plusieurs fois chaque année, les validateurs (Validators) n'exécuteront plus chaque transaction de manière répétée (note de l'éditeur : c'est-à-dire qu'il n'est plus nécessaire de recalculer les changements d'état des transactions), mais se contenteront de vérifier une preuve à connaissance nulle (zk-SNARKs) ** pour prouver que ce lot de transactions a été correctement exécuté, permettant ainsi d'augmenter le TPS du réseau sous-jacent à plusieurs milliers de transactions par seconde.
En attendant, L2 synchronisera également l'extension pour réaliser 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'extension d'Ethereum, et je suis fermement convaincu que nous allons entrer dans l'ère GigaGas de L1 — environ 10 000 TPS, et la clé pour ouvrir cette ère est 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 10 ans, mais cela signifie qu'aucune blockchain unique ne peut répondre à cette exigence de débit. L'avenir sera donc nécessairement une architecture de « réseau dans le réseau » : différents L2 prenant en charge différents scénarios, compromis et avantages, élargissant ensemble l'écosystème pour répondre aux besoins mondiaux.
Pourquoi Ethereum L1 n'a-t-il pas pu s'échelonner à grande échelle ?
Bien que d'autres blockchains aient déjà commencé à essayer d'utiliser un matériel et une puissance de calcul plus puissants pour augmenter le débit, Ethereum a toujours eu une sorte d'idéologie presque idéologique envers la décentralisation, au point que certains pourraient la considérer comme une obsession « utopique ».
Du point de vue des maximalistes de l'ETH (ETH maxis), des chaînes telles que Solana, qualifiées de « chaînes de centres de données », présentent des millions de points de risque centralisés, que le gouvernement peut cibler directement pour un examen des transactions sur ces nœuds. Même des chaînes comme Sui, qui ont des exigences matérielles moins strictes, ont des coûts et des exigences de bande passante qui peuvent dissuader, ce qui affecte le degré de décentralisation.
En comparaison, Ethereum peut même fonctionner sur un Raspberry Pi, ce design à faible barrière d'entrée a permis à plus de 15 000 à 16 000 nœuds publics et des millions de validateurs de participer au réseau, rendant ainsi presque impossible la censure des transactions sur Ethereum et conférant à l'ensemble du réseau une grande résilience face aux attaques.
Bien sûr, le prix à payer 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.
D'une certaine manière, l'architecture de la blockchain est intrinsèquement peu efficace, un peu comme un tableau Google, chaque fois que vous modifiez une cellule, tous les ordinateurs ayant une copie doivent d'abord recalculer l'ensemble du tableau, puis confirmer qu'il n'y a pas d'erreurs avant de pouvoir mettre à jour.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, explique : « La conception d'Ethereum est que tout le monde puisse suivre le réseau et 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 recalculé.
C'est précisément parce que, tout en maintenant la décentralisation, l'espace d'extension de la chaîne principale est limité, qu'Ethereum a dû emprunter en 2020 la voie controversée de l'extension de couche L2.
Comment les zk-SNARKs peuvent-ils briser 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 selon lequel il est difficile pour une blockchain publique d'obtenir simultanément sécurité, évolutivité et décentralisation.
Presque toutes les solutions d'extensibilité ne peuvent satisfaire que deux des trois critères en même temps, sacrifiant nécessairement le troisième.
Jusqu'à maintenant.
Les zk-SNARKs (ZK-Proof) sont qualifiés par Drake de « mathématiques de niveau lunaire (moon math) » – une technologie capable de prouver mathématiquement qu'un grand nombre de transactions complexes ont été exécutées correctement sans révéler les détails de la transaction.
Le processus de génération d'une preuve zk-SNARKs est très complexe, mais la vérification d'une preuve pour savoir si elle est correcte est à la fois rapide et légère.
Ainsi, la vision future d'Ethereum est : plutôt que de laisser un tas de nœuds Raspberry Pi aux performances faibles 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-SNARKs.
Le cofondateur de Succinct Labs, Uma Roy, a poursuivi en expliquant que « au lieu de faire exécuter à nouveau toutes les transactions, il vaut mieux leur fournir une preuve, leur disant que ces opérations ont déjà eu lieu, afin que quiconque puisse vérifier cette preuve sans avoir à recalculer ».
Drake a même plaisanté en disant que, à l'avenir, le calcul nécessaire pour vérifier les zk-SNARKs 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 le faire, sans avoir besoin de grands centres de données.
zkEVM : la feuille de route vers 10 000 TPS
La récente annonce de Sophia Gold de la Fondation Ethereum sur son blog a suscité de vives discussions au sein de la communauté : dans l'année à venir, le réseau principal L1 pourrait intégrer une machine virtuelle Ethereum (zkEVM) alimentée par des zk-SNARKs.
Il convient de noter que de nombreuses explorations de la mise en pratique des technologies ZK ont en fait commencé avec les réseaux L2. Par exemple, Linea, incubée par Consensys, fondée par le co-fondateur d'Ethereum Joe Lubin, est une chaîne publique de ZK Rollup 100 % compatible 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, a expliqué que la technologie ZK fournit une réponse au triangle impossible de la blockchain : « La magie des ZK réside dans le fait que nous pouvons considérablement augmenter la limite de Gas L1, sans que l'augmentation de la charge de calcul ne rende la vérification plus complexe ».
Il a ajouté qu'avec la diminution des délais et des coûts de génération des zk-SNARKs, nous sommes capables de traiter un volume de transactions plus élevé tout en maintenant des exigences matérielles de validation extrêmement faibles - même une montre intelligente peut accomplir la tâche de validation.
Cependant, la communauté ne doit pas non plus être trop optimiste, même si zkEVM est intégré avec succès à L1 dans l'année à venir, il ne réalisera pas directement 10 000 TPS dès le premier jour.
Avancer pas à pas, 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 d'abord deux à trois clients modifiés prenant en charge les ZK SNARKs, permettant aux validateurs de choisir de valider en vérifiant les zk-SNARKs au lieu de réexécuter chaque transaction.
Au début, seuls quelques validateurs passeraient d'abord à un nouveau mode de validation afin d'identifier et de corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.
Ladislaus, de l'équipe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum, a déclaré : « La transition vers un EVM snarkifié sera un processus progressif » – ici, le terme « snark » fait référence à l'adoption des zk-SNARKs.
Les utilisateurs commenceront principalement à ressentir l'augmentation du plafond de Gas de L1, ce qui signifie que la capacité d'activité économique du réseau s'améliore. Bien que la transition de L1 vers les zk-SNARKs prenne du temps, l'expansion du plafond de Gas est presque sur le point d'arriver.
La semaine dernière, la limite de Gas L1 a été augmentée de 22 %, atteignant 45 millions. Le chercheur Dankrad Feist a proposé un EIP, suggérant que les clients augmentent automatiquement la limite de Gas trois fois par an. Selon ce plan, dans quatre ans, le réseau principal Ethereum pourra atteindre environ 2000 TPS.
Et Justin Drake a même proposé d'étendre ce rythme de deux années supplémentaires, atteignant un débit de 1 gigagas d'ici 2031, réalisant environ 10 000 TPS.