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<h2 id="header-0">Une vue d&#39;ensemble des roll-ups de deuxième couche</h2><p>Ces dernières années, les solutions de rollup de couche 2 (L2) sont passées au premier plan en raison de l&#39;activité croissante sur le réseau Ethereum. L&#39;activité et l&#39;engagement autour des jetons non fongibles (NFT) et de la finance décentralisée (DeFi) ont provoqué une augmentation de l&#39;activité sur les blockchain de couche 1 (L1). À son tour, la demande de blockspace, représentée par les frais de gas, a augmenté. Et le délai de finalisation des transactions a augmenté en raison de la charge accrue du réseau. Si la fusion d&#39;Ethereum a jeté les bases des futures optimisations des frais de gas, elle n&#39;a pas directement réduit les frais de gas des transactions.</p><p>Sur le réseau Ethereum, entre l&#39;été 2020 et le pic de demande de l&#39;été 2021, les frais de gas en Gwei ont augmenté de jusqu&#39;à 1300%. Le besoin d&#39;accélérer les transactions et de les rendre plus abordables a conduit à la création de deux formes principales de rollup : Optimistic et Zero-Knowledge (ZK).</p><p>Les rollups permettent de s&#39;affranchir des demandes de calcul sur le réseau Ethereum en déplaçant le traitement des transactions hors-chaîne, en les convertissant en un seul bloc de données, puis en les soumettant à nouveau sur Ethereum sous forme de lot afin de réduire les coûts et les délais associés. La grande différence entre les deux est que les roll-up Optimistic utilisent des preuves de fraude, tandis que les ZK-rollups s&#39;appuient sur des preuves zero-knowledge pour vérifier les changements apportés à la chaîne principale.</p><h3 id="zk-rollups-et-optimistic-preuves-de-fraude-vs-preuves-de-validit">ZK-rollups et Optimistic : preuves de fraude vs preuves de validité</h3><p>Les preuves de fraude regroupent les transactions en hors-chaîne et les transfèrent ensuite sur la chaîne L1. Après la soumission d&#39;un paquet sur la L1, une période de challenge s&#39;écoule, pendant laquelle n&#39;importe qui peut contester le résultat du rollup en calculant une <a href="https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/optimistic-rollups/" rel="noopener noreferrer nofollow">preuve de fraude</a>. De la même manière, les preuves zero-knowledge regroupent les transactions off-chain et les soumettent sous forme d&#39;une seule transaction. Là où ils diffèrent, c&#39;est qu&#39;au lieu de supposer que les transactions sont initialement correctes, ils utilisent une <a href="https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/zk-rollups/#:~:text&#61;Validity%20proofs%20ensure%20correctness%20of,increase%20fees%20for%20rollup%20users." rel="noopener noreferrer nofollow">preuve de validité</a> pour prouver instantanément si les transactions sont valides. Une fois que les transactions ont été confirmées comme étant valides, elles sont alors soumises à la L1. C&#39;est de là que vient leur nom respectif - les preuves de fraude consistent à vérifier rétrospectivement les transactions pour voir s&#39;il n&#39;y a pas de transactions frauduleuses, tandis que les preuves de validité sont effectuées avant que les transactions ne soient soumises à la L1.</p><p>Si les deux peuvent faire des projets importants, ils comportent chacun des avantages et inconvénients qui leurs sont propres. L&#39;avantage des Optimistic roll-ups est que les preuves de fraude ne sont nécessaire qu&#39;en cas de problème. Cela signifie qu&#39;ils nécessitent moins de ressources informatiques et qu&#39;ils sont capables d&#39;évoluer. Le problème réside dans la période de challenge. Une période de challenge plus longue augmente la probabilité que les transactions frauduleuses soient identifiées, mais cela signifie également que les utilisateurs doivent attendre plus longtemps pour retirer leurs fonds. Pour les principales solutions d&#39;Optimistic rollup, comme Arbitrum et Optimism, cette période d&#39;attente peut durer jusqu&#39;à une semaine. Alternativement, les ZK-rollups ont l&#39;avantage de toujours refléter un état L2 correct. Leur inconvénient est que les preuves sont requises pour toutes les transitions d&#39;état, et non seulement lorsqu&#39;elles sont contestées, ce qui limite l&#39;évolutivité. Cette situation est davantage plombée par la nature complexe et le stade précoce de la technologie.