Guide des cumuls Optimistic vs ZK : la guerre de la mise à l'échelle de la couche 2 d'Ethereum s'intensifie

Les blockchains ont fait leur entrée dans le monde grâce à la technologie des registres distribués, mais leur vitesse n'est pas uniformément répartie. Ethereum, la plus ancienne blockchain de contrats intelligents au monde, oscille encore autour de 20 transactions par seconde (TPS) au moment de la rédaction de cet article, et ce, après la fusion .

Bien qu'un certain nombre de mises à niveau natives soient en cours de développement pour Ethereum qui verront son TPS augmenté - à savoir les chaînes de fragments - l'un des moyens parfois négligés d'augmenter cette capacité est d'utiliser des solutions de mise à l'échelle de couche 2 telles que les rollups.

Le monde des rollups est dominé par deux technologies concurrentes : les rollups optimistes et les rollups à connaissance nulle (ZK) . Chacune présente des avantages et des inconvénients et est utilisée par diverses applications.

Dans cet article, nous examinerons les deux types de rollups et évaluerons leurs mérites respectifs.

Contenu

• Que sont les rollups de couche 2 d'Ethereum ?
• Quelles sont les différences entre les rollups optimistes et ZK ?
• Qu'est-ce qu'un rollup ZKEVM ?
• Inconvénients des rollups
• Conclusion

Que sont les rollups de couche 2 d'Ethereum ?

L'objectif des rollups est d'alléger les chaînes de couche 1 comme Ethereum en traitant les transactions sur une chaîne de couche 2 distincte, beaucoup plus rapide. Les données sont ensuite groupées et compressées avant d'être transférées vers la couche 1, ce qui permet de réduire les coûts. Cette solution permet aux utilisateurs d'accélérer leurs transactions tout en bénéficiant de la sécurité et de la stabilité de la chaîne de couche 1.

La technologie Rollup fait partie d'un ensemble de solutions de mise à l'échelle utilisées pour accélérer les transactions sur les blockchains. Parmi les applications populaires utilisant les rollups, on trouve Arbitrum, Metis et Optimism côté Optimistic, tandis que zkSync et Loopring utilisent des preuves à connaissance nulle. (Notre produit phare, le portefeuille Web3 à stockage à froid CoolWallet Pro , prend désormais en charge Arbitrum et Optimism , ainsi que Polygon.) Outre les rollups, d'autres solutions de mise à l'échelle existent, telles que les canaux d'état et les chaînes latérales .

Quelles sont les différences entre les rollups optimistes et ZK ?

Les deux types de rollups concurrents ont chacun leurs cas d'utilisation, et aucun n'est clairement gagnant à ce stade. Examinons les comparaisons.

Que sont les cumuls optimistes ?

Les cumuls optimistes tirent leur nom du fait qu'ils supposent de manière optimiste que les transactions cumulées ne posent aucun problème et seront validées. Ils fonctionnent en accordant environ une semaine aux utilisateurs pour contester les transactions contenues dans un lot avant leur transfert vers la chaîne de couche 1. Si aucune transaction n'est contestée pendant ce temps, le cumul est terminé.

Les transactions potentiellement frauduleuses sont contestées via un mécanisme de résolution des litiges. Lorsqu'une transaction invalide est détectée, l'entité responsable est sanctionnée et la transaction est annulée. Ce mécanisme permet de valider les preuves de fraude et de détecter les transactions suspectes.

Étant donné que l'expéditeur du lot a généralement déposé une caution, il existe un moyen de dissuasion contre les fraudeurs. Il convient de souligner que ce moyen de dissuasion fonctionne de deux manières : l'expéditeur du lot et celui qui dénonce la fraude ont tous deux déposé une caution.

Lorsque le mécanisme de résolution des litiges entre en vigueur, la transaction est réexécutée sur le réseau de couche 1, où elle est résolue et où l'ETH lié d'une partie est pénalisé. Un contrat de gestionnaire remplace également les appels de fonction spécifiques par des états de chaîne de cumul afin de garantir que la transaction soit refaite comme la première fois.

Le système peut fonctionner correctement avec une seule partie de confiance qui surveille le déroulement.

Que sont les rollups ZK ?

Les rollups ZK fonctionnent de manière similaire aux rollups optimistes : ils regroupent (ou « rollups ») de nombreuses transactions sur une couche 2 avant de les envoyer au réseau principal Ethereum. Ils diffèrent des rollups optimistes par le fait qu'au lieu d'attendre une semaine pour la validation, ils utilisent un ZK-SNARK (argument court non interactif de connaissance) pour valider les transactions.

