ConsenSys à l'avant-garde, arrivée de Linea : repousser les limites du ZK Rollup pour une compatibilité totale avec l'EVM
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ConsenSys à l'avant-garde, arrivée de Linea : repousser les limites du ZK Rollup pour une compatibilité totale avec l'EVM
Cet article propose une analyse approfondie de Linea selon cinq axes : typologie du projet, analyse des concurrents, points forts du projet, développement de l'écosystème, avancement du projet et plans futurs.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Darren, Everest Ventures Group
Résumé
Pour résoudre les problèmes d'extensibilité d'Ethereum, les solutions Layer2 sont apparues. Parmi elles, Rollup est actuellement la solution la plus populaire. Les Rollups se divisent en deux catégories principales : Optimistic Rollup et ZK Rollup. Comparé à l’Optimistic Rollup, le ZK Rollup présente des avantages en matière de sécurité, de rapidité et de frais de gaz. Toutefois, les ZK Rollups actuellement déployés souffrent d’un défaut majeur : ils ne prennent généralement pas entièrement en charge les calculs universels de la machine virtuelle Ethereum (EVM), mais sont principalement optimisés pour des applications spécifiques. Cela nuit à la compatibilité avec les contrats intelligents existants sur Ethereum L1 et aux applications décentralisées (dapps), rendant plus difficile la création de nouveaux contrats offrant la même composition et expérience expressive.
En revanche, l’Optimistic Rollup est compatible avec les contrats intelligents EVM d’Ethereum, ce qui facilite grandement leur migration vers Layer2 pour les développeurs. C’est pourquoi il domine aujourd’hui le marché des solutions Layer2 plutôt que le ZK Rollup.
C’est donc pour résoudre le problème de non-compatibilité du ZK Rollup avec l’EVM qu’a été conçu le ZK-EVM. Le sujet principal de cet article, Linea, est un ZK-EVM de type 2, équivalent à l’EVM, permettant aux développeurs de construire des applications décentralisées évolutives ou de migrer directement leurs dapps existantes sans modifier ni réécrire de code.
Cet article propose une analyse approfondie de Linea selon cinq axes : type de projet, analyse concurrentielle, points forts, développement de l’écosystème, avancement et plans futurs.
I. Présentation du projet
Linea est une solution innovante combinant les puissantes fonctionnalités des preuves à connaissance nulle (ZKP) à une équivalence complète avec la machine virtuelle Ethereum (EVM). Elle permet aux développeurs de créer des applications décentralisées (dapp) évolutives ou de migrer leurs dapps existantes sans changer le code ou réécrire les contrats intelligents, simplifiant ainsi considérablement le processus de développement. Développé par ConsenSys, Linea appartient au type 2 des zkEVM, exploitant les propriétés d'extensibilité du zkEVM pour offrir des temps de transaction plus rapides et un débit plus élevé. Un zkEVM est une version à preuve à connaissance nulle (ZKP) de la machine virtuelle Ethereum (EVM), garantissant la validation des transactions et des exécutions de contrats intelligents sans divulguer d'informations sensibles. Cela renforce non seulement la sécurité, mais crée également une plateforme plus scalable et plus efficace.
Au quatrième trimestre 2022, ConsenSys a lancé une version bêta interne de Linea, offrant un accès précoce limité à certains utilisateurs, traitant plus de 350 000 transactions et déployant diverses applications décentralisées. Ce testnet a permis aux développeurs Solidity de construire, tester et lancer des DApps tout en effectuant des tests massifs du zkEVM.
Le 28 mars 2023, Linea a lancé son testnet public, publiant un rollup zkEVM afin de tester sous pression la technologie d'extension Layer2. Pendant cette phase, environ 5,5 millions de portefeuilles uniques ont réalisé plus de 46 millions de transactions.
Le 18 juillet, Linea a lancé sa version Alpha du réseau principal. Au 24 juillet, le réseau principal comptait plus de 100 projets dans son écosystème, dépassant les 10 921 ETH transférés, 64 604 transactions réalisées et 58 344 adresses ayant interagi.
