Optimistic, zk-Rollups, L3... Où en est actuellement la recherche sur l'évolutivité d'Ethereum ?
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Optimistic, zk-Rollups, L3... Où en est actuellement la recherche sur l'évolutivité d'Ethereum ?
L'avenir de l'évolutivité de la blockchain est déjà là.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Thor Hartvigsen
Traduction : TechFlow
L’avenir de l’évolutivité des blockchains est déjà là ! Mais qu’est-ce que les zk-Rollups, les zkEVM, les L3 et les blockchains modulaires ? Il est temps d’approfondir nos connaissances.
Selon certaines recherches récentes sur les technologies blockchain et DeFi, il devient de plus en plus clair qu’Ethereum occupera une place centrale dans l’innovation et l’adoption des cryptomonnaies.
Le récit des L1 en 2021 a été porté par deux facteurs :
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Une forte demande d’espace par bloc et une faible évolutivité d’Ethereum ;
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Des incitations au minage de liquidités non durables ont alimenté la demande pour des chaînes L1 alternatives ;
Quelle est aujourd’hui la situation de ces L1 alternatives ?
D’après le graphique, la DeFi a majoritairement baissé.
Cependant, en examinant la TVL (valeur totale verrouillée) d’Arbitrum et d’Optimism ainsi que leur nombre quotidien d’utilisateurs, on observe une différence marquée.
Notez bien qu'Arbitrum n’a pas de jeton natif ni d’incitations.
Le marché baissier a démontré que, avec la chute drastique des frais de gaz, la plupart des activités en chaîne se produisent désormais sur Ethereum.
À présent, des solutions L2 évolutives sont apparues, dont la sécurité découle directement d’Ethereum. Le prochain cycle semble donc davantage centré sur l’écosystème Ethereum.
Il y a plus de 435 000 validateurs sur Ethereum, environ 3 500 sur Solana, et beaucoup d’autres L1 en comptent moins de 1 000. L’évolutivité seule ne suffit pas. Le graphique ci-dessous illustre davantage les différences notables entre les L1 alternatives et Ethereum après la fusion.
Il est donc maintenant évident que Ethereum et ses solutions d’évolutivité joueront un rôle central dans les technologies blockchain et la DeFi à venir.
Mais il existe de grandes différences entre ces diverses solutions d’évolutivité.
Les Rollups (L2) sont conçus pour alléger considérablement la charge du réseau principal d’Ethereum en conservant uniquement une petite quantité de données par transaction et en compressant le reste. Cela entraîne une augmentation du TPS (transactions par seconde) et des frais réduits.
Comme indiqué sur le site officiel d’Ethereum :
« La couche 2 est une blockchain indépendante qui étend Ethereum tout en héritant de sa sécurité ».
Les L2 sont des blockchains autonomes qui regroupent les transactions avant de les renvoyer au réseau principal d’Ethereum.
Ainsi, les blockchains de deuxième niveau bénéficient d’un niveau de sécurité et de décentralisation similaire à celui d’Ethereum lui-même. Ce modèle permet à Ethereum de se concentrer sur la sécurité/décentralisation tandis que les couches 2 se concentrent sur l’évolutivité.
Définissons maintenant quelques termes :
⬩ Rollups optimistes : utilisent des preuves de fraude (Arbitrum et Optimism).
⬩ Rollups à connaissance nulle (zk-rollups) : utilisent des preuves de validité (zkSync, Starknet, zk-EVM).
Preuves de fraude (Rollups optimistes) :
Des informations sont échangées entre un « prouveur » et un « vérificateur ». Ces informations sont présumées véridiques et ajoutées aux lots de transactions, puis contrôlées par des « observateurs » afin de détecter tout comportement malveillant.
Preuves de validité (Zk-rollups) :
Ici, l’échange d’informations entre le « prouveur » et le « vérificateur » repose sur la cryptographie et les mathématiques. Les informations sont partagées sans jamais être divulguées.
Il existe deux types de preuves de validité : SNARKS et STARKS. Les STARKS sont plus évolutifs.
Les preuves de validité (zk-rollups) sont plus difficiles à mettre en œuvre, mais reposent sur la cryptographie, offrant ainsi une meilleure confidentialité et sécurité des données. Le consensus général est que les zk-rollups représentent une technologie d’évolutivité supérieure dans la plupart des aspects.
