La rénovation « modulaire » du centre commercial Ethereum : les Layer 2 sont en réalité la couche d'exécution d'Ethereum
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La rénovation « modulaire » du centre commercial Ethereum : les Layer 2 sont en réalité la couche d'exécution d'Ethereum
La conversion entre Optimistic et ZK est désormais également très modulaire ; les services proposés par le centre commercial, l'expérience utilisateur, les effets d'échelle et les effets de réseau pourraient être plus importants.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteur : Mandalorien
Le centre commercial Ethereum est très animé, avec de nombreux magasins. Les utilisateurs peuvent effectuer des transactions dans des boutiques comme Uniswap ou Curve, ou jouer à des jeux dans des boutiques comme Axie Infinity.
Le centre commercial Ethereum suit le principe de la décentralisation. Lorsqu’un utilisateur effectue un achat, aucun organisme centralisé tel qu’une banque n’assure une opération de règlement commune.
À la place, des caisses indépendantes (nœuds) maintiennent collectivement un grand livre décentralisé. Ce grand livre décentralisé est précisément la blockchain Ethereum elle-même.
En l’absence d’un gestionnaire central, afin de garantir que les registres de toutes les caisses restent synchronisés et pour éviter que certains caissiers ne falsifient malicieusement le registre, le centre commercial Ethereum a établi des règles détaillées pour chaque caisse indépendante.
Premièrement, chaque caisse doit télécharger ce registre. Dès le départ, tous les registres sont donc identiques.
Ensuite, les utilisateurs soumettent leurs transactions. Chaque caisse dispose d’un paquet de données où elle récupère les transactions soumises par les utilisateurs, en tentant de remplir ce paquet.
Puis, selon une règle spécifique de proposition, un consensus est formé autour du paquet de données d’une caisse donnée. Cette caisse voit alors son registre enrichi d’un nouveau paquet (un nouveau bloc), n’est-ce pas ?
Elle doit donc diffuser l’information de ce nouveau paquet aux autres caisses, qui téléchargent à leur tour ce nouveau paquet. Ainsi, tous les registres retrouvent une cohérence commune.
Voici maintenant la question cruciale !! Après avoir téléchargé le nouveau paquet, les autres caisses doivent vérifier l’authenticité des transactions qu’il contient. Comment procèdent-elles ? En exécutant virtuellement l’ensemble des transactions incluses dans ce paquet.
Pour vérifier les transactions, les caisses doivent aussi conserver l’état actuel (soldes des comptes utilisateurs, état des contrats intelligents, etc.) ainsi que les informations historiques.
En résumé, les caissiers du centre commercial Ethereum doivent assurer quatre fonctions essentielles : le consensus (garantir l’uniformité du registre), le règlement (valider les transactions), la gestion des données (enregistrer les soldes courants et historiques des comptes utilisateurs) et l’exécution (exécuter les transactions des utilisateurs).
C’est pourquoi on divise généralement la couche 1 (Layer1) en quatre niveaux :
1) Couche de consensus
2) Couche de règlement
3) Couche de données
4) Couche d’exécution
Cela rend Ethereum très décentralisé et sécurisé, mais peu efficace, ce qui oblige souvent les utilisateurs à faire la queue pour régler leurs transactions.
C’est ainsi que commença la rénovation « modulaire » du centre commercial Ethereum (le concept de « modularité », initialement proposé par l’équipe de Celestia, fait généralement référence au scaling d’Ethereum).
Ce projet de rénovation, appelé « Rollup », consiste à construire plusieurs nouveaux bâtiments autour du centre commercial Ethereum initial, eux-mêmes destinés à servir de centres commerciaux.
Des immeubles nommés Arbitrum, Optimism, zkSync, Scroll ont ainsi été construits successivement, ainsi qu’un bâtiment réalisé par Manta Network : Manta Pacific.
Ces nouveaux bâtiments sont reliés au bâtiment principal d’Ethereum par des « ponts ».
Par exemple, lorsque les utilisateurs font des achats dans le bâtiment Optimism, après un certain temps, les « caissiers » d’Optimism regroupent les transactions ordonnées, les compressent et les transmettent au bâtiment principal d’Ethereum.
