Qu’est-ce que les frais de gaz de la blockchain?

Les frais de gaz en quelques mots

Frais de gaz est un terme couramment utilisé pour désigner le coût que certains utilisateurs du protocole de blockchain paient aux validateurs réseau chaque fois qu’ils souhaitent exécuter une fonction sur la blockchain.

Les frais de gaz incitent les validateurs réseau à enregistrer les transactions avec précision et à se comporter de manière honnête en suivant le protocole.

Alors qu’Ethereum et Polygon utilisent le terme "frais de gaz", d’autres blockchains telles que Solana et Bitcoin utilisent le terme "frais de transaction". Le terme "gaz" provient de la similitude avec les frais de carburant ("gas" pour "gasoline" ou essence en anglais) qui permet à un véhicule de fonctionner.

Les utilisateurs de blockchain sont souvent surpris par les frais de gaz. Sur les services non dépositaires, où les transactions ont lieu directement sur la blockchain, les frais de gaz peuvent être extrêmement imprévisibles d’une minute à l’autre. Sur une plateforme dépositaire comme Kraken NFT, les transactions ont lieu hors du réseau blockchain et tant que le NFT reste sur la plateforme, il n’y a pas de frais de gaz imprévus.

What is a blockchain gas fee image

Explication des frais de gaz de la blockchain

Toute activité effectuée directement sur une blockchain, de l’exécution d’un contrat intelligent à l’achat d’un token non fongible (NFT), nécessite une puissance de calcul pour être traitée et complétée.

Ce sont les validateurs réseau, un ensemble d’individus qui exécutent un programme informatique spécialisé pour authentifier les transactions de blockchain, qui fournissent cette puissance informatique. Les validateurs achètent, utilisent et entretiennent leur propre équipement pour garantir la sécurité et la précision d’un réseau blockchain. 

Les frais de gaz jouent un rôle important en transférant la valeur de ceux qui ont besoin d’un service de réseau blockchain à ceux qui fournissent la puissance de calcul nécessaire pour l’exécuter, Les frais de gaz incitent les validateurs à traiter avec précision les transactions et à préserver la sécurité du registre de la blockchain.

Incitations, coûts et pénalités liés au réseau

Incitations

Sur les blockchains Proof-of-Work (PoW) telles qu’Ethereum, les frais de gaz sont payés par l’utilisateur final aux mineurs pour valider leurs transactions. Les mineurs utilisent des équipements informatiques spécialisés pour générer des codes aléatoires appelés hachages. Le premier mineur capable de générer de manière aléatoire un hachage cryptographique commençant par le même nombre de zéros (ou plus) par rapport au hachage cible est déclaré vainqueur.

Le mineur gagnant peut alors exécuter le nouveau bloc avec les transactions en attente. Cela lui permet de gagner de la nouvelle crypto-monnaie, distribuée à partir de la récompense de bloc et de tous les frais associés à ces transactions.

Les frais de gaz sont également importants dans les protocoles de blockchain qui utilisent le mécanisme de consensus Proof-of-stake (PoS), comme la prochaine évolution d’Ethereum, Ethereum 2.0. Sur ces blockchains, les frais de gaz récompensent les validateurs qui valident d’abord une certaine quantité de crypto-monnaie sur le réseau afin d’être sélectionnés pour vérifier de nouvelles transactions. 

Ceux qui verrouillent plus de coins peuvent avoir plus de validateurs, ce qui les rend plus susceptibles d’être sélectionnés pour valider de nouvelles transactions que ceux qui en valident moins. Toutefois, le caractère aléatoire du programme au niveau du protocole signifie que cela n’est pas garanti, et les validateurs avec moins de coins peuvent toujours être sélectionnés pour valider les transactions et obtenir la récompense par bloc.

Coût

Quel que soit l’algorithme de consensus, la validation des transactions sur un réseau blockchain n’est pas gratuite. Les coûts comprennent l’équipement informatique spécialisé et l’électricité consommée par cet équipement, ainsi que le stake financier verrouillé par les validateurs qui utilisent ces machines. 

Pour devenir validateur sur la nouvelle blockchain Proof-of-stake Ethereum 2.0, les particuliers doivent staker au minimum 32 ETH. 

Pénalités 

Des pénalités peuvent également survenir pour les validateurs de PoS qui agissent en dehors des règles définies par le réseau. Cette pratique, communément appelée "slashing", est conçue pour dissuader les mauvais acteurs et peut entraîner la confiscation partielle ou complète du stake d’un validateur. Dans les situations extrêmes de comportements malveillants, les validateurs peuvent être complètement supprimés d’un réseau.

Les détails des pénalités de slashing varient selon les blockchains et sont définis dans les règles du protocole.

En récompensant avec des incitations les validateurs honnêtes et en pénalisant les acteurs malhonnêtes, les réseaux de blockchain utilisent des principes de la théorie des jeux pour maintenir efficacement et de manière autonome l’intégrité de leurs informations. Cela permet aux blockchains d’utiliser des règles prédéfinies pour sécuriser les archives de manière autonome, sans avoir besoin d’institutions intermédiaires.

Comment les frais de gaz sont-ils calculés et payés?


