Qu'est-ce qu'un nœud Ethereum et comment ça marche

Quelle est l'importance d'un nœud Ethereum au sein de la blockchain et comment interagit-il avec les autres ?

Ethereum n'est en réalité pas une crypto-monnaie, mais un réseau P2P décentralisé basé sur un protocole informatique public et open-source. 

Sa crypto-monnaie native est Ether (ETH), bien qu'elle soit souvent appelée par le nom de l'ensemble du réseau, qui est Ethereum. 

Les réseaux P2P, ou réseaux peer-to-peer, sont constitués de nœuds pairs qui communiquent entre eux via Internet. Ainsi, ce sont les nœuds qui sont les constituants fondamentaux de ces réseaux. 

Par conséquent, les constituants fondamentaux d'Ethereum sont ses nœuds, qui forment le réseau P2P, et évidemment le protocole sur lequel ils sont basés. 

Afin de faire partie du réseau Ethereum P2P, et d'interagir avec d'autres nœuds, un nœud Ethereum doit adhérer à la lettre à son protocole de base, qui bien sûr doit être absolument identique pour tous les nœuds, sinon il sera exclu du réseau lui-même. 

Le fonctionnement d'un nœud Ethereum

Les nœuds Ethereum sont des ordinateurs, ou des serveurs, connectés à Internet et sur lesquels s'exécutent des logiciels spéciaux. 

Ce logiciel dans le jargon s'appelle un client réseau, et il est absolument indispensable pour faire fonctionner un nœud. C'est justement ce logiciel qui se connecte aux autres nœuds du réseau P2P, et qui doit respecter à la lettre le protocole Ethereum. 

Ce qui est curieux, c'est que puisque le protocole est public et open source, n'importe qui peut créer un client réseau pour exécuter un nœud sur le réseau Ethereum. 

L'important est que le client respecte toutes les règles du protocole, car s'il ne le fait pas, il ne sera pas compatible avec les autres nœuds, finissant par être exclu a priori du réseau lui-même. 

Actuellement, il n'y a que 4 clients les plus utilisés, car bien qu'il y en ait beaucoup, la plupart sont très peu utilisés. 

Cependant, une distinction doit être faite entre les clients de consensus et les clients d'exécution. 

Les clients d'exécution sont les nœuds de la soi-disant « couche d'exécution » (EL) d'Ethereum, c'est-à-dire ceux dérivés de l'ancien protocole basé sur la preuve de travail (PoW). 

Le client d'exécution de loin le plus utilisé est l'historique Geth, qui existe depuis longtemps et qui est le leader incontesté du réseau basé sur l'ancien protocole. Ceci est suivi, mais avec des pourcentages bien inférieurs, par Erigon, Nethermind et Besu. 

Depuis que le protocole Ethereum est passé à la preuve de participation (PoS) avec la fusion du 15 septembre, la soi-disant « couche de consensus » (CL) a été ajoutée, avec différents clients. 

Dans le cas des clients CL, il y a plus de diversité, avec Prysm à 42 %, Lighthouse à 36 % et Teku à 18 %. Il est suivi par Nimbus avec seulement 3 %. 

Tous ces logiciels sont open source, librement et librement téléchargeables par tous. 

Que font les nœuds du réseau

Au fil du temps, la fonction des nœuds a évolué. 

Au départ, ils faisaient tout, c'est-à-dire que les seuls logiciels existants sur le réseau Ethereum étaient les nœuds. 

En d'autres termes: 

• ils ont sécurisé et contrôlé la blockchain 
• ils ont miné les blocs avec le PoW 
• ils ont vérifié la conformité de tous les blocs et transactions avec le protocole
• ils ont exécuté des contrats intelligents
• ils agissaient comme des portefeuilles en permettant l'envoi et la réception de jetons. 

Cependant, au fil du temps, ils ont perdu certaines fonctionnalités. 

En particulier, ils ont perdu la fonctionnalité d'extraction de blocs, car un logiciel plus simple et plus rapide était nécessaire pour le faire avec succès. Ainsi, un logiciel ad hoc a été développé pour santé respiratoire exploitation minière. 

Théoriquement, ils peuvent toujours être utilisés comme portefeuilles, mais ils sont très peu pratiques. En fait, à l'heure actuelle, presque tous les portefeuilles largement utilisés ne sont pas des nœuds. 

