Ceci est une traduction de l’article de Dimitar Bogdanov par Daniel Ichbiah. Merci à eux pour leur travail!


Il est clair que Ethereum constitue le projet de blockchain qui a european le plus grand have an effect on à ce jour, et aussi celui qui a le plus contribué au développement et à l’évolution des packages distribuées. Certains irréductibles du Bitcoin s’évertueront à rappeler que c’est avec cette monnaie originelle que tout a démarré. Oui mais… Sans Ethereum, nous n’aurions pas european les ICOs, l. a. DeFi et le récent growth des NFTs. Toutes les tendances majeures de ces dernières années en matière de blockchain comme de crypto ont été initialement propulsées par Ethereum. Qui plus est, l. a. vaste majorité des tokens ont démarré leur lifestyles sur l’écosystème Ethereum. Donc, nul ne nous en voudra d’affirmer que durant plusieurs années, Ethereum a façonné l’univers de l. a. crypto et de l. a. blockchain.

Un fait demeure : le succès d’Ethereum a démontré une fois de plus qu’il fallait résoudre les problèmes de scalabilité des cryptomonnaies. L. a. selected est particulièrement vraie pour Ethereum de par sa capacité à exécuter des packages décentralisées (dApps) basées sur des good contracts.

Nous savons qu’une resolution au problème du passage à une plus grande échelle pourrait consister à rendre le système plus centralisé.  C’est l’approche prise par l. a. Binance Sensible Chain et il est sure qu’elle a été efficace en terme de revenus, d’activité comme de l. a. multiplication de comptes. Toutefois, le véritable problem consiste à préserver le facteur distinctive de l. a. blockchain Ethereum – son caractère décentralisé – tout en améliorant l. a. scalabilité. C’est ce que les answers de 2eme Couche (Layer 2) tentent d’accomplir (word du traducteur: nous utiliserons L2 dans cet article)

Il existe plusieurs kind de answers de L2 :

  • Les state channels (des transactions multiples hors de l. a. blockchain, à l. a. façon de Lightning Community pour le Bitcoin) 
  • Plasma qui là encore cherche à délester l. a. fee de l. a. chaîne principale vers des chaînes dites ‘enfants’
  • Les sidechains (une blockchain séparée de l. a. blockchain principale)
  • Et enfin les rollups

Dans ce papier, nous nous concentrons sur les rollups et passons en revue les projets les plus prometteurs en l. a. matière.

Les rollups sont l’une des catégories les plus prometteuses en matière de answers de L2. Ils déplacent les calculs de transactions hors de l. a. chaîne principale, puis stockent les données de transactions dans celle-ci. Ainsi donc, les rollups sont sécurisés par l. a. L1.

Tout cela est accompli by means of des good contracts dont l. a. fonction principale est de regrouper les données de transaction et de les mouvoir hors de l. a. chaîne, le temps de les traiter. Les données sont gérées par des members au réseau que l’on appelle des « séquenceurs » ou des « validateurs ». Eux-mêmes soumettent en retour à l. a. chaîne principale des loads de données de transaction soumises à une area of expertise compression. Ces loads contiennent les informations minimales nécessaires pour vérifier que les transactions sont valides.

Dans l. a. mesure où les rollups déplacent le calcul hors de l. a. chaîne principale puis soumettent des données fortement comprimées au réseau Ethereum, ils sont en mesure de produire des améliorations en terme de scalabilité sans créer de problème de disponibilité des données – comme c’est parfois le cas avec d’autres answers de L2. Certains rollups proposent également l’possibility d’une disponibilité des données hors de l. a. chaîne principale (aucune donnée n’est postée sur Ethereum) ce qui peut produire des beneficial properties sensibles en terme de vitesse de traitement, mais au détriment de l. a. sécurité.

Ce qui distingue les deux sorts de rollups est l. a. méthode de vérification : on distingue les rollups ZK (0 wisdom) et les rollups optimistes. Les rollups ZK génèrent des preuves cryptographiques qui peuvent être utilisées pour prouver l. a. validité d’une transaction. Chaque lot de transaction a sa propre « preuve de validité » qui est soumise à l. a. chaîne principale.

Les rollups optimistes, pour leur section, suppose que toutes les transactions sont valides et soumettent des loads sans effectuer le moindre calcul, ce qui peut amener des améliorations significatives dans l. a. scalabilité. Toutefois, ils incluent une période de contestation durant laquelle quiconque peut réfuter l. a. légitimité des données contenues dans un lot. Si une transaction frauduleuse est détectée, le rollup exécute une « preuve de fraude » puis effectue les calculs corrects en utilisant les données disponible sur l. a. L1. Afin d’inciter les validateurs à ne traiter que des données de transaction légitimes, ils doivent « staker » (immobiliser) de l’ETH. S’ils accomplissent leurs tâches dans les règles de l’artwork, ils reçoivent des récompenses pour ce staking. En revanche, si validateur soumet une transaction frauduleuse à l. a. chaîne principale d’Ethereum, son stake est annulé.

