L'Ethereum compte réduire sa consommation d'énergie de 99 % en remplaçant le système de validation par preuve de travail

Par preuve d'enjeu

L'énorme consommation d’énergie électrique liée à l’extraction des cryptomonnaies n'est plus à démontrer. En 2017 par exemple, une étude réalisée par Power Compare a relevé que la quantité d’énergie utilisée cette année par les ordinateurs permettant la production de bitcoins encore appelées « mineurs » est supérieure à la consommation énergétique annuelle de 160 pays. L’étude s'était basée sur les chiffres fournis par le fournisseur de données sur les cryptomonnaies et les statistiques de Bitcoin lui-même. Elle met ainsi en exergue que la quantité d’énergie utilisée pour l’extraction du bitcoin à l’échelle mondiale a dépassé la consommation énergétique de l’Irlande et de la plupart des pays africains. En effet, les chiffres avancés par Digitronics ont estimé que l'activité d'extraction de bitcoins consomme environ 29,05 TWh d’électricité par an alors qu’un pays comme l’Irlande n’en consomme que 25 TWh sur la même période.

Bien que le Bitcoin soit connu pour sa consommation excessive d'énergie électrique, les autres cryptomonnaies comme l'Ethereum par exemple qui vaut environ 10 milliards de dollars US en capitalisation boursière consomment aussi assez d'énergie. En 2018, l'Ethereum a consommé environ autant d'électricité que l'Islande. En effet, la transaction typique d'Ethereum consomme plus d'énergie qu'un ménage américain moyen n'en consomme par jour. « C'est un énorme gaspillage de ressources, même si vous ne croyez pas que la pollution et le dioxyde de carbone sont un problème. Il y a de vrais consommateurs - de vraies personnes - dont le besoin d'électricité est remplacé par ce produit », explique Vitalik Buterin, un informaticien canadien d'origine russe de 24 ans qui a inventé l'Ethereum alors qu'il n'avait que 18 ans.


Buterin compte trouver une solution au gaspillage d'énergie de son invention, l'Ethereum, en 2019. Cette année, Buterin, la Fondation Ethereum qu'il a co-fondée, et le mouvement plus large de l'open-source qui fait progresser la cryptomonnaie ont annoncé leur intention de réviser le code source d'Ethereum. Le nouveau code d'Ethereum pourrait alors, d'ici la fin de 2019, réaliser des transactions avec seulement 1 % de l'énergie consommée aujourd'hui, selon ses développeurs. Cette initiative de renaissance de l'Ethereum est à observer de prêt, selon Zaki Manian, qui conseille l'entreprise Cosmos. Selon lui, ce processus de développement d'Ethereum signifie que plusieurs développeurs et organisations doivent collaborer ouvertement, converger vers des spécifications, inventer toute la technologie pour les mettre en œuvre et les faire fonctionner ensemble de manière transparente. « C'est de loin le projet communautaire ouvert le plus ambitieux sur le plan technique qui ait jamais été tenté », dit-il. Tout comme le bitcoin, l'Ethereum s'appuie sur une chaîne de blocs, qui s'appuie sur une structure de données chaînées qui se compose d'arbres de hachages et d'empreintes cryptographiques permettant à l'ensemble des participants de s'accorder sur l'état d'un réseau à un instant T tout en garantissant les contraintes de cohérence, de disponibilité et de tolérance.

Autrement dit, la blockchain est une technologie de stockage et de transmission d’informations, transparente, sécurisée, et fonctionnant sans organe central de contrôle. Cependant, Buterin a conçu Ethereum pour faire plus que maintenir un grand livre sans autorité centrale. Sa vision était de faire d'Ethereum un calculateur principal, décentralisé, accessible à tous et essentiellement à l'abri des temps d'arrêt, de la censure et de la fraude. Ce qui donne à la chaîne de blocs d'Ethereum un tel potentiel, c'est sa capacité à stocker des données, à soutenir les décisions et à automatiser la distribution de la valeur. Il gère ces tâches au moyen de contrats intelligents, de programmes écrits par des utilisateurs ou des développeurs dans le langage de codage personnalisé d'Ethereum. Les contrats intelligents ont des applications commerciales évidentes, mais l'espoir à long terme est que les applications construites à partir de ces contrats feront finalement d'Ethereum la plateforme ultime de cloud computing.

