Le parcours d'évolutivité d'Ethereum a été façonné par la nécessité de résoudre le "trilemme de la blockchain," qui postule que la sécurité, la décentralisation et l'évolutivité ne peuvent pas être atteintes simultanément au sein d'un réseau de couche 1 (L1).
Que savoir sur les rollups Ethereum ?
Historiquement, Ethereum a priorisé la sécurité et la décentralisation, laissant l'évolutivité comme un défi. Avec la montée des frais de transaction et le ralentissement des temps de traitement à mesure que la demande des utilisateurs croît, les solutions Layer 2 (L2), particulièrement les rollups, ont émergé comme des outils critiques pour surmonter ces limitations.
Les rollups évoluent Ethereum en déplaçant le calcul hors de la chaîne principale, en regroupant les transactions en lots compressés, et en les soumettant à L1 pour vérification. Cette approche permet des transactions plus rapides et moins coûteuses tout en préservant la sécurité et la décentralisation d'Ethereum.
Depuis 2020, les rollups sont devenus centraux dans la feuille de route d'Ethereum, rendant viables des cas d'utilisation comme le gaming en chaîne et la finance décentralisée (DeFi) à haute vitesse. Parmi les types de rollups, les zk-rollups ont gagné en dominance grâce à leur efficacité et sécurité, en exploitant les preuves à connaissance zéro pour la validation. Des projets comme zkSync Era et Linea sont leaders en adoption, offrant des frais bas et un débit élevé.
Malgré leur succès, les rollups font face à des défis tels que la fragmentation de l'état et de la liquidité à travers différents réseaux de rollups, limitant l'expérience utilisateur et l'adoption des développeurs. De plus, de nombreux rollups dépendent encore de composants centralisés comme les séquenceurs pour l'ordonnancement des transactions, ce qui introduit des risques de censure.
La feuille de route d'Ethereum vise à faire évoluer les rollups vers une décentralisation complète en supprimant ces "roues d'entraînement" - des garanties centralisées - et en permettant des systèmes sans confiance pour le séquençage des transactions et la génération de preuves.
Pour les utilisateurs d'Ethereum, les rollups sont essentiels pour réduire les coûts et améliorer la vitesse des transactions. Cependant, ils doivent être conscients des compromis entre différentes architectures de rollups - tels que zk-rollups contre rollups optimistes - et de l'évolution continue vers la décentralisation. À mesure que les rollups mûrissent, ils joueront un rôle de plus en plus critique dans la formation de l'évolutivité et de l'expérience utilisateur d'Ethereum.
Principales caractéristiques des rollups basés :
-
Séquencement Décentralisé : Au lieu d'utiliser un séquenceur désigné ou une entité centralisée, l'ordonnancement des transactions est géré par les validateurs d'Ethereum. Cette approche réduit significativement les risques de censure et de manipulation des transactions, assurant un traitement équitable et transparent.
-
Intégration Transparente avec L1 : L'infrastructure L1 d'Ethereum gère le consensus, la publication des données et le règlement, tandis que l'exécution se déroule sur le réseau de rollup. Ce design hérite des propriétés de sécurité et de décentralisation d'Ethereum sans ajouter de nouvelles couches de présupposés de confiance.
-
Architecture Simplifiée : En supprimant le besoin de séquenceurs centralisés, les rollups basés créent un modèle de traitement des transactions plus mince et plus aligné sur Ethereum. Cette simplification réduit également la dépendance aux structures de gouvernance externes, les rendant plus robustes à long terme.
Avantages des Rollups Basés :
-
Meilleure sécurité et décentralisation en exploitant les validateurs d'Ethereum.
-
Réduction de la dépendance aux gouvernances et infrastructures externes.
-
Un système rationalisé qui reste fidèle à l'éthos original d'Ethereum.
Défis et Considérations :
-
Limitations de Débit : Étant donné que les temps de bloc de L1 d'Ethereum sont plus longs (environ 12 secondes), la finalité des transactions peut être plus lente par rapport aux rollups avec séquenceurs dédiés.
-
Innovations de Pré-Confirmation : Pour atténuer les problèmes de latence, les développeurs explorent des techniques de pré-confirmation qui permettent aux transactions d'être provisoirement confirmées avant leur inclusion complète dans les blocs L1.