</p><p>Malgré leurs défis respectifs, les ZK-rollups sont annoncés comme l&#39;avenir des rollups. Cela s&#39;explique principalement par la génération automatique de preuves de validité, qui accroît la sécurité du protocole, par la réduction significative du délai de retrait en raison de l&#39;absence de période de challenge, et par le fait que les ZK-rollups offrent une meilleure compression des données. Pour ces raisons, nous allons nous concentrer sur l&#39;état actuel de l&#39;espace ZK-rollup, sur les dernières innovations et sur ce qui nous attend à l&#39;avenir.</p><p><img src="https://academy-public.coinmarketcap.com/srd-optimized-uploads/99d2107854a14016924adc1627cee7ac.png" /></p><p><em>Source : Galaxy Digital</em></p><h2 id="header-1">L&#39;espace ZK-Rollup</h2><p>Comme nous l&#39;avons évoqué, les ZK-rollups sont au centre de l&#39;attention avec des acteurs tels que zkSync, Starknet, Polygon zkEVM et Scroll, qui ont tous levé d&#39;importants capitaux pour développer leurs solutions, bien que seul StarkNet ait été lancé sur le réseau principal (780 millions de dollars au total). Chacun de ces projets suit son propre angle, se différenciant principalement par leur stratégie de disponibilité des données de rollups et leur algorithme de preuve. La stratégie de disponibilité des données détermine l&#39;endroit où sont stockées les state data d&#39;un roll-up. Le stockage on-chain a augmenté la sécurité, mais il utilise de l&#39;espace de bloc sur le réseau Ethereum, ce qui réduit le débit des transactions.</p><p>L&#39;algorithme de preuve sert à générer une preuve de validité, qui peut être STARK ou SNARK. Ces deux algorithmes aident les développeurs à délocaliser le calcul et le stockage hors de la chaîne, ce qui favorise la scalabilité. Ils sont également capables de vérifier si un utilisateur dispose de suffisamment de fonds et de la bonne clé privée sans avoir à accéder aux informations elles-mêmes, améliorant ainsi la sécurité. Pour en savoir plus sur les différences techniques, <a href="https://consensys.net/blog/blockchain-explained/zero-knowledge-proofs-starks-vs-snarks/" rel="noopener noreferrer nofollow">cliquez ici</a>. Les STARK ont l&#39;avantage d&#39;offrir plus de possibilités de scalabilité, de sécurité et de transparence que les SNARK. Mais l&#39;inconvénient des STARKS est qu&#39;ils ont une taille de preuve supérieure, ce qui prend plus de temps à vérifier, et que les SNARKs n&#39;utilisent comparativement que 24% du gas. Ainsi, pour les SNARKS et les STARKS, nous avons un compromis entre la vitesse et le coût par rapport à l&#39;efficacité, la scalabilité, la sécurité et la transparence. Alors que de nombreuses méthodes différentes sont explorées, il n&#39;y a pas encore de réponse définitive quant à la meilleure façon de mettre en place un ZK-rollup. Chaque configuration apporte ses avantages et de nombreux développeurs sont encore en train d&#39;explorer le choix ou la combinaison optimale pour leurs conceptions de rollup.</p><h2 id="header-2">Les obstacles à surmonter</h2><p>Comme nous l&#39;avons évoqué, les ZK-rollups sont encore en cours de développement et divers défis doivent être relevés avant que les utilisateurs de la blockchain puissent en tirer tous les avantages. L&#39;un des défis est la compatibilité des langages ; la traduction de langages de programmation favorables à l&#39;EVM, tels que Solidity, en un langage personnalisé spécialement optimisé pour ZKP peut contribuer à améliorer leur efficacité, mais elle entraîne des problèmes d&#39;adoption pour les développeurs. StarkNet cherche par exemple à résoudre ce problème avec Warp, un compilateur de langage Solidity vers Cairo (le langage du ZKP de StarkNet) qui cherche à convertir automatiquement Solidity en Cairo. En utilisant Warp, les développeurs n&#39;ont plus besoin de réécrire leur code dans Cairo, ce qui rend le processus beaucoup plus fluide.