Découvrez ce que sont les transactions hors chaîne, comment elles fonctionnent et pourquoi elles sont utilisées pour améliorer l'efficacité de la blockchain et réduire les coûts.
EXPLICATION DES ROLLUPS : OPTIMISTIC VS ZK ET LEUR RÔLE DANS LA MISE À L’ÉCHELLE
Découvrez comment les rollups (optimistic et zk) font évoluer les blockchains en réduisant les coûts, en augmentant la vitesse et en sécurisant la couche 2.
Que sont les rollups blockchain ?
Les rollups blockchain sont des solutions de mise à l'échelle de couche 2 conçues pour augmenter le débit des transactions et réduire les coûts sur les blockchains de couche 1 telles qu'Ethereum. En déchargeant l'exécution et le calcul de la chaîne principale tout en maintenant les garanties de sécurité, les rollups améliorent considérablement les performances des réseaux blockchain.
Au lieu de traiter toutes les transactions directement sur le réseau principal Ethereum, les rollups exécutent les transactions hors chaîne et regroupent (ou « rollup ») plusieurs transactions en un seul lot de données. Ce lot de données est ensuite publié sur la chaîne de couche 1, garantissant la transparence et la finalité du règlement.
Les rollups sont essentiels pour résoudre les problèmes de scalabilité sans sacrifier la décentralisation ni la sécurité. Ils maintiennent la compatibilité avec les contrats intelligents et les mécanismes de consensus d'Ethereum tout en augmentant considérablement la capacité de transaction et en réduisant les frais de gaz pour les utilisateurs et les développeurs.
Il existe deux principaux types de rollups : les rollups optimistes et les rollups à divulgation nulle de connaissance (ZK). Chacune utilise une méthode différente pour vérifier l'exactitude des transactions hors chaîne avant de les finaliser sur la chaîne.
Explorons leur fonctionnement et leur importance.
Pourquoi les Rollups sont importants
- Scalabilité : Les Rollups traitent des centaines, voire des milliers de transactions hors chaîne, allégeant ainsi la charge des couches 1 et permettant une exécution plus rapide.
- Rentabilité : Les utilisateurs bénéficient de frais de transaction considérablement réduits grâce au fractionnement des coûts de gaz de la couche 1 sur de nombreuses transactions groupées.
- Sécurité : Les Rollups héritant de la sécurité de la couche 1, les utilisateurs profitent de la robustesse du consensus Ethereum sans compromettre la sécurité sur la chaîne.
- Compatibilité avec les DApps : Les Rollups préservent la conformité à l'EVM et prennent en charge les contrats intelligents Solidity standard, facilitant le déploiement d'applications décentralisées existantes avec un minimum de modifications.
À mesure que l'activité sur la blockchain se développe, les rollups devraient devenir essentiels à l'infrastructure de scalabilité de la blockchain.
Comment fonctionnent les Optimistic Rollups ?
Les Optimistic Rollups fonctionnent selon le principe de la confiance conditionnelle. Ils partent du principe que les transactions soumises hors chaîne sont valides, sauf preuve du contraire. L'opérateur publie les lots de transactions et les racines d'état associées sur le réseau principal Ethereum, sans preuve immédiate. Le terme « optimistic » reflète cette présomption d'honnêteté.
Toutefois, pour garantir la sécurité, chaque lot de transactions entre dans une période de contestation : un laps de temps pendant lequel chacun peut contester les transactions frauduleuses en soumettant une preuve de fraude.
Si la preuve de fraude est acceptée, l'état incorrect est rejeté et le rollup est mis à jour en conséquence, ce qui peut sanctionner l'acteur malhonnête.Caractéristiques clés des rollups optimistes
- Preuves de fraude : La résolution des litiges repose sur la détection et la preuve des transactions invalides après leur soumission.
- Période de contestation : La finalité est différée (généralement une semaine) afin de permettre la vérification et d'empêcher les mises à jour frauduleuses.
