Alors, qu’est-ce que le gaz exactement? Pourquoi les frais de transaction sont-ils si élevés en ce moment? Et quels sont les moyens de réduire le coût de transaction? Vous trouverez des réponses à ces questions dans cet article.
Commençons par ce qu’est réellement le gaz.
Qu’est-ce que le gaz
Le gaz est une unité utilisée pour mesurer la quantité d’effort de calcul requis pour effectuer des actions spécifiques sur la blockchain Ethereum.
Le nom lui-même n’a pas été choisi par accident. De même que l’essence qui alimente une voiture et lui permet de rouler, l’essence sur le réseau Ethereum alimente les transactions et leur permet d’effectuer différentes opérations.
Chaque opération sur la blockchain Ethereum, ou pour être précis sur la machine virtuelle Ethereum (EVM), a un coût de gaz associé. Par exemple: ajouter 2 nombres coûte 3 gaz; obtenir le solde d’un compte – 400 gaz; envoi d’une transaction – 21 000 gaz.
Les contrats intelligents consistent généralement en plusieurs opérations qui, ensemble, peuvent coûter même des centaines de milliers de gaz.
Ce qui est intéressant, c’est que le coût du gaz en lui-même ne nous dit pas combien nous devons payer pour une transaction particulière. Pour calculer les frais de transaction, nous devons multiplier le coût du gaz par le prix du gaz.
Le prix du gaz est mesuré en gwei – une unité plus petite que l’éther où 1 gwei équivaut à 0,00000000001 ETH. Nous pouvons le considérer comme une unité majeure et mineure de la même manière que les dollars et les cents.
À titre d’exemple, disons que nous voulons envoyer une simple transaction Ethereum et que le prix ETH est de 1800 $. La plupart des portefeuilles Ethereum populaires tels que Metamask estiment les prix du gaz nécessaires et nous permettent de choisir entre une vitesse de confirmation de transaction rapide, moyenne et lente. Supposons que le portefeuille a estimé le prix du gaz à 100 gwei si nous voulons avoir une chance de voir notre transaction confirmée dans la minute suivante.
Nous pouvons maintenant calculer rapidement que nous devons payer 3,78 $ pour une telle transaction. Nous multiplions le coût du gaz pour l’envoi d’une transaction – 21 000 gaz – et le prix du gaz – 100 gwei. Cela équivaut à 2 100 000 gwei, soit 0,0021 ETH. Au prix ETH de 1800 $, cela nous donne 3,78 $.
Prix ETH et gaz
Il convient de mentionner que le gaz n’est qu’une unité abstraite qui n’existe qu’à l’intérieur de l’EVM et que l’utilisateur paie toujours ses transactions en ETH.
La principale raison d’avoir une unité distincte pour mesurer l’effort de calcul est de la découpler du prix de l’ETH.
Cela signifie que l’augmentation du prix des ETH ne devrait pas modifier le coût des transactions. Si l’activité du réseau reste la même et que le prix augmente, nous devrions voir le prix du gaz baisser, de sorte que le coût de transaction final mesuré en ETH reste le même en valeur monétaire.
Cela dit, une augmentation du prix de l’ETH est très souvent corrélée à une augmentation de l’activité sur le réseau Ethereum – ce qui augmente en effet le coût des transactions.
Voyons maintenant comment exactement une augmentation de l’activité du réseau fait augmenter le coût de transaction.
Pour commencer, toutes les transactions envoyées au réseau Ethereum atterrissent dans le mempool. C’est un endroit où toutes les transactions en attente attendent que les mineurs les récupèrent et les incluent dans le prochain bloc Ethereum.
Les mineurs sont incités à accepter en premier les transactions avec le prix du gaz le plus élevé, car ils effectuent essentiellement une unité de travail fixe pour un meilleur prix.
Les mineurs sont également limités au nombre de transactions qu’ils peuvent inclure dans un seul bloc. Ceci est déterminé par la limite maximale de gaz par bloc. Au moment de la rédaction de cet article, cette limite est fixée à 12,5M de gaz.