Cela ne signifie pas qu’une seule solution dominera à l’avenir. Nous avons vu qu’Arbitrum et Optimism ont tous deux réussi à construire des modèles évolutifs et à développer de grands écosystèmes/communautés.
zk-EVM :
Le zk-EVM est l’une des solutions d’évolutivité les plus attendues, avec plusieurs produits bientôt disponibles, comme Zksync et Polygon zkEVM.
Cette technologie a longtemps été en développement et est enfin prête à être déployée.
Le zk-EVM utilise des zk-rollups pour le traitement des exécutions. Plus précisément, il emploie des zk-SNARKS (un type de preuve de validité) pour valider les transactions.
Selon un article de Vitalik Buterin, il existe quatre types différents de zk-EVM :
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Équivalent complet à Ethereum ;
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Équivalent complet à l’EVM ;
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Équivalent complet à l’EVM sauf pour les coûts en gaz ;
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Équivalent au langage Solidity ;
Tous les types impliquent un compromis entre compatibilité EVM et performance. Actuellement, la plupart des projets zk-EVM se situent entre les types 2 et 4.
Polygon zk-EVM (Polygon Hermes) est de type 2. Il reste très compatible avec Ethereum, mais sacrifie une partie de cette compatibilité pour améliorer les performances.
La performance se mesure au temps nécessaire pour générer la preuve zk. Plus elle est rapide, plus l’évolutivité est élevée.
Zksync est un zk-EVM de type 4 — moins compatible mais plus performant. En raison de sa moindre compatibilité, ce type est plus difficile à implémenter.
Zksync a créé son propre langage capable de compiler Solidity en bytecode, ainsi que sa propre machine virtuelle appelée ZinkVM.
En général, le bytecode est envoyé à un compilateur LLVM, puis finalement à ZinkVM.
Malgré une compatibilité réduite, selon l’équipe de zksync, migrer des dApps depuis le réseau principal d’Ethereum vers le zk-EVM reste relativement facile.
D’après le podcast de zksync sur Bankless, de nombreux protocoles semblent impatients d’intégrer cet écosystème à venir.
Les zk-EVM sont complexes, je vous recommande de lire davantage sur le sujet car cet article n’en aborde que la surface.
L3 :
Un L3 ? Pourquoi en parler alors que les technologies L2 sont encore en cours de développement ?
Le L3 peut être considéré comme un rollup spécialisé par application, offrant de nombreux cas d’utilisation aux entreprises souhaitant intégrer leurs activités sur la blockchain de manière évolute et sécurisée.
Un exemple est Starknet.
Plus précisément, le L3 correspond à un « validium » ou à une « volition ».
Les Validiums (un type de L3) sont des zk-rollups dont les données sont traitées hors chaîne (par exemple sur un L2).
Dans le schéma ci-dessous, StarkEx est un L3 spécifique à une application, tandis que Starknet est un L2.
Les L3 génèrent leurs preuves hors chaîne pour améliorer l’évolutivité en termes de transactions par seconde.
Ces preuves sont ensuite envoyées par lots au L2, exactement comme les L2 envoient des lots de transactions au L1. Et qu’en est-il des L4, L5, L6 ?
Le compromis concerne l’évolutivité contre la sécurité. Plus on s’éloigne du réseau principal d’Ethereum, moins on est sécurisé.
zkPorter (un produit de zksync) est également un L3. Les utilisateurs peuvent choisir entre un L3 offrant un TPS élevé mais une sécurité réduite, ou un zkRollup (L2) offrant une sécurité élevée mais un TPS plus bas.
La structure L3 que je viens de décrire correspond au « validium » mentionné précédemment.
La « volition » est essentiellement une combinaison de L3 et de zk-Rollup L2. Ainsi, dans ce cas, l’utilisateur n’a pas à choisir entre sécurité et TPS.
Nous arrivons ici à la fin de cet article, qui contient beaucoup d’informations. Si vous souhaitez vraiment maîtriser le sujet, je vous recommande de le relire plusieurs fois.
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Thor Hartvigsen
