L'avenir des Layer 2 : la voie vers l'avant sous la direction de la mise à niveau de Cancun
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L'avenir des Layer 2 : la voie vers l'avant sous la direction de la mise à niveau de Cancun
Quelles nouvelles opportunités le mise à niveau de Cancun offre-t-elle aux L2 ?
Dédié à des analyses Web3 approfondies2023 a marqué deux mises à niveau importantes dans l'histoire d'Ethereum. La première est la mise à niveau Shanghai, achevée le 13 avril. Après cette mise à niveau, la fonctionnalité de retrait des enjeux sur la Beacon Chain a été activée, permettant à Ethereum de passer officiellement du mécanisme PoW au mécanisme PoS. Cet événement constitue une étape clé dans la feuille de route des mises à niveau d’Ethereum. À présent, Ethereum s'apprête à connaître la mise à niveau Cancun, destinée à augmenter le stockage de données afin de réduire les coûts et améliorer l'efficacité pour les Layer2 (L2), avec une prévision d'accroître la vitesse des L2 de 10 à 100 fois tout en abaissant les frais. Selon la dernière réunion des développeurs principaux d'Ethereum, la mise à niveau Cancun devrait être déployée d'ici la fin de cette année.
Comment la mise à niveau Cancun va-t-elle accélérer l'extension d'Ethereum, et quels nouveaux développements offrira-t-elle aux Layer2 ? R3PO estime que grâce à la mise à niveau Cancun, les Layer2 s'intégreront mieux à l'écosystème Ethereum, offrant aux utilisateurs une expérience de transaction plus rapide et moins coûteuse. Que ce soit pour les Optimistic Rollup ou les ZK Rollup, tous bénéficieront de cette mise à niveau, contribuant ensemble à l'essor de l'écosystème Ethereum.
1. Un futur certain — Les Layer2
Dans son dernier article intitulé « The Three Transitions », le cofondateur d’Ethereum Vitalik expose trois transitions technologiques principales que doit traverser Ethereum : l'extension vers les Layer2, où chacun bascule vers les rollups ; la transition vers la sécurité des portefeuilles, où chacun adopte les portefeuilles à contrat intelligent ; et la transition vers la confidentialité, garantissant la faisabilité des transferts d'argent protégés par la vie privée.
Cet article souligne l'importance cruciale des Layer2 et des rollups. Vitalik affirme qu’en l’absence de développement des Layer2, Ethereum échouera à cause de ses coûts élevés de transaction. Comparé au système de transactions mondial VISA, capable de traiter plusieurs dizaines de milliers de transactions par seconde, la performance d’Ethereum, limitée à environ 15 transactions par seconde, peine à répondre aux besoins normaux. Le seuil de coût moyen de 3,75 $ par transaction dissuade également un grand nombre d'utilisateurs ordinaires.
Ethereum prend en charge quotidiennement un volume massif de transactions. Avec le développement continu de son écosystème et la limitation de l'espace bloc, la compétition pour des ressources limitées entraîne une congestion croissante du réseau. Les problèmes inhérents à la couche 1 (Layer1) d’Ethereum — frais élevés et faible vitesse — deviennent progressivement apparents, rendant urgent le besoin de réduire les coûts et d’accélérer les opérations.
La question de l'extension d’Ethereum reste primordiale pour ses développeurs. Selon la feuille de route publiée par Vitalik, après avoir résolu les problèmes liés au mécanisme de consensus via la mise à niveau Shanghai, l'accent sera désormais mis sur la scalabilité, avec pour objectif d'atteindre plus de 100 000 transactions par seconde sur le réseau Ethereum.
Actuellement, deux solutions principales sont envisagées pour étendre Ethereum : les Layer2 et le sharding (fragmentation). Les Layer2 constituent une solution hors chaîne visant à étendre la blockchain de base (Layer1). Le principe consiste à exécuter les requêtes en dehors de la blockchain, puis à valider efficacement leur validité via un nombre minimal de transactions sur Ethereum. La solution dominante aujourd’hui est le Rollup, qui regroupe des dizaines voire des centaines de transactions effectuées hors chaîne en un seul résumé transmis à Ethereum. Seules les données du résumé sont conservées, sans nécessiter de calcul ni de stockage complet sur la chaîne Ethereum, permettant ainsi une extension tout en préservant la sécurité d’Ethereum.
2. Optimistic Rollup contre ZK Rollup
Les Rollups se divisent principalement en deux catégories : l’Optimistic Rollup et le ZK Rollup (Zero-Knowledge Rollup).
L’Optimistic Rollup repose sur un mécanisme de preuve de fraude. Le système suppose par défaut la fiabilité des données de transaction, qui peuvent donc entrer directement en période de contestation sans validation préalable. Pendant cette période, si un nœud détecte une transaction malveillante et fournit une preuve, celle-ci est annulée. En l'absence de contestation, la transaction est confirmée et inscrite dans le bloc. Ce mécanisme évite des vérifications massives, économise des ressources informatiques et assure la précision des transactions. Parmi les solutions notables figurent Arbitrum et Optimism.
