Analyse technique de ZetaChain : une infrastructure polyvalente pour DApp multi-chaînes
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Analyse technique de ZetaChain : une infrastructure polyvalente pour DApp multi-chaînes
La fonction principale de ZetaChain est de servir d'infrastructure sous-jacente pour l'interopérabilité inter-chaînes et multi-chaînes.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Howe & Faust, Geek web3
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ZetaChain est une blockchain publique PoS basée sur Cosmos SDK, dont les blocs enregistrent des messages et données inter-chaînes initiés depuis des « chaînes externes ». Les utilisateurs peuvent, depuis des chaînes externes comme BTC, publier via un mécanisme similaire au protocole Ordinals des messages de format spécifique afin d'exprimer leur « intention » au réseau ZetaChain ;
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Les nœuds de ZetaChain déterminent par consensus quels messages doivent être traités et dans quel ordre, puis génèrent finalement, grâce à la technologie de signature seuil TSS (Threshold Signature Scheme), une signature numérique sur la chaîne cible pour libérer des actifs depuis un compte public de cette chaîne, déclenchant ainsi les étapes suivantes de transaction.
(La liste actuelle des validateurs de ZetaChain inclut de nombreux projets ou institutions, tels qu’OKX, HashKeyCloud, Dora Factory, etc.)
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Étant compatible EVM, ZetaChain permet le déploiement de logique contractuelle. Les projets DAPP multichaînes peuvent directement écrire leurs programmes de traitement des messages inter-chaînes sur ZetaChain, sans avoir à déployer de contrats de pont d’actifs sur plusieurs chaînes, ce qui réduit les coûts de développement ;
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Du point de vue utilisateur, il suffit théoriquement d’interagir avec le contrat sur ZetaChain, sans avoir à effectuer plusieurs interactions avec les contrats de pont entre la chaîne source et la chaîne cible, ce qui permet également de réduire les frais de transaction ;
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À l’instar de certains projets Intent offrant un effet de « chaîne de custody unique », ZetaChain supporte lui-même le déploiement de contrats d’actifs ou de protocoles DeFi. Les utilisateurs peuvent générer des messages spécifiques via l’interface frontale d’un DAPP sur différentes chaînes pour invoquer de manière asynchrone les contrats DeFi ou modifier l’état des actifs sur ZetaChain (y compris depuis des comptes sur la chaîne Bitcoin) ;
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Cela revient à faire de ZetaChain un gestionnaire centralisé d’un compte d’actifs multichaînes unifié, bien que cet effet nécessite la coopération d’une interface DAPP spécialisée ;
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Actuellement, la fonction principale de ZetaChain consiste à servir d’infrastructure fondamentale pour l’interopérabilité inter-chaînes, capable à la fois d’analyser et de traiter des messages inter-chaînes spécifiques, et d’agir comme plateforme d’exécution logique pour les DAPP multichaînes. Son modèle économique principal suit une structure typique B to B to C.
Texte principal : À mesure du développement continu de l’industrie blockchain, nous entrons dans une ère d’interconnexion multichaînes. Dans ce contexte, des blockchains aux caractéristiques variées ont donné naissance à des scénarios d’utilisation différenciés, offrant aux utilisateurs des expériences diversifiées. Toutefois, le problème des « îlots isolés entre chaînes » devient de plus en plus critique. Les comptes sur différentes chaînes sont souvent incompatibles, laissant les actifs multichaînes fragmentés et non harmonisés, ce qui augmente la barrière d’entrée et nuit fortement à l’expérience utilisateur.
On peut dire que la fragmentation et l’incompatibilité entre chaînes hétérogènes constituent l’un des principaux obstacles à l’amélioration du taux de conversion des utilisateurs. L’essor actuel de l’écosystème Bitcoin met particulièrement en lumière ce problème d’interopérabilité entre chaînes hétérogènes.
Comme l’a dit Vitalik Buterin il y a plusieurs années : « Le multichaîne est l’avenir ». Bien que la coexistence de multiples chaînes soit devenue une tendance inéluctable, établir un pont entre chaînes hétérogènes reste toutefois problématique.