Selon le responsable commercial mondial de Linea, @hotpot_dao, après le lancement du réseau principal, Linea prévoit de se concentrer sur deux directions : Layer3 et Appchain, afin de répondre aux besoins des projets de jeux en matière de débit et de transactions pair-à-pair, tout en poursuivant activement les collaborations Multi Prover.
II. Équipe fondatrice
Linea a été développé et est exploité par ConsenSys, une entreprise logicielle pionnière d’Ethereum fondée en 2014, opérant mondialement et employant des entrepreneurs de premier plan, des informaticiens, des ingénieurs protocolaires, des développeurs logiciels et des experts en livraison d’entreprises. Comme l'un des acteurs les plus importants et fondamentaux du secteur blockchain, le réseau mondial de personnel, de projets et d'entreprises de ConsenSys construit des outils de développement, des applications décentralisées et des solutions pour les entreprises et gouvernements désireux d'utiliser la puissance d'Ethereum. En 2018, l'organisation a été qualifiée par The New Yorker de « développeur et promoteur le plus célèbre et le plus répandu d'applications décentralisées dans la communauté Ethereum ». Sa gamme actuelle de produits comprend Infura, Quorum, Truffle, Codefi, MetaMask et Diligence.
Joseph Lubin, cofondateur d’Ethereum et fondateur de ConsenSys, est né et a grandi à Toronto, Canada, diplômé de Princeton en génie électrique et informatique. Il a travaillé sur des outils de composition musicale autonome au laboratoire de robotique de Princeton et sur des robots mobiles autonomes chez Vision Applications Inc., une société privée de recherche. Lubin se concentre sur l'intersection entre cryptographie, ingénierie et finance.
III. Analyse des types de ZK-EVM
Comme mentionné précédemment, Linea appartient au type 2 parmi les quatre types de zkEVM. Quels sont ces quatre types ? Quelles sont leurs caractéristiques respectives ? Vitalik a décrit dans son blog les différents types de zkEVM basés sur leur niveau de compatibilité avec Ethereum.
Avant de poursuivre, il faut savoir que : plus un zkEVM se rapproche des fonctionnalités d’Ethereum, plus la génération des preuves zk est lente et coûteuse. Inversement, plus une blockchain ou un Rollup suit précisément les normes d’Ethereum, plus il est facile pour les développeurs d’y construire des applications et de s’intégrer à son écosystème. Ainsi, une compatibilité élevée avec Ethereum peut constituer un avantage concurrentiel.
Type 1 : Les Zk rollups totalement équivalents à Ethereum reproduisent fidèlement Ethereum dans tous ses aspects (hachage, arbres d’état, arbres de transactions, précompilations, logique de consensus, etc.). À ce jour, aucun zkEVM n’a atteint cette équivalence parfaite, bien que Taiko vise cet objectif, pouvant théoriquement être classé ici.
Type 2 : Les Zk rollups équivalents à l’EVM visent à être compatibles avec l’EVM, mais pas nécessairement identiques à Ethereum. Ils conservent une compatibilité totale avec les applications existantes, tout en apportant de légères modifications pour faciliter le développement et accélérer la génération des preuves. Linea appartient actuellement à cette catégorie.
Type 3 : Presque équivalent à l’EVM, sacrifie davantage d’éléments et d’équivalence pour accélérer la génération des preuves. Polygon zkEVM et Scroll appartiennent actuellement à cette catégorie, souvent vue comme une étape transitoire vers le Type 2.
Type 4 : Équivalent au niveau du langage haut niveau, signifie qu’ils acceptent les contrats intelligents écrits en Solidity puis les convertissent vers un langage personnalisé adapté aux ZK. zkSync et StarkNet relèvent de cette catégorie, bien que zkSync pourrait progressivement ajouter la compatibilité avec le bytecode EVM et évoluer vers les types supérieurs 3/2.
Il convient de noter que ces catégories ne sont pas hiérarchisées ; chaque choix technique implique des compromis entre complexité et vitesse de génération des preuves, et elles peuvent évoluer entre elles.
En tant que Type 2, Linea est entièrement équivalent à l’EVM. Contrairement aux projets de Type 3 ou 4, si un projet dispose d’une Dapp sur le réseau principal, il peut la migrer vers Linea sans aucune modification de code, via une simple conversion. En revanche, migrer vers StarkNet (Type 4) nécessite un compilateur supplémentaire, introduisant potentiellement des risques de sécurité et des coûts de développement additionnels.