Rollups optimistes

L’un des plus avantages les plus forts des rollups optimistes vient de ce que, par défaut, ils n’effectuent pas de calcul. Il peut donc en résulter des beneficial properties énormes de passage à l’échelle – de 10 à 100 fois selon diverses estimations. Le revers, c’est que l. a. période de contestation évoquée plus haut peut entraîner des retraits beaucoup plus lengthy que dans les rollups ZK.

Autre grand avantage : les rollups optimistes sont en mesure d’exécuter des good contracts là où les rollups ZK sont pour l’essentiel limités à des transactions simples.

Pour le second, l’écosystème du rollup optimistes met en concurrence deux projets principaux : Optimism et Arbitrum. Chacun d’entre eux a, jusqu’à présent, marqué des issues. Les deux answers sont très similaires. L. a. différence essentiel réside dans l. a. façon de générer une preuve de fraude. Il existe également des différences concernant leur compatibilité avec EVM (Ethereum Digital System) et les outils Ethereum.

Examinons ces deux projets plus en détail.

Le premier protocole rollup optimiste qui s’est imposé comme une resolution viable est Optimism. Il devait même être le premier à bénéficier d’un lancement sur le mainnet (réseau major) et ce, dès mars. Toutefois, en raison de retards sur son développement, Arbitrum l’a coiffé au poteau. Toutefois, l’intérêt pour Optimism est toujours vif. Le fond américain de capital risque Andreessen Horowitz a même investi 25 thousands and thousands de greenbacks dans le projet.

Optimism se sert d’un good contract pour relayer les données de transactions de l. a. chaîne principale Ethereum à un réseau de L2, dans lequel un validateur peut agréger plusieurs transactions en un lot, puis soumettre ce lot à l. a. chaîne principale by means of une transaction distinctive. Les validateurs accomplissent ces tâches de façon « optimiste », ce qui signifie qu’ils assument que toutes les transactions sont valides. Et donc, durant une semaine, elles peuvent être contestées. Si une discordance est repérée, le rollup exécute une preuve de fraude et dans ce cas de determine, l’intégralité de l. a. transaction de L2 est exécutée sur l. a. L1, avec pour avantage une génération de preuve ultra-rapide.

Optimism tente de coller au plus près à l’écosystème Ethereum. Il utilise une model modifiée de l’interface de ligne de commande GETH pour l. a. L2, et un compilateur du langage Solidity. Toutefois, il n’est pas compatibles avec d’autres langages EVM que Solidity.

Pour le second, ce projet ne dispose pas d’un token natif et il se sert de ETH pour les paiements.

Arbitrum était considéré comme le major challenger de Optimism, mais à l. a. suite du retard de ce dernier projet, il semble avoir pris l. a. tête du camp des rollups optimistes. Arbitrum a été lancé sur le mainnet Ethereum le 28 mai.

Comme mentionné plus haut, Arbitrum est très similaire à Optimism, avec pour différence principale l. a. génération de l. a. preuve de fraude. Arbitrum, pour sa section, adopte une approche à plusieurs tous, exécutant de petites parts de l. a. transaction sur l. a. L2 jusqu’à détecter une discordance. Il en résulte une capacité de traitement des transactions plus élevée. Le level faible c’est qu’il faut habituellement une semaine pour générer une preuve de fraude – et même jusqu’à 2 semaines dans certaines scenarios – ce qui est plus lengthy que sur Optimism.

Arbitrum est suitable avec tous les langages EMV : Yul, Vyper, Solidity… Toutefois il utilise un nœud de L2 adapté. Tout comme Optimism, Arbitrum gère les paiements avec ETH.

Rollups ZK

Nous l’avons compris : les rollups optimistes assument que chacun agit de manière honnête. Les rollups ZK, pour leur section, cherchent à s’assurer que c’est bien le cas. Ils déplacent des agrégats de transaction vers l. a. L2 et génèrent une preuve de validité pour chaque agrégat. Ces preuves de validité sont ensuite soumis à l. a. L1 afin de servir de représentants des agrégats correspondants. Il résulte de cette méthode une réduction de taille significative des données, et donc une réduction en temps et en frais de gasoline pour l. a. validation d’un bloc. Certaines astuces peuvent être employées pour optimiser l’opération. Par exemple, les comptes peuvent apparaître comme des index plutôt que comme des adresses, ce qui réduit fortement l. a. taille des transactions.

Un inconvénient des rollups ZK vient de ce que l. a. génération d’une preuve de validité est une tâche complète et lente. Une autre insuffisance est l’incapacité, déjà évoquée, d’exécuter des good contracts bien qu’il existe certaines exceptions, évoquées plus bas.

