Ethereum (ETH) : définition, fonctionnement et histoire de la blockchain programmable

Ethereum, une blockchain conçue pour exécuter des programmes

Bitcoin a été pensé pour transférer de la valeur. Ethereum part d'une autre ambition : faire d'une blockchain une plateforme sur laquelle n'importe qui peut déployer des programmes. Le livre blanc rédigé par Vitalik Buterin décrit ainsi « une blockchain dotée d'un langage de programmation Turing-complet intégré », capable d'exécuter des « contrats » dont les règles sont fixées dans le code.

Ces programmes, appelés smart contracts, tournent dans l'Ethereum Virtual Machine (EVM). La documentation d'ethereum.org présente l'EVM comme un environnement virtuel décentralisé qui exécute le même code, de la même manière, sur tous les nœuds du réseau. Ethereum ne tient donc pas seulement un registre de soldes : il maintient l'état de milliers de programmes.

L'ether (ETH) est la cryptomonnaie native du réseau. Il sert à payer le « gas », l'unité qui mesure l'effort de calcul de chaque opération. Plus une transaction sollicite le réseau, plus elle consomme de gas.

Les origines du projet

Selon la chronologie officielle publiée par ethereum.org, le livre blanc est diffusé le 27 novembre 2013 et le « yellow paper », la spécification technique du protocole, le 1er avril 2014.

Le financement passe par une vente publique d'ether. La Fondation Ethereum en annonce l'ouverture le 22 juillet 2014 pour 42 jours, jusqu'au 2 septembre 2014. Les acheteurs paient en bitcoins : 2 000 ETH par BTC pendant les deux premières semaines, puis un taux qui décroît jusqu'à 1 337 ETH par BTC.

Le réseau principal démarre le 30 juillet 2015 avec la version « Frontier », destinée d'abord aux développeurs. La mise à niveau Homestead suit le 14 mars 2016.

The DAO et la naissance d'Ethereum Classic

En 2016, un contrat d'investissement collectif baptisé The DAO est vidé de plus de 3,6 millions d'ETH à cause d'une faille dans son code, d'après ethereum.org. Le 20 juillet 2016, au bloc 1 920 000, un hard fork transfère les fonds du contrat défaillant vers un nouveau contrat afin que les déposants les récupèrent.

Une partie des mineurs refuse cette modification, estimant que l'incident ne relevait pas d'un défaut du protocole. Ils poursuivent la chaîne d'origine, qui devient Ethereum Classic (ETC). Ce choix reste un cas d'école sur la gouvernance des blockchains et le principe d'immuabilité.

Les grandes mises à niveau

Ethereum évolue par des « hard forks » planifiés, chacun regroupant plusieurs propositions d'amélioration (EIP). La chronologie d'ethereum.org recense notamment :

• Byzantium (16 octobre 2017) et Constantinople (28 février 2019), deux étapes de la phase autrefois appelée Metropolis ;
• Beacon Chain (1er décembre 2020), la chaîne de preuve d'enjeu lancée en parallèle du réseau principal ;
• London (5 août 2021), qui active EIP-1559 ;
• The Merge (15 septembre 2022), le passage à la preuve d'enjeu ;
• Shapella (12 avril 2023), qui permet de retirer l'ETH mis en jeu ;
• Dencun (13 mars 2024), Pectra (7 mai 2025) et Fusaka (3 décembre 2025).

EIP-1559 et la combustion des frais

Avant London, les frais fonctionnaient comme une enchère. EIP-1559, co-signée par Vitalik Buterin et d'autres développeurs, scinde les frais en deux : des frais de base fixés par le protocole selon l'encombrement du réseau, intégralement brûlés, et un pourboire versé au producteur du bloc. La taille des blocs devient élastique autour d'une cible. Les portefeuilles estiment ainsi les frais plus facilement, et la combustion retire de l'ETH de la circulation à chaque transaction.

The Merge et la fin du minage

Le 15 septembre 2022, la couche d'exécution d'origine fusionne avec la Beacon Chain, explique la page consacrée à The Merge. Le minage par preuve de travail disparaît au profit de validateurs qui immobilisent de l'ETH. Le Crypto Carbon Ratings Institute (CCRI), cité par ethereum.org, estime que la consommation électrique annuelle du réseau a baissé de plus de 99,988 %.

Depuis, ethereum.org n'emploie plus le terme « Ethereum 2.0 ». On parle de couche d'exécution, qui traite les transactions, et de couche de consensus, qui gère la preuve d'enjeu.

Comment fonctionne la preuve d'enjeu

Pour activer un validateur, il faut déposer au moins 32 ETH. Depuis Pectra, un même validateur peut détenir jusqu'à 2 048 ETH, avec des récompenses qui se cumulent automatiquement, précise la documentation sur le staking. Les validateurs proposent et attestent des blocs ; en échange, ils perçoivent des récompenses en ETH.

Le système prévoit deux types de sanctions. Un validateur hors ligne subit de faibles pénalités d'inactivité. Un validateur qui vote deux fois pour le même créneau ou qui contredit ses votes précédents est « slashé » et perd une partie de son ETH mis en jeu. Ce mécanisme rend une attaque coûteuse pour celui qui la mène.

La montée en charge par les rollups

La couche de base d'Ethereum reste volontairement limitée en capacité pour que des particuliers puissent faire tourner un nœud. Le passage à l'échelle repose sur les réseaux de couche 2, les rollups, qui exécutent les transactions à part puis publient leurs données sur Ethereum.

L'ancien projet de « sharding », qui prévoyait de découper la chaîne en fragments, a laissé place à une feuille de route centrée sur ces rollups. Avec Dencun, EIP-4844 introduit les « blobs », des blocs de données attachés aux blocs, non accessibles à l'EVM et effacés après environ 18 jours. Les rollups y publient leurs données à moindre coût. Fusaka ajoute PeerDAS (EIP-7594) : chaque nœud ne conserve qu'une partie des données de blobs, ce qui ouvre la voie à une capacité bien plus élevée sans alourdir le matériel des opérateurs.

À quoi sert Ethereum

Les smart contracts servent de briques à de nombreux usages. Les standards de jetons, comme ERC-20 pour les jetons interchangeables et ERC-721 pour les NFT, permettent à des milliers de projets d'émettre des actifs compatibles avec les mêmes portefeuilles. Les protocoles de finance décentralisée proposent échanges, prêts et emprunts sans intermédiaire. Les DAO organisent des votes de gouvernance directement sur la chaîne. Les stablecoins et la tokenisation d'actifs financiers utilisent aussi largement le réseau.

Ces usages comportent des risques propres : failles de code, comme l'a montré The DAO, frais élevés sur la couche de base en période de forte demande, et dépendance aux réseaux de couche 2 pour les petites transactions.

Le cadre réglementaire

Aux États-Unis, la Securities and Exchange Commission a approuvé le 23 mai 2024 la cotation de fonds indiciels adossés à l'ether au comptant sur NYSE Arca, le Nasdaq et Cboe BZX, parmi lesquels les produits de Grayscale, Bitwise, iShares et VanEck.

Dans l'Union européenne, le règlement MiCA encadre les émetteurs de crypto-actifs et les prestataires de services. Selon l'Autorité européenne des marchés financiers (ESMA), le texte est entré en vigueur en juin 2023 et s'applique pleinement depuis décembre 2024. Les prestataires déjà actifs sous un régime national peuvent continuer d'opérer pendant une période transitoire qui court au plus tard jusqu'au 1er juillet 2026. L'ether lui-même n'a pas d'émetteur : MiCA vise surtout les plateformes qui permettent de l'acheter, de l'échanger ou de le conserver.