Pour résoudre les problèmes d’interopérabilité multichaînes, LayerZero, Polyhedra, Map Protocol, Bool Network, ainsi que Cosmos et Polkadot, ont proposé divers schémas de transmission de messages inter-chaînes. Récemment, ZetaChain, ayant lancé son jeton, s’impose comme un acteur majeur du paysage des infrastructures multichaînes.
Dans ce qui suit, nous allons brièvement présenter sous un angle technique la solution multichaîne de ZetaChain, expliquant comment elle agit comme infrastructure fondamentale pour les DAPP d’interopérabilité complète, en réalisant l’analyse et le traitement des messages inter-chaînes.
Problèmes des solutions inter-chaînes existantes
En réalité, si l’on considère simplement le problème que doit résoudre un pont inter-chaînes, le scénario le plus simple est le transfert d’actifs entre différentes chaînes. Par exemple, lorsqu’on transfère des actifs d’ETH vers Polygon, on commence par envoyer les actifs à une adresse de dépôt désignée sur ETH, puis recevoir un montant équivalent sur Polygon.
Mais le problème est que les nœuds de Polygon ne peuvent pas vérifier ce qui s’est produit sur ETH, ni savoir si un dépôt réel de xx montant a eu lieu. Si quelqu’un prétend avoir envoyé 100U à l’adresse de dépôt sur ETH, puis demande le retrait de ses 100U sur Polygon, cela crée un « problème de retrait fictif ».
Le cœur du pont inter-chaînes réside précisément dans la résolution de ce « problème de retrait fictif », c’est-à-dire garantir que chaque demande de retrait corresponde à un dépôt réel. En substance, il s’agit de prouver sur la chaîne B que N transactions liées au pont se sont bien produites sur la chaîne A.
La majorité des ponts inter-chaînes populaires adoptent aujourd’hui un mécanisme de notaires, en installant un ensemble de nœuds notaires qui atteignent un « consensus » via multisignature ou signature MPC. Dès que la majorité des notaires approuve une opération inter-chaînes, les actifs peuvent être transférés.
Certains ponts utilisent des méthodes plus sûres comme le hash-lock, ou implémentent des nœuds légers d’autres chaînes via des contrats sur chaîne, en recevant des preuves Merkle ou zk-proof pour confirmer la validité des actions inter-chaînes. Toutefois, ces solutions sont généralement coûteuses, coût qui se répercute finalement sur les frais payés par les utilisateurs. Ainsi, la plupart des ponts inter-chaînes optent encore pour le modèle de multisignature hors chaîne via des nœuds notaires.
Les ponts inter-chaînes basés sur des notaires font face à d’importants risques : vulnérabilités aux attaques de hackers ou aux détournements internes. Selon les données de SlowMist Hacked, en 2022, 16 incidents de sécurité liés à des ponts inter-chaînes ont causé des pertes totales de 1,21 milliard de dollars, représentant 32 % des pertes dues aux attaques sur chaîne cette année-là, ce qui illustre clairement la gravité des failles de sécurité des ponts inter-chaînes.
Par ailleurs, la plupart des solutions de ponts inter-chaînes actuelles adoptent le modèle Lock-Mint : verrouiller des actifs sur la chaîne A et frapper des actifs équivalents sur la chaîne B, permettant ainsi le transfert d’actifs entre chaînes. Toutefois, dans ce processus, de nombreuses interactions avec les contrats d’actifs mappés sont nécessaires, entraînant des frais élevés et des pertes de fonds.
De plus, bon nombre de ces solutions ne supportent que les transferts entre chaînes compatibles EVM. Pour des chaînes hétérogènes telles que Solana ou Bitcoin, les différences techniques rendent les développements complexes.
En résumé, en raison des problèmes de sécurité et de frais, les solutions de ponts inter-chaînes actuelles peinent à offrir de bons résultats, et encore moins à garantir un « franchissement natif » des actifs. Dans l’écosystème Bitcoin actuel, de plus en plus d’utilisateurs aspirent à une expérience d’interaction inter-chaînes native et fluide, recherchant activement une solution optimale. ZetaChain propose alors sa propre approche.
