Combien coûte l'exécution de sa propre chaîne ?
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Combien coûte l'exécution de sa propre chaîne ?
Bien que le coût des opérations sur la chaîne ait considérablement diminué, les fondateurs Web2 doivent toujours effectuer une analyse coûts-avantages approfondie avant de décider de lancer leur propre chaîne.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteur : Sharanya Sahai
Traduction : TechFlow
Au cours de l'année écoulée, le lancement de nouvelles solutions Layer 2 (L2) a considérablement augmenté grâce aux progrès technologiques, au développement de stratégies d’entrée sur le marché uniques, à une focalisation sur des cas d’utilisation spécifiques et à une forte implication communautaire. Bien que ces évolutions soient encourageantes, le principal défi demeure la manière d’échelonner ces blockchains de façon plus rentable. L’exécution de chaînes dédiées aux applications (appchains) est devenue une solution clé, car les appchains permettent de gérer les coûts opérationnels des blockchains via diverses mesures intégrées dans une pile d’infrastructure modulaire.
Bien que certaines initiatives spécifiques aux réseaux L1 comme Ethereum aient déjà sensiblement réduit le coût des transactions sur blockchain, les principaux rollups et fournisseurs d’infrastructures poursuivent leurs efforts pour améliorer davantage la scalabilité et débloquer des cas d’utilisation actuellement trop coûteux pour être exécutés en chaîne.
Nous pouvons classer et analyser ces développements selon trois axes : a) les initiatives L1, b) les initiatives L2, et c) les initiatives d’infrastructure modulaire, qui contribuent toutes significativement à abaisser les barrières d’entrée aux transactions en chaîne.
Récemment, nous avons assisté à plusieurs mises à jour d’Ethereum, telles que les EIP 1559 et 4844, qui ont permis de réduire les coûts et d’améliorer la scalabilité.
Commençons par examiner les initiatives L1, qui ont rationalisé le coût des transactions sur Ethereum notamment via l’EIP 1559 et l’EIP 4844 (mise à niveau Dencun). L’EIP 1559 introduit le concept de « frais de base » combiné à des « pourboires » ou « frais prioritaires », ainsi qu’un mécanisme de tarification dynamique basé sur la congestion du réseau. Cela offre aux utilisateurs un meilleur moyen d’estimer les coûts et d’effectuer des transactions selon leur priorité et l’état de congestion du réseau. Quant à l’EIP 4844, il introduit une nouvelle forme de transaction sur Ethereum grâce aux Blobs (objets binaires volumineux), offrant aux L2 une alternative extrêmement économique : ils peuvent désormais stocker leurs données dans des blobs plutôt que dans le callData coûteux lors du règlement des transactions sur L1.
Figure 1 : Prix moyen du gaz pour les frais de base et les frais prioritaires au 19 juillet à 8 gwei, source :Etherscan
L’introduction des blobs a fortement réduit les coûts de transaction, en diminuant le prix par octet tout en augmentant la capacité par bloc. Contrairement au callData, les blobs ne rivalisent pas avec les transactions Ethereum pour l’espace gaz et ne sont pas stockés indéfiniment ; ils sont supprimés de la blockchain après environ 18 jours.
Un blob se compose de 4096 éléments de champ, chaque élément faisant 32 octets, et chaque bloc peut contenir jusqu’à 16 blobs, offrant ainsi une capacité supplémentaire maximale d’environ 2 Mo (4096 * 32 octets * 16 blobs par bloc). Cette capacité peut être initiée à un niveau inférieur (actuellement 0,8 Mo, visant initialement 3 blobs par bloc, puis jusqu’à 6 après l’EIP 4844) et augmenter progressivement via des mises à niveau ultérieures.
En comparaison avec le benchmark historique du callData (2-10 Ko par bloc), l’EIP 4844 pourrait théoriquement permettre une croissance allant jusqu’à 384 fois.
En pratique, les frais de nombreuses L2 ont baissé de plus de 90 % après l’implémentation de l’EIP 4844 (voir Figure 2). Toutefois, ces seules mises à jour ne suffisent pas à garantir une scalabilité plus importante pour Ethereum. Dans un monde où des milliers de rollups coexisteraient, la demande accrue de stockage en chaîne entraînerait inévitablement une hausse des coûts de transaction à mesure de l’adoption massive.
Figure 2 : Réduction des frais médians en gaz sur les principaux réseaux L2 après l’implémentation de l’EIP 4844, source :Binance
Tandis que les L2 déplacent l’exécution hors chaîne pour réduire les coûts tout en conservant la sécurité, des initiatives sectorielles telles que les frameworks open source et les modèles de partage de revenus façonnent une compétition féroce appelée « guerre des piles L2 ».
