La blockchain d' Ethereum , bien que révolutionnaire, a rencontré d'importants défis de mise à l'échelle en raison de sa popularité croissante. Cependant, des solutions innovantes telles que ZK-Rollups permettent désormais à Ethereum de gérer plus de transactions par seconde, de réduire les frais de gaz et d'améliorer l'évolutivité globale.
Cet article se penche sur certains des projets les plus passionnants utilisant ZK-Rollups sur le réseau Ethereum . Chacun de ces projets apporte des attributs uniques à la table, démontrant la polyvalence et le potentiel de ZK-Rollups en tant que solution de mise à l'échelle de couche 2.
Que sont les cumuls ZK ?
ZK-Rollups est une solution de mise à l'échelle Ethereum Layer-2 qui utilise des preuves à connaissance nulle pour regrouper plusieurs transactions en une seule preuve qui est ensuite publiée sur le réseau principal Ethereum . Chaque transaction dans le ZK-Rollup est complètement valide, et le réseau principal Ethereum peut y faire confiance sans avoir à valider chaque transaction individuellement, réduisant ainsi la quantité de ressources de calcul nécessaires. Cela augmente considérablement le débit d' Ethereum , réduisant la congestion et réduisant les frais de transaction.
Essentiellement, les ZK-Rollups déplacent le calcul hors chaîne et ne laissent que les données nécessaires sur la chaîne, ce qui entraîne une diminution drastique des frais de gaz. Il est important de noter que la technologie permet de conserver un niveau de sécurité élevé en maintenant une couche de disponibilité des données sur la chaîne. Cela garantit que même si la couche ZK-Rollup est déconnectée, les utilisateurs peuvent toujours retirer leurs fonds.
L'un des principaux avantages des ZK-Rollups par rapport aux autres solutions de couche 2 est qu'ils maintiennent une compatibilité totale Ethereum , ce qui signifie que les développeurs peuvent tirer parti de leurs connaissances et outils existants. De plus, ils assurent la finalité, ce qui signifie qu'une fois qu'une transaction est incluse dans un ZK-Rollup, elle est définitive et ne peut pas être annulée.
Dans l'ensemble, les ZK-Rollups sont considérés comme l'une des solutions les plus prometteuses aux problèmes d'évolutivité d' Ethereum , offrant des transactions plus rapides et moins chères tout en maintenant un degré élevé de sécurité et de décentralisation.
Les meilleurs projets ZK Rollup en 2023
Plusieurs protocoles, tels que les protocoles d'emprunt et de prêt et les échanges décentralisés (DEX), sont devenus multi-chaînes. Cela signifie qu'ils prennent en charge plusieurs couches 2 basées sur ZK-Rollup, offrant aux utilisateurs divers choix pour réduire les frais de transaction et obtenir des temps et une finalité de transaction plus rapides.
Nous avons répertorié certains des principaux projets du marché qui utilisent la technologie ZK-Rollup pour la mise à l'échelle.
Polygone
Initialement lancé en 2017 sous le nom de Matic Network, Polygon est une idée originale des développeurs Ethereum Sandeep Nailwal, Anurag Arjun, Jaynti Kanani et Mihailo Bjelic.
JeuxServer capitalise sur ZK-Rollups pour améliorer l'évolutivité, malgré les ZK-Rollups conventionnels posant certaines limitations telles qu'un temps considérable. L'application ingénieuse des preuves récursives par Polygon atténue ce défi. Contrairement aux blockchains moyennes basées sur ZK-Rollup qui génèrent des preuves pour une seule transaction à la fois, Polygon a la capacité de créer des preuves pour chaque transaction dans un lot avant d'envoyer le lot au réseau principal Ethereum .
La structure unique des ZK-Rollups de Polygon rend le réseau plus rapide et plus rentable que la majorité des autres solutions de mise à l'échelle ZK-Rollup, éliminant ainsi le besoin pour les validateurs de posséder un équipement spécialisé. En effet, certaines preuves sur le réseau en cours de développement, Polygon Zero, sont aussi compactes que 45 Ko, ce qui met beaucoup moins de pression sur les performances de la blockchain par rapport aux solutions de mise à l'échelle alternatives.
Les ZK-Rollups de Polygon divergent de la plupart des homologues de la couche 2 en ce sens qu'ils sont entièrement compatibles Ethereum , de sorte que les développeurs ne sont pas tenus de maîtriser de nouveaux langages pour écrire des trac intelligents Polygon, contrairement aux alternatives de la couche 2 comme StarkNet.
Polygon fonctionne en produisant plusieurs "chaînes de validation", quelque peu analogues aux chaînes latérales, mais avec une fonction distincte, tirant une plus grande proportion de leur sécurité du réseau principal Ethereum .
StarkNet/StarkEx
StarkNet et StarkEx sont tous deux des créations de Starkware, une société créée en 2017 par Alessandro Chiesa et Eli Ben-Sasson.
