Un article pour tout comprendre sur Optimism : créer un avenir prometteur pour Ethereum
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Un article pour tout comprendre sur Optimism : créer un avenir prometteur pour Ethereum
L'objectif de l'architecture modulaire est d'être plusieurs ordres de grandeur plus performante qu'une blockchain monolithique à chaque niveau.
Dédié à des analyses Web3 approfondies
Rédaction : Nansen
Traduction : TechFlow
Introduction
Tout le monde a entendu parler d’Ethereum 2.0 et de la manière dont il résoudrait le problème de montée en charge d’Ethereum. Mais que se passerait-il si je vous disais qu’Ethereum est déjà passé à l’échelle, avec ou sans Ethereum 2.0 ?
La transition du mécanisme de consensus Proof-of-Work (PoW) vers le Proof-of-Stake (PoS) n’est qu’un aspect mineur. Le véritable défi consiste à créer un nouveau cadre entièrement dédié à l’évolutivité des blockchains, en passant d’une architecture monolithique à une architecture modulaire.
Il s’agit là de la réponse d’Ethereum au dilemme de la trinité blockchain, visant à améliorer le débit tout en préservant la décentralisation et la sécurité.Le dilemme de la trinité blockchain stipule que toute blockchain doit opérer un compromis entre trois principes fondamentaux (décentralisation, rapidité, sécurité), aucun d’eux ne pouvant être significativement amélioré sans nuire aux deux autres.
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Les blockchains qui effectuent tous les calculs et traitements sur une seule chaîne sont appelées « monolithiques ». La plupart des blockchains de couche 1 (L1) actuelles adoptent cette structure.
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À l’inverse, les blockchains modulaires divisent la chaîne en couches distinctes : exécution, sécurité et disponibilité des données. Chaque couche remplit une fonction spécifique et repose sur une autre pour bénéficier des propriétés de la précédente.
Dans le cas d’Ethereum, la L1 assure les fonctions de sécurité et de disponibilité des données, tandis que les solutions de deuxième niveau (L2) construites par-dessus servent de couche d’exécution.
L’objectif de cette architecture modulaire est d’atteindre, sur chaque couche, des performances bien supérieures à celles d’une blockchain monolithique. Elle vise à permettre aux L2 d’accomplir tout ce que peuvent faire les L1 monolithiques — et mieux encore — tout en assurant une interopérabilité fluide entre elles. Optimism est un exemple de L2 sur Ethereum conçu précisément pour atteindre cet objectif.
Architecture monolithique vs architecture modulaire
Qu'est-ce qu'Optimism ?
Optimism est le premier L2 d’Ethereum et un pionnier des solutions Optimistic Rollup compatibles avec la Machine Virtuelle Ethereum (EVM). Proche d’Ethereum, Optimism permet de traiter massivement des transactions tout en conservant la sécurité d’Ethereum.
Le terme « Optimistic Rollup » fait référence à la méthode de traitement des transactions. Par défaut, on suppose que les transactions sont correctes, sans avoir besoin de les recalculer immédiatement. C’est grâce aux preuves de fraude (fraud proofs) que la légitimité des transactions est garantie. Les validateurs (toute personne exécutant un « nœud complet » sur Optimism) peuvent contester la validité des propositions de transactions soumises par le séquenceur. En cas de litige, le rollup vérifie l’opération en exécutant le calcul directement sur Ethereum. Optimism applique une période de contestation d’une semaine : si une proposition est remise en cause durant cette période, son résultat final est rejeté avant d’être inscrit sur le réseau principal d’Ethereum.
Si une proposition est prouvée frauduleuse, le validateur est récompensé tandis que le séquenceur est pénalisé. Les séquenceurs doivent déposer des jetons ERC-20 dans un pool, d’où proviennent ces récompenses — sur Optimism, ce jeton est ETH. Ce mécanisme incite donc les validateurs à détecter les comportements malveillants et les séquenceurs à ne soumettre que des propositions correctes. Les propositions frauduleuses sont annulées, tandis que les propositions valides aboutissent. Les transactions elles-mêmes ne sont pas affectées ; seul le résultat de la proposition frauduleuse est supprimé.