Dans le dernier cycle, l’émergence des rollups avait pour but de réduire drastiquement le coût des opérations en chaîne en transférant l’exécution hors de la chaîne principale, tout en conservant la sécurité fournie par celle-ci via différents types de preuves. Les rollups optimistes permettent à une entité honnête de soumettre une « preuve de fraude », récompensée lorsqu’elle détecte un séquenceur malveillant, tandis que les rollups ZK (à connaissance nulle) utilisent des preuves de connaissance nulle pour vérifier la mise à jour correcte de la chaîne L2.
Les opérateurs de rollup doivent accomplir plusieurs tâches, notamment :
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Séquençage : organiser les transactions des utilisateurs finaux par ordre, les regrouper et publier périodiquement ces lots sur L1.
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Exécution : stocker et exécuter les opérations, et mettre à jour l’état du rollup.
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Proposition : proposer régulièrement sur Layer 1 la racine d’état du rollup, ce qui est essentiel pour garantir que la blockchain reste vérifiable de façon non centralisée.
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Contestation de la racine d’état : fournir des preuves de fraude concernant la racine d’état et contester celle-ci sur Layer 1 (uniquement pour les rollups optimistes).
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Preuve : générer une preuve de validation pour chaque mise à jour de la racine d’état envoyée de rollup à L1 (uniquement pour les rollups ZK).
Leurs revenus proviennent des frais de transaction payés par les utilisateurs (revenus du séquenceur) et du MEV potentiellement récupérable, bien qu’il convienne de noter que le MEV n’est pas encore systématiquement exploité comme stratégie. Leurs coûts proviennent principalement de L2 (coûts opérationnels) et de L1 (disponibilité des données et règlement) (voir Figure 3). Une organisation souhaitant lancer sa propre chaîne ne devrait idéalement le faire que si les frais de transaction attendus dépassent ses coûts prévus.
Figure 3 : Modèle économique du rollup, source :Exploring the Rollup Ecosystem
Les réseaux de base comme Ethereum facturent cher le calcul et le stockage car la plupart des nœuds doivent synchroniser et valider la chaîne. En revanche, dans un rollup, tant qu’une seule entité honnête peut vérifier la chaîne, celle-ci est considérée comme sécurisée. Ainsi, les rollups facturent moins cher le calcul et le stockage, mais plus cher la publication des transactions sous forme de lots sur L1. Avant l’introduction de l’EIP 4844, les coûts liés à L1 représentaient jusqu’à 98 % du coût total d’un L2 (voir Figure 4).
Figure 4 : Répartition des frais d'une transaction typique sur Optimism avant l'EIP 4844, source :Biconomy
Outre les optimisations fondamentales, les L2 développent activement des initiatives pour réduire encore les coûts — ce que nous appelons ici les initiatives L2. Elles se divisent principalement en deux catégories : alignées sur l’industrie ou alignées sur les entreprises.
Les initiatives alignées sur l’industrie consistent à rendre open source la pile technologique L2 (frameworks de rollup) afin de permettre à de nouveaux acteurs de construire leurs propres chaînes. Bien que cette tendance ait été initiée par les rollups optimistes avec le lancement de OP Stack et Arbitrum Orbit, d’autres L2 matures comme Polygon (Polygon CDK), ZK Sync (ZK Stack) et Starkware (Madara Stack) ont suivi en rendant publiques ou annonçant l’ouverture de leurs technologies propriétaires pour favoriser une adoption massive.
Les initiatives alignées sur les entreprises visent à créer de la valeur pour leurs jetons, soit directement via des modèles de partage de revenus/bénéfices, soit indirectement par des effets d’extension de l’écosystème. Les visions de Superchain chez Optimism, le programme d’expansion d’Arbitrum, la couche d’agrégation de Polygon et la chaîne élastique de ZK Sync illustrent ce type d’initiative. Bien que les détails varient, elles partagent un thème commun : un réseau interconnecté généralisé qui améliore l’interopérabilité entre multiples rollups, facilite la communication et augmente l’efficacité du capital grâce à des infrastructures clés partagées (comme la disponibilité des données, les ponts partagés, les preuves agrégées — uniquement pour les chaînes ZK). Cela résout les problèmes actuels de fragmentation de liquidités et d’interopérabilité insuffisante entre rollups dans l’écosystème Ethereum. Par ailleurs, ces stacks permettent à chaque chaîne de personnaliser des paramètres comme le temps de bloc, le cycle d’extraction, la finalité, l’utilisation du jeton ou la limite de gaz, évitant ainsi les inconvénients des blockchains publiques comme les hausses de frais ou les délais causés par l’activité d’autres applications.