- Compatibilité EVM : Les rollups optimistes prennent en charge nativement les standards de programmation d'Ethereum, ce qui permet un déploiement simple des DApps.
- Exemples : Parmi les implémentations de rollups optimistes les plus connues, on peut citer Optimism et Arbitrum.
Malgré le délai de retrait des fonds dû à la période de vérification, les rollups optimistes sont devenus populaires pour les applications généralistes, notamment dans la DeFi et les jeux. Leurs principaux avantages sont la facilité d'intégration, les garanties de sécurité décentralisées et la réduction des coûts de transaction.
Avantages et limitations
Les rollups optimistes réduisent considérablement les frais de transaction et la congestion du réseau. Les développeurs bénéficient d'un ensemble d'outils familiers, car l'adaptation des contrats Ethereum existants ne représente qu'une faible charge. Cependant, la finalité plus longue due à la période de vérification et la dépendance à l'égard des participants honnêtes sont des compromis à prendre en compte.
Ces compromis ont suscité un intérêt croissant pour les rollups à connaissance nulle, qui offrent une finalité plus rapide au prix d'une complexité accrue.
Comprendre les ZK Rollups
Les ZK Rollups (ou rollups à divulgation nulle de connaissance) utilisent des preuves cryptographiques, plus précisément des arguments de connaissance succincts non interactifs à divulgation nulle de connaissance (zk-SNARK ou zk-STARK), pour prouver la validité des transactions hors chaîne. Ces preuves sont générées pour chaque lot de transactions regroupées et soumises au réseau principal Ethereum avec les données regroupées.
L'avantage crucial réside dans la nature de ces preuves : les ZK Rollups ne nécessitent ni réfutation ni période de contestation.
Au lieu de cela, les transitions d'état sont vérifiées immédiatement lorsque la preuve cryptographique est validée par la chaîne Ethereum.Caractéristiques clés des ZK-Rollups
- Preuves de validité : Chaque paquet de données inclut une preuve concise garantissant l'exactitude de l'ensemble des transactions.
- Finalité instantanée : Aucun délai de règlement, car la preuve confirme l'exactitude en amont.
- Sécurité renforcée : Dépendance réduite vis-à-vis des participants au réseau pour la détection des lots invalides.
- Exemples : Les principaux protocoles ZK-rollup incluent zkSync, Polygon zkEVM et Scroll.
Les rollups ZK sont particulièrement adaptés aux applications exigeant une sécurité élevée, un règlement rapide et la confidentialité. Bien qu'ils impliquent une infrastructure plus complexe et une charge de calcul plus importante, les progrès récents les ont rendus de plus en plus accessibles aux développeurs et évolutifs pour un plus large éventail de cas d'utilisation.
Avantages et défis
Avantages : Retrait instantané, meilleure évolutivité et résistance accrue à la fraude, car la validité est vérifiée avant l'acceptation. La confiance requise envers les tiers est moindre.
Inconvénients : Coût de calcul initial plus élevé pour la génération des preuves ; historiquement, prise en charge limitée du calcul à usage général (bien que des projets comme zkEVM y remédient désormais).
De plus, l'intégration de la logique à divulgation nulle de connaissance dans les DApps exige des compétences et des ressources de développement spécialisées. Cependant, à mesure que les outils s'améliorent, les zk-rollups sont en passe de devenir la solution dominante à long terme grâce à leur efficacité et à la minimisation de la confiance requise.L'avenir des ZK-rollupsSi les rollups optimistes répondent parfaitement aux besoins actuels des applications Ethereum, les ZK-rollups offrent un potentiel d'innovation plus important. Des transactions axées sur la confidentialité aux applications d'entreprise évolutives, les ZK-rollups pourraient constituer la base de la prochaine génération d'infrastructures Web3 à mesure que les outils cryptographiques gagnent en maturité.
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