Le fait est qu'un nœud doit sécuriser et vérifier la blockchain, qui est un fichier de près de 350 Go où toutes les transactions sur Ethereum dans l'historique ont été enregistrées, qu'un nœud doit vérifier une par une. 

Ainsi, au fil du temps, les nœuds ont fini par faire principalement deux choses : d'une part, ils gardent et vérifient la blockchain, ou registre des transactions, et d'autre part, ils exécutent les instructions contenues dans les contrats intelligents. 

Le passage au point de vente

La aller, avec le passage au point de vente, a changé les choses. 

En fait, l'abandon de PoW a éliminé le besoin d'exploiter des blocs, de sorte que les mineurs d'Ethereum ont tout simplement disparu ou se sont déplacés vers d'autres chaînes de blocs toujours basées sur PoW. 

Mais au moment où ce ne sont plus les mineurs qui créaient les blocs avec des transactions à ajouter à la blockchain, d'autres logiciels ont dû être créés pour valider les blocs. 

Ces logiciels sont les nouveaux clients Consensus Layer, à savoir Prysm, Lighthouse, Teku et Nimbus. 

Ces nœuds CL valident les blocs maintenant que les mineurs ne le font plus. 

Cependant, PoS est basé sur le jalonnement, de sorte que les nœuds CL détiennent également des jetons ETH mis en jalonnement. 

La couche de consensus est basée sur une nouvelle blockchain, appelée Beacon Chain et basée sur PoS, sur laquelle des jetons ETH peuvent être jalonnés sur les nœuds concernés afin que PoS puisse être effectué. L'ancienne couche d'exécution utilise l'ancienne blockchain basée sur PoW, mais sans ajouter de nouveaux blocs, car les transactions sont désormais enregistrées uniquement sur la nouvelle chaîne Beacon. 

Configurer un nœud Ethereum

Le fonctionnement d'un nœud est relativement simple. En fait, une fois installé, il suffit de laisser le client fonctionner connecté à Internet. 

Cependant, l'installation n'est pas une mince affaire. 

Tout d'abord, lorsque le client est installé, il doit télécharger l'intégralité de la blockchain et tout vérifier, transaction par transaction. Ce processus s'avère particulièrement long. 

De plus, une fois installé, il doit être configuré pour pouvoir se connecter à d'autres nœuds, sinon il s'avère être effectivement exclu du réseau P2P. 

Ce dernier est un processus technique qui nécessite un minimum d'expertise. Ainsi, il ne convient pas à ceux qui ne font que leurs premiers pas dans ce domaine, notamment parce qu'il nécessite des compétences en informatique et en systèmes. 

C'est encore plus compliqué dans le cas d'un nœud CL, car comme il doit garder au moins 32 ETH en jalonnement, cela rend la question de la sécurité encore plus pertinente. 

Sécurité

La sécurité d'un nœud est cruciale pour lui permettre de fonctionner correctement, car il a un portefeuille intégré et dans le cas des nœuds CL, il détient ETH en jalonnement. 

Le seul problème majeur en cas de violation est le possible vol de fonds, car même s'il était attaqué ou fissuré, l'ensemble du réseau ne serait pas affecté. 

Puisqu'ils peuvent faire l'objet de vols de fonds, un haut niveau de protection des machines et des réseaux sur lesquels il tourne est essentiel. 

Un problème un peu plus compliqué est celui de la sécurité du réseau P2P. 

Étant donné que cela repose sur ses propres nœuds, si beaucoup d'entre eux devaient être violés, le réseau lui-même pourrait avoir des problèmes. La violation possible d'un seul nœud, ou d'un nombre limité de nœuds, ne crée pas de problèmes majeurs pour le réseau, mais si beaucoup sont violés, les problèmes peuvent également être très graves. 

C'est pourquoi il faudrait que plusieurs clients soient utilisés à tout moment, car dans le cas où l'un aurait un bug ou une vulnérabilité, il est difficile pour les autres clients de les avoir aussi. 

En ce qui concerne la couche d'exécution, Geth a maintenant si bien fait ses preuves qu'il semble peu probable qu'il ait de sérieux problèmes. Même ainsi, il est toujours utile qu'il existe également d'autres clients à utiliser dans le cas hypothétique d'un problème à Geth. 

En revanche, dans le cas des clients de la Consensus Layer, la donne est différente puisqu'ils n'y sont en réalité que depuis quelques mois.