Fonctionnalité de ZetaChain : infrastructure fondamentale pour les DAPP d’interopérabilité complète
ZetaChain se positionne comme une infrastructure fondamentale pour les DAPP d’interopérabilité complète, soutenant spécifiquement divers protocoles d’applications interactives multichaînes, constituant ainsi une infrastructure B to B to C typique. Grâce à un mécanisme d’admission PoS, tout nœud ayant misé des actifs peut rejoindre le réseau en tant que notaire. L’ensemble des nœuds PoS participent, via la technologie de signature seuil TSS, à la validation et au traitement des messages inter-chaînes, maximisant ainsi la sécurité.
Par ailleurs, des contrats intelligents peuvent être déployés sur ZetaChain pour intégrer une logique métier liée à l’échange d’actifs. Les utilisateurs peuvent envoyer des messages formatés depuis n’importe quelle chaîne pour appeler des contrats DeFi sur ZetaChain ou sur d’autres chaînes supportées, permettant ainsi d’utiliser indirectement des fonctions DeFi sur Polygon depuis la chaîne Bitcoin. L’effet obtenu est : transmettre des messages entre différentes blockchains afin d’assurer l’interopérabilité.
Les DAPP axés sur l’interopérabilité complète peuvent déployer sur ZetaChain la logique d’échange d’actifs, aidant les utilisateurs à convertir automatiquement les jetons gas de différentes chaînes.
Par exemple, via l’interface frontale d’un certain DAPP complet, vous pouvez publier sur BTC, selon un format spécifique similaire au protocole Ordinals, un message indiquant l’appel au contrat XX sur Solana. Ce message sera détecté par les nœuds de ZetaChain.
Ensuite, le contrat AMM sur ZetaChain calcule automatiquement le taux d’échange entre BTC et SOL, libère ensuite une quantité équivalente de SOL sur la chaîne Solana, exécute les opérations complexes suivantes, puis retourne les actifs dus à votre adresse BTC ou Solana. C’est ce qu’on appelle l’« interopérabilité complète » : il suffit de publier un message sur une seule chaîne pour invoquer à distance des DAPP sur plusieurs chaînes. Bien entendu, ce processus implique plusieurs étapes asynchrones de publication et de déclenchement de messages.
Ici, on peut considérer ZetaChain comme une « couche de règlement intra-chaîne », où tous les scénarios d’interaction multichaînes, comme l’appel d’un DAPP sur la chaîne B depuis la chaîne A, reviennent à régler d’abord avec ZetaChain, puis à synchroniser le résultat prétraité vers le compte correspondant sur la chaîne B, avant d’exécuter les étapes ultérieures.
Aucune interaction excessive ni friction de frais n’est requise avec des contrats d’actifs mappés. La circulation des actifs s’effectue via les comptes publics de ZetaChain sur différentes chaînes, supprimant ainsi le besoin de déployer fréquemment des contrats d’actifs mappés comme dans les applications inter-chaînes traditionnelles.
Actuellement, les applications complètes basées sur ZetaChain peuvent éviter bien des complications, notamment le design fastidieux de contrats d’actifs mappés sur différentes chaînes. Tous les détails concernant l’entrée-sortie d’actifs entre chaîne source et chaîne cible sont pris en charge par ZetaChain. Autrement dit, il suffit de déployer la logique métier liée aux transactions inter-chaînes sur ZetaChain.
Cela facilite grandement le support par différents DAPP complets de chaînes non-EVM comme Solana, Algorand, Bitcoin et DogeCoin, sans avoir à développer péniblement des contrats dédiés sur chaque chaîne.