Le ZK Rollup utilise quant à lui un mécanisme de preuve de validité par connaissance nulle. Il génère une preuve zéro-connaissance attestant que toutes les transactions sont valides, puis soumet uniquement cette preuve ainsi que l'état final modifié à Ethereum. Contrairement à l’Optimistic Rollup, il n’est pas nécessaire de transmettre tous les détails compressés des transactions. Les principaux acteurs du ZK Rollup incluent ZKsync, Starkware et Scroll.
Avantages et inconvénients de l’Optimistic Rollup :
Avantages :
- Compatibilité : L’Optimistic Rollup supporte relativement facilement les contrats généraux et est compatible avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), facilitant ainsi le développement et la migration d'applications.
Inconvénients :
- Délai lié à la preuve de fraude : En cas de transaction malveillante ou de litige, le délai de retrait est long, généralement d'une semaine, ce qui peut immobiliser les fonds pendant une période prolongée.
- Stagnation du réseau : En cas de litige, l'ensemble du réseau Optimistic Rollup peut être bloqué, empêchant toute progression des transactions jusqu’à résolution.
Avantages et inconvénients du ZK Rollup
Avantages :
- Protection de la vie privée : Grâce à la technologie de preuve zéro-connaissance, le ZK Rollup permet de valider la validité des transactions tout en préservant la confidentialité des utilisateurs. Les détails des transactions restent secrets ; seule la vérification de la preuve est requise, offrant un haut niveau de confidentialité.
- Sécurité : Le processus de vérification repose sur des preuves mathématiques robustes. La preuve zéro-connaissance garantit la validité et la cohérence des transactions sans divulguer leurs détails.
Inconvénients :
- Coût computationnel élevé : La génération et la vérification des preuves zéro-connaissance exigent d'importantes ressources informatiques, entraînant des coûts élevés, des temps de traitement plus longs et une surcharge accrue.
- Fonctionnalités limitées des contrats intelligents : Le ZK Rollup étant optimisé pour le traitement des transactions, il offre un support limité aux contrats intelligents complexes, certains ne pouvant pas être directement implémentés.
Grâce à une mise en œuvre plus simple et une sortie anticipée, la série OP domine actuellement plus de 90 % du TVL total du marché. La part de marché de la série ZK reste modeste, et celle-ci doit accélérer sa construction technique et son écosystème pour concurrencer efficacement en termes de croissance utilisateur. Alors que l’écosystème des Layer2 mûrit, la baisse drastique des frais après la mise à niveau Cancun rendra la croissance des utilisateurs et le développement de l'écosystème facteurs décisifs dans la compétition entre ZK et OP.
3. L’avenir des Layer2 : Vers l’avant sous l’impulsion de la mise à niveau Cancun
Dans les sections précédentes, nous avons comparé les avantages et inconvénients des deux solutions Layer2 que sont l’Optimistic Rollup et le ZK Rollup. Avec l’approche imminente de la mise à niveau Cancun d’Ethereum, les Layer2 entrent dans une nouvelle phase de développement. Cette mise à niveau représente une étape majeure pour Ethereum, visant à renforcer sa scalabilité et ses performances. Grâce à Cancun, les Layer2 s’intégreront mieux à l’écosystème Ethereum, offrant aux utilisateurs des transactions plus rapides et moins coûteuses. Qu’il s’agisse de l’Optimistic Rollup ou du ZK Rollup, tous deux tireront profit des améliorations apportées. Après la mise à niveau Cancun, la vitesse des Layer2 d’Ethereum devrait augmenter de 10 à 100 fois, tout en réduisant significativement les coûts, laissant présager un déploiement massif des Layer2 et ouvrant de nouvelles perspectives pour des applications décentralisées hautes performances et à faible coût.
1. Contenu principal
La mise à niveau Cancun comprend cinq EIP (Ethereum Improvement Proposals), dont l’objectif est d’augmenter le stockage de données et de réduire les frais. Elle repose principalement sur l’EIP-4844, accompagné par quatre autres propositions : EIP-1153, EIP-4788, EIP-5656 et EIP-6780. Aucune date précise n’a encore été annoncée, mais le déploiement est prévu pour la fin 2023.
EIP-4844 : Au cœur de la mise à niveau Cancun, l’EIP-4844, aussi appelé Proto-Danksharding, est une solution d’extension centrée sur les rollups. Il marque la première étape du plan d’extension d’Ethereum. Avant cette mise à jour, les données des rollups étaient stockées indéfiniment sur Ethereum, entraînant des frais élevés — près de 90 % du coût des transactions payées par les utilisateurs était attribué à ce stockage. Pour y remédier, l’EIP-4844 introduit un nouveau type de transaction : la Blob Transaction. Les données sont temporairement stockées dans des Blobs, conservés environ un mois avant d’être supprimés. Le stockage à long terme revient alors à des services tiers selon les besoins. Lorsque les Blobs deviendront intégrés au protocole Ethereum via Proto-Danksharding, davantage pourront être ajoutés aux blocs, augmentant massivement le débit (>100x) tout en réduisant les coûts de transaction.