Principe simplifié des preuves de fraude
Outre ses qualités techniques, Optimism possède un autre aspect remarquable : son organisation porteuse est une entreprise à but non lucratif, vouée au financement de projets d’intérêt général. Tant que le projet n’est pas pleinement décentralisé, l’équipe reverse tous les bénéfices générés par le séquenceur centralisé à des biens publics sur Ethereum, afin de soutenir leur développement et maintenance. En 2021, l’équipe a ainsi versé 1 million de dollars à ces projets.
Quels sont les avantages d'Optimism ?
Optimism offre principalement quatre avantages : l’équivalence EVM, la sécurité des données, la rapidité et les coûts réduits.
Même si Optimism n’est pas la seule chaîne compatible avec l’EVM, elle va plus loin en matière d’équivalence EVM. Grâce à sa Machine Virtuelle Optimiste (OVM), compatible avec l’EVM, Optimism peut supporter n’importe quelle application Ethereum. Les développeurs peuvent déployer leurs dApps existantes sur Ethereum vers Optimism presque sans modification architecturale. Ainsi, les applications décentralisées (dApps) présentes sur Ethereum peuvent migrer vers Optimism de manière transparente.
Contrairement aux sidechains comme Ronin, qui disposent de leur propre sécurité car fonctionnant indépendamment, les rollups comme Optimism tirent directement leur sécurité du réseau principal d’Ethereum. Bien que les transactions soient traitées sur Optimism, leurs données sont écrites et stockées sur Ethereum. Ainsi, Optimism conserve la sécurité d’Ethereum tout en offrant une meilleure évolutivité.
Sur Ethereum, le calcul est lent et coûteux. En ne recalculant pas systématiquement les transactions, Optimism améliore l’évolutivité de 10 à 100 fois selon la nature des opérations. Il permet des transactions quasi instantanées, donnant aux utilisateurs un retour immédiat, et rend les frais de transaction très bas — une fraction seulement de ceux pratiqués sur Ethereum.
Actuellement, le coût d’un transfert de base sur Optimism est de 1,66 $, contre 8,77 $ sur Ethereum. À ce jour, Optimism aurait permis d’économiser plus de 335 millions de dollars en frais de minage sur la chaîne.
Comparaison quotidienne des frais gaz entre Ethereum et Optimism
Quels sont les inconvénients d'Optimism ?
Optimism présente trois principaux inconvénients : des délais de retrait longs et coûteux, des désincitations potentielles entre utilisateurs, et un risque de censure des transactions par la L1.
En raison de la période de contestation d’une semaine imposée par les preuves de fraude, le retrait via le pont officiel d’Optimism prend également une semaine. Cette contrainte est importante à noter, car une fois lancée, la transaction de retrait ne peut être annulée. De plus, le coût du pont principal peut dépasser 100 dollars, en raison des multiples mesures de sécurité mises en place. Un tel délai long et coûteux nuit à l’adoption et à la composable d’Optimism.
Pour y remédier, des ponts tiers comme Hop Exchange ont émergé. Ils permettent des retraits instantanés et sont généralement moins chers que le pont officiel. Optimism travaille à réduire ces coûts, mais les mises à jour nécessaires ne seront disponibles que dans plusieurs mois.
Le réseau repose sur un système d’incitations encourageant les validateurs à contester les propositions frauduleuses et les séquenceurs à soumettre des propositions correctes. Si peu ou aucune fraude n’est détectée, les validateurs gagnent peu ou rien, car ils ne sont récompensés qu’en cas de contestation réussie. Cela décourage la mise en œuvre de nœuds validateurs. Sans validateurs, les séquenceurs pourraient soumettre librement des transactions frauduleuses, compromettant ainsi l’intégrité du réseau.
Cependant, ce scénario semble peu probable. Outre les récompenses potentielles, des incitations supplémentaires encouragent les utilisateurs à jouer le rôle de validateurs honnêtes. Pour assurer le bon fonctionnement du protocole, certaines applications sur Optimism (comme les ponts tiers ou les protocoles DeFi) mettent en place des mécanismes incitatifs destinés à motiver les utilisateurs à devenir validateurs honnêtes.
