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<figure class="wp-block-image"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2020/11/Dapps-platforms-1024x429.png" alt="" class="wp-image-1482"/></figure>



Les blockchains de smart contrats sont appelées blockchain 2.0 : elles permettent la créations de tokens et de DApps, ouvrant la blockchain à de nombreux cas d’usages.&nbsp; 



La blockchain, qui est essentiellement un programme s’exécutant sur un réseau décentralisé, peut non seulement contenir des algorithmes gérant des transactions, mais aussi des programmes plus complexes 



<a href="https://d.center/explore/bitcoin" class="ek-link">Bitcoin</a>, la première blockchain permettait l'exécution de transactions du type “ Alice envoie un bitcoin à Bob” et d’autres codages simples, comme “ Alice enverra un bitcoin à Bob avec l’accord de Céline”. Ces instructions codées s'appellent des Smart contrats - des programmes qui s'auto-exécutent quand un certain nombre de conditions prédéfinies se réalisent - et ont été théorisées pour la première fois par Nick Szabo en 1995. Rapidement à la suite de Bitcoin, l’idée est née que ces smart contrats pourraient être étendus à des programmes plus complexes qui seraient exécutés de manière décentralisée sur une blockchain. La première personne à l’avoir réalisé est Vitalik Buterin en créant en 2015 Ethereum, la première blockchain permettant de créer des smarts contrats complexes. 



<h2>Tokens</h2>



Une innovation très importante amenée par les smarts contrats est la création de tokens. En langage blockchain un token est une unité numérique représentant un ensemble de droits, d’actifs ou de services qui lui sont associés et inscrits dans le smart contrat. Créé sur la blockchain, &nbsp;il peut y être ensuite librement échangé , tout comme les cryptomonnaies natives. Un token peut servir comme monnaie, conférer un droit de propriété ou de vote, fournir une identité numérique ou tout autre chose en fonction des idées et buts de son créateur, ouvrant en cela une nouvelle ère, celle de la tokenisation de l’économie.



<h2>DApps&nbsp;</h2>



Les applications utilisant des smart contrats sur une blockchain se nomment des applications décentralisées, ou DApps ( Decentralized Applications en anglais), car leur exécution n’est pas sous le contrôle d’un individu ou d’une entité. Une DApp est au plus simple constituée d’une interface utilisateur sur le web et d’un smart contrat déployé sur la blockchain. Quiconque utilise une DApp initie en fait une transaction envoyée à l’adresse du smart contrat, provoquant l'exécution de celui-ci, le résultat de cette exécution étant stocké sur la blockchain. Ce fonctionnement rend les DApps plus sécurisées que des applications traditionnelles : exécutées sur le réseau de la blockchain plutôt que sur un serveur privé, la possibilité de l’intervention non sollicitée d’une tierce partie est grandement diminuée.&nbsp;



Une conséquence directe de l'exécution décentralisée du contrat est qu’une fois que le smart contrat est déployé sur la blockchain, il ne peut être modifié, même par ses créateurs. Cette propriété apporte une valeur ajoutée en matière de sécurité, la contrepartie de cela étant qu’un soin tout particulier doit être apporté au codage du smart contrat qui sera plus modifiable par la suite.



<div class="wp-block-image"><figure class="aligncenter"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2020/12/Dapp-smart-contract-fr.svg" alt="" class="wp-image-1644"/></figure></div>



Les DApps utilisant des smart contrats nécessitant des données en dehors de la blockchain utilisent des oracles - des tierces parties qui fournissent les données conditionnelles&nbsp; nécessaires à l'exécution du smart contrat. Les oracles sont généralement agréés par les parties concernées et inscrits dans le smart contrat. Par exemple, dans le cas d’un pari sportif, un oracle envoie le résultat du match au smart contrat, dont l'exécution enverra le paiement au gagnant. Le développement des oracles est intimement lié à la réussite de DApps et à leur adoption en masse.



<h2>Les plateformes de smart contrats aujourd’hui&nbsp;</h2>



Depuis Ethereum de nombreuses autres blockchains pour smart contrats ont vu le jour, chacune avec ses propres spécificités. Cardano et EOS cherchent à améliorer la scalabilité (nombres de transactions par seconde), un aspect crucial pour passer à une adoption à&nbsp; grande échelle, Tezos de son côté veut améliorer la gouvernance et TRON , une blockchain qui a l’ambition de révolutionner le divertissement en ligne.



