Deux solutions intéressantes ont émergé à l'avant-garde des technologies de mise à l'échelle de la couche 2 alors que le réseau Ethereum lutte contre la scalabilité : les Optimistic Rollups et les Zero-Knowledge (ZK) Rollups. En traitant les transactions hors chaîne, ces développements cherchent à réduire les frais et à augmenter le débit, facilitant ainsi la congestion sur le réseau principal Ethereum. Leur impact dans l'espace de la couche 2 est notable puisqu'ils offrent plusieurs solutions au même problème et suscitent des discussions parmi les investisseurs et les développeurs également.

La capacité du réseau Ethereum a été soumise à une pression encore jamais vue avec l'émergence de la finance décentralisée (DeFi) et des tokens non fongibles (NFTs). Les données d'Etherscan montrent que les prix moyens du gaz ont bondi en périodes de forte demande, atteignant parfois des niveaux que les utilisateurs réguliers considéreraient inacceptables. Cela souligne combien les solutions de mise à l'échelle intelligentes sont urgemment nécessaires.

« Les rollups sont actuellement positionnés comme la seule solution de mise à l'échelle sans confiance pour Ethereum à court terme, et peut-être même à long terme », a souligné le cofondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, dans un article de blog sur les solutions de la couche 2.

L'avènement des rollups a été poussé par cette approbation et ils sont maintenant fondamentaux dans la feuille de route d'Ethereum.

Les Optimistic Rollups et les ZK-Rollups envoient plusieurs transactions ensemble dans un lot sur le réseau principal Ethereum. Cependant, ils obtiennent la sécurité et la validation de manière plutôt différente. Les parties prenantes qui construisent ou investissent dans l'écosystème Ethereum doivent d'abord comprendre ces différences.

Cet article examine les mécanismes des rollups, les caractéristiques particulières des Optimistic Rollups et des ZK-Rollups, compare leurs avantages et inconvénients, et explore leurs applications présentes et futures. Les lecteurs devraient donc avoir une compréhension approfondie de ces technologies et de leur impact final sur l'avenir d'Ethereum.

Que sont les Rollups?

Fondamentalement, les rollups sont des solutions de mise à l'échelle de la couche 2 conçues pour traiter les transactions hors chaîne puis fournir une version compressée des données au réseau principal, augmentant ainsi le débit des systèmes de blockchain comme Ethereum. Réduire la charge de calcul et de stockage sur la blockchain principale est l'objectif principal; ainsi, la scalabilité est augmentée sans compromettre la sécurité.

Les rollups combinent plusieurs transactions en un lot, agrégeant donc (ou « enroulant ») de nombreuses valeurs. Ensuite, ce lot est exécuté hors chaîne et l'état résultant est téléchargé à nouveau sur le réseau principal. Les rollups peuvent donc, en théorie, atteindre des ordres de grandeur de débit transactionnel supérieurs à ce qui est réalisable uniquement sur le réseau principal d'Ethereum.

Suite à la proposition d'amélioration d'Ethereum (EIP) 4844, également connue sous le nom de Proto-Danksharding, l'idée a attiré beaucoup d'intérêt car elle vise à réduire les coûts de données et donc à rendre les roll-ups plus efficaces. Cette proposition, parmi d'autres, a solidifié les rollups en tant que composante clé de la stratégie de mise à l’échelle d'Ethereum.

Les rollups exploitent la sécurité du réseau Ethereum. Publier les données de transaction ou les preuves sur le réseau principal garantit que les utilisateurs peuvent compter sur les garanties de sécurité inhérentes à Ethereum même si la solution de la couche 2 est piratée. C’est une caractéristique cruciale qui distingue les rollups des sidechains ou d’autres solutions de la couche 2 avec peut-être moins de mécanismes de sécurité.

Une analyse de ConsenSys indique que les rollups pourraient augmenter le débit des transactions d'Ethereum de 15 transactions par seconde (TPS) à plusieurs milliers de TPS. Pour des utilisations incluant des échanges décentralisés (DEXs), des plateformes de jeu, et des systèmes de trading à haute fréquence — c’est-à-dire pour des applications nécessitant une grande scalabilité — cela en fait une solution intéressante.

Les rollups sont aussi parfaitement compatibles avec les fonctionnalités de contrat intelligent d'Ethereum. Les contrats interagissant avec les solutions de la couche 2 permettent aux développeurs de créer des fonctionnalités sophistiquées sans alourdir le réseau principal. L'adoption des rollups dans plusieurs applications dépend de cette compatibilité.

Cependant, les rollups n’apportent pas de difficultés. Ils pourraient impliquer des complications avec la disponibilité des données et l’interopérabilité avec les outils Ethereum actuels et nécessiter que les utilisateurs et les développeurs adoptent de nouvelles technologies. Garantir la décentralisation et éviter les points de défaillance centrale dans les systèmes de roll-up est une autre question continue.

Que sont les Optimistic Rollups?

Les Optimistic Rollups sont un type de rollup qui suppose que les transactions sont valides par défaut, d'où le terme « optimiste ». Ils effectuent uniquement des calculs — plus précisément, des vérifications — si une preuve de fraude est soumise dans une période de contestation désignée. Comme les transactions n'ont pas besoin d'être vérifiées individuellement à moins qu'une fraude ne soit suspectée, cette hypothèse optimiste permet une scalabilité plus élevée.