Bien que ces écosystèmes indépendants se concentrent sur la croissance et l’adoption, on observe déjà que des acteurs plus matures comme Optimism et Arbitrum deviennent rentables.
Optimism impose des frais correspondant à 2,5 % des revenus totaux du séquenceur ou à 15 % du profit du séquenceur (revenus du séquenceur moins coûts de règlement et de disponibilité des données sur L1) aux participants souhaitant faire partie de sa Superchain. Arbitrum prélève 10 % du profit du séquenceur auprès des acteurs lançant un L2 avec son stack. Les stacks de rollups ZK, dont Polygon CDK et ZK Stack, sont actuellement gratuits, mais pourraient intégrer à l’avenir des modèles économiques durables à mesure qu’ils gagneront en popularité.
La « guerre des piles L2 » est officiellement lancée, chaque écosystème utilisant des stratégies distinctes pour attirer des projets clés (voir Figure 5). Optimism a annoncé des subventions de 22 millions de dollars aux bâtisseurs de Superchain, accompagnées de distributions rétroactives basées sur l’utilisation et la participation. ZK Sync a également mis 22 millions de dollars sur la table pour inciter Lens à migrer depuis Polygon vers son stack. Arbitrum autorise toute personne à utiliser gratuitement son stack à condition de lancer une chaîne L3 (une chaîne utilisant L2 comme couche de règlement au lieu d’Ethereum), car il bénéficie de l’augmentation de l’activité L3, qui finira par payer des frais de règlement à Arbitrum au cours de son cycle de vie.
Figure 5 : Répartition des projets utilisant les stacks L2 à travers l’écosystème
Les RaaS et les solutions alternatives de règlement et de disponibilité des données redéfinissent la structure des coûts des blockchains. Les innovations futures dans l’infrastructure modulaire promettent encore plus d’économies.
Malgré ces avancées techniques, exécuter une blockchain implique toujours des frais généraux importants, ainsi que des ressources humaines, des compétences spécialisées et une infrastructure conséquente. Les développeurs souhaitant attirer des utilisateurs finaux préfèrent se concentrer sur leurs activités principales plutôt que de s’occuper de la gestion et de la maintenance de l’infrastructure de la chaîne.
Cette problématique a conduit à une montée rapide des fournisseurs de RaaS (Rollup as a Service), qui collaborent avec les développeurs pour simplifier la complexité de l’exploitation des chaînes en s’appuyant sur les stacks L2 matures mentionnés précédemment. Ces fournisseurs offrent des services tels que l’exploitation de nœuds, les mises à jour logicielles, la gestion de l’infrastructure, ainsi que des produits liés au séquençage, à l’indexation et à l’analyse. Les RaaS adoptent différentes stratégies pour conquérir des parts de marché : certains s’alignent sur des écosystèmes L2 spécifiques, d’autres adoptent une approche agnostique au framework, offrant des intégrations multi-écosystèmes. Conduit et Nexus Network sont alignés sur les rollups optimistes (comme Optimism et Arbitrum), tandis que Truezk, Karnot et Slush se concentrent sur les chaînes ZK. En parallèle, Caldera, Zeeve, Alt Layer et Gelato proposent des intégrations transversales couvrant à la fois les rollups optimistes et ZK.
Le modèle économique typique de ces fournisseurs inclut des frais fixes et un pourcentage des profits du séquenceur. L’abonnement mensuel pour exécuter un rollup optimiste se situe généralement entre 3 000 et 4 000 dollars, tandis que pour un rollup ZK, en raison de la computation intensive nécessaire à la génération des preuves ZK et des coûts très élevés de vérification, les frais peuvent doubler, atteignant 9 500 à 14 000 dollars (voir Figure 6). En outre, un partage de 3 à 5 % des profits du séquenceur est souvent appliqué, alignant ainsi les incitations entre les fournisseurs RaaS et les rollups, leur permettant de bénéficier économiquement de la croissance de ces chaînes.
Caldera explore un modèle différent avec sa vision Metalayer : seulement 2 % de partage variable sur les profits du séquenceur, sans coût fixe, dans le but de permettre l’interopérabilité entre chaînes utilisant Caldera, aussi bien sur des stacks optimistes que ZK.
Figure 6 : Coût de la vérification des preuves ZK, source : Nebra
Il convient de noter que, compte tenu de la nature dynamique du secteur et des efforts particuliers des équipes travaillant sur la technologie ZK, les frais d’abonnement des fournisseurs RaaS pourraient encore baisser. De plus, en raison du manque d’applications Web3 grand public solides, les applications à grande échelle peuvent négocier avec les fournisseurs d’infrastructure des accords de partage économique plus avantageux, ce qui rend les tarifs initiaux potentiellement hétérogènes d’une application à l’autre.