Techniquement parlant, le Type 2 est plus facile à réaliser que le Type 1. Actuellement, Linea a déjà lancé son réseau principal, alors que Taiko (Type 1) n’a pas encore annoncé sa date de lancement, ce qui montre que le Type 2 est plus réaliste tandis que le Type 1 reste idéaliste et relativement précoce.
IV. Linea vs autres zkEVM
1. Financement :
Linea n’a pas levé de fonds indépendamment, mais sa maison mère ConsenSys a collecté 726 millions de dollars, disposant ainsi de ressources financières abondantes. De plus, MetaMask, l’un des projets phares de ConsenSys, leader incontesté des portefeuilles, génère des profits substantiels et offre un soutien solide à Linea.
Par ailleurs, d'autres projets zkEVM ont aussi obtenu des financements significatifs : zkSync (458 millions), StarkNet (273 millions), Polygon zkEVM (450 millions), Scroll (83 millions), Taiko (22 millions). Comparativement, Linea bénéficie d’un fort soutien financier et structurel, se plaçant parmi les leaders du segment zkEVM.
2. Technologie :
Sur le plan technique, Linea, en tant que Type 2 (bien qu’il n’atteigne pas encore 100 % de compatibilité, se trouvant actuellement entre les Types 2 et 3, voir section VII pour plus de détails), profite pleinement de l’avantage d’équivalence avec l’EVM. Cette équivalence parfaite avec la machine virtuelle Ethereum (EVM) permet aux développeurs de créer des dapps évolutives ou de migrer celles existantes sans modification de code ni réécriture de contrats.
De plus, Linea utilise un système de preuve unique (détaillé dans la partie V) afin d’accroître la vitesse des transactions et de réduire les frais de gaz, tout en préservant la compatibilité.
Toutefois, en raison de la difficulté inhérente à la compatibilité EVM des zk-rollups, comparé aux projets zkEVM de Type 4 et Type 3 (comme zkSync, StarkNet ou Polygon zkEVM), Linea affiche une vitesse de transaction légèrement inférieure et des frais de gaz quelque peu plus élevés.
Les autres aspects techniques sont illustrés ci-dessous :
3. Données :
Remarque : Scroll et Taiko n’ayant pas encore lancé leur réseau principal, Arbitrum et OP Mainnet ont été utilisés à leur place.
Source des données :
[1]https://dune.com/gopimanchurian/arbitrum
[3]https://dune.com/optimismfnd/Optimism-Overview
[4]https://dune.com/KARTOD/zk-evm-mega-dashboard
[5]https://dune.com/tk-research/linea
Les graphiques ci-dessus présentent des données relatives aux principaux projets zkEVM. Notez que Linea vient juste de lancer son réseau principal, ses données restent donc encore indicatives.
Comme le montrent les chiffres, zkSync est nettement en tête. Cependant, il faut souligner que les données Web3 sont souvent partiellement artificielles, beaucoup provenant de « chasseurs d’airdrops ». Néanmoins, cela reflète aussi l’intérêt accru suscité par le projet.
Un autre facteur important expliquant la performance exceptionnelle de zkSync est que peu avant son lancement, Arbitrum, un autre projet Layer2 basé sur Optimistic Rollup, a distribué son jeton à de nombreux utilisateurs, générant d’importants gains pour les participants. Cet événement a stimulé fortement l’enthousiasme des utilisateurs Web3, attirant près de 100 000 portefeuilles uniques sur zkSync en seulement trois jours. Or, le marché actuel est en phase baissière, morose et froid, poussant de nombreux utilisateurs à l’attentisme. Par conséquent, Linea, malgré son lancement, n’a attiré que moins de 25 000 portefeuilles uniques lors de ses trois premiers jours.
En outre, seul Polygon zkEVM possède actuellement son propre jeton, ce qui pourrait expliquer en partie pourquoi ses données sont moins impressionnantes comparées à zkSync Era ou StarkNet, faute d’incitation par airdrop pour mobiliser la communauté.
