Alors Ethereum continue de prendre de l'ampleur en tant que de blockchain plan pour les applications décentralisées (DApps), le besoin de solutions évolutives est devenu de plus en plus évident. Ethereum a fait face à une congestion et à des frais de transaction élevés, ce qui a incité l'émergence de solutions de mise à l'échelle de couche 2. La question de zkSync vs Arbitrum a suscité une attention particulière en tant qu'options prometteuses pour répondre aux limites de mise à l'échelle d' Ethereum
Qu'est-ce qu'une solution de couche 2 ?
Les solutions de couche 2, également appelées solutions de mise à l'échelle de couche 2, sont un ensemble de protocoles et de technologies développés pour répondre aux limites d'évolutivité des réseaux blockchain, en particulier Ethereum et Bitcoin . Ces solutions visent à améliorer le débit des transactions, à réduire les frais et à améliorer l'expérience utilisateur globale en traitant les transactions hors chaîne tout en tirant parti de la sécurité et de la décentralisation de la blockchain de couche 1 sous-jacente.
Les solutions de couche 2 gèrent le traitement des transactions, l'exécution intelligente des trac et le stockage des données en dehors de la chaîne principale. En déplaçant ces opérations hors chaîne, les solutions de couche 2 allègent la charge sur la chaîne de blocs principale, permettant des transactions plus rapides et plus rentables.
Il existe différentes solutions de couche 2, notamment les cumuls, les chaînes plasma, les canaux d'état et les chaînes latérales. Les cumuls, tels que les cumuls optimistes et les cumuls sans connaissance (cumuls ZK), regroupent plusieurs transactions en un seul lot, puis soumettent un résumé de ces transactions à la chaîne principale. Les chaînes plasma et les canaux d'état offrent des fonctionnalités similaires en fournissant des cadres pour le traitement des transactions hors chaîne et le règlement périodique sur la chaîne principale. D'autre part, les chaînes latérales sont des chaînes de blocs dent qui fonctionnent parallèlement à la chaîne principale, traitant les transactions et se synchronisant périodiquement avec la chaîne principale.
Le développement et l'adoption de solutions de couche 2 sont cruciaux pour les réseaux blockchain afin de répondre à la demande croissante d'applications décentralisées (DApps), de réduire la congestion et d'offrir une meilleure expérience utilisateur. Ces solutions libèrent le potentiel d'une adoption plus large de la technologie blockchain en surmontant les limites de l'évolutivité et des coûts de transaction associés aux chaînes de couche 1.
Comprendre zkSync
zkSync fonctionne comme une solution de mise à l'échelle de couche 2 construite au-dessus de la blockchain Ethereum , utilisant des cumuls à connaissance nulle pour améliorer l'efficacité et l'évolutivité des transactions tout en maintenant un niveau de sécurité élevé.
À la base, zkSync regroupe plusieurs transactions en une seule preuve, qu'il soumet au réseau principal Ethereum pour vérification. Ce processus permet d'agréger de nombreuses transactions, de réduire considérablement la charge sur le réseau Ethereum et d'améliorer l'évolutivité globale.
Voici un aperçu simplifié étape par étape du fonctionnement de zkSync :
Agrégation des transactions : les utilisateurs initient des transactions sur le réseau de couche zkSync en les signant avec leurs clés privées. Ces transactions sont collectées et regroupées dans un cumul.
Génération de preuves à connaissance nulle : zkSync utilise des preuves à connaissance nulle, une technique cryptographique, pour générer des preuves qui attestent de la validité de l'intégralité du cumul de transactions par lots. Ces preuves garantissent que les transactions sont correctes sans révéler aucune information sensible.
Vérification sur Ethereum : le protocole soumet la preuve de connaissance zéro générée au Ethereum pour vérification. Ethereum valident la preuve, garantissant l'exactitude et l'intégrité des transactions par lots.
Engagement envers Ethereum : Une fois la preuve vérifiée, un engagement cryptographique, appelé « contrat intelligent zk-rollup trac , est créé sur le Ethereum . Cet engagement représente les transactions groupées et sert de garantie cryptographique de validité.
Sécurité et finalité : La sécurité des transactions zkSync est maintenue en tirant parti de la sécurité sous-jacente du Ethereum . trac intelligent zk-rollup créé, le mécanisme de consensus d' Ethereum
ZkSync 1.0 et ZkSync 2.0
Il convient de noter que zkSync continue d'évoluer et d'introduire des mises à jour pour améliorer ses capacités et prendre en charge une large gamme d'applications décentralisées (dApps) et de trac intelligents sur le réseau de couche 2.
La version initiale, zkSync 1.0, a été lancée en juin 2020 et se concentrait sur la fourniture de transactions rapides et bon marché en regroupant et en soumettant des preuves de transaction au réseau principal Ethereum . Cependant, il ne prenait pas en charge les trac intelligents à l'époque. Malgré cette limitation, zkSync 1.0 a gagné en trac , atteignant plus de 170 millions de dollars en valeur totale verrouillée (TVL) à son apogée.