Comme mentionné précédemment, la plus grande dépense des rollups concerne les coûts L1, notamment ceux liés à la disponibilité des données et au règlement. Un rollup standard traitant 100 millions de transactions peut voir ses coûts L1 atteindre 25 000 dollars par mois, rendant le règlement sur L1 viable uniquement pour les chaînes les plus grandes ou les plus actives de l’écosystème. Ce besoin a stimulé l’émergence de solutions alternatives de règlement et de disponibilité des données, où des acteurs spécialisés cherchent à optimiser coûts et performances. Pour la disponibilité des données, les alternatives à Ethereum incluent Celestia, Near et EigenDA. Par ailleurs, les L2 matures mentionnés précédemment visent à devenir des couches de règlement pour d’autres rollups, que l’on peut qualifier de L3. Ces acteurs réduisent les coûts de règlement et de disponibilité des données de plusieurs ordres de grandeur. La Figure 7 illustre approximativement les économies réalisées si un rollup publiait son callData sur Celestia au lieu d’Ethereum. À noter que ces économies augmentent de façon exponentielle avec le volume des transactions.
Figure 7 : Économies de coûts pour les rollups utilisant Celestia au lieu d’Ethereum, source :Lenses
Au-delà du coût de disponibilité des données, un coût de règlement supplémentaire est requis : Celestia publie un pointeur sur Ethereum pour assurer la traçabilité et l’intégrité de l’ordre des données publiées sur Celestia.
Dans la pile d’infrastructure modulaire, l’émergence de spécialistes des solutions alternatives de disponibilité des données et des fournisseurs RaaS constitue ce que l’on appelle les initiatives d’infrastructure modulaire. D’autres domaines verticaux explorent également des optimisations supplémentaires, comme le séquençage partagé (par exemple Espresso, Astria, Radius) ou l’agrégation de preuves (comme Nebra, Electron). Ces solutions en sont encore aux premiers stades de développement, mais on s’attend à ce que les coûts continuent de baisser avec la maturation du secteur.
Bien que les coûts des opérations en chaîne aient fortement diminué, les fondateurs Web2 doivent effectuer une analyse coûts-avantages rigoureuse avant de lancer leur propre chaîne.
Les fondateurs Web2 doivent soigneusement évaluer l’équation coûts-avantages de lancer leur propre chaîne, car même si les coûts en chaîne ont baissé, ils restent élevés par rapport aux standards Web2. Le coût total de fonctionnement d’une chaîne dépend de ses besoins spécifiques, mais on peut estimer grossièrement le coût mensuel d’un rollup optimiste ou ZK moyen traitant 2 millions de transactions avec une solution alternative de disponibilité des données, comme illustré à la Figure 8.
Figure 8 : Exemple de structure de coûts d’un rollup
Malgré les multiples optimisations au niveau industriel et des chaînes individuelles, le financement mensuel requis reste significatif : entre 10 500 et 16 500 dollars pour les rollups ZK, et entre 4 000 et 6 500 dollars pour les rollups optimistes. En outre, une fois la chaîne rentable, jusqu’à 20 % des profits du séquenceur doivent être alloués.
Les trois grandes catégories d’initiatives soulignées dans cet article sont essentielles pour l’adoption généralisée du secteur, dont l’objectif ultime est de réduire l’écart de coût et de commodité entre les applications décentralisées et le Web2. Pour les développeurs, il est crucial d’effectuer une analyse coûts-avantages entre lancer une chaîne indépendante ou construire sur une chaîne existante, en fonction des besoins des utilisateurs finaux, des priorités produit, des indicateurs de performance requis par le cas d’utilisation et de l’attrait du marché existant.
Nous reconnaissons la nécessité de construire des solutions capables de combler l’écart de coût et de performance entre les infrastructures Web3 et Web2, car la préférence sociétale pour les systèmes décentralisés n’est pas encore suffisante pour propulser une adoption massive de la Web3. Ce défi reste le principal goulot d’étranglement pour la diffusion généralisée de la blockchain, et nous espérons rencontrer des fondateurs innovants œuvrant dans ce domaine !
Nous remercions chaleureusement Dr. Ravi de Zeeve, Mayank de Nexus Network, Raghu de Rabble, Rafael de Numia, Apoorv de Karnot, Shumo de Nebra, Garvit d’Electron et Yush de Lysto pour leurs précieuses contributions et insights intégrés dans cet article.
Hashed Emergent pourrait avoir investi ou investir à l’avenir dans les entreprises mentionnées dans cet article. Ce contenu est fourni à titre informatif uniquement et ne doit pas être considéré comme un conseil d’investissement. Veuillez effectuer vos propres recherches avant toute décision d’investissement.
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