Les autres EIP inclus sont :
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EIP-1153 : Réduction des frais de stockage sur chaîne, amélioration de l’utilisation de l’espace bloc.
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EIP-4788 : Amélioration de la conception des ponts inter-chaînes et des pools de staking.
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EIP-5656 : Ajout de modifications mineures liées à la machine virtuelle Ethereum (EVM).
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EIP-6780 : Suppression d’un code susceptible de terminer prématurément un contrat intelligent.
2. Quelles opportunités surveiller ?
① Le grand récit des Layer2
La congestion chronique d’Ethereum a donné naissance au plus grand récit de l’écosystème. Actuellement, la valeur totale verrouillée (TVL) cumulée des Layer2 a doublé depuis le début de l’année, atteignant environ 8 milliards de dollars.
La mise à niveau Cancun, première étape du plan d’extension d’Ethereum, rendra les Layer2 10 à 100 fois plus rapides et moins chers ! L’extension et la réduction des frais permises par l’EIP-4844 profiteront à tous les écosystèmes L2 : l’écosystème OP deviendra plus diversifié, l’écosystème ZK gagnera en accessibilité grâce à une meilleure disponibilité des données, et même les Layer2 indépendants à haut coût pourront croître rapidement. Grâce à la baisse des frais de mise en ligne, l’écosystème L2 deviendra plus riche et attirera davantage d’utilisateurs.
Parmi les projets déjà lancés, Arbitrum, OP, le nouvel arrivant ZKsync et l’ancien dYdX dominent actuellement la moitié du marché L2. Forts de leur position, les protocoles leaders dans les secteurs populaires ont un potentiel accru après la mise à niveau Cancun.
Outre les projets opérationnels, il convient de surveiller ceux bientôt disponibles en mainnet : Scroll, Linea, Taiko, etc.
En outre, la vitesse accrue et les frais réduits des Layer2 favoriseront inévitablement une nouvelle vague de croissance des projets L2. Les produits comme les contrats à terme et options sur chaîne, sensibles à la faible TPS d’Ethereum, verront leurs performances considérablement améliorées grâce à la mise à niveau Cancun. Des projets comme GMX et GNX disposeront ainsi d’un espace de développement élargi.
② Le secteur des couches de disponibilité des données (DA)
Étant donné que les données Blob ne sont conservées que brièvement, l’accès aux données historiques pose problème. Cela crée un besoin croissant de stockage décentralisé. Par ailleurs, les solutions d’extension L2 nécessitent elles-mêmes des couches de disponibilité des données. De plus, la mise à niveau Cancun bénéficiera également aux réseaux d’extension de stockage L1 tels qu’Eth storage, Arweave et Filecoin — des projets spécialisés dans la couche DA d’Ethereum.
3. Où vont les Layer2 ?
Dans un avenir proche, la mise à niveau Cancun lancera le signal de l’extension d’Ethereum, offrant un débit plus élevé et des frais de transaction réduits. Cela permettra aux applications L2 de traiter davantage de transactions et d’offrir des confirmations quasi instantanées aux utilisateurs. Que ce soit pour les paiements et règlements financiers, ou dans les jeux et les NFT, les performances élevées des Layer2 procureront une expérience fluide et efficace.
Toutefois, le progrès technologique seul ne suffit pas à attirer les utilisateurs. Pour que les Layer2 connaissent un véritable essor, des applications innovantes sont indispensables. Selon les données de L2beat, on compte actuellement 29 Layer2 (en production ou en développement), dont Arbitrum One, Optimism, zkSync Era et dYdX détiennent déjà 92,75 % du marché, laissant aux autres Layer2 seulement 6,25 % à se partager.
C’est comme construire de nombreuses autoroutes perfectionnées, mais avec très peu de voitures à cause d’un manque de demande — un problème courant pour la plupart des Layer2. Sans applications de qualité, la valeur des Layer2 ne peut s’exprimer. Arbitrum, par exemple, a pu bâtir un écosystème florissant grâce à l’émergence d’applications DeFi comme GMX. Seules des applications pratiques, innovantes et faciles d’accès, répondant aux besoins réels des utilisateurs, réussiront à capter leur attention et leur participation. Cela exige des développeurs et entrepreneurs qu’ils expérimentent audacieusement sur les Layer2, exploitant leurs avantages pour créer des scénarios uniques et attractifs. C’est ainsi seulement que les Layer2 s’intégreront vraiment à la vie quotidienne des utilisateurs. Ainsi, outre le développement technologique, la migration des utilisateurs et la promotion des applications seront des facteurs clés du succès futur des Layer2.
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