En octobre 2022, zkSync 2.0, également connu sous le nom de zkSync Era, a été introduit en tant que mise à niveau vers zkSync 1.0. Il a apporté plusieurs améliorations, notamment la prise en charge des trac intelligents grâce à la compatibilité avec la machine virtuelle Ethereum (EVM) et la possibilité de compiler du code écrit dans des langages tels que Rust, Yul, Vyper et Solidity. Cette mise à niveau a élargi les capacités de zkSync et l'a rendu plus attrayant pour les développeurs.
En février 2023, zkSync 2.0 a été rebaptisé zkSync Era, marquant une étape importante dans l'espace zk-rollup. Il est devenu le premier zkEVM (machine virtuelle Ethereum à connaissance zéro) à être lancé sur le réseau principal. Ce développement a positionné zkSync Era comme une alternative prometteuse aux autres solutions de couche deux comme Arbitrum et Optimism, qui utilisent principalement la technologie de déploiement optimiste.
zkSync Era a officiellement ouvert ses portes sur le réseau principal le 24 mars 2023, permettant aux utilisateurs de tirer parti de ses avantages, notamment une évolutivité améliorée, des vitesses de transaction plus rapides et des frais de gaz réduits. Il représente une nouvelle vague de projets liés à zkEVM et marque le début d'une saison potentielle de zk-rollup.
En ce qui concerne les avancées techniques, zkSync 2.0 vise à atteindre un débit de plus de 100 000 transactions par seconde (TPS) une fois que le partage de données ETH2 sera disponible. Cette amélioration de l'évolutivité est rendue possible par zkPorter, un protocole qui combine zk-rollups avec sharding. En intégrant zkPorter, zkSync traitera un volume de transactions nettement plus élevé tout en maintenant des frais de gaz bas sur la blockchain de couche deux.
Les inconvénients
La mise en œuvre de zkSync peut être complexe et coûteuse en raison de sa dépendance aux ZKP. L'intégration de zkSync dans les applications peut nécessiter des ressources et une expertise supplémentaires, ce qui peut représenter un défi pour les développeurs.
Un autre inconvénient potentiel est lié à la confidentialité et à la disponibilité des données. Bien que l'utilisation des ZKP par zkSync offre une sécurité cryptographique tron , elle peut limiter la transparence et soulever des inquiétudes quant à la disponibilité des données. Vous devez envisager les compromis entre confidentialité et transparence en fonction des cas d'utilisation et des exigences spécifiques.
Explorer l'arbitrage
Arbitrum est une solution de mise à l'échelle de la couche 2 Ethereum qui fonctionne comme un cumul optimiste. Il vise à répondre aux limites d'évolutivité du réseau Ethereum en exécutant des transactions hors chaîne tout en tirant parti de la sécurité du réseau principal Ethereum . Voici un aperçu du fonctionnement d'Arbitrum :
Agrégation des transactions : Arbitrum regroupe plusieurs transactions dans un lot appelé cumul. Ces transactions se produisent hors chaîne, ce qui réduit la charge de calcul et la congestion sur le Ethereum .
Vérification des transactions : une fois regroupés dans un rollup, les validateurs vérifient l'exactitude des transactions et s'assurent qu'elles respectent les règles defi par le Ethereum . Ce processus de validation est crucial pour maintenir la sécurité et l'intégrité du réseau.
Soumission du cumul : une fois les transactions validées, un résumé ou une preuve du cumul est soumis au Ethereum . Le résumé contient des informations compressées sur les transactions, ce qui réduit la taille des données et les coûts de gaz par rapport à l'exécution individuelle de chaque transaction sur le réseau principal.
Exécution et finalité : le Ethereum vérifie le résumé de cumul soumis et exécute les calculs nécessaires pour finaliser les transactions. Ce processus garantit que les résultats des transactions sont enregistrés sur la Ethereum , offrant des garanties de sécurité.
Résolution des litiges : dans le modèle de cumul optimiste, on suppose que la plupart des transactions sont valides. Cependant, les utilisateurs peuvent soulever des contestations en cas de litige ou de fraude potentielle. Les conflits déclenchent un processus où ils doivent présenter des preuves, et le Ethereum agit en tant que juge pour résoudre le différend. Ce mécanisme ajoute une couche de sécurité et garantit la bonne exécution des transactions.
Les inconvénients
Bien qu'Arbitrum utilise plusieurs preuves de fraude pour améliorer la sécurité, cela peut entraîner des temps d'exécution des transactions légèrement plus lents. Le besoin de protection contre la fraude introduit des étapes de vérification supplémentaires, qui peuvent allonger le délai de règlement des transactions par rapport à d'autres solutions.
Au fur et à mesure qu'Arbitrum évolue et mûrit, les mises à jour et les avancées de l'écosystème Arbitrum peuvent atténuer ces limitations et améliorer les performances globales de la plateforme.
