Ethereum : smart contracts, gas et preuve d'enjeu

Ce que vous allez apprendre

• Ce qu'est un smart contract (contrat intelligent) et ce qu'il peut et ne peut pas faire.
• Comment le gas, les frais de base (base fee) et les frais de priorité (priority fee) se combinent pour former les frais de transaction.
• Comment convertir des frais exprimés en gwei en ETH et en euros.
• Comment fonctionne la preuve d'enjeu sur Ethereum et quels risques supportent les validateurs.

Explication

Le cours « Les fondamentaux du Bitcoin et des cryptomonnaies » a expliqué les blocs et la preuve de travail. Ethereum conserve le registre partagé, mais y ajoute un ordinateur polyvalent.

Comptes et smart contracts

Ethereum connaît deux types de comptes. Un compte détenu en externe (EOA, externally owned account) est contrôlé par une clé privée, comme un portefeuille classique. Un compte de contrat contient du code. Un smart contract est un programme stocké sur la blockchain qui s'exécute exactement comme il est écrit lorsque quelqu'un lui envoie une transaction. Il peut détenir des tokens, suivre des règles (« libérer les fonds si la condition X est vraie ») et appeler d'autres contrats.

Limites importantes : un smart contract ne peut pas corriger ses propres bugs, ne peut pas voir le monde extérieur sans un oracle (un service qui transmet des données externes, comme des prix, sur la chaîne), et « code is law » (le code fait loi) signifie seulement que le code s'exécute comme il est écrit, pas qu'il est équitable ou correct. De nombreux contrats peuvent être modifiés par une clé d'administrateur via une fonction de « mise à niveau » (upgrade), ce qui constitue une hypothèse de confiance que vous devez vérifier.

Tokens

La plupart des tokens sur Ethereum suivent la norme ERC-20 (ERC = Ethereum Request for Comments), un ensemble commun de fonctions telles que « transfer » et « approve ». Une approbation (approval) donne à un contrat l'autorisation de déplacer vos tokens. Les approbations illimitées constituent un risque fréquent : si le contrat approuvé est exploité plus tard, vos tokens peuvent être dérobés.

Gas et frais

Chaque opération coûte du gas, une unité qui mesure le travail de calcul. Un simple transfert d'ETH utilise 21,000 gas. Un swap de tokens utilise souvent 100,000–200,000 gas. Le prix du gas est exprimé en gwei : 1 gwei = 0.000000001 ETH (un milliardième d'ETH).

Depuis la mise à niveau London d'août 2021 (EIP-1559, EIP = Ethereum Improvement Proposal), le prix du gas comporte deux parties :

• Frais de base (base fee) : fixés par le protocole pour chaque bloc et brûlés (détruits). Ils augmentent jusqu'à 12.5% après un bloc rempli à plus de la moitié et baissent après un bloc rempli à moins de la moitié.
• Frais de priorité (priority fee, pourboire) : versés au validateur qui inclut votre transaction.

Formule : frais (ETH) = gas utilisé × (frais de base + frais de priorité) en gwei × 0.000000001. Votre portefeuille fixe aussi des frais maximum (max fee) ; si les frais de base sont inférieurs, la différence n'est pas prélevée. Une transaction qui échoue paie quand même le gas qu'elle a consommé.

Preuve d'enjeu

Depuis « the Merge » (la fusion) du 15 septembre 2022, Ethereum utilise la preuve d'enjeu (PoS, proof of stake). Au lieu de mineurs qui dépensent de l'électricité, des validateurs bloquent des ETH en dépôt (stake, la mise). Un validateur complet a besoin d'au moins 32 ETH. Le temps est divisé en slots de 12 secondes ; à chaque slot, un validateur propose un bloc et les autres votent (« attestent »). 32 slots forment une époque (epoch, 6.4 minutes), et les blocs deviennent finaux (pratiquement irréversibles) après environ deux époques.

Les validateurs reçoivent des récompenses pour un travail correct. Ils perdent de petits montants lorsqu'ils sont hors ligne et peuvent être sanctionnés par slashing (perdre une partie de leur mise et être exclus) en cas de comportement malhonnête prouvable, comme la signature de deux blocs différents pour le même slot. Les rendements du staking sont traités dans la leçon 7.

Exemple chiffré

Exemple hypothétique : vous envoyez des ETH, puis vous effectuez un swap de tokens. Hypothèses : frais de base 20 gwei, frais de priorité 2 gwei, prix de l'ETH €2,000. Les variations de prix pendant la transaction, les frais du portefeuille et les spreads des plateformes d'échange sont exclus.

1. Transfert d'ETH : 21,000 gas × (20 + 2) gwei = 462,000 gwei.
2. Conversion : 462,000 × 0.000000001 = 0.000462 ETH.
3. En euros : 0.000462 × €2,000 = €0.92 (arrondi).
4. Part brûlée : 21,000 × 20 = 420,000 gwei = 0.00042 ETH. Pourboire au validateur : 21,000 × 2 = 42,000 gwei = 0.000042 ETH.
5. Swap de tokens utilisant 150,000 gas : 150,000 × 22 = 3,300,000 gwei = 0.0033 ETH = €6.60.
6. Si le bloc suivant est plein, les frais de base peuvent augmenter de 12.5% : 20 × 1.125 = 22.5 gwei. Les frais changent d'un bloc à l'autre.

La leçon : les frais dépendent de la complexité de l'action (gas utilisé) et de la demande d'espace dans les blocs (frais de base), et non du montant d'argent transféré.

Erreur fréquente

Exercice pratique

Sur papier : vous approuvez un token (46,000 gas), puis vous l'échangez (180,000 gas). Données hypothétiques : frais de base 30 gwei, frais de priorité 1 gwei, prix de l'ETH €2,500. Calculez (a) les frais totaux en ETH et en euros, (b) la part brûlée, en euros.

Points clés

• Un smart contract s'exécute exactement comme il est écrit, y compris ses bugs et ses pouvoirs d'administration.
• Frais = gas utilisé × (frais de base + frais de priorité) ; les frais de base sont brûlés.
• Les frais dépendent de la complexité et de la demande sur le réseau, pas du montant envoyé.
• La preuve d'enjeu remplace les mineurs par des validateurs qui bloquent des ETH et peuvent être pénalisés ou sanctionnés par slashing.

Prochaine étape

Dans la prochaine leçon, vous verrez comment les réseaux de couche 2 réduisent ces frais et quels nouveaux risques ils ajoutent.