Les SNARK utilisent des calculs mathématiques pour permettre à la transaction de se dérouler sans divulguer les données sous-jacentes. C'est un peu comme pouvoir vérifier l'exactitude d'un mot de passe sans le voir. C'est pourquoi les cumuls ZK sont particulièrement adaptés aux besoins de confidentialité.

La méthode de vérification intégrée permet aux cumuls ZK de traiter les transactions rapidement et sans délai de résolution des litiges, comme c'est le cas avec les cumuls Optimistic. Tout lot frauduleux est immédiatement détecté et rejeté grâce aux cumuls ZK.

Qu'est-ce qu'un cumul à connaissance nulle (ZK) ?

Le principal argument de vente des rollups ZK réside dans leur rapidité, supérieure à celle des rollups optimistes, car ils ne prévoient aucune période de contestation des transactions. Cela signifie que les rollups ZK peuvent être enregistrés très rapidement dans le registre de la chaîne de couche 1.

Le principal inconvénient des ZK-rollups est qu'ils utilisent une puissance de hachage importante pour gérer leurs preuves cryptographiques. Cela augmente leur coût et nécessite une puissance de calcul élevée pour créer les preuves. Cela peut rendre les ZK-rollups moins attractifs pour les petits projets.

Les deux systèmes diffèrent également dans leur façon de gérer les contrats intelligents sur le réseau principal Ethereum. Les rollups optimistes peuvent les exécuter directement sur la chaîne, tandis que les rollups ZK ne le peuvent pas directement.

Les rollups ZK fonctionnent de manière similaire aux rollups optimistes : ils regroupent également de nombreuses transactions sur une couche 2 avant de les envoyer au réseau principal Ethereum. Au lieu d'attendre une semaine pour la validation, ils utilisent un argument de connaissance court et non interactif ( ZK-SNARK ) pour valider les transactions en temps réel.

La méthode de vérification intégrée permet aux cumuls ZK de traiter les transactions rapidement et sans délai de résolution des litiges, comme c'est le cas avec les cumuls Optimistic. Tout lot frauduleux est immédiatement détecté et rejeté grâce aux cumuls ZK.

Qu'est-ce qu'un rollup ZKEVM ?

Les technologies de rollup Optimistic et ZK présentent toutes deux des faiblesses. Les OR sont compatibles avec EVM, mais posent des problèmes de sécurité. Les zk-Rollups sont plus sécurisés, mais moins polyvalents, car ils ne sont pas entièrement compatibles avec EVM. Les utilisateurs souhaitaient un rollup combinant le meilleur des deux. C'est là qu'interviennent les zkEVM. Ce sont des rollups compatibles avec EVM, avec la sécurité des zk-Rollups. Cela signifie qu'ils fonctionnent bien avec les processus Ethereum tels que les contrats intelligents et les dApps, réduisent les coûts de gaz et améliorent l'efficacité du réseau Ethereum. En bref, les zkEVM combinent le meilleur des deux mondes de rollups.

Inconvénients des rollups

Bien que la technologie puisse s'appuyer sur la sécurité offerte par le réseau principal Ethereum, les contrats intelligents des rollups eux-mêmes peuvent contenir des failles. Les audits peuvent réduire ce risque, mais il est important d'en tenir compte lors du choix d'un fournisseur de services.

Ces solutions de mise à l'échelle de couche 2 étant relativement récentes, des problèmes de centralisation subsistent et les développeurs conservent un pouvoir considérable sur les réseaux qu'ils ont construits. Il est théoriquement possible que ce pouvoir puisse être exercé pour interrompre temporairement, voire désactiver, les réseaux.

De nombreuses entreprises du secteur du rollup, comme Optimism , ont des projets de décentralisation et visent à passer à une certaine forme de gouvernance des utilisateurs à l'avenir.

Conclusion

Si l'année dernière a vu différentes solutions se disputer la suprématie au sein de chaque technologie (comme Arbitrum contre Optimism), la guerre pour la domination globale ne fait que commencer, à l'image d'une élection générale, avec des partisans des deux camps. Vitalik Buterin, par exemple, affirme que les rollups ZK surpasseront les chaînes Optimism à long terme, tandis que sa mère est membre de l'équipe Metis, un protocole de mise à l'échelle Optimism. Bien sûr, ce n'est jamais aussi simple, et des facteurs comme l'effet de réseau, le soutien de l'industrie et les cas d'utilisation joueront toujours un rôle décisif.

Est-il possible que les deux types de solutions prospèrent à long terme ? Ou deviendront-elles obsolètes avec le déploiement du sharding sur Ethereum ? Seul l'avenir nous le dira.