La route de l'extension d'Ethereum : exploration des solutions L2

Ethereum, en tant que l'une des principales plateformes dans le domaine de la blockchain, supporte un grand nombre d'applications décentralisées, allant de la DeFi aux NFT, et l'écosystème prospère. Cependant, avec la prospérité des transactions en chaîne, cela a également entraîné certains défis inhérents, tels que l'augmentation des frais de transaction due à la congestion du réseau, l'allongement des temps de traitement et l'augmentation des taux d'échec, ces problèmes affectent gravement la motivation des utilisateurs à participer.

Pour faire face à ces défis et maintenir les caractéristiques distribuées de la chaîne principale, la communauté a proposé un schéma d'extension L2. Le concept central de L2 est de transférer le calcul et les transactions de la chaîne principale (L1) vers un réseau de deuxième couche, en ne soumettant que le résultat final à la chaîne principale. Cette méthode non seulement améliore l'efficacité des transactions et réduit les frais, mais elle permet également de tirer parti de la sécurité de la chaîne principale.

Actuellement, les solutions L2 les plus connues incluent les Rollups et les chaînes latérales. Les Rollups peuvent être subdivisés en Optimistic Rollups (OP-Rollups) et Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Optimistic Rollups

Les OP-Rollups effectuent le calcul des transactions et la mise à jour des états sur le réseau L2, puis publient en masse les données brutes compressées sur la chaîne principale. Cette méthode suppose que toutes les transactions sont valides, à moins que quelqu'un ne les conteste. Cette approche "optimiste" améliore considérablement la vitesse et l'efficacité de la confirmation des transactions.

Après la soumission de la transaction, les validateurs ont sept jours pour soumettre une preuve de fraude. Si un problème est détecté, le contrat intelligent vérifiera la transaction désignée. Une fois qu'un problème est confirmé, le lot concerné et les lots suivants seront annulés, le nœud malveillant sera puni, et le validateur recevra une récompense. Si aucune preuve de fraude n'est reçue dans les sept jours, la transaction sera considérée comme légitime.

"Le mécanisme de "preuve de fraude" exerce en soi un puissant effet dissuasif, et en réalité, très peu de nœuds soumettent des preuves de fraude. Cela est dû aux tests approfondis du projet, à un mécanisme de sanctions sévères, et aux pertes économiques et de réputation engendrées par les actes malveillants qui dépassent de loin les gains potentiels.

Les principaux inconvénients des OP-Rollups résident dans le fait que la période de contestation de sept jours peut affecter la circulation des fonds et qu'il existe un certain risque de centralisation.

Rollups à connaissance nulle

Contrairement aux OP-Rollups, les ZK-Rollups doivent joindre une preuve de validité lors de la soumission des données. Cette méthode traite également les transactions hors chaîne, mais nécessite de calculer une preuve de validité avant la soumission.

La technologie ZK existait avant l'apparition de la blockchain, mais son application était limitée par la complexité du monde réel. L'avantage de la blockchain réside dans sa capacité à restreindre la complexité au sein des contrats intelligents, ne nécessitant que la vérification des données et des calculs sur la chaîne, sans avoir besoin de dépendre d'organisations ou de personnes centralisées.

La complexité des ZK-Rollups réside dans la nécessité de compiler des schémas logiques complexes en fonction des données de transaction et de la logique d'exécution, puis de générer des résultats vérifiables rapidement par le biais de calculs cryptographiques. Cela nécessite généralement des compilateurs et des vérificateurs spécialisés pour être réalisé.

Considérations de coûts de Layer 2

Les coûts des OP-Rollups proviennent principalement de deux aspects : les frais de transaction pour soumettre des données compressées à L1, ainsi que les coûts d'exploitation des nœuds L2. La bonne nouvelle est que le plan EIP-4844 d'Ethereum a considérablement réduit les frais d'interaction entre L2 et le réseau principal. Cependant, le maintien des nœuds nécessite de bloquer une grande quantité de fonds, ce qui peut amener les investisseurs à manquer d'autres opportunités.

Le principal coût des ZK-Rollups provient des ressources de calcul, la génération de preuves à connaissance zéro nécessitant une grande puissance de calcul et du matériel spécialisé. De plus, il doit également supporter les frais de transaction pour soumettre des données sur la chaîne. La demande de matériel spécialisé peut entraîner une plus grande centralisation du réseau.

Conclusion

Que ce soit les OP-Rollups ou les ZK-Rollups, ils représentent des solutions importantes pour le défi de l'évolutivité de l'écosystème Ethereum. Avec la mise en œuvre de mises à niveau telles que l'EIP-4844 d'Ethereum, le coût de publication des données pour les L2 a considérablement diminué, ce qui libérera davantage le potentiel des deux solutions et favorisera le développement et l'innovation continus de l'écosystème Ethereum.