Un séquenceur pourrait aussi tenter de corrompre des mineurs Ethereum : si une transaction est suffisamment lucrative, un séquenceur pourrait payer peu cher pour qu’un mineur fasse passer une proposition frauduleuse lors de la phase de vérification. Cela minerait la confiance du réseau et pourrait entraîner un dysfonctionnement. Toutefois, cela reste improbable, car les mineurs ont un intérêt aligné avec le réseau Ethereum. Une telle corruption nuirait à la valeur globale d’Ethereum, ce qui serait contraire à leurs intérêts à long terme. En outre, les séquenceurs et validateurs honnêtes seraient susceptibles d’offrir des pots-de-vin plus élevés, car la valeur totale en jeu pourrait surpasser celle d’une seule transaction.
Optimism par rapport à Arbitrum : comparaison
Optimism a été le premier à concevoir un protocole Optimistic Rollup compatible avec l’EVM, mais des retards dans le lancement du réseau principal ont donné un avantage à Arbitrum. Par exemple, Uniswap avait initialement choisi Optimism, mais en raison des retards, l’équipe a proposé de lancer aussi sur Arbitrum en attendant.
Optimism et Arbitrum sont tous deux des Optimistic Rollups, donc très similaires sur bien des points. Leur principale différence réside dans leurs systèmes de preuve de fraude. Optimism utilise des preuves de fraude non interactives, qui consistent à rejouer intégralement la transaction et à exécuter tous les calculs nécessaires sur la L1 pour obtenir le résultat.
Arbitrum, en revanche, opte pour des preuves de fraude interactives, où seul le segment litigieux de la transaction est exécuté sur la L1. Ce processus décompose progressivement le litige jusqu’à identifier l’étape exacte en cause. Cette analyse est menée conjointement par le séquenceur et le validateur, et seul le calcul de l’étape finale litigieuse est effectué sur la L1 pour confirmer le résultat.
L’avantage des preuves non interactives est leur simplicité : elles n’exigent aucune coordination entre les parties, ce qui accélère considérablement la validation. Les preuves interactives nécessitent une coopération étroite, ce qui prolonge le temps de résolution. En revanche, leur principal inconvénient est que le coût du calcul complet sur la L1 est bien plus élevé que celui d’un simple segment. De plus, les blocs et transactions valides via preuve non interactive sont limités (par les capacités de la L1), alors que les preuves interactives n’ont pas cette limitation, car elles ne valident qu’une étape unique.
Optimism travaille actuellement à adopter un modèle de preuve de fraude interactive équivalent à l’EVM, cohérent avec sa vision globale. La différence entre « équivalence EVM » et « compatibilité EVM » est que la première exécute directement sur l’EVM, tandis que la seconde passe par une machine virtuelle compatible (comme la Machine Virtuelle Arbitrum - AVM), comme c’est le cas actuellement sur Arbitrum. L’équipe d’Arbitrum cherche également à atteindre l’équivalence EVM. Chaque camp innove activement, repousse les limites des Optimistic Rollups et s’inspire mutuellement.
Au cours des 30 derniers jours, Optimism a comptabilisé 452 000 adresses actives uniques, contre 668 000 pour Arbitrum, qui devance légèrement. Toutefois, Optimism affiche actuellement de meilleures performances en termes de volume de transactions sur chaîne. Cela indique que, bien que sa communauté soit plus petite, l’engagement des utilisateurs sur Optimism est plus fort.
Volume quotidien des transactions sur Arbitrum
Comment interagir avec Optimism ?
De grandes dApps basées sur Ethereum, telles qu’Uniswap et Synthetix, sont déjà déployées et pleinement opérationnelles sur Optimism. Le réseau dispose d’un écosystème natif en plein essor, incluant des projets DeFi comme Rubicon Finance, ainsi qu’un marché NFT actif : Quixotic. Plusieurs collections NFT sont apparues sur Optimism, notamment OptiPunk (dérivé de CryptoPunks), Optimistic Bunnies et OldEnglish. Actuellement, les dApps les plus populaires sont celles du secteur DeFi : parmi les 10 plus actives en nombre de logs, 50 % sont des applications DeFi. Le « taux de logs » mesure le nombre d’exécutions réussies d’un contrat intelligent par une entité.