À titre d’exemple rapide, supposons qu’il n’y ait que de simples transactions ETH dans le mempool, chacune coûtant 21 000 gaz. Un mineur peut inclure ~ 595 transactions de ce type (12,5 M / 21 K). S’il y a, disons, 1000 transactions en attente dans le mempool, le mineur choisirait les transactions en triant toutes les transactions en attente par le prix du gaz et en choisissant 595 les plus rentables.
Le modèle de frais actuel est basé sur un mécanisme d’enchères simple et les utilisateurs qui souhaitent que leur transaction soit récupérée par les mineurs doivent d’abord surenchérir sur d’autres personnes pour l’espace dans un bloc. Cela fait grimper les prix de l’essence, en particulier à des moments où de nombreux utilisateurs ont des transactions urgentes qu’ils souhaitent confirmer.
Pourquoi avons-nous besoin de gaz
Pour conclure l’explication du gaz, il est également important de comprendre pourquoi le gaz doit exister en premier lieu. EVM en tant que machine complète de Turing permet d’exécuter n’importe quel code arbitraire. Bien que ce soit l’une des principales raisons qui rendent Ethereum si puissant, il le rend également vulnérable au problème de l’arrêt. Le problème d’arrêt est le problème de déterminer, à partir d’une description d’un programme d’ordinateur arbitraire et d’une entrée, si le programme finira de s’exécuter ou continuera à s’exécuter indéfiniment.
Sans gaz, un utilisateur pourrait exécuter un programme qui ne s’arrête jamais, soit en faisant une erreur dans son code, soit simplement en étant malveillant. Pour éviter cela, Ethereum a introduit un coût de gaz associé à chaque opération qui empêcherait un programme de s’exécuter indéfiniment et de mettre tout le réseau à l’arrêt.
Outre le prix du gaz, chaque transaction a également une limite de gaz qui doit être égale ou supérieure à la quantité prévue de calcul nécessaire pour exécuter avec succès une transaction particulière.
EVM, avant d’exécuter chaque opération dans une transaction, vérifie s’il reste suffisamment de gaz pour cette opération. Dans le cas où il ne reste pas assez de gaz, la transaction entière est annulée avec l’exception «hors gaz» et tous les changements d’état sont annulés. L’utilisateur paierait toujours les frais de transaction pour la quantité de travail qui a été effectuée par le mineur même si la transaction échoue. C’est encore une fois pour éviter les attaques sur le réseau.
Si la transaction consomme moins de gaz que prévu initialement, la quantité restante de gaz est convertie en ETH et remboursée à l’expéditeur.
Il est également très important que toutes les opérations sur Ethereum aient le coût du gaz correct les unes par rapport aux autres; sinon, cela pourrait être un autre vecteur d’attaque. L’une de ces attaques a eu lieu en 2016 et a abouti à un hard fork qui a réévalué certaines opérations de bas niveau.
Maintenant que nous en savons un peu plus sur le gaz, jetons un coup d’œil à la période récente de frais de transaction élevés et à quelques solutions qui peuvent réduire le coût de transaction maintenant et à l’avenir.
Frais élevés sur Ethereum
Avec des volumes records sur les échanges décentralisés, la valeur totale la plus élevée verrouillée sur les plates-formes de prêt Defi, de multiples opportunités d’agriculture à rendement disponibles et la création de plus en plus de NFT – le réseau Ethereum est plus occupé que jamais.
Cette popularité entraîne une forte demande d’espace de bloc, ce qui entraîne à son tour un coût de transaction élevé.
Il n’est plus rare de payer plus de 10 $ pour un simple transfert ERC20 ou 50-100 $ pour une transaction Uniswap. Ceci, bien sûr, n’est pas idéal car il est très difficile pour les petits joueurs de participer à l’écosystème Ethereum.
Heureusement, il existe plusieurs solutions déjà disponibles ou en cours d’élaboration. Passons en revue quelques-uns des plus importants.