Cette vision s'oppose à la réalité actuelle d'Ethereum. Bien qu'il y ait des applications de plusieurs millions de dollars en cours d'exécution, même Buterin dit qu'il soupçonne qu'Ethereum consomme plus de ressources qu'il n'en retire de bénéfices pour la société. Le problème, c'est l'exploitation minière. Comme la plupart des cryptomonnaies, l'Ethereum s'appuie sur une compétition informatique appelée preuve de travail (PoW), qui désigne en informatique une mesure économique et sécuritaire permettant de dissuader, sur un réseau informatique, des attaques par déni de service et autres abus de service tels que le spam en requérant de la puissance de calcul et de traitement par ordinateur au demandeur de service. Dans le système de validation par preuve de travail, tous les participants s'affairent à sécuriser cryptographiquement les transactions et à les ajouter au grand livre de la chaîne de blocs distribué à l'échelle mondiale. C'est un concours gagnant, récompensé par de nouvelles cryptomonnaies. Ainsi, plus vous avez de puissance de calcul, plus vous avez de chances d'en tirer profit.


Le minage par le système de validation par preuve de travail est difficile par conception L'idée est d'empêcher une entité de contrôler la chaîne de blocs. Par exemple, si le système informatique d'un mineur de bitcoin possédait plus de la moitié de toute l'énergie minière sur le réseau, ce mineur pourrait commettre des fraudes, en révisant des transactions achevées depuis longtemps. Les utilisateurs de bitcoin auraient peu de recours parce que les mineurs sont anonymes. En théorie, le système de validation par preuve de travail continue d'exploiter une affaire distribuée. Dans la pratique, cependant, le développement de circuits intégrés à application spécifique (ASIC) qui accélèrent l'exploitation minière, a concentré le pouvoir sur de nombreuses cryptomonnaies. L'Ethereum un algorithme PoW à forte intensité de mémoire pour son extraction. Cet algorithme d'extraction pénalise l'utilisation des ASIC. Ce que l'algorithme PoW d'Ethereum n'a pas empêché, cependant, c'est la croissance explosive des ressources informatiques consacrées à l'extraction de la cryptomonnaie. La puissance de calcul consacrée à cette tâche a plus que doublé en 2017, alors que la valeur du jeton est passée de 8 $ à 862 $ et que les sociétés de minage ont construit des centres de données spécialisés remplis d'unités de traitement graphique à usage général, qui conviennent bien à l'exploitation minière de l'Ethereum.

La demande d'énergie qui en a résulté a provoqué une réaction négative de la part des environnementalistes. Les services publics et les communautés, quant à eux, voient les risques financiers et les coûts d'opportunité s'ils s'adressent à des mineurs de cryptomonnaies qui engloutissent de l'électricité bon marché tout en créant quelques emplois. Les exploitants miniers peuvent avoir besoin de services publics pour mettre à niveau leur équipement, ce qui pourrait devenir superflu si les prix de la cryptomonnaies s'effondrent et que les activités minières sont interrompues. La dynamique récente du marché appuie les préoccupations des services publics. La valeur de l'éther a culminé à 1385 $ en janvier 2018 et a ensuite amorcé une descente. En novembre dernier, il se négociait à un peu plus de 111 $, un niveau suffisamment bas pour effacer la marge bénéficiaire des mineurs et inciter certains à ralentir ou à cesser leurs activités minières. Selon une projection de Digiconomist, les mineurs d'Ethereum ont probablement réduit leur consommation énergétique totale de plus de la moitié en moins de 20 jours.

Il n'est donc pas surprenant que certains services publics, comme Hydro-Québec, dont le siège social est à Montréal, fixent des tarifs d'électricité plus élevés pour les mineurs. Un tel refoulement de la part des services publics et de leurs organismes de réglementation pourrait éroder davantage la sécurité des cryptomonnaies basées sur le système de validation par preuve de travail. La restriction de l'accès à l'électricité et l'augmentation des coûts de l'énergie empêcheront les nouveaux mineurs d'entrer dans le jeu,...