Le processus fondamental repose sur une période de contestation où quiconque peut contester la validité d'une transaction en fournissant une preuve de fraude. Si une transaction frauduleuse est découverte, le système retourne la transaction et l'acteur malveillant pourrait payer des amendes. Ce système maintient la sécurité en se basant sur des idées de théorie des jeux et encourage l'intégrité.

Conçus pour être compatibles avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), les rollups optimistes peuvent exécuter des contrats intelligents Ethereum avec peu de modifications nécessaires. Pour les développeurs souhaitant introduire des applications actuelles sur les solutions de la couche 2 sans réécritures majeures, cette compatibilité simplifie la transition. Certainly! Here is the translated content following your instructions:

      retrait car les preuves de validité garantissent que l'état est correct.

Compatibilité EVM

Les Optimistic Rollups sont généralement plus compatibles avec l'EVM, permettant aux développeurs de déployer des contrats intelligents Ethereum existants avec des modifications minimales. Les ZK-Rollups ont historiquement rencontré des difficultés de compatibilité EVM en raison de l'intensité computationnelle de la génération de preuves pour des opérations complexes. Cependant, des avancées comme zkEVM visent à combler cet écart.

Performance et évolutivité

Les ZK-Rollups peuvent offrir un débit plus élevé et des frais réduits, notamment pour les transactions simples, car les preuves de validité compressent les données de transaction plus efficacement. Les Optimistic Rollups peuvent avoir un surcoût plus élevé en raison de la nécessité de preuves de fraude.

Complexité et effort de développement

La mise en œuvre des ZK-Rollups est plus complexe en raison de l'avancée de la cryptographie impliquée. Cela peut ralentir le développement et augmenter le potentiel de bogues. Les Optimistic Rollups sont relativement plus simples à mettre en œuvre, ce qui a conduit à un déploiement plus rapide des applications.

Adoption de l'écosystème

Les deux types de rollups ont vu une adoption significative. Les Optimistic Rollups ont actuellement plus d'applications DeFi grâce à leur compatibilité avec l'EVM. Les ZK-Rollups rattrapent leur retard à mesure que les solutions de compatibilité EVM mûrissent. Selon Dune Analytics, la valeur totale verrouillée (TVL) dans les deux solutions est en augmentation, reflétant une confiance et une adoption croissantes.

Considérations réglementaires

La nature cryptographique des ZK-Rollups peut offrir de meilleures fonctionnalités de confidentialité, ce qui pourrait être une arme à double tranchant en termes de conformité réglementaire. Les Optimistic Rollups sont plus transparents, ce qui pourrait mieux correspondre aux attentes réglementaires.

Cas d'utilisation des Optimistic Rollups et des ZK-Rollups

La compatibilité EVM des Optimistic Rollups les rend idéaux pour une utilisation dans des applications de contrats intelligents compliquées. Cela les rend idéaux pour les plateformes DeFi, les places de marché NFT et autres applications nécessitant une logique complexe. Par exemple, Synthetix, un système de liquidité de produits dérivés, s'est associé à Optimism pour réduire les frais et augmenter l'évolutivité. Les utilisateurs de cette intégration ont pu échanger des actifs synthétiques plus rapidement et avec moins de friction.

Lorsqu'une vitesse de transaction et une sécurité de première importance sont cruciaux, les ZK-Rollups excellent. La finalité instantanée et le grand débit des ZK-Rollups aideront les applications de paiement, les échanges distribués pour le trading au comptant, et les plateformes de jeux. En utilisant les ZK-Rollups, Loopring, un protocole de Layer 2, a créé un échange distribué offrant un trading rapide et bon marché. Les données de Loopring indiquent que les utilisateurs peuvent échanger avec des frais aussi bas que 0,1% des coûts du mainnet, le rendant ainsi assez accessible.

En outre, les ZK-rollups deviennent de plus en plus populaires dans les applications soucieuses de la confidentialité et la validation d'identité. Pour la conformité et la confidentialité des utilisateurs, les preuves à connaissance nulle permettent aux utilisateurs de prouver des caractéristiques sans divulguer d'informations privées, une capacité très appréciée.

Des projets tels que zkSync visent à permettre les contrats intelligents sur les ZK-Rollups, ouvrant ainsi des cas d'utilisation jusqu'alors limitées basées sur les Optimistic Rollups. À mesure que ces technologies se développent, leurs lignes de capacité peuvent s'estomper et offrir plus de liberté aux développeurs.

Réflexions finales

La concurrence entre les Optimistic Rollups et les ZK-Rollups représente une avancée saine dans la quête d'évolutivité d'Ethereum. Les deux technologies ont des avantages spéciaux et sont essentielles pour que le réseau puisse répondre à la demande croissante.

Avec leur ajustement EVM et leur mise en œuvre plus facile, les roll-ups optimistes sont devenus assez populaires sur la scène DeFi. Les garanties de sécurité plus fortes et la finalité instantanée fournies par les ZK-Rollups repoussent les limites de l'invention cryptographique.

Les deux choix coexisteront probablement à mesure que l'écosystème Ethereum se développera, répondant à divers besoins et objectifs. Étant donné que leur développement affectera grandement la direction des applications distribuées, les développeurs, investisseurs et consommateurs devraient rester informés sur ces technologies.

"À court terme, les rollups sont la seule solution de mise à l'échelle sans confiance, et à long terme, ils sont une partie importante de l'écosystème Ethereum", comme l'a dit Vitalik Buterin, résumant bien la situation.

Les développements dans les Optimistic et ZK-Rollups mettent en lumière cette vision : un réseau Ethereum plus évolutif et efficace est promis.