De plus, ZetaChain permet aussi de déployer des contrats d’actifs ou des comptes AA. Les utilisateurs de différentes chaînes peuvent envoyer des messages formatés pour appeler ces contrats, comme s’ils manipulaient un compte unifié multichaînes, une approche également observée sur Particle Chain de Particle Network. L’effet final est :
Les utilisateurs peuvent concentrer autant que possible l’enregistrement de leurs données d’actifs sur une seule chaîne, ZetaChain ou Particle Chain. Quand nécessaire, ils envoient via l’interface frontale d’un DAPP sur une « chaîne externe » un message d’appel, invoquant de façon asynchrone leur contrat d’actifs sur ZetaChain. ZetaChain transfère alors des actifs depuis un compte public sur la chaîne externe vers l’adresse spécifiée, ou interagit avec le protocole DeFi désigné.
Bien sûr, cette série d’opérations nécessite une application frontale dédiée, signifiant que ZetaChain fournit uniquement les services d’infrastructure fondamentale, tandis qu’une entrée frontale spécialisée est requise pour générer des messages de format spécifique.
Modèle de sécurité de ZetaChain : un vaste réseau de nœuds notaires basé sur le système PoS
En définitive, ZetaChain est essentiellement un réseau de nœuds notaires dédié au traitement des messages inter-chaînes, construit sur Cosmos SDK, composé de nombreux validateurs, utilisant PoS comme mécanisme d’admission pour assurer la résistance aux attaques Sybil et la sécurité de base.
Dans le réseau ZetaChain, les nœuds validateurs agissent comme des notaires décentralisés. Ils confirment quels sont les demandes inter-chaînes à traiter sur d’autres chaînes, les enregistrent par consensus, et procèdent aux étapes suivantes. Grâce à la signature de clé distribuée TSS, ZetaChain peut générer des instructions de transaction sur d’autres chaînes.
On peut dire que les actions des validateurs ressemblent partiellement à celles des ponts inter-chaînes en mode notaire, mais grâce au système de mise PoS, les nœuds notaires deviennent plus fiables, résolvant ainsi le problème Sybil.
(La liste actuelle des validateurs de ZetaChain inclut de nombreux projets ou institutions)
Le client Validator de ZetaChain contient deux modules : ZetaCore et ZetaClient. Le module ZetaCore participe à la production des blocs et au consensus sur ZetaChain, tandis que ZetaClient surveille les événements sur les chaînes externes et signe les transactions sortantes.
Ici, « sortant » signifie simplement l’envoi des journaux de transaction de ZetaChain vers des « chaînes externes » (c’est-à-dire d’autres chaînes en dehors de ZetaChain), déclenchant ainsi des comportements correspondants sur la chaîne cible. Les données transmises incluent principalement l’adresse du contrat à appeler, l’ID de chaîne et le contenu du message, similaires à la partie « Log » d’une transaction Ethereum.
Inversement, « entrant » signifie enregistrer sur ZetaChain des messages ou transactions provenant de chaînes externes, comme des demandes inter-chaînes ou des appels à des contrats intelligents sur zEVM.
Notez que, lors de l’exécution effective d’un nœud validateur ZetaChain, le code client comprend trois modules : validateur, observateur et signataire TSS. Ces trois modules ont des rôles distincts mais appartiennent tous au client ZetaChain.
Modules Observateur et Signataire TSS
Tout d’abord, tous les nœuds de ZetaChain possèdent le module « validateur », dont les fonctions sont similaires à celles des nœuds validateurs dans une blockchain PoS : participer à la création de blocs et au consensus. En outre, les nœuds peuvent voter sur les propositions chaines selon leur proportion de jetons misés (ZETA). Les blocs de ZetaChain contiennent tous les enregistrements inter-chaînes traités, ainsi que les interactions avec les contrats intelligents multichaînes, servant essentiellement de journaux.
Le module « observateur » du client ZetaChain surveille, via l’exécution de nœuds complets ou légers d’autres blockchains publiques, des transactions/messages inter-chaînes de format spécifique. Le module observateur existe en deux modes : actif et passif.
