La faible coût des ZKP vue d’Aztec est-elle une fausse prétention ?
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La faible coût des ZKP vue d’Aztec est-elle une fausse prétention ?
L'avantage en coût des ZKP n'existe pas de façon absolue, mais dépend du scénario d'application spécifique.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Kyle Liu, chargé d'investissement chez Bing Ventures
Introduction : À mesure du développement continu de la technologie ZKP (Zero-Knowledge Proof, preuve à divulgation nulle), l'intérêt croissant se concentre sur le rapport entre ses coûts et ses performances. La mise en œuvre et la maintenance des systèmes de preuves à divulgation nulle exigent d'importantes ressources informatiques et des optimisations algorithmiques. Ces calculs peuvent entraîner des coûts élevés, en particulier lors du traitement de données massives ou d'opérations complexes. Par conséquent, l'avantage en coût du ZKP n'est pas absolu, mais dépend fortement du cas d'utilisation spécifique.
Dans le contexte de la fermeture forcée d’Aztec Connect, nous pensons qu’il est nécessaire de réévaluer les prétendus avantages en coût de la technologie ZKP. Bien que cette dernière soit présentée comme une solution offrant un haut niveau de confidentialité, l’échec temporaire d’Aztec Connect démontre au moins que cette technologie fait face à d’importants défis en matière de coût à l’état actuel des choses.
Si la technologie ZKP possédait réellement un avantage en coût, pourquoi Aztec Connect n’a-t-il pas pu assurer sa viabilité opérationnelle ? Plus encore, Aztec encourage la communauté à réaliser un fork, puis à déployer et exploiter une nouvelle version d’Aztec Connect. Cela suggère les énormes ressources nécessaires pour exécuter indépendamment Aztec Connect. Ce constat renforce davantage notre scepticisme quant à l’efficacité économique du ZKP. Si cet avantage en coût était réel, pourquoi faudrait-il un tel investissement communautaire pour maintenir ce projet en activité ?
Nous devons donc examiner sérieusement l’avantage en coût revendiqué par la technologie ZKP. Peut-être cet avantage n’est-il qu’une illusion largement exagérée, tandis que la réalité s’avère bien plus complexe. En poursuivant cet objectif de réduction des coûts, il ne faut pas seulement considérer l’optimisation d’un aspect isolé, mais aussi évaluer globalement l’équilibre entre performance et coût du système. Par exemple, réduire le coût de calcul peut augmenter le coût de communication, ou bien utiliser un algorithme plus efficace pourrait nécessiter un matériel plus sophistiqué. Ainsi, lors de l’évaluation d’un projet spécifique, une analyse complète coût-bénéfice s’impose, permettant de peser diverses stratégies d’optimisation afin de trouver le meilleur compromis.
Le mythe des coûts brisé
Tout d'abord, définissons ici la structure des coûts du ZKP. Actuellement, les modes de définition sont nombreux et manquent de standardisation, incluant au minimum les coûts matériels, de calcul, de vérification et de stockage. Toutefois, selon notre point de vue, en suivant les principes natifs du ZKP, nous limiterons dans cet article la structure des coûts aux deux éléments fondamentaux que sont le coût de communication et le coût de calcul. Le coût de communication désigne les frais liés à l'échange d'informations entre le prouveur et le vérificateur, tandis que le coût de calcul correspond aux ressources utilisées par chacun pour effectuer les opérations requises. Ces deux coûts jouent un rôle central dans la compétitivité du ZKP, car ils influencent directement l'efficacité et la sécurité des processus de preuve et de vérification. Si ces coûts sont trop élevés, l'efficacité en souffre, affectant ainsi les performances globales du système.
Revenons maintenant à l’architecture de confidentialité d’Aztec. Il est essentiel de comprendre que la méthode Rollup employée par Aztec diffère significativement des autres solutions Layer 2 basées sur le ZK. Contrairement aux approches qui regroupent plusieurs transactions pour générer une seule preuve, Aztec doit produire une preuve individuelle pour chaque transaction avant de les regrouper. Cette méthode oblige à générer une preuve distincte par transaction, augmentant ainsi le coût de calcul et les frais de gaz, rendant les coûts de gaz d’Aztec supérieurs à ceux des autres solutions Rollup.
Par ailleurs, seules les preuves de confidentialité générées localement par l’utilisateur constituent de véritables preuves à divulgation nulle ne divulguant aucune information. Les preuves internes et externes de Rollup construites par-dessus ne sont pas nécessairement des preuves à divulgation nulle. Cela rend l’avantage en confidentialité du ZKP flou, remettant davantage en question la faisabilité de son prétendu avantage en coût. Le mode passerelle d’Aztec Connect est intrinsèquement lourd : il agrège les transactions vers la couche 1 et utilise le contrat Aztec Bridge pour regrouper les fonds et appeler des fonctions DeFi. Toutefois, cette architecture passerelle présente des limites dans la répartition des frais, adaptée uniquement à certains types de transactions, tout en restreignant la flexibilité du déploiement des projets.
L’efficacité des coûts, difficile à mesurer
La relation entre coût et performance est complexe et dynamique. Généralement, un coût plus faible améliore la performance en réduisant les surcoûts de calcul et de communication, ce qui augmente l’efficacité globale du système. Toutefois, chercher excessivement à réduire les coûts peut nuire à la performance, car cela implique de sacrifier certaines ressources de calcul et de communication. Un système ZKP doit donc trouver un équilibre approprié entre coût et performance, adapté aux besoins spécifiques de chaque domaine d’application.
