EIP-4337 : L'abstraction de compte par Ethereum

En 2021, Vitalik Buterin et certains contributeurs du projet Ethereum ont publié une version préliminaire de l’EIP-4337. Il s’agit d’une proposition d’amélioration qui vise à introduire des comptes abstraits sur le réseau afin d’optimiser le processus de mise à jour du protocole. L’idée est que de nouvelles fonctionnalités puissent être ajoutées sans qu’il soit nécessaire de modifier la couche sous-jacente du réseau.

Dans cet article, nous allons vous expliquer tout ce qu’il y a à savoir sur cette proposition : son fonctionnement, ses bénéfices, ses effets potentiels sur l’écosystème et ses perspectives de développement.

Explication technique

Petit rappel sur le fonctionnement du protocole Ethereum

Fondamentalement, Ethereum dispose d’une architecture composée de deux couches principales : 

• La base layer (ou couche de base) : il s’agit du noyau central de la blockchain. Il abrite le mécanisme de consensus et les algorithmes de sécurité du protocole ;
• L’application layer (ou couche d’application) : c’est là que se trouvent les smart contracts et les applications décentralisées (DApps). C’est aussi là que se font les mises à jour et que de nouvelles fonctionnalités sont ajoutées.

Cela dit, il arrive qu’une mise à jour implique de modifier à la fois la couche de base et la couche d’application. C’est notamment ce qui s’est passé avec The Merge, qui a marqué la transition d’Ethereum du Proof-of-Work (PoW) au Proof-of-Stake (PoS).

Le problème réside dans le fait que manipuler la couche sous-jacente est une tâche très complexe qui présente un risque de sécurité important. Par contre, les modifications qui ont lieu sur la couche supérieure ont généralement moins d’impact. De plus, elles peuvent être réalisées facilement en utilisant des smart contracts et des protocoles d’abstraction.

Quelques concepts clés introduits dans la proposition EIP-4337

La proposition d’abstraction de compte EIP-4337 comprend certains concepts nouveaux qu’il faut maîtriser avant toute autre démarche. Parmi eux, nous avons : 

• Comptes abstraits : ce sont des smarts contrats dans lesquels les développeurs peuvent inclure des fonctionnalités qu’ils souhaitent ajouter à Ethereum sans modifier la couche de base ;
• User Operations (UOps) : il s’agit de pseudo-transactions hébergées sur la couche d’application qui permettent d’accéder à une fonctionnalité contenue dans un compte abstrait ;
• Mempools alternatifs : contrairement aux mempools classiques qui stockent les transactions en cours de validation, les mempools alternatifs conservent toutes les User Operations qui n’ont pas encore été traité. Ils sont, eux aussi, logés sur la couche supérieure ;
• Bundlers (ou agrégateurs – à ne pas confondre avec les validateurs) : ce sont des agents chargés de regrouper plusieurs UOps en une transaction normale qui pourra être incluse dans un bloc Ethereum.

Fonctionnement de l’abstraction de compte proposé par l’EIP-4337 

L’EIP-4337 propose d’introduire un nouveau type d’objets appelé User Operation pour permettre l’abstraction de comptes.

Pour rappel, les comptes abstraits permettent de faire des mises à jour sur Ethereum sans modifier le protocole sous-jacent. Ce qui facilite l’ajout de nouvelles fonctionnalités.

L’EIP-4337 représente l’idée que, pour intégrer une nouvelle fonctionnalité à la blockchain, il suffit de créer un compte abstrait qui contient les attributs et méthodes de la fonctionnalité en question. Dans le même sens, pour mettre à jour une fonctionnalité existante, il faut simplement actualiser le code du compte abstrait auquel elle est associée.

De cette façon, lorsqu’un utilisateur veut utiliser cette fonctionnalité, il soumet au réseau une User Operation. Cette requête est stockée dans un mempool alternatif avec d’autres UOps en attente de traitement. Ensuite, les bundlers vérifient que les UOps présents dans le mempool alternatif sont valides. Puis, ils rassemblent les requêtes approuvées en une seule transaction et exécutent le smart contract correspondant à la fonctionnalité demandée. Enfin, la transaction est validée et ajoutée au bloc en cours. C’est ainsi que le processus se termine sans que la couche de base n’ait été affectée.