Chaque nœud ZetaChain peut choisir d’activer l’un ou l’autre mode. L’observateur surveille continuellement la présence de messages/événements inter-chaînes liés à ZetaChain sur d’autres chaînes. S’il en détecte, il rapporte l’information au module validateur. Ces messages inter-chaînes observés sont soumis aux blocs de ZetaChain et confirmés collectivement par consensus.
Le module observateur comporte deux modes : actif et passif. En mode actif, le nœud scanne en permanence les transactions/événements/états des blockchains externes à ZetaChain, en exécutant des fullnodes de ces chaînes. En mode passif, le nœud ne synchronise pas les blocs complets des autres blockchains, mais reçoit passivement des messages inter-chaînes pré-analysés depuis d’autres nœuds ZetaChain.
Toutefois, même en mode passif, bien que les blocs complets des chaînes externes ne soient pas synchronisés, les en-têtes de blocs le sont, et des preuves Merkle sont utilisées pour confirmer l’existence réelle des messages/transactions inter-chaînes sur la chaîne externe.
L’avantage du mode actif est que la plupart des nœuds ZetaChain synchronisent les données des chaînes externes, offrant ainsi une résistance maximale à la censure : dès qu’un nœud détecte une demande sur une chaîne externe, l’interaction avec ZetaChain peut avoir lieu.
Mais le mode actif implique un coût élevé : en plus du client ZetaChain, il faut exécuter des fullnodes des chaînes externes, synchroniser constamment les données et les analyser. En revanche, le mode passif réduit fortement les coûts d’exécution des nœuds observateurs ordinaires : seuls certains nœuds exécutent les clients complets des chaînes externes, les autres se contentant de clients légers, sans synchroniser les blocs complets.
Ainsi, le mode passif est moins coûteux, facilite l’extension du nombre de nœuds et la connexion à de nombreuses chaînes externes. Mais son inconvénient est que la surveillance des données dépend de quelques nœuds seulement, affaiblissant la résistance à la censure.
Pour atténuer cela, ZetaChain incite les nœuds à utiliser le mode actif.
(En mode actif, les nœuds doivent exécuter des clients complets des chaînes externes ; en mode passif, seuls des clients légers sont exécutés, recevant des messages inter-chaînes + preuve Merkle depuis les nœuds ZetaChain en mode actif, pour vérifier leur validité)
Signature TSS
Tous les messages inter-chaînes observés et validés par les nœuds ZetaChain déclenchent finalement, via l’adresse d’un compte public de ZetaChain sur la chaîne cible, une transaction et les opérations suivantes. Pour cela, une signature numérique doit être générée sur la chaîne cible.
Pour garantir sécurité et absence de confiance, la génération de la signature est prise en charge par tous les nœuds de ZetaChain, stockant collectivement des fragments de clé. Ces fragments sont répartis entre plusieurs signataires : seul un consensus de la majorité permet de générer la signature numérique sur la chaîne externe. À aucun moment, une entité unique ou un petit groupe de nœuds ne peut représenter ZetaChain pour déclencher une transaction ou signer un message sur une chaîne externe.
(Dans le modèle inter-chaînes de ZetaChain, il suffit d’avoir un compte public sur chaque chaîne, sans déployer de contrats intelligents complexes)
L’algorithme de multisignature de ZetaChain utilise TSS (Threshold Signature Scheme). Pour l’extérieur, la signature numérique visible correspond à une seule clé privée, clé publique et adresse, mais en réalité, cette clé privée est composée de nombreux fragments générés sans intermédiaire, répartis localement sur les appareils de tous les nœuds ZetaChain. À aucun moment, une entité ou un petit groupe de validateurs ne peut assembler les fragments ou signer un message au nom du réseau.
La génération de clé et la signature TSS s’effectuent via le calcul multipartite (MPC), sans exposer les secrets des nœuds participants. Les nœuds de ZetaChain peuvent générer des signatures de transaction sur différentes chaînes. En plus d’être compatibles avec les chaînes EVM, ils ajoutent aux comptes Bitcoin / chaînes sans contrats intelligents la fonction d’appel à distance de contrats intelligents, donnant l’impression que les utilisateurs BTC peuvent directement utiliser certaines fonctions DeFi.