Enfin, le graphique montre que zkSync Era détient une part de marché dominante de 4,27 % dans l’ensemble du secteur Layer2, suivi par StarkNet, tandis que Linea n’atteint que 0,24 %, soit près de 20 fois moins. Il est clair que pour se démarquer parmi les nombreux projets zkEVM, Linea devra redoubler d’efforts.
V. Points forts de Linea
1. Intégration native transparente avec les produits ConsenSys tels qu’Infura, MetaMask et Truffle :
Les développeurs peuvent utiliser facilement le portefeuille web3 MetaMask pour attirer des utilisateurs. Par exemple, le testnet Linea est intégré par défaut dans la liste des réseaux disponibles dans l’extension MetaMask, éliminant ainsi la barrière d’utilisation liée à l’ajout manuel de réseau, abaissant le seuil d’entrée.
De plus, grâce aux API simples d’Infura, les développeurs peuvent publier et étendre leurs dapps plus rapidement. Ils peuvent utiliser Truffle ou des environnements populaires comme Hardhat, Foundry et Brownie pour construire, tester, déboguer et déployer leurs contrats intelligents Solidity, avec Ganache et Diligence assurant respectivement le test local et l’audit sécurisé.
En outre, le pont natif de ConsenSys, sans confiance, et le pont convivial pour les utilisateurs MetaMask permettent de transférer des jetons vers et depuis le réseau en toute sécurité.
2. Système de preuve interne et méthode de compression uniques
Flux de preuve de Linea
La technologie de Linea diffère des autres zkEVM par son schéma arithmétique et son système de preuve interne. Pour prouver une transaction, Linea suit plusieurs étapes. Elle commence par l’arithmétisation, transformant un programme informatique en expressions mathématiques compréhensibles par les preuves zk. Ce processus convertit la transaction en une trace (trace) et un ensemble de contraintes (constraints) vérifiant l’exactitude du calcul.
Ensuite, Linea utilise ses systèmes internes de preuve Vortex et Arcane, qui réduisent récursivement la taille des preuves, améliorant continuellement leur efficacité et compacité grâce à des algorithmes optimisés. Finalement, après plusieurs itérations et optimisations internes, la preuve est compressée dans le système final Plonk.
Cette conception permet à Linea de générer et valider efficacement les preuves zk, assurant confidentialité et sécurité des transactions. Grâce à l’optimisation récursive et à la compression finale, Linea réduit la taille des preuves et améliore les performances globales, offrant une expérience rapide et fluide aux utilisateurs. Cette approche technologique novatrice positionne Linea comme un acteur distinctif dans le domaine zkEVM et fournit un soutien robuste pour le développement d’applications décentralisées évolutives.
Systèmes de preuve internes : Vortex et Arcane
1. Conception basée sur les « réseaux » (Lattice-based) :
Vortex est un schéma SNARK basé sur les réseaux, fonctionnant sur n’importe quel domaine avec une précision binaire raisonnable, capable de traiter efficacement divers types de requêtes. Les hachages basés sur les réseaux offrent plusieurs avantages par rapport aux méthodes cryptographiques traditionnelles : meilleures performances que la cryptographie elliptique, résistance aux ordinateurs quantiques (post-quantique), optimisation pour la récursivité, accélération matérielle possible et compatibilité SIMD. De plus, les fonctions basées sur les réseaux évitent le compromis entre rapidité et usage rencontré dans les SNARK, les rendant plus universels.
En outre, les SNARK présentent des avantages par rapport aux STARK : adoption plus rapide (découverts plus tôt), bibliothèques et codes publiés plus nombreux, plus de développeurs impliqués. De plus, les frais de gaz des SNARK sont estimés à 24 % seulement de ceux des STARK, ce qui les rend bien moins coûteux pour les utilisateurs. Enfin, la taille des preuves SNARK est beaucoup plus petite, réduisant le stockage sur chaîne.
2. Configuration transparente :
Le processus de configuration de Vortex est transparent, ne nécessitant aucune confiance dans les participants, ce qui le rend plus sûr et fiable.
3. Schéma de compromis linéaire :
Vortex utilise un schéma innovant de compromis linéaire, capable de gérer efficacement les compromis sur plusieurs produits scalaires, avec une taille de preuve plus petite que d’autres schémas.
