Qu'est-ce que la blockchain Ethereum et comment fonctionne-t-elle ?

Une blockchain programmable

Une blockchain est un registre partagé, recopié sur des milliers d'ordinateurs indépendants appelés nœuds. Chaque nouveau bloc de transactions est validé selon des règles communes, puis chaîné au précédent, ce qui rend l'historique très coûteux à falsifier. Bitcoin, décrit en 2008, applique ce principe à une monnaie électronique.

Ethereum reprend l'idée du registre distribué mais l'élargit. Dans le livre blanc publié par Vitalik Buterin, le projet se définit comme « une blockchain avec un langage de programmation Turing-complet intégré ». Concrètement, n'importe qui peut y déployer un programme, et ce programme s'exécute de la même façon sur tous les nœuds du réseau.

La documentation officielle résume cette différence en une phrase : au lieu d'un registre distribué, Ethereum est « une machine à états distribuée ». Le réseau ne conserve pas seulement des soldes, il conserve l'état de tous les programmes, qui évolue de bloc en bloc. Cette machine s'appelle l'Ethereum Virtual Machine (EVM).

L'ether (ETH) est la monnaie native du réseau. Il sert à payer les frais de calcul et, depuis 2022, à sécuriser la chaîne par la mise en jeu (staking).

Les grandes dates

Selon la chronologie officielle d'ethereum.org, le livre blanc paraît le 27 novembre 2013. Le réseau principal, baptisé Frontier, démarre le 30 juillet 2015. Depuis, le protocole évolue par mises à jour successives appelées hard forks, chacune regroupant plusieurs propositions d'amélioration (EIP).

• 5 août 2021, London : réforme des frais de transaction (EIP-1559).
• 15 septembre 2022, The Merge : abandon de la preuve de travail pour la preuve d'enjeu.
• 12 avril 2023, Shapella : retraits des ethers mis en jeu.
• 13 mars 2024, Dencun : proto-danksharding, un espace de données bon marché pour les couches 2.
• 7 mai 2025, Pectra : évolutions du staking et des portefeuilles.
• 3 décembre 2025, Fusaka : échantillonnage de la disponibilité des données (PeerDAS).

Les smart contracts

Le terme de smart contract vient de l'informaticien Nick Szabo. Dans un texte de 1994, il le définit comme « un protocole de transaction informatisé qui exécute les termes d'un contrat ». Ethereum a donné à cette idée une infrastructure publique.

Sur Ethereum, un smart contract est un programme stocké à une adresse de la blockchain. Il détient éventuellement des fonds et réagit aux transactions qu'il reçoit selon un code public. Une fois déployé, son code ne se modifie pas, sauf si ses auteurs ont prévu un mécanisme de mise à jour. Les échanges décentralisés, les protocoles de prêt, les stablecoins ou les systèmes de vote reposent sur ce principe.

Le gas, prix du calcul

Un langage Turing-complet permet d'écrire des programmes qui ne s'arrêtent jamais. Pour s'en protéger, Ethereum facture chaque opération en unités de « gas ». La documentation sur le gas précise que chaque transaction fixe une limite d'étapes de calcul, afin d'éviter les boucles infinies, accidentelles ou malveillantes, et le spam.

Depuis la mise à jour London, le coût d'une transaction se compose d'un frais de base, fixé par le protocole selon la demande, et d'un pourboire facultatif versé au validateur. La proposition EIP-1559 prévoit que le frais de base est « toujours brûlé », c'est-à-dire détruit. L'offre d'ether varie donc selon l'activité du réseau : elle peut baisser quand les frais brûlés dépassent l'émission.

Les normes de jetons

Beaucoup de cryptomonnaies ne disposent pas de leur propre blockchain : ce sont des jetons émis par un smart contract sur Ethereum. La norme ERC-20, proposée le 19 novembre 2015 par Fabian Vogelsteller et Vitalik Buterin, définit une interface commune pour ces jetons interchangeables : transfert, solde, autorisation de dépense. Grâce à elle, un portefeuille ou une plateforme d'échange gère n'importe quel jeton conforme sans adaptation.