Les frais de gaz sont basés sur le concept économique fondamental de l’offre et de la demande

Dans le cas d’une blockchain, l’offre est la puissance de calcul totale des validateurs sur le réseau, et la demande est la puissance de calcul totale requise pour exécuter les transactions soumises par les utilisateurs du réseau. 

Pour revenir à l’exemple de la voiture, l’approvisionnement est la quantité d’essence stockée dans les réservoirs d’une station-service et la demande est la quantité d’essence que les clients de la station souhaitent acheter. Le prix de l’essence est fixé afin de maximiser les profits pour les validateurs du réseau ou les mineurs ​et les utilisateurs prêts à payer l’essence plus cher verront leur transaction traitée plus rapidement.

Les frais de gaz sont généralement mis à jour en temps réel en fonction de la demande actuelle du réseau. En fonction de leurs besoins et de leurs moyens, les utilisateurs peuvent ajuster manuellement leur offre de frais pour choisir entre un règlement plus rapide mais plus onéreux ou un règlement plus lent mais moins coûteux. 

Avant la mise à niveau London d’Ethereum en août 2021, les frais de gaz étaient calculés en fonction de deux facteurs :

  • Le prix du gaz : est le prix qu’un utilisateur choisit de payer pour chaque unité de gaz. On peut le définir comme la fixation du prix que l’utilisateur est prêt à payer par unité de carburant ("gas" pour "gasoline" ou essence en anglais).
     
  • La limite de gaz : est une valeur définie par l’utilisateur, qui détermine la quantité maximale de gaz pouvant être utilisée pour exécuter une fonction particulière. On peut la considérer comme le nombre maximum de litres de carburant qu’un chauffeur est prêt à acheter.

La multiplication de ces deux composants, le prix du gaz x la limite de gaz, aboutit aux frais de gaz maximum que l’utilisateur peut payer pour exécuter une transaction. 

Après le déploiement de la mise à niveau EIP-1559, qui vise à rendre les frais de gaz plus prévisibles, ces derniers sont calculés sur la base d’une nouvelle formule : 

Limite de gaz x (frais de base + frais de priorité [pourboire])

Au lieu de déterminer les frais du gaz, le réseau Ethereum implémente désormais des frais de base qui s’ajustent automatiquement par bloc en fonction de la demande de l’utilisateur, tout en précisant le prix le plus bas qu’un utilisateur doit payer pour que ses transactions soient traitées.

Une fois les frais de gaz payés, le montant des frais de base de l’ETH est définitivement retiré de la circulation (brûlé). La mise à niveau permet également aux utilisateurs de donner un pourboire aux validateurs (ajouter des frais de priorité) à leur discrétion afin que leurs transactions soient traitées plus rapidement.

Dans le cas où un utilisateur établit une limite de gaz trop élevée, le réseau lui rembourse automatiquement la différence après le traitement de sa transaction.

Les frais de gaz d’Ethereum sont payés en petites unités d’ETH, la crypto-monnaie native de la blockchain Ethereum. Ces petites unités d’ETH sont appelées GWEI, un GWEI étant égal à un milliardième d’ETH (ou 0,000000001 ETH). 

Les outils en ligne tels que l’évaluateur du prix du gaz Ethereum d’Etherscan permettent aux utilisateurs de vérifier le prix moyen du gaz Ethereum à tout moment et ainsi de savoir combien pourrait leur coûter une transaction donnée.

Une valeur de gaz minimale de 21 000 GWEI est généralement requise pour traiter les transactions sur Ethereum. Une offre inférieure à ce montant (ou au montant minimum indiqué requis pour effectuer le calcul) entraînera l’échec de la transaction, même si le validateur réseau accepte les frais.

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Les frais de gaz ont créé une barrière importante à l’entrée pour de nombreux utilisateurs de la blockchain, mais en particulier pour les collectionneurs de NFT.

Les utilisateurs de Kraken NFT ne paient de frais de gaz que lorsqu’ils déplacent des NFT vers la plateforme ou hors de celle-ci. Les transactions exécutées sur Kraken NFT n’entraînent pas de frais de gaz inattendus, que ce soit lors de l’achat ou de la vente.

La surpression des frais de gaz simplifie le trading de NFT, ainsi vous pouvez construire la collection de vos rêves sans vous soucier des coûts imprévus.

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Impacts de l’activité de réseau sur les frais de gaz


Un réseau devient encombré à mesure que les utilisateurs soumettent davantage de transactions. Comme les validateurs ont plus de transactions à traiter, les coûts ont tendance à augmenter. 

L’inverse est tout aussi vrai : lorsque la demande de services de blockchain ralentit ou que le nombre de validateurs disponibles augmente, le prix moyen du gaz tend à baisser.

La demande de projets NFT tels que CryptoKitties, Stoner Cats et Otherdeed pour Otherside de Yuga Labs a par le passé conduit le prix du gaz sur le réseau Ethereum à des niveaux extrêmes. Dans ce contexte frénétique, le coût du gaz a dépassé celui de 10 000 $ et a largement dépassé celui des NFT eux-mêmes.

En outre, cette augmentation d’activité du réseau a entraîné des retards importants dans le règlement des transactions sur d’autres types d’applications (DeFi, play-to-earn, etc.) du réseau, poussant de nombreuses personnes à se demander si leurs transactions seraient finalement traitées.