4. Technique de récursion auto-applicable :
Vortex utilise une technique de récursion auto-applicable, réutilisant différentes instances Ring-SIS et différents codes correcteurs d’erreurs, permettant une flexibilité dans le compromis entre taille de preuve et temps d’exécution lors du choix des paramètres.
5. Modèle de Preuve Interactive Oracle (IOP) :
Arcane compile l’arithmétique en modèle IOP (Interactive Oracle Proof), où le vérificateur interroge un oracle (tiers de confiance fournissant probabilistiquement des informations). Linea adopte le cadre Wizard-IOP, offrant des requêtes plus complexes que le modèle IOP standard. Arcane transforme les contraintes en évaluation polynomiale, renforçant la forme mathématique de la preuve. Pour supprimer la dépendance à un tiers, Linea utilise des hypothèses cryptographiques et des transformations itératives, remplaçant l’oracle par un schéma de compromis polynomial.
Dernière étape de compression : Plonk
Pour que la preuve soit vérifiable directement sur L1 Ethereum, Linea utilise PlonK comme dernière étape de compression. PlonK, comme Groth16 (initialement utilisé par Linea), est une structure zkSNARK utilisant des technologies cryptographiques avancées. Ses propriétés SNARK-amicales et son hachage basé sur les réseaux assurent une vérification rapide et produisent des preuves compactes adaptées à la vérification efficace sur L1.
Plonk vs Groth16 : Le passage de Groth16 à Plonk est motivé par le processus de configuration. Groth16 nécessite une nouvelle configuration à chaque changement de circuit, tandis que PlonK n’en nécessite qu’une seule, indépendante du circuit. La conception itérative de circuits de Linea obligeait à refaire fréquemment la configuration confidentielle avec Groth16, soulevant des inquiétudes sur la confiance. En adoptant PlonK, Linea préserve l’intégrité du protocole tout en instaurant la confiance au sein de la communauté.
Après cette transformation, une preuve est créée pour être validée par le contrat de vérification de Linea sur L1 Ethereum. Une fois la preuve, l’engagement d’état et les données d’appel validés, le nouvel état agrégé est finalisé sur le contrat intelligent L1.
Quels avantages ces technologies apportent-elles à Linea ?
En résumé, la technologie décrite permet à Linea d’améliorer la vitesse des transactions et de réduire les frais de gaz tout en maintenant une compatibilité élevée avec l’EVM. Comme la compatibilité EVM est intrinsèquement difficile dans les zk-rollups, celle-ci est inversement corrélée à la vitesse. Linea, en tant que zkEVM de Type 2 hautement compatible, rencontre donc une difficulté accrue à améliorer la vitesse. Ainsi, le schéma SNARK basé sur les réseaux, Vortex, représente une percée technique remarquable.
3. Promotion du Multi-Prover
Le concept de Multi Prover consiste à considérer Linea comme un client d’Ethereum, similaire à d’autres clients existants comme zkSync ou Polygon zkEVM. La sécurité d’Ethereum repose sur la multiplicité des clients : si l’un tombe en panne, d’autres restent disponibles.
Declan Fox, chef de produit senior de Linea, indique que pour anticiper les risques, Linea promeut une approche Multi Prover. Cela signifie que plusieurs validateurs (différents produits Layer2) utilisent différentes implémentations de zkEVM pour vérifier les transactions. Ainsi, même si un validateur présente un défaut ou devient indisponible, le système continue de fonctionner tant que la majorité des autres validateurs restent opérationnels.
Le responsable commercial mondial de ConsenSys, @hotpot_dao, explique : « Le Multi Prover est un produit permettant à trois différents Layer2 de procéder à la preuve. Tant que les trois réussissent, le produit peut être validé et retranscrit sur le réseau principal, renforçant considérablement la sécurité d’Ethereum. C’est aussi un usage envisagé pour Linea dans la construction de protocoles Layer2. Chez ConsenSys, nous nous concentrons principalement sur le Multi Prover, aligné sur la vision future d’Ethereum, tout en représentant un défi technique majeur. »
Le Multi Prover est crucial pour tout le secteur Layer2. En tant que promoteur, voire leader du Multi Prover, si ce dernier réussit, Linea gagnera davantage de reconnaissance, de confiance et d’avantages stratégiques sur le marché.