Ces plateformes et les DApps les utilisant apportent la décentralisation à de toujours plus nombreux cas d’usage.



<h2>Blockchains permissionnées</h2>



Les blockchains permissionnées représentent une autre catégorie de blockchains à smart contrats utilisée principalement par les banques et les entreprises qui ne souhaitent pas dévoiler publiquement certaines informations ou avoir un ledger immutable. Ces blockchains privées ou de consortium permettent d'accélérer des vérifications fastidieuses (pour les virements bancaires par exemple) et d’organiser des données hétérogènes présentes au sein de différentes sociétés qui travaillent ensemble (par exemple pour les supply chains). Cependant il est important de se rappeler que les blockchains permissionnées ne sont pas indépendantes et l’information qu’elles contiennent peut être modifiée par leurs propriétaires.&nbsp;

<figure class="wp-block-image"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2021/02/ETHEREUM-1024x399.jpg" alt="" class="wp-image-1743"/></figure>



Visant à “tout décentraliser”, Ethereum rend possible les smart contrats complexes et les DApps, apportant les avantages de la blockchain à de nombreux domaines.



Les nombreuses possibilités d’utilisation de la blockchain et l’absence d’une plateforme facilement configurable créèrent&nbsp; le besoin d’une blockchain sur laquelle pourraient être développées un large spectre d’applications. Le premier à avoir proposé une solution est le russo-canadien Vitalik Buterin, qui soumit le concept d’Ethereum à la communauté crypto fin 2013. Une levée de fonds sous forme d’ICO suivie en 2014, et la blockchain Ethereum fut mise en ligne en 2015.&nbsp;



L’innovation majeure d’Ethereum qui la distingue de <a href="https://d.center/fr/explore/bitcoin" class="ek-link">Bitcoin </a>est la possibilité de coder une large variété de smart contrats. Ces smart contrats sont des programmes enregistrés sur la blockchain et exécutés par l’EVM (Ethereum Virtual Machine) quand une transaction est envoyée à leur adresse; les résultats de cette exécution sont eux-mêmes enregistrés sur la blockchain. Les DApps (applications décentralisées) qui utilisent les smart contrats profitent de la sécurité et de l’indépendance procurées par la blockchain : l'exécution des smart contrats se réalise au sein d’un réseau décentralisé plutôt que sous le contrôle d’une seule entité - un tiers de confiance.



<h2>Ethereum : consensus et frais</h2>



Pour inciter les nœuds du réseau Ethereum à exécuter les smart contrats des frais leurs sont payés pour chaque transaction. Ces frais sont payés en gas et dépendent du nombre d’opérations à exécuter. Le gas est acheté en dépensant de l’ether (ETH), la monnaie native d’Ethereum, dont le montant dépend du marché de l’offre et de la demande à cet instant.



Comme Bitcoin, Ethereum utilise le consensus <a href="https://d.center/fr/explore/proof-of-work" class="ek-link">Proof-of-Work</a> (preuve de travail), mais avec certaines spécificités : la fonction de hachage employée s’appelle Ethash et un bloc est ajouté toutes les 15 secondes. Des ethers sont créés à chaque bloc en&nbsp; récompense au&nbsp; mineur qui l’a ajouté, mais leur nombre n’est pas limité, et le taux d’émission annuel est d’environ 4.5%.&nbsp; 



<h2>Tokens Ethereum</h2>



Les smart contrats sous Ethereum permettent la création de tokens - unités numériques circulant sur la blockchain et représentant une certaine valeur qui leur est assignée par son créateur . Les formats ERC20 (fongible) et ERC721 (non-fongibles) sont devenus des standards et sont intensivement utilisés.&nbsp;



<h2>DAO</h2>



Ethereum peut être utilisé pour créer des DAO (Decentralized Autonomous Organizations), en français des organisations autonomes décentralisées. Une DAO est une organisation dont la gouvernance est définie par des smart contrats inscrits dans la blockchain. Une DAO permet à un ensemble de personnes d’interagir grâce à un protocole open source et auto-exécutable. Ce protocole et les smarts contrats associés formalisent les règles de fonctionnement de l’organisation. Une fois déployée, une DAO est indépendante de son créateur et n’est pas contrôlée par une entité, mais par consensus entre les participants, tel que codé sur la blockchain. Les possesseurs des tokens associés à une DAO se verront attribuer des droits de vote et seront souvent récompensés pour leur participation à  la gouvernance de la DAO. 