Principales caractéristiques des rollups natifs :
-
Validation Directe par Ethereum : Les rollups natifs éliminent le besoin de systèmes de preuve supplémentaires en exploitant les règles de validation des transactions intégrées à Ethereum. Cela garantit que les transitions d'état sont vérifiées au sein même d'Ethereum, supprimant la complexité des implémentations de rollup.
-
Mises à Jour Automatiques : Étant donné que les rollups natifs opèrent au sein de l'infrastructure centrale d'Ethereum, ils héritent automatiquement des mises à jour du protocole. Cela évite les goulots d'étranglement de gouvernance qui affectent souvent les rollups traditionnels nécessitant des approbations manuelles du conseil de sécurité.
-
Modèle de Sécurité Simplifié : En publiant directement les données des transactions à Ethereum et en utilisant ses mécanismes de validation, les rollups natifs réduisent le besoin de modèles de sécurité indépendants, rendant le système plus unifié et plus facile à maintenir.
Avantages des Rollups Natifs :
-
Plus de Confiance : Les transactions sont vérifiées directement par Ethereum, assurant une correspondance avec ses garanties de sécurité.
-
Moindre Surcharge de Maintenance : Les équipes de rollup bénéficient des mécanismes de sécurité et de consensus d'Ethereum, réduisant la complexité opérationnelle.
-
Meilleure Interopérabilité de l'Écosystème : Étant donné que la validation se passe au niveau du protocole Ethereum, les rollups natifs permettent des interactions plus fluides entre différentes solutions L2.
Défis et Considérations :
-
Modifications du Protocole Nécessaires : L'implémentation de la précompilation EXECUTE nécessite des changements dans le protocole d'Ethereum, nécessitant une coordination via des hard forks et des mises à jour à l'échelle de l'écosystème.
-
Risques de Centralisation Basés sur le MEV : La valeur extractible par les mineurs (MEV) pourrait introduire une concurrence pour l'ordonnancement des transactions, potentiellement centralisant certains aspects du processus d'exécution des rollups. Des mécanismes pour atténuer ces risques sont explorés.
Choisir entre les rollups basés et natifs
L'écosystème Layer 2 d'Ethereum continue d'évoluer, et les rollups basés comme natifs offrent des approches innovantes pour l'évolutivité tout en maintenant la sécurité et la décentralisation. Chaque modèle présente des avantages et compromis distincts, rendant le choix entre eux dépendant des priorités des développeurs, utilisateurs et de la communauté Ethereum au sens large.
Les rollups basés s'intègrent au modèle de séquencement existant basé sur des validateurs d'Ethereum, renforçant la décentralisation en s'appuyant sur les validateurs de la couche 1 pour ordonner les transactions. Cela réduit la dépendance aux séquenceurs centralisés mais peut introduire une latence en raison des temps de bloc d'Ethereum. En revanche, les rollups natifs sont plus profondément intégrés dans le protocole de base d'Ethereum, éliminant le besoin de mécanismes de séquençage séparés et de systèmes de preuve. Bien que cette intégration simplifie la validation des transactions, elle nécessite des mises à niveau importantes du protocole, potentiellement via des hard forks.
La sécurité reste un point fort pour les deux approches, car elles héritent du modèle de sécurité robuste de la couche 1 d'Ethereum. Cependant, les rollups natifs vont plus loin en utilisant les mécanismes de validation intégrés à Ethereum, supprimant le besoin de preuves de fraude ou de preuves à connaissance zéro. La gouvernance est une autre différence clé - les rollups basés s'alignent avec le modèle économique d'Ethereum mais nécessitent encore une gouvernance indépendante, tandis que les rollups natifs adoptent automatiquement les mises à jour d'Ethereum, réduisant la charge de gouvernance.
En fin de compte, l'adoption de rollups basés ou natifs dépendra de la vision à long terme d'Ethereum pour l'évolutivité. Tandis que les rollups basés offrent une voie immédiate avec des changements de protocole minimes, les rollups natifs offrent une solution plus intégrée et à long terme pour l'efficacité et l'évolutivité. À mesure que la technologie des rollups mûrit, le paysage Layer 2 d'Ethereum continuera de s'améliorer, apportant des transactions plus rapides, moins chères et plus sécurisées aux utilisateurs du monde entier.