Dans le même temps, les rollups ZK n’ont pas l. a. nécessité d’une période de contestation, automotive l. a. preuve de validité a déjà vérifiée l. a. légitimité des données de transaction. C’est l. a. raison pour laquelle les rollups ZK autorisent des temps de retrait très rapide. Et donc, quand bien même les rollups ZK ne sont pas appropriés aux packages avancées, ils sont bien adaptés aux exchanges et aux apps impliquant des paiement simples.

Il existe plusieurs projets prometteurs en matière de rollup ZK. Voici quelques uns d’entre eux.

Hermez est un développement majeur qui a beaucoup fait parler de lui. Si l’on en croit l’annonce effectuée le 13 août, Hermez fusionne avec Polygon et le deal est estimé à 250 thousands and thousands de greenbacks. Cette fusion signifie que Polygon (de loin le projet de scalabilité le plus populaire d’Ethereum bien qu’il s’agisse davantage d’une sidechain qu’un projet de L2), est déjà en teach de manifester des capacités de rollup. Nous parlerons plus en détail de Polygon dans un prochain article.

Hermez génère des preuves cryptographiques appelées SNARKs (succinct non interactive argument of information – littéralement : argument de connaissance succinct et non interactif). L’équipe de développement, Iden3, a auparavant œuvré sur des bibliothèques appréciées des programmeurs, Circom & SnarkJS. A en croire Iden 3, Hermez pourrait faire monter Ethereum à 2 000 transactions par seconde.

Pour le traitement de loads et l. a. génération de preuves de validité, le réseau Hermez repose sur des coordinateurs. Ceux-ci sont sélectionnés by means of un processus d’enchères : les nœuds enregistrés sur le réseau placent des offres en vue de devenir le prochain coordinateur. Le gagnant peut alors traiter autant de loads qu’il lui en est imaginable, durant un intervalle qui se prolonge sur 40 blocs Ethereum ou à peu près 10 mins.

Pour le second, les offres sont réglées en HEZ, le token propriétaire de Hermez. Cette scenario va toutefois changer suite au deal avec Polygon : le HEZ va cesser d’exister pour être remplacé par le token Matic de Polygon. Plusieurs apps effectuent d’ores et déjà le transfert des HEZ vers Matic, au taux de 3,5 Matic pour un HEZ.

Récemment, Hermez a lancé une fonction de transaction atomique afin de permettre l’achat de tokens de faible valeur sur le réseau. L’équipe a par ailleurs annoncé qu’elle travaillait sur une zero-knowlege Ethereum Digital System (ZKEVM), afin d’atteindre une pleine compatibilité langage device. Cela signifie que Polygon-Hermez pourra alors gérer des good contracts.

Ensuite, nous avons un autre rollup basé sur SNARK. L’équipe à l’origine de ZKSync, Subject Labs, décrit son projet comme un moteur de mise à l’échelle et de coverage de l. a. vie privée, permettant des transferts à faible teneur en gasoline (d’Ether) et de jetons ERC-20 dans le réseau Ethereum. L. a. devise de ZKSync – « Faites confiance aux mathématiques, pas aux validateurs » – semble certainement bien choisie, automotive il n’existe actuellement qu’un seul validateur qui traite les loads et génère les preuves de validité.

ZKSync prend également en fee les échanges de jetons et le minting de jetons non fongibles (NFT). Au début de l’année, l. a. plateforme a lancé en alpha son ZKEVM, qui permet d’exécuter des good contracts. ZkSync prend en fee l. a. plupart des opcodes d’Ethereum.

Une grande partie de l. a. imaginative and prescient pour ZKSync 2.0 est une resolution de disponibilité des données hors chaîne, appelée ZK Porter. Cette resolution est censée compléter le composant rollup de ZKSync 2.0, ce qui signifie que les contrats et les comptes rollups pourront interagir avec les comptes ZKPorter et vice versa. L. a. disponibilité des données hors chaîne dans ZKPorter sera assurée par des « gardiens », qui mettent en jeu (stake) des jetons ZKSync et signent des blocs pour confirmer l. a. disponibilité des données dans les comptes ZKPorter. Avec leurs mises en jeu, les gardiens sont encouragés à s’assurer qu’il n’y a pas de défaillance dans l. a. disponibilité des données. De plus, Subject Labs affirme que l. a. preuve d’enjeu (PoS) du ZKSync est nettement plus sûre que l. a. PoS des autres answers de mise à l’échelle comme les sidechains, automotive les gardiens ne peuvent pas voler les fonds.