Les preuves à divulgation nulle reposent sur l’échange de messages entre différents participants afin de valider la véracité d’une affirmation, ce qui fait du coût de communication un facteur clé. Pour le réduire, on peut envisager des protocoles de communication efficaces ou des algorithmes de compression, capables de diminuer la taille des messages et leur temps de transmission. Surtout pour des projets Layer 2 comme Aztec, la communication inter-chaînes implique le transfert de messages et de données entre différents réseaux blockchain. Ce transfert induit des coûts de communication non négligeables, d’autant plus importants lorsque l’on construit de grandes applications DApp entièrement décentralisées, où le volume de messages augmente considérablement.
La génération et la vérification des preuves ZKP nécessitent des calculs intensifs. Pour réduire le coût de calcul, on peut adopter des algorithmes et structures de données optimisés, éliminant les étapes redondantes et minimisant les besoins de stockage. On peut également recourir au calcul parallèle ou distribué, répartissant la charge sur plusieurs nœuds afin d’accroître l’efficacité. La vérification du ZKP sur la chaîne cible est relativement peu coûteuse, mais la génération de la preuve sur la chaîne source implique un coût de calcul élevé. En particulier avec les méthodes traditionnelles de vérification, les frais sont trop importants pour être supportés par les utilisateurs.
Des stratégies plus efficaces de maîtrise des coûts
Nous pensons qu’avec l’évolution technologique, le coût de communication risque de devenir progressivement un facteur limitant moindre. Les progrès constants des technologies de communication indiquent une tendance claire à la baisse généralisée des coûts de communication. Par conséquent, porter une attention accrue à l’optimisation du coût de calcul pourrait s’avérer plus pertinent. Néanmoins, à mesure que l’usage de ces protocoles s’étendra, le coût de communication restera un paramètre important, qu’il conviendra d’adapter selon les scénarios spécifiques.
En même temps, il faut reconnaître que l’optimisation du coût de calcul ne se limite pas aux seuls algorithmes. Outre l’amélioration des protocoles, il est possible de réduire les coûts grâce à des innovations technologiques dans des domaines tels que le matériel spécialisé, le calcul distribué ou l’apprentissage profond. Ces approches nécessitent des recherches à long terme et des validations empiriques, mais elles pourraient conduire à des gains de performance et des réductions de coûts véritablement révolutionnaires. Nous estimons que les directions suivantes méritent une attention particulière dans la future concurrence autour du ZKP :
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Haute performance et faible coût de calcul : un projet ZKP alliant haute performance et faible coût de calcul suscitera un vif intérêt. Cela signifie qu’il serait capable de générer et de vérifier des preuves de manière efficace, tout en préservant sécurité et confidentialité. Un tel projet aurait un potentiel d’application étendu, répondant aux besoins concrets à grande échelle. Plusieurs systèmes de preuve ZKP existent déjà, chacun ayant ses forces et limites propres. Nous privilégions les projets qui innovent et améliorent continuellement leurs systèmes de preuve, en augmentant l’efficacité, en réduisant le coût de calcul et en renforçant la sécurité. Les développeurs doivent explorer des constructions de preuves à divulgation nulle plus efficaces et des algorithmes de vérification mieux optimisés, afin d’obtenir des processus de génération et de vérification plus rapides et plus fiables.
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Un projet ZKP réussi doit être déployable dans le monde réel. Cela implique de tenir compte des contraintes de l’environnement réel et d’offrir des solutions pratiques. Des aspects tels que la compatibilité avec les infrastructures et systèmes existants, la facilité d’intégration et d’utilisation, sont cruciaux. L’utilisation de matériel spécialisé pour accélérer les calculs ZKP constitue une piste de recherche importante. Les travaux futurs pourront s’intéresser à l’innovation dans les technologies d’accélération matérielle, notamment via l’utilisation de FPGA (matrice de portes programmables) ou d’ASIC (circuit intégré spécifique à une application). Grâce à l’accélération matérielle, les performances et l’efficacité des systèmes ZKP peuvent être significativement améliorées, soutenant mieux les applications à grande échelle et les scénarios en temps réel.
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La résolution des problèmes de sécurité : la sécurité est primordiale dans tout système ZKP. Les failles de sécurité représentent le coût caché le plus important — protection contre les attaques, sécurisation du paramétrage, garantie de l’aléatoire, etc. Seuls les projets capables de renforcer continuellement la sécurité de leur système ZKP pourront assurer fiabilité et crédibilité dans les applications réelles, offrant ainsi une meilleure protection et confidentialité aux utilisateurs. Cette préoccupation traversera l’ensemble du processus de conception en matière de coût et de performance.
En résumé, un projet ZKP prometteur devrait combiner haute performance et faible coût de calcul, viser des applications pratiques, être sécurisé et digne de confiance, déployable dans le monde réel, et intégrer la sécurité dans toutes les phases. Nous pouvons anticiper que le développement continu de la technologie ZKP offrira des perspectives d’application élargies en matière de protection de la vie privée et d’efficacité de vérification. Lorsque nous évaluons l’efficacité coût-bénéfice d’un projet ZKP, nous devons prendre en compte de multiples facteurs : ressources informatiques, exigences de sécurité, besoins en performance, ainsi que la complexité de mise en œuvre et de maintenance. Dans certains cas, le ZKP peut apporter des avantages significatifs en termes de confidentialité et de sécurité, compensant alors l’augmentation des coûts. Mais dans d’autres situations, ces coûts peuvent dépasser la valeur réellement fournie.
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