StarkNet se présente comme une autre blockchain décentralisée de couche 2 basée sur ZK-Rollup. Cependant, contrairement à Polygon, les développeurs qui s'aventurent dans StarkNet doivent maîtriser le langage de programmation Cairo au lieu de Solidity, ce qui peut potentiellement compliquer l'intégration de nouveaux développeurs. Néanmoins, pour surmonter cet obstacle, des transpileurs de Solidity à Cairo et d'autres langages de programmation populaires sont en cours de développement.
StarkNet, similaire à d'autres chaînes basées sur ZK-Rollup, regroupe plusieurs transactions de couche 2 dans une seule transaction Ethereum , améliorant la vitesse de transaction tout en réduisant les frais de gaz.
La même équipe qui a développé StarkNet a également créé StarkEx, une autre blockchain distincte. StarkNet facilite le développement public dApp, tandis que StarkEx sert de solution d'évolutivité SaaS (logiciel en tant que service) spécialement conçue pour les échanges cryptographiques décentralisés (DEX), permettant aux échanges de réduire les coûts tout en augmentant la vitesse et la liquidité.
StarkEx étend la prise en charge des jetons ETH, ERC-20 et des jetons sur d'autres chaînes compatibles EVM, ainsi que des NFT ERC-721 mondialement populaires. Il travaille également sur la fourniture d'un support de frappe hors chaîne pour les NFT dynamiques semi-fongibles ERC-1155. StarkEx, lancé sur Ethereum depuis mi-2020, est l'une des plus grandes solutions de couche 2 de TVL (valeur totale verrouillée). Il alimente actuellement une large gamme de dApps et de protocoles.
ZKSync
Les cerveaux derrière ZKSync sont Alexandr Vlasov et Alex Gluchowski de Matter Labs, qui a lancé la solution en 2020.
Conçu pour fournir des transactions à grande vitesse (plus de 2 000 TPS) tout en maintenant des frais de gaz bas et une sécurité élevée, ZKSync est une solution de mise à l'échelle Ethereum Layer-2. Contrairement à de nombreux Layer-2, ZKSync offre un retrait de fonds presque instantané sur le réseau principal Ethereum Layer-1. Il convient de noter que ZKSync est le seul protocole zk-rollup avec une compatibilité EVM complète à ce jour, permettant aux développeurs de redéployer facilement des trac intelligents en direct à partir d' Ethereum sans avoir besoin de les réécrire ou de les personnaliser pour ZKSync. Cela augmente considérablement l'interopérabilité et réduit le temps de développement.
ZKSync présente des similitudes avec StarkNet et StarkEx à certains égards, la différenciation clé résidant dans le type de protocoles de vérification utilisés. ZKSync utilise des SNARK (Succinct Non-Interactive ARgument of Knowledge), tandis que StarkEx exploite des STARK (Scalable Transparent ARguments of Knowledge).
Les ZK-SNARK nécessitent une configuration unique dans laquelle une poignée de développeurs doivent faire confiance pour créer du code correctement et en toute sécurité, ce qui conduit à une centralisation accrue et à une confiance réduite. En revanche, les ZK-STARK utilisent un caractère aléatoire publiquement vérifiable pour établir des systèmes vérifiables sans confiance. Les STARK sont également perçus comme résistants au quantum, alors que les SNARK ne le sont pas. Les STARK promettent en outre une évolutivité améliorée. Par conséquent, ZKSync présente certains inconvénients par rapport à StarkNet.
Certains projets notables déployés sur la blockchain ZKSync incluent Argent, Gitcoin, Yearn Finance, Gnosis Safe, Snapshot, Tally et le réseau 1 pouce.
X immuable
Immutable est une plate-forme qui propose des solutions de couche 2 basées sur Ethereum . Il fournit aux développeurs des API et des outils de développement pour faciliter le développement d'applications sur la couche 2.
Les développeurs peuvent utiliser Immutable X pour créer des applications rapides, évolutives et sécurisées pour les jetons non fongibles (NFT) et les jeux blockchain. Par exemple, les développeurs de jeux peuvent tirer parti d'Immutable X pour mettre en œuvre des économies sophistiquées dans le jeu qui garantissent une véritable propriété des actifs du jeu. Ils peuvent également profiter de fonctionnalités telles que la frappe gratuite d'actifs de jeu, des transactions dans le jeu rapides et abordables, des portefeuilles auto-dépositaires pour donner aux utilisateurs la propriété de leurs objets dans le jeu et un carnet de commandes mondial pour échanger des objets dans le jeu sur le marché libre.
De plus, Immutable X s'adresse aux plateformes d'échange de jetons et d'actifs en permettant des échanges rapides, sécurisés et rentables entre les utilisateurs. Il fournit un carnet d'ordres global qui assure une liquidité maximale. De plus, les outils d'analyse des transactions blockchain peuvent accéder aux API d'Immutable X pour obtenir des données facilement accessibles sur les transactions passées, les échanges et les comportements des utilisateurs.
Immutable a choisi de construire ses solutions sur Ethereum en raison de sa réputation de blockchain la plus décentralisée, sécurisée et largement utilisée, ce qui entraîne des effets de réseau importants. Ethereum permet la création et l'exécution de trac intelligents et d'applications décentralisées sans aucun temps d'arrêt, fraude, contrôle ou interférence de tiers.