En outre, il est important de préciser que les bundlers peuvent également utiliser un mempool alternatif pour stocker les UOps valides avant leur inclusion dans la transaction unique.

Avantages de l’adoption de la proposition EIP-4337 par Ethereum

Le déploiement de la proposition EIP-4337 présente de nombreux avantages pour la communauté Ethereum, notamment : 

• Accès rapide et facile à de nouvelles fonctionnalités : l’abstraction de compte, couplée aux User Operations, simplifie le développement de nouveaux cas d’utilisation sur le réseau. De plus, elle élimine la lenteur liée à la nécessité d’effectuer des changements au niveau de la couche sous-jacente.
• Réduction des frais : l’agrégation des requêtes réduit considérablement les coûts de gaz pour les utilisateurs.
• Amélioration de la sécurité : L’utilisation de comptes abstraits limite les risques d’attaques pirates pendant le processus de mise à jour. En outre, il est possible d’introduire des restrictions sur les actions que les smart contracts peuvent effectuer ou d’y inclure un système de vérification de signature pour augmenter la dimension sécuritaire.
• Optimisation de la scalabilité : en regroupant les User Operations en une seule transaction, les bundlers limitent le risque de congestion du réseau. Ce qui garantit une certaine fluidité dans l’exécution des requêtes.
• Amélioration de l’expérience d’utilisation des applications blockchain : la proposition EIP-4337 a le potentiel d’améliorer la façon dont les utilisateurs finaux interagissent avec la blockchain Ethereum. Elle permet notamment d’utiliser des fonctionnalités sans nécessairement maîtriser les éléments techniques sur lesquels elles reposent.

Impact de l’EIP-4337 sur l’écosystème Ethereum

La proposition EIP-4337 est une question cruciale pour Ethereum, car elle s’attaque à un problème critique. En effet, le protocole fait l’objet de mises à jour régulières. Celles-ci nécessitent de mettre à niveau tous les clients et nœuds du réseau. Ce qui peut être frustrant ou ennuyeux pour certains membres de la communauté.

Si elle est adoptée, l’EIP-4337 peut décupler le potentiel d’innovation de l’écosystème Ethereum. De plus, de nouveaux développeurs rejoindront le protocole pour déployer des applications dans un délai court et à moindre coût. Ainsi, on pourrait observer une multiplication des dApps sur ce réseau. Ce qui pourrait entraîner une adoption massive.

Cela dit, nous n’en sommes pas encore là. Avant d’être déployée sur le réseau, la proposition doit recevoir l’approbation de la communauté. De plus, il n’y a aucune garantie que son déploiement produise les résultats escomptés. Même si ce n’est pas ce que nous souhaitons, des défis techniques pourraient survenir lors de la mise en œuvre.

Perspectives d’avenir

La proposition d’amélioration EIP-4337 n’est pas statique. Elle peut encore évoluer, en fonction des commentaires et des suggestions de la communauté, pour intégrer de nouveaux axes de développements. Cela dit, à ce stade, il est difficile de savoir lesquels.

Par ailleurs, compte tenu de son potentiel, d’autres réseaux blockchain pourrait décider de l’implémenter. Ou encore, ils pourraient s’en inspirer pour développer des solutions plus performantes.

Cela dépendra principalement de la pertinence et de l’adéquation de cette proposition avec les besoins spécifiques des autres protocoles. Car comme nous le savons, chaque réseau a sa propre architecture et ses propres objectifs. Par conséquent, ce qui est pertinent pour l’un ne l’est pas forcément pour l’autre.

Conclusion

La proposition d’amélioration EIP-4337 vise à optimiser les mises à jour et l’ajout de nouvelles fonctionnalités sur Ethereum. Ses principaux avantages sont l’amélioration de la sécurité, l’augmentation de l’évolutivité, la réduction des coûts et l’accélération des processus. L’adoption de cette proposition peut être un catalyseur pour cet écosystème, tant du point de vue de l’adoption que de l’innovation. Cela dit, l’EIP-4337 n’en est toujours qu’au stade de réflexion. Elle doit encore obtenir le soutien de la communauté avant d’être déployée sur réseau.