Layer2 : Évolution et concurrence des solutions d'extension Rollup

Layer2 est l'une des solutions clés pour résoudre le problème de scalabilité d'Ethereum, en construisant une couche de réseau supplémentaire au-dessus de la chaîne principale, permettant une capacité de traitement des transactions plus élevée tout en maintenant la sécurité et les caractéristiques de décentralisation de la chaîne principale.

Rollup, en tant que principale solution d'extension Layer 2 actuellement, présente trois caractéristiques principales :

1. Une plateforme et un système de comptes relativement indépendants de Layer1, permettant des interactions inter-couches grâce à des contrats intelligents.

2. Enregistrer toutes les informations de transaction sur la chaîne principale pour garantir la disponibilité des données.

3. Effectuer des transactions et des modifications d'état sur Layer2, publier le résumé de l'état sur Layer1 pour validation et verrouillage.

Les Rollups peuvent être subdivisés en deux catégories : les Optimistic Rollups et les ZK Rollups.

L'évolution des Rollups

Les premières solutions Layer2 incluent les sidechains et Plasma. Les sidechains sont des blockchains indépendantes qui permettent d'interagir avec la blockchain principale via des transactions inter-chaînes. Plasma est une solution d'évolution des sidechains proposée par Joseph Poon et Vitalik Buterin en 2017, qui construit une structure en réseau arborescent pour répartir les tâches de calcul.

Cependant, Plasma souffre de problèmes tels que les attaques sur la disponibilité des données, les délais de sortie et les coûts de surveillance, ce qui limite son développement. En 2019, John Adler a proposé le schéma Optimistic Rollup qui résout certaines des lacunes de Plasma.

À cette époque, Vitalik Buterin a introduit la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance pour valider les changements d'état, posant ainsi les bases des ZK Rollups. La proposition de l'algorithme Plonk en 2019 a encore favorisé le développement des ZK Rollups.

Comparaison des projets Rollup principaux

Actuellement, les Optimistic Rollups dominent en termes de TVL, mais les ZK Rollups sont en train de rattraper rapidement.

Rollups optimistes

Les projets représentés comprennent Arbitrum et Optimism.

Arbitrum a lancé son réseau principal en septembre 2021, actuellement avec le TVL le plus élevé. Son écosystème comprend trois réseaux : Arbitrum One, Arbitrum Nova et Arbitrum Orbit, chacun destiné à différents cas d'utilisation.

Optimism a lancé son réseau principal en août 2021, réalisant l'équivalence EVM. Son kit d'outils OP Stack permet aux développeurs de personnaliser des réseaux Layer 2, donnant naissance au concept de super chaîne.

ZK Rollups

Les projets représentés incluent zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM et Scroll.

zkSync est le premier projet zkEVM lancé sur le mainnet, utilisant un mécanisme de transfert "optimiste" pour améliorer l'efficacité.

StarkNet utilise la technologie zkSTARK et la technologie de sharding pour améliorer la confidentialité et le débit.

Polygon zkEVM réalise la compatibilité EVM au niveau du bytecode.

Scroll prend en charge la migration directe des applications Ethereum existantes.

Tendances de développement

À court terme, les Optimistic Rollups pourraient dominer dans les scénarios de calcul EVM généraux, tandis que les ZK Rollups ont un avantage dans des cas d'utilisation spécifiques.

À long terme, avec les avancées de la technologie ZK-SNARK, les ZK Rollups devraient devenir la solution ultime pour l'extension d'Ethereum. La technologie Rollup dans son ensemble améliorera de manière significative les performances de la blockchain, tout en garantissant la décentralisation et la sécurité, posant ainsi les bases pour une utilisation plus large.