Répartition des taux de logs des dApps sur Optimism par catégorie
Vous pouvez connecter votre portefeuille Ethereum (comme MetaMask) aux plateformes et dApps, exactement comme sur Ethereum. Vous devez d’abord transférer vos actifs ERC-20 vers la chaîne Optimism via un pont, puis les utiliser. Cette étape peut être réalisée via le pont officiel d’Optimism ou via des ponts tiers. Pour la majorité des transactions, les ponts tiers sont largement suffisants — et fortement recommandés. Ils sont généralement moins chers et offrent l’avantage du retrait instantané, contrairement au pont officiel qui impose une attente d’une semaine.
Quel avenir pour Optimism ?
Optimism ne dispose pas de jeton natif pour l’instant, et n’a aucun plan de lancement à court terme, bien que cela puisse arriver tôt ou tard. Les bourses centralisées pourraient proposer des voies directes vers Optimism, à l’instar de Binance ou Huobi pour Arbitrum. Cela permettrait aux utilisateurs de déposer directement leurs actifs sur Optimism sans passer par un pont, réduisant ainsi les coûts associés.
L’équipe d’Optimism prévoit de décentraliser progressivement le réseau ; dès que les mises à jour clés seront activées, nous verrons ce processus se concrétiser. Pour l’instant, l’équipe a désactivé les anciennes preuves de fraude et travaille activement à développer un nouveau modèle de preuve interactive améliorée.
L’écosystème d’Optimism continue de croître, avec des propositions de déploiement pour des applications majeures comme Aave. Le déploiement des dApps Ethereum sur Optimism étant simple, les obstacles à l’entrée sont levés. Que ce soit pour l’arrivée massive de nouvelles dApps ou l’émergence d’un écosystème dynamique, tout cela n’est qu’une question de temps. Compte tenu des faibles frais de transaction, nous devrions voir prochainement davantage de projets DeFi, NFT et GameFi s’y installer.
L’argent intelligent sur Optimism chevauche partiellement celui d’Ethereum
L’exploration par l’« argent intelligent » (smart money) n’a pas encore vraiment commencé sur Optimism. À ce jour, la superposition maximale avec Ethereum atteint 10 %, ce qui montre que le réseau en est encore à ses débuts, avec un fort potentiel de croissance.
Les solutions L2 ne sont actuellement pas interopérables entre elles, chacune restant isolée. Pour construire un Ethereum véritablement évolutif, l’interopérabilité devient un élément crucial à résoudre. Une fois les mises à jour majeures activées et un haut niveau de décentralisation atteint, c’est très probablement vers cette direction qu’Optimism orientera ses efforts futurs.
Le lancement d’Ethereum 2.0 renforcera les capacités d’Optimism. Une L1 Ethereum plus rapide et efficace rendra également plus performants tous les protocoles qui reposent sur elle. Ethereum 2.0 seul ne suffira peut-être pas à répondre à la demande croissante d’espace bloc, ce qui rendra les L2 indispensables.
Conclusion
Les solutions L2 sont là pour rester, et la majorité des transactions futures sur Ethereum auront lieu dessus. Certains critiquent les L2 pour complexifier l’expérience utilisateur, car il faut désormais franchir plusieurs étapes pour gérer ses actifs hors et sur chaîne. Cette critique est justifiée aujourd’hui, mais avec le temps, elle sera atténuée par la simplification apportée par des applications tierces ou par les équipes L2 elles-mêmes. ETH 2.0 ne les rend pas obsolètes, bien au contraire : il amplifie leur capacité d’évolutivité et d’efficacité.
Optimism est l’un de ces L2 appelés à jouer un rôle central dans la montée en puissance d’Ethereum. L’équipe s’est fixé des standards élevés, notamment en poursuivant l’équivalence EVM. Malgré des retards initiaux, elle a tenu ses engagements. La facilité de déploiement attire de nombreuses dApps existantes, et les faibles frais de transaction continueront d’attirer les utilisateurs. Au-delà du développement logiciel, l’équipe soutient activement des projets à fort impact dans l’écosystème Ethereum, en les finançant.
Aujourd’hui, le monde blockchain en est encore à ses balbutiements. L’architecture modulaire d’Ethereum pourrait bien être la clé qui ouvre la porte à de nouvelles possibilités. Nous parlons souvent d’un futur multichaînes plutôt que d’un futur interchaînes.
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Nansen