La norme ERC-721, créée le 24 janvier 2018, fait de même pour les jetons non fongibles (NFT), dont chaque unité est unique et suivie individuellement.

De la preuve de travail à la preuve d'enjeu

Comme Bitcoin, Ethereum a d'abord fonctionné en preuve de travail : des mineurs résolvaient des calculs coûteux pour produire les blocs. Une chaîne parallèle en preuve d'enjeu, la Beacon Chain, est lancée le 1er décembre 2020. Le 15 septembre 2022, lors de The Merge, le réseau principal fusionne avec elle. Selon ethereum.org, ce changement a réduit la consommation d'énergie d'Ethereum d'environ 99,95 %.

Dans ce modèle, décrit dans la documentation sur la preuve d'enjeu, un validateur dépose 32 ETH dans un contrat de dépôt. Le temps est découpé en slots de 12 secondes, regroupés en époques de 32 slots. À chaque slot, un validateur propose un bloc et d'autres l'attestent. Un validateur malhonnête, par exemple s'il propose deux blocs pour le même slot, perd une partie de sa mise : c'est le « slashing ». Bitcoin, lui, reste en preuve de travail.

Ce que devient « ETH 2.0 »

Avant 2022, la communauté parlait d'« ETH 2.0 » pour désigner une refonte comprenant la preuve d'enjeu et le sharding, c'est-à-dire la découpe de la chaîne en dizaines de blockchains parallèles. Le terme n'est plus employé. La preuve d'enjeu est en place depuis The Merge, et le sharding d'exécution a été abandonné.

La page consacrée à The Merge explique que, face au succès des réseaux de couche 2, le sharding vise désormais à répartir le stockage des données publiées par les rollups. Un rollup exécute les transactions hors de la chaîne principale, puis publie sur Ethereum les données nécessaires pour les vérifier. D'après la page d'ethereum.org sur les couches 2, Ethereum sert alors de couche de règlement à ces réseaux, comme Arbitrum One ou Base.

Les mises à jour récentes

Dencun, activée le 13 mars 2024, a créé les « blobs », des paquets de données temporaires et moins coûteux réservés aux rollups. La chronologie officielle indique que ce proto-danksharding réduit nettement le coût de stockage des données pour les couches 2.

Pectra, le 7 mai 2025, a apporté trois changements notables selon la page dédiée. EIP-7251 relève le solde effectif maximal d'un validateur de 32 à 2 048 ETH, ce qui permet de regrouper plusieurs validateurs. EIP-7702 permet d'étendre une adresse classique avec un smart contract, ouvrant la voie aux portefeuilles programmables. EIP-7691 porte la cible de blobs par bloc de 3 à 6, et le maximum de 6 à 9.

Fusaka, activée le 3 décembre 2025, introduit PeerDAS. D'après la présentation officielle, chaque nœud ne conserve plus qu'environ un huitième des données de blobs, ce qui permet en théorie de multiplier leur capacité par huit sans alourdir le matériel requis.

Ethereum et Bitcoin : deux conceptions

Bitcoin et Ethereum partagent le principe d'un registre public sans autorité centrale. Leurs objectifs diffèrent. Bitcoin limite volontairement son langage de script pour se concentrer sur le transfert d'une monnaie à l'offre plafonnée. Ethereum fait le choix inverse : il propose un environnement d'exécution général, au prix d'une plus grande complexité.

Cette différence se retrouve dans leurs mécanismes. Bitcoin reste sécurisé par le minage en preuve de travail ; Ethereum par des validateurs en preuve d'enjeu. L'offre de bitcoin suit un calendrier fixe, alors que celle de l'ether dépend de l'émission versée aux validateurs et des frais brûlés. Enfin, une grande partie de l'activité sur Ethereum se déroule désormais sur les couches 2, qui s'appuient sur la chaîne principale pour leur sécurité.