Alors que Hermez travaille à gérer des good contracts, Loopring se concentre sur les DEX (échangés décentralisés) et packages de paiement. Avec Loopring, n’importe qui peut devenir un opérateur de DEX / AMM (computerized marketplace marker), et tirer avantage de sa technologie de rollup ZK pour atteindre un débit élevé avec des frais de gasoline faibles. Loopring affirme que sa technologie peut atteindre 2,025 par seconde, avec un coût de transaction 100 fois inférieur à celui Ethereum. Les opérateurs des exchanges doivent « staker » (immobiliser) une warning importante dans le token natif du protocole, le LRC.

Le nom Loopring (anneau en boucle), vient de l’une des caractéristiques les plus intéressantes du protocole – les anneaux d’ordres. Il s’agit d’un système de buying and selling circulaire qui peut contenir jusqu’à 16 ordres individuels. Alors qu’habituellement, un ordre d’achat doit correspondre à un ordre de vente opposé, et vice-versa, dans un anneau d’ordres, de telles correspondance ne sont pas nécessaires. Il peut en résulter une meilleure liquidité, une meilleure interplay acheteur / vendeur et d’autres bénéfices.

L’un des facets les plus intéressants de StarkEX – un protocole de scalabilité et de paiement développé par StarkWare, est qu’il utilise STARKs (succinct clear arguments of information). A l. a. différence de SNARKs qui nécessite un setup en confiance (ou une cérémonie multi events), pour produire des clés pré-générées utilisées par l. a. suite pour créer et vérifier les preuves, STARKs utilise une méthode qui supprime le besoin d’un tel setup. Cette méthode dont StarkWare est à l’initiative, proceed d’être l. a. drive motrice derrière les applied sciences basées sur STARK. L’innovation clé est le langage de programme Cairo, qui est « Turing complet » (succesful d’effectuer n’importe quel calcul). Développé par l’équipe de StarkWare, Cairo autorise l. a. génération de preuves STARK pour des calculs généraux. Le protocole StarkEx est écrit en Cairo.

Autre différence entre ces deux sorts de rollup ZK, STARKs repose sur des fonctions de hashing, qui amènent certains bénéfices tels que l. a. résistances à une attaque par un ordinateur quantique. SNARKs, pour sa section, repose sur l. a. cryptographie de courbe elliptique.

Le revers est que STARKS a une taille de preuve beaucoup plus importante. Leur vérification est donc plus coûteuse.

Il reste que le protocole StarkEX a déjà été mis en œuvre sur de nombreux projets d’intérêt, ce qui comprend le DEX DeversiFI, mais aussi l. a. plate-forme de minage et de buying and selling Immutable X.

Conclusion

L. a. L2 est amenée à jouer un rôle majeur dans l. a. scalabilité de Ethereum et devrait complémenter avec bonheur Ethereum V2 dans l. a. résolution de ce problème au niveau de l. a. L1.

Comme l’a dit Adreessen Horowitz lors de l’annonce de leur investissement de 25 thousands and thousands de $ dans Optimism :

« Améliorer l. a. scalabilité de Ethereum est une évidence, étant donné l. a. croissance de ce réseau. Cette query est parfois perçue sous l’attitude d’une compétition entre les services and products Ethereum de L2 et les ‘Ethereum killers’ de l. a. L1. Or, s’il est une leçon que nous avons apprise de l’histoire d’Web, c’est l. a. suivante. Lorsque vous donnez à des développeurs une nouvelle plate-forme informatique, ils créent des packages à une telle vitesse que l. a. demande surpasse généralement l’offre. Nous pensons que c’est ce qui va se passer avec Ethereum et par conséquent, l. a. réponse à l. a. scalabilité est de prendre en compte toutes les answers proposées, que ce soit l. a. L1 comme sur l. a. L2 ».

Et pour ce qui est des answers de L2, les rollups figurent parmi les meilleures et, à certains regards, pourraient même dépasser les possible choices existences. Ce n’est pas par hasard que Vitalik Buterin, le créateur d’Ethereum s’est entiché des rollups et qu’il perçoit comme approprié pour les preuves d’enjeu et le sharding (partitionnement des données) – les deux composants principaux du projet Ethereum 2.0.

Si vous souhaitez en découvrir davantage sur cette technologie prometteuse, il peut être bon de lire en premier lieu le report « An Incomplete Information to Rollup » rédigé par Vitalik Buterin. Vous pouvez aussi parcourir ce que George Spasov a écrit, à propos des projets de rollup les plus importants, et pourquoi il estime que le deal Polygon-Hermez est un étape majeure pour notre industrie.


A propos du traducteur

Ecrivain et journaliste spécialisé dans les nouvelles applied sciences, Daniel Ichbiah est l’auteur de plusieurs biographies de personnalités prime tech (Steve Jobs, Invoice Gates…) et aussi de guides tactics tels que Bitcoin & cryptomonnaies pour les Nuls.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here