</p><p>Parmi les autres défis à relever, citons la nature secrète des projets, dont beaucoup vont à l&#39;encontre de l&#39;esprit d&#39;ouverture de la crypto, en raison de préoccupations liées à l&#39;avantage du premier arrivé et à l&#39;acquisition d&#39;une base d&#39;utilisateurs stable. La plupart des ZK-rollups ont été lancés cette année. Il reste donc pas ma de travail à faire dans ce domaine.</p><p>Enfin, si les rollups (à la fois Optimistic et zero-knowledge) présentent l&#39;avantage d&#39;améliorer la rapidité et le coût, c&#39;est généralement au détriment de la décentralisation. Cela s&#39;explique par le besoin inhérent de séquenceurs, les acteurs qui regroupent les transactions et s&#39;occupent des preuves dans le L1. Tous les rollups nécessitent actuellement un séquenceur centralisé et utilisent des contrats intelligents évolutifs gérés par une seule entité. Cette sphère étant encore très jeune, un point central est généralement nécessaire pour corriger rapidement les bogues du code. De plus, les projets ne sont pas open-source, obstacle supplémentaire pour les membres de la communauté qui souhaitent agir en tant que séquenceurs. De nombreux projets ont indiqué qu&#39;ils prévoyaient de décentraliser leurs fonctions de séquençage à l&#39;avenir, mais cela nécessitera sans aucun doute des ressources et du temps supplémentaires.</p><h2 id="header-3">Plans de décentralisation</h2><p>Le lancement d&#39;un jeton et rendre le code open-source seront les prochaines étapes pour de nombreux projets visant la décentralisation. La tokénisation de ces services pour générer de l&#39;activité et décentraliser le produit est un autre domaine où nous nous attendons à voir apparaître un éventail de solutions différentes, à mesure que les projets cherchent à créer la L2 la plus évolutive, décentralisée et active du marché. StarkWare et zkSync prévoient tous deux de lancer un jeton et Polygon pourrait potentiellement utiliser MATIC pour soutenir l&#39;initiative zkEVM de Polygon. L&#39;ingénierie des jetons sur les ZK-rollups est un espace encore plus jeune que la technologie des rollups Optmistic. Trouver un modèle efficace et durable peut permettre de se différencier et de stimuler l&#39;adoption.</p><h2 id="header-4">L&#39;avenir</h2><p>Les zkEVM n&#39;en sont encore qu&#39;à leurs débuts et la course est lancée pour le lancement sur le mainnet. StarkNet a l&#39;avantage d&#39;être le premier arrivé, mais doit encore répondre aux défis de la prise en charge des fonctionnalités de Solidity en raison de l&#39;utilisation de Cairo, ce qui laisse la place aux concurrents pour apporter des améliorations. Les projets qui parviennent à constituer une base d&#39;utilisateurs importante attireront les développeurs de DApps, ce qui amènera davantage de DApps sur leur plateforme et augmentera le nombre de fonctionnalités. zkEVM de ConsenSys est en train de passer à son testnet. C&#39;est pour cela qu&#39;ils se concentrent sur les développeurs de DApps, en s&#39;appuyant sur des outils comme MetaMask, Infura et Truffle pour déployer et gérer des applications comme s&#39;ils utilisaient directement Ethereum.</p><p>Et si nous avons évoqué les acteurs actuels du marché zkEVM, d&#39;autres solutions de rollup prédominantes comme Polygon, Optimism et Arbitrum prennent toujours une part de marché importante. À mesure que les solutions zkEVM arrivent à maturité, nous pourrions voir ces projets tenter de passer à des preuves de validité ou à des solutions hybrides, en tirant parti de leurs bases d&#39;utilisateurs existantes pour attirer le développement de DApps et maintenir leur domination du marché. En fin de compte, les nombreuses solutions de rollup (et la concurrence accrue entre elles) continueront à améliorer l&#39;expérience utilisateur du web3 et à introduire des plateformes pour les applications afin d&#39;embarquer la prochaine génération d&#39;utilisateurs.</p><p>Compte tenu de ces menaces, nous ne sommes pas surpris par l&#39;opacité des projets dans cet espace, mais nous pensons que le véritable vainqueur sera capable de tirer parti de l&#39;efficacité des ZK-rollups et de l&#39;associer à une expérience transparente pour les développeurs et les utilisateurs afin de prendre le dessus.</p>

Le Playbook Crypto CMC 2023 : Le présent et l'avenir des roll-ups de deuxième couche par ConsenSys

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