La transparence et l’immutabilité de la blockchain rendent ces organisations très difficilement corruptibles et proposent un modèle alternatif aux organisations centralisées. On trouve beaucoup de DAO dans la DeFi (finance décentralisée), la plus connue étant Maker DAO - plateforme de prêt et gestionnaire du stablecoin DAI.



<h2>ETH 2.0 et Casper&nbsp;</h2>



Ethereum utilise un consensus PoW, avec toutes les limites qu’il comporte: un nombre limité de transactions par seconde, une consommation importante d’énergie et un coût de transaction pouvant être élevé. Pour pallier ces inconvénients une mise à jour très importante d’Ethereum a été envisagée dès sa conception : initialement appelée Serenity et ensuite plutôt connue sous le nom de ETH 2.0, cette update a vu le jour en décembre 2020. Déployée sur une chaîne parallèle au début pour des raisons de tests et de sécurité, elle sera ensuite amenée à être la chaîne principale en intégrant l’ancienne version.



ETH 2.0 utilise un consensus nommé Casper qui une variante de <a href="https://d.center/fr/explore/proof-of-stake" class="ek-link">PoS </a>(Proof of Stake) : les nœuds du réseau voulant proposer ou valider un bloc doivent mettre en séquestre un montant minimum de 32 ethers. Le nouveau consensus va améliorer la scalabilité de la blockchain, permettant d’ajouter un bloc en quelques secondes seulement.



ETH 2.0 affectera aussi le taux d’émission annuel d’Ethers, qui se fera fortement réduit, voire négatif.



<h2>Ethereum aujourd’hui</h2>



Ethereum est aujourd’hui et de loin la plateforme de smart contrats la plus utilisée, avec plus de 5000 DApps déployées. C’est notamment la principale blockchain de la DéFi ( finance décentralisée) avec ce nouvel indicateur phare - la TVL ( la valeur totale bloquée, ou Total Value Locked en anglais), comptabilisant le collatéral bloqué dans les différentes Dapps de la DéFi représentant déjà plus de 50 milliards de dollars de cryptoactifs.



ETH 2.0 est une priorité pour Vitalik Buterin. Selon le créateur d’Etheterem, les quatre problèmes majeurs qui doivent être résolus pour faire entrer Ethereum dans une autre dimension sont la confidentialité, la sécurité des smart contrats, l'efficacité du consensus et la scalabilité. Certains auraient voulu l’ajout d’une amélioration de la gouvernance à cette liste, au vu de son importance cruciale pour la blockchain.&nbsp;&nbsp;

<figure class="wp-block-image"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2020/06/etherum-design-1024x399.jpg" alt="" class="wp-image-929"/></figure>



Ethereum a été conçu pour permettre la programmation et l’exécution des smart contrats complexes.&nbsp;



Afin d'intégrer les smart contrats dans la blockchain, en plus d’un “compte classique” Ethereum dispose d’un type particulier de compte : le “contract account” et une façon particulière de tenir l’historique, liant chaque adresse à un compte et ses différents champs. Une partie spécifique du protocole appelée EVM (Ethereum Virtual Machine) est chargée du déploiement et de l'exécution des smart contrats, et un montant de frais maximum est attaché à chaque exécution pour limiter le nombre de calculs permis et éviter de ce fait un blocage du système.



<h2>Les comptes Ethereum et leurs états</h2>



Ethereum distingue deux types de comptes, chacun ayant leur propre adresse :



<ul><li>Contract accounts (smart contrats) - contrôlés par la logique de leur code qui est inscrit dans la blockchain à la création du compte. En réaction à une transaction les ciblant, les contract accounts peuvent envoyer et recevoir de l'éther, déclencher l'exécution de fonctions particulières selon les données reçues par cette transaction, et même appeler d’autres contrats. Cependant ils ne possèdent pas de clés privées et ne peuvent donc d'eux-mêmes initier des transactions.</li><li>Externally owned accounts (EOA) - contrôlés par le propriétaire des clés privées. En signant numériquement une transaction, un EOA peut envoyer un message à un autre EOA (comme un simple transfert d'éther), ou à un contract account provoquant l'exécution du smart contrat en fonction des données qui lui ont été transmises. </li></ul>



Chaque type de compte, EOA ou contract account, est composé de champs (une balance en Ethers et un nonce pour les deux types de compte plus du code et du stockage pour les contract accounts). La cartographie liant les adresses et les comptes et leurs champs compose le “world state”, unique à un moment donné. Le world state change à chaque nouveau bloc de transactions, ce qui explique qu’Ethereum peut être vu comme une "distributed transaction-based state machine". 