VI. Développement de l'écosystème
À ce jour, Linea a attiré plus de 100 partenaires écosystémiques. Le réseau principal de Linea sera lancé conjointement avec cet écosystème étendu, offrant aux utilisateurs, créateurs et développeurs l’opportunité de construire la prochaine génération de dapps évolutives sur Ethereum.
D’après notre observation prolongée de Linea, celui-ci se concentre actuellement en phase initiale sur les infrastructures comme les ponts et les portefeuilles, investit dans les domaines Defi (DEX, prêt), tout en explorant Social et GameFi, attirant progressivement utilisateurs et développeurs pour une adoption massive de Web3. Comme l’a déclaré le responsable commercial mondial de ConsenSys : « Les réseaux sociaux ont besoin d’un calcul réseau et posent un problème de démarrage à froid, difficile à résoudre sur Layer2. Nous commençons donc par bien développer le Defi, puis quelques petits projets GameFi, afin que les utilisateurs expérimentent d’abord notre plateforme et notre réseau, posant les bases pour accueillir ensuite de bons projets sociaux. »
Avec le lancement du réseau principal, nous analysons ici quelques projets actifs et populaires au sein de l’écosystème Linea. Pour plus d’informations, consultez le site officiel.
DEFI
Classement TVL de l'écosystème Linea
LineaBank
LineaBank est un protocole de prêt construit sur Linea, axé sur la protection de la vie privée et l’évolutivité. Il donne aux utilisateurs un contrôle total sur leurs actifs, élimine les intermédiaires via un marché décentralisé et offre des taux compétitifs. Son nom indique clairement qu’il s’agit d’un projet natif de la blockchain Linea. Selon le graphique ci-dessus, LineaBank est actuellement le projet avec la valeur verrouillée (TVL) la plus élevée sur Linea, atteignant 5,81 millions de dollars au 27 juillet.
À noter également que, suite au lancement du réseau principal, LineaBank a organisé une campagne de « minage anticipé », durant laquelle les utilisateurs pouvaient percevoir 100 % des revenus du protocole.
iZUMi Finance
iZUMi Finance est un protocole d’optimisation de liquidité sur Ethereum, faisant partie de l’écosystème Uniswap V3, offrant un service de « liquidité programmable » aux projets blockchain.
Le programme LiquidBox d’iZUMi aide les projets à attirer de la liquidité via des plans incitatifs efficaces. Il fournit également une boîte de liquidité partagée, cartographiant la liquidité d’un jeton sur plusieurs chaînes, permettant aux LP de miner sur plusieurs chaînes avec une seule liquidité sur la chaîne d’origine.
iZUMi a lancé iZiswap sur BNB Chain et zkSync, un AMM de liquidité discrète amélioré à partir du modèle Uniswap V3. iZUMi développe aussi iUSD, un stablecoin indexé sur le dollar adossé à USDC, utilisé dans son programme de minage par obligations (bond mining).
D’autres produits DeFi centrés sur l’utilisateur incluent un programme d’assurance contre la perte temporaire (impermanent loss), remboursant aux fournisseurs de liquidité les pertes subies sur leurs jetons LP, ainsi que des opportunités de rendement fixe jusqu’à 10 % par an sur 30 jours.
iZUMi Finance a levé 57,6 millions de dollars, avec des investisseurs comme Mirana Ventures, Everest Ventures Group et IOSG, bénéficiant de ressources financières et humaines solides.
Comme illustré ci-dessus, le 11 juillet, iZUMi a annoncé sa collaboration avec Linea. À ce jour, iZUMi Finance occupe la quatrième place du classement TVL de Linea, avec un TVL de 1,36 million de dollars. Cela témoigne de la reconnaissance et de l’implication active d’iZUMi dans l’écosystème Linea. Grâce à cette collaboration, iZUMi étendra son influence et contribuera au développement de l’écosystème Linea.
Mendi Finance
Mendi Finance est un protocole de prêt compatible EVM qui sera lancé sur le réseau Linea.
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