Ce scénario convient parfaitement aux applications DeFi multichaînes dans l’écosystème BTC, car la chaîne BTC ne supporte pas de logique métier complexe, dépendant donc d’infrastructures externes pour appeler à distance certains contrats DeFi. Les caractéristiques de ZetaChain sont justement adaptées aux utilisateurs de l’écosystème BTC souhaitant utiliser des appels asynchrones.
zEVM : une plateforme contractuelle unifiée pour DAPP multichaînes
Contrairement aux solutions inter-chaînes traditionnelles nécessitant le déploiement de contrats d’actifs mappés sur chaque chaîne, ZetaChain permet de déployer un contrat intelligent une seule fois sur sa propre chaîne pour activer la fonctionnalité inter-chaînes. ZetaChain dispose d’une couche d’exécution compatible EVM appelée zEVM, où les contrats intelligents inter-chaînes peuvent être directement déployés.
zEVM prend en charge les fonctions suivantes :
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Toute personne peut envoyer depuis une chaîne externe des données de transaction formatées pour appeler un contrat sur zEVM ;
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La logique du contrat sur zEVM peut contrôler les données de transaction sortantes générées sur les chaînes externes.
Ces deux fonctions supplémentaires permettent à zEVM de supporter la programmation générale, de déployer une logique métier spécifique et de modifier de façon atomique l’état sur différentes chaînes. Si une opération inter-chaînes échoue sur la chaîne cible après détection par ZetaChain, les modifications apportées par cette transaction dans le contrat ZetaChain peuvent être annulées, comme si rien ne s’était produit.
En outre, les DAPP multichaînes n’ont plus besoin de déployer des contrats d’actifs mappés sur différentes chaînes : il suffit d’utiliser un contrat sur ZetaChain pour centraliser de façon unifiée la logique de traitement des messages inter-chaînes, sans déployer fréquemment des contrats inter-chaînes sur plusieurs réseaux.
Cela permet de réduire considérablement les coûts de développement des DAPP multichaînes. Du point de vue utilisateur, l’absence d’interactions fréquentes avec des contrats d’actifs mappés sur plusieurs chaînes rend les coûts inférieurs à ceux des ponts inter-chaînes traditionnels.
De plus, des contrats DeFi spécialisés, des actifs ZRC-20 ou même des NFT peuvent être déployés sur ZetaChain, synchronisant l’état des actifs ou déployant des comptes AA. Cela lui confère une fonction de plateforme unifiée de gestion des actifs (enregistrement d’état). Puisque nous n’avons plus besoin de gérer des actifs sur de multiples chaînes, ce scénario de compte d’actifs unifié multichaînes ouvre de nouvelles perspectives à l’avenir.
Conclusion
Grâce aux éléments précédents, nous avons acquis une meilleure compréhension de l’identité de ZetaChain en tant qu’« infrastructure d’interopérabilité complète ». Grâce au module observateur dans le client Validator, il surveille les messages/transactions spécifiques sur les chaînes externes, les rapporte au module validateur, puis parvient à un consensus sur ces messages au sein du réseau ZetaChain. Après analyse des données incluses dans les messages, il génère via TSS une signature numérique, déclenchant sur la chaîne cible le flux de transaction suivant, réalisant ainsi l’interaction multichaînes.
Parallèlement, les contrats intelligents multichaînes basés sur ZetaChain permettent des interactions proches du natif avec différentes blockchains, sans recourir à des contrats d’actifs mappés, évitant ainsi des appels redondants et réduisant les frais de transaction.
En outre, étant compatible EVM, ZetaChain permet à tout développeur de DAPP ou même à un utilisateur individuel de déployer une logique personnalisée de traitement des messages inter-chaînes, pouvant théoriquement déployer de façon unifiée des contrats DAPP multichaînes. Les développeurs d’applications inter-chaînes n’ont plus besoin de déployer ou mettre à jour fréquemment des contrats d’actifs mappés sur différentes chaînes, évitant ainsi le coût de réinventer la roue.
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