<div class="wp-block-image"><figure class="aligncenter"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2021/10/Ethereum-account-states-1.svg" alt="" class="wp-image-3176"/></figure></div>



<h2>Ethereum Virtual Machine </h2>



L'élément clé d’Ethereum permettant l'exécution des smart contrats s’appelle l’EVM ( Ethereum Virtual Machine), qui agit en tant que son runtime environment. EVM est un programme qui permet d'exécuter une forme de code particulier appelé bytecode; les smart contrats eux sont généralement écrits dans des langages de haut niveau (comme Solidity) puis compilés en bytecode pour être exécutés par l’EVM.



Chaque nœud du réseau Ethereum possède une copie de l’EVM pour pouvoir valider l’exécution des contrats, et le nouveau world state résultant de leurs exécution est ensuite enregistré dans la blockchain. Plus précisément, le world state est enregistré dans le Merkle Patricia Trie (une variante du Merkle Tree), qui est stocké dans les entêtes de blocs. 



<div class="wp-block-image"><figure class="aligncenter"><img src="https://web.d.center/wp-content/uploads/2021/10/Ethereum-Virtual-Machine-fr.svg" alt="" class="wp-image-3179"/></figure></div>



Tout ce qui est inscrit sur la blockchain doit être dupliqué et avoir été vérifié par de multiples nœuds du réseau, et ceci sans compromettre l’intégrité du système. C’est pourquoi le code exécuté dans l’EVM n’a pas accès au réseau, et aux autres processus, ainsi souvent lui est associé le terme “sandbox”, qui dans le langage IT fait référence à un mécanisme de sécurité isolant l'exécution des différents programmes et utilisé habituellement pour minimiser les risques pour de plantages du système ou des logiciels. Une telle isolation permet au nœud d'exécuter le code et de protéger en même temps le réseau en cas d’une vulnérabilité potentielle dù à un programme malicieux. Ce n’est qu'après une exécution réussie que le réel world state sera mis à jour. 



<h2>Solidity</h2>



Solidity - le langage de haut niveau créé spécifiquement pour Ethereum par Gavin Wood - n’est pas l’unique langage de haut niveau utilisé pour coder les smarts contrats, mais c’est de loin le langage dominant.



La plupart des langages actuels sont des langages Turing-complets (théoriquement capable d’exprimer toutes tâches potentiellement exécutables par un ordinateur) et c’est le cas de Solidity, ce qui laisse libre champ à l’imagination du codeur.



Cependant, si le système fonctionnait sans restriction, certains programmes pourraient nécessiter un temps d'exécution si long qu’ils pourraient congestionner l'entièreté de celui-ci (c’est la logique de base utilisée par exemple pour les attaques type&nbsp; DDoS - Distributed Denial of Service et une des raisons pour laquelle les programmes se doivent d'être exécutable dans un temps raisonnable). De même, un développeur bien intentionné se doit de souhaiter que son programme se termine avant un seuil économiquement non profitable. 



<h2>ETH et le gas</h2>



Ethereum résout ce problème en requérant des frais nommés gas pour toute opération exécutée à l'intérieur d’une transaction, et en demandant à l'utilisateur de définir une limite de gas (le maximum de gas qu’il veut payer pour cette transaction). Toute transaction doit spécifier de plus le prix défini en Ether d’une unité de gas, permettant au marché d’établir la relation entre le prix de l’ether et le coût d'exécution des instructions (mesuré en gas). C’est la combinaison des deux, le total du gas utilisé multiplié par son prix, qui définit les frais payés pour une transaction. Les blocs minés sur la blockchain Ethereum ont un montant maximal de gas qui leur est attaché, donc le montant de gas utilisé par l'ensemble des transactions d’un bloc ne peut excéder un certain montant.&nbsp;



Le coût en gas se devant d'être payé pour une transaction incite les mineurs à remplir leur devoir, mais empêche aussi des nœuds malicieux d’effectuer des attaques DDoS qui leur coûteraient des fortunes. La limite en gas permet aussi d'éviter des smarts contrats à l'exécution déraisonnablement longue en les rendant économiquement non rentable.