Les caisses du bâtiment principal d’Ethereum effectuent alors le règlement final, confirmant ainsi la validité des achats réalisés dans le bâtiment Optimism.
Vous souvenez-vous que le bâtiment principal d’Ethereum devait assurer quatre fonctions : consensus (maintenir la cohérence du registre), règlement (valider les transactions), données (enregistrer les soldes et historiques des comptes utilisateurs) et exécution (exécuter les transactions) ?
Désormais, ces autres centres commerciaux prennent en charge la fonction d’exécution, séparant ainsi la couche d’exécution du bâtiment principal d’Ethereum, allégeant ainsi sa charge. Autrement dit, chaque Layer2 constitue en réalité la couche d’exécution d’Ethereum, y compris Manta Pacific.
Le bâtiment principal d’Ethereum devient ainsi un véritable « centre de règlement », assurant la finalité des transactions provenant des autres bâtiments.
Déplacer les transactions des utilisateurs vers ces nouveaux bâtiments et transformer le bâtiment principal d’Ethereum en centre de règlement s’avère une solution astucieuse. En compressant les transactions effectuées ailleurs et en les envoyant sous forme de lots (batches) au centre de règlement principal, on améliore considérablement l’efficacité du traitement des transactions sur Ethereum.
Mais comment le bâtiment principal d’Ethereum peut-il s’assurer que les transactions transmises par les autres centres commerciaux sont correctes ? Et si les caissiers de ces centres falsifiaient malicieusement les transactions ?
Pour cela, le bâtiment principal d’Ethereum utilise deux méthodes de vérification : la preuve de fraude (Fraud Proof / Optimistic Rollup) et la preuve de validité (Validity Proof / ZK Rollup).
La preuve de fraude repose sur une hypothèse économique : tout autre caissier peut contester un comportement malveillant, prouvant qu’un caissier a falsifié des informations de transaction. Si la contestation réussit, le dénonciateur reçoit la caution du caissier fautif.
Les centres commerciaux utilisant cette méthode incluent Optimism et Arbitrum.
La preuve de validité repose sur une hypothèse cryptographique. Lorsque les utilisateurs effectuent des transactions dans des centres tels que zkSync, Starknet, Scroll ou Linea, les caissiers rassemblent les transactions et génèrent une preuve zéro-connaissance (ZK proof) basée sur la cryptographie, attestant du changement d’état (par exemple, modification des soldes).
Les caissiers transmettent ensuite cette preuve ZK au centre de règlement du bâtiment principal d’Ethereum. Ce dernier valide cryptographiquement la preuve, confirmant ainsi l’exactitude des transactions qu’elle représente.
Ainsi, Optimistic / ZK désigne la méthode par laquelle le bâtiment principal d’Ethereum vérifie la validité des transactions des différents centres commerciaux, tandis que Rollup désigne le processus par lequel ces centres regroupent et transmettent leurs transactions au centre de règlement principal.
Par ailleurs, comme la preuve ZK repose sur des principes mathématiques et cryptographiques, sa méthode de chiffrement diffère fortement du système de règlement initial d’Ethereum, qui ne prend donc pratiquement pas en charge la génération de preuves ZK.
Cela oblige les centres commerciaux tels que zkSync, Starknet, Scroll et Linea à modifier profondément leur propre système de règlement.
Cette transformation impose aux commerçants existants du bâtiment principal d’Ethereum d’apprendre et de s’adapter aux nouveaux systèmes de règlement, ce qui n’est pas très convivial pour eux.
En comparaison, les centres commerciaux de type Optimistic Rollup, comme Optimism et Arbitrum, ne rencontrent presque aucun problème de compatibilité avec le système de règlement.
De plus, bien que les centres ZK Rollup soient théoriquement plus sûrs que les Optimistic Rollup, la sécurité du système de règlement ZK lui-même, celle du langage utilisé pour le programmer, ainsi que celle du compilateur traduisant ce langage ZK vers le langage d’Ethereum, restent encore à éprouver dans le temps.
Enfin, aujourd’hui, la transition entre Optimistic et ZK est devenue très modulaire. Par conséquent, les services offerts par les centres commerciaux, l’expérience utilisateur, les effets d’échelle et les effets de réseau pourraient désormais être encore plus importants.
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