Immutable X propose deux couches d'exécution, toutes deux utilisant le mécanisme de regroupement par lots ZK. Les cumuls ZK se composent de deux composants principaux : un mécanisme de traitement par lots hors chaîne (machine virtuelle) qui génère une preuve cryptographique compressée à partir d'un lot de transactions, la racine de l'état précédent et la nouvelle racine de l'état, et un trac en chaîne qui stocke la racine de l'état actuel et vérifie la cohérence du lot.
Voici comment fonctionnent les cumuls ZK dans Immutable X : une collection de transactions de couche 2 est envoyée au mécanisme de traitement par lots, qui génère une preuve cryptographique basée sur les transactions, la racine d'état précédente et la nouvelle racine d'état. Cette preuve est ensuite envoyée au trac intelligent de couche 1 pour vérification. Le trac intelligent vérifie si la racine d'état précédente dans la preuve correspond à sa racine d'état actuelle. S'ils correspondent, le trac intelligent met à jour sa racine d'état actuelle vers la nouvelle racine d'état du lot.
Immutable propose actuellement deux solutions de couche 2 : StarkEx, qui fournit un service de regroupement de types spécifiques de transactions créées et gérées par Starkware, et Immutable zkEVM, une plate-forme de trac intelligents qui permet à tout développeur d'écrire et de déployer des trac intelligents sur zkEVM. . Les développeurs peuvent accéder à ces solutions en s'inscrivant ou en utilisant les points de terminaison API fournis par Immutable X. Immutable zkEVM, spécialement conçu pour les jeux, fournit des trac intelligents à faible coût, à haut débit et compatibles avec Ethereum dans un cadre EVM zk-rollup.
Loopring
Loopring est un protocole de mise à l'échelle de couche 2 construit sur la blockchain Ethereum , spécialement conçu pour les échanges décentralisés (DEX). Il permet le règlement de milliers de transactions par seconde tout en offrant diverses fonctionnalités. En plus de servir de couche de protocole pour les DEX, Loopring fournit Loopring Exchange, une plate-forme de négociation non dépositaire qui facilite les transactions sécurisées et à grande vitesse sans frais de gaz.
La technologie clé derrière Loopring est Zero-Knowledge Proofs (ZKPs), qui sont des innovations de blockchain qui regroupent les transactions pour une efficacité améliorée. En tirant parti des ZKP, Loopring permet le développement de DEX à haut débit et non dépositaires. Le protocole introduit également son jeton LCR natif, qui est utilisé pour récompenser les opérateurs et les fournisseurs de liquidité Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup).
L'approche de Loopring implique la mise en œuvre de Zero-Knowledge Rollups (zk-Rollups), une solution de couche 2 qui améliore l'évolutivité en travaillant aux côtés du réseau Ethereum . zk-Rollups peut regrouper de nombreuses transactions en une seule preuve Zero-Knowledge Proof légère, qui est ensuite confirmée en tant que lot sur le réseau Ethereum . Cela augmente considérablement le débit transactionnel par rapport aux capacités autonomes d' Ethereum . Le processus de calcul zk-Rollup se produit hors chaîne, tandis que les données et les transactions sous-jacentes restent sur la blockchain Ethereum . En intégrant zk-Rollups aux protocoles DEX, Loopring permet des calculs complexes, entraînant des frais de transaction réduits et une liquidité considérablement améliorée.
Par rapport aux bourses centralisées conventionnelles basées sur le carnet de commandes (CEX), les DEX offrent généralement des frais de transaction inférieurs et une prise en charge d'une gamme plus large d'actifs numériques. Cependant, les échanges centralisés surpassent toujours les DEX en termes de liquidité et de vitesse de transaction. Loopring vise à combler cet écart en incorporant zk-Rollups, apportant les avantages des échanges centralisés à l'écosystème décentralisé.
Au sein du réseau Ethereum , les zk-Rollups offrent une validation plus rapide et plus rentable des blocs de transaction. Ils impliquent moins d'inclusion de données et ne nécessitent qu'un trac intelligent pour vérifier la preuve cryptographique finale, ce qui améliore l'efficacité. Les transactions traitées via zk-Rollups sont stockées sur la blockchain Ethereum en tant que données de référence d'appel, ce qui nécessite moins de calculs par rapport à la récupération des données du réseau. En combinant ces fonctionnalités dans un seul protocole ouvert, Loopring accélère l'adoption de la technologie blockchain en améliorant l'efficacité de l'ensemble de l'écosystème Ethereum .
Conclusion
Les problèmes d'évolutivité de la blockchain d' Ethereum sont résolus avec des technologies innovantes telles que ZK-Rollups. Comme nous l'avons vu, plusieurs projets importants exploitent déjà cette technologie pour améliorer la vitesse des transactions, réduire les coûts et assurer la sécurité sur le réseau Ethereum .
Au fur et à mesure que ces solutions évoluent et mûrissent, elles promettent de libérer tout le potentiel d' Ethereum , en le rendant plus accessible et plus efficace pour les utilisateurs et les développeurs. L'avenir d' Ethereum , semble-t-il, est lié à l'évolution et à l'application des ZK-Rollups.