Mise à l’échelle de la couche 2 et Eth2
La mise à l’échelle de la couche 2 est un terme collectif désignant les solutions qui aident à augmenter les capacités de la chaîne principale Ethereum – couche 1 – en gérant les transactions hors chaîne. Outre l’amélioration de la vitesse et du débit des transactions, les solutions de couche 2 peuvent réduire considérablement les frais de transaction.
Loopring est un bon exemple d’échange décentralisé basé sur la couche 2 qui devient de plus en plus populaire. La bourse a récemment atteint 200 millions de dollars en valeur totale verrouillée et plus de 10 millions de dollars en volume de négociation quotidien.
Un autre projet – Matic – qui a récemment été rebaptisé Polygon a également atteint plus de 200 millions de dollars en TVL sur leur chaîne Plasma + POS.
Une solution plus générale – Optimisme – basée sur des rollups optimistes est également en cours de déploiement. Ceci est important car cela permettra aux contrats intelligents DeFi d’interagir les uns avec les autres de la même manière qu’ils interagissent sur la couche 1.
L’intégration directe à la couche 2 est l’un des éléments manquants qui peuvent augmenter encore davantage l’adoption des solutions de couche 2. Cela pourrait réduire encore plus le coût des transactions car les utilisateurs seraient en mesure de transférer leur ETH directement d’un échange à une solution de couche 2 comme Loopring.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la mise à l’échelle de la couche 2, consultez cet article ici.
Outre la mise à l’échelle de la couche 2, une autre solution qui peut réduire le coût de transaction à long terme est Eth2 qui introduit le sharding et la preuve d’enjeu. Vous pouvez en savoir plus sur ces concepts ici.
EIP-1559
EIP-1559 est une autre solution pour optimiser le coût de transaction.
Même si la proposition n’aura pas d’effet direct sur la réduction du coût de transaction, elle permettra d’optimiser le modèle de frais en lissant les pics de frais et en limitant le nombre de transactions surpayées. Cela rendra les frais de transaction plus prévisibles.
Du point de vue du calendrier, il semble que l’EIP 1559 pourrait être mis en œuvre au début de 2021.
Voici un article séparé qui explique en détail EIP-1559.
Optimiser l’utilisation du gaz
Outre l’utilisation des solutions de mise à l’échelle de la couche 2 et l’attente d’autres améliorations, il existe quelques autres astuces qui peuvent nous aider à réduire notre coût de transaction sur la couche 1.
Tout d’abord, si nous n’avons pas de transactions urgentes, nous pouvons essayer de trouver des moments de la journée où les prix de l’essence sont les plus bas.
En plus de cela, nous devons toujours vérifier le coût du gaz estimé par notre portefeuille avec une source fiable distincte telle que https://ethgasstation.info/.
Une autre astuce, utilisée par l’échange 1Inch, permet de réduire les frais de transaction avec les jetons CHI. Ces jetons doivent être brûlés parallèlement à l’opération principale, ce qui permet de réduire la quantité totale de gaz dépensée dans une transaction.
Ceci peut être réalisé en exploitant un mécanisme EVM qui rembourse le gaz lorsque l’espace de stockage est libéré. Lorsque les jetons CHI sont frappés, des contrats intelligents factices sur le réseau Ethereum sont créés. Burning CHI détruit ces contrats et entraîne un remboursement de gaz.
Autres chaînes
Alors qu’en est-il des autres chaînes en plus d’Ethereum?
Il ne fait aucun doute que la période récente de frais de transaction élevés sur Ethereum a conduit quelques autres chaînes à capturer une quantité significative d’utilisateurs et de volume.
À ce stade, il est difficile de dire dans quelle mesure ce sera un jeu à court terme par rapport à une acquisition d’utilisateur à plus long terme.
En disant cela, nous devons garder à l’esprit que certaines de ces chaînes ne sont pas entièrement décentralisées et sans autorisation. Cela crée essentiellement un faux écosystème DeFi avec lequel il peut être amusant de jouer, mais qui n’est en fait pas très différent de l’utilisation d’un échange centralisé.
Alors, que pensez-vous du gaz et des frais de transaction élevés? Quelle est votre façon préférée de l’abaisser?
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