Analyse comparative
Comparaison des performances
zkSync et Arbitrum sont deux solutions de couche 2 importantes pour Ethereum qui améliorent l'évolutivité du réseau et les vitesses de transaction tout en maintenant la sécurité et la décentralisation. zkSync, une solution de déploiement sans connaissance, peut atteindre des vitesses de transaction allant jusqu'à 2 000 transactions par seconde (TPS) avec de faibles frais par transaction. D'autre part, Arbitrum, une solution de déploiement optimiste, offre un débit de transaction plus élevé, atteignant jusqu'à 40 000 TPS, et offre une finalité quasi instantanée. Ces solutions offrent des améliorations significatives des performances des transactions par rapport au réseau principal Ethereum .
Frais de gaz et économies de coûts
zkSync et Arbitrum visent tous deux à résoudre les frais de gaz élevés associés au réseau Ethereum et à fournir des alternatives rentables aux utilisateurs. zkSync permet de réduire les frais de gaz jusqu'à 100 fois, tandis qu'Arbitrum réduit les frais de gaz de 10 à 50 fois. Ces réductions substantielles des frais de gaz se traduisent par des économies importantes pour les utilisateurs, rendant les transactions plus abordables et accessibles. En optimisant les coûts de transaction, zkSync et Arbitrum contribuent à une expérience utilisateur plus efficace et économique.
Décentralisation
La décentralisation joue un rôle crucial dans zkSync et Arbitrum pour garantir l'intégrité et la sécurité des réseaux.
zkSync réalise la décentralisation grâce à des validateurs sélectionnés au hasard qui confirment et regroupent collectivement les transactions. Cette approche empêche une seule entité de contrôler le réseau, réduisant ainsi le risque de manipulation ou de fraude. En répartissant le processus de validation entre plusieurs validateurs, zkSync maintient une architecture décentralisée qui favorise la confiance et la transparence.
Arbitrum adopte une approche similaire à la décentralisation mais utilise un système plus complexe. Le réseau s'appuie sur un groupe diversifié de validateurs qui contribuent au traitement et à la validation des transactions. Chaque validateur a un intérêt dans la sécurité et le succès du réseau, ce qui les incite à agir honnêtement et à maintenir la décentralisation du système. Ce modèle multi-validateur garantit qu'aucune entité ne peut monopoliser le processus de validation, préservant ainsi la nature décentralisée du réseau.
Niveau de sécurité
zkSync et Arbitrum utilisent des mécanismes de sécurité distincts pour garantir l'intégrité et la sécurité des transactions. zkSync s'appuie sur des preuves à connaissance nulle (ZKP) pour garantir la sécurité et la confidentialité. En utilisant les ZKP, zkSync garantit que les détails de la transaction restent privés tout en maintenant leur validité. D'autre part, Arbitrum utilise des preuves de fraude pour assurer la sécurité. Bien que les deux solutions accordent la priorité à la sécurité, leurs garanties et compromis de sécurité spécifiques diffèrent en raison de leurs approches uniques. Des audits et des évaluations de sécurité continus améliorent en permanence la sécurité de zkSync et d'Arbitrum.
Écosystème de développeurs et support communautaire
zkSync et Arbitrum ont favorisé des écosystèmes de développeurs dynamiques et ont recueilli un soutien considérable de la part de la communauté. zkSync fournit un environnement convivial pour les développeurs avec des kits de développement logiciel (SDK), des interfaces de programmation d'application (API) et une documentation complète. Ces ressources aident les développeurs à créer et à déployer des applications évolutives sur le réseau zkSync. De même, Arbitrum a trac un intérêt considérable pour les développeurs et offre une compatibilité avec le langage de programmation Solidity largement utilisé et d'autres langages qui se compilent en bytecode Ethereum Virtual Machine (EVM). La disponibilité d'outils de développement robustes, de ressources et d'un support communautaire actif est cruciale pour la croissance et l'adoption de zkSync et d'Arbitrum.
Cas d'utilisation
ZkSync est bien adapté aux cas d'utilisation qui impliquent des transactions fréquentes avec des frais peu élevés. Il est idéal pour des applications telles que les micropaiements, les envois de fonds et les transactions financières décentralisées ( DeFi ). ZkSync offre des frais de gaz bas et un débit de transaction élevé, gérant efficacement de nombreuses transactions. Les développeurs peuvent l'utiliser pour créer des bourses décentralisées (DEX) qui fonctionnent hors chaîne pour la gestion du carnet de commandes et le règlement en chaîne, améliorant ainsi l'expérience de négociation en réduisant les frais et en améliorant la vitesse des transactions.
D'autre part, Arbitrum est un choix approprié pour un large éventail de cas d'utilisation qui nécessitent une fonctionnalité de trac intelligent. Il est pratique pour les applications décentralisées, les jeux et les protocoles DeFi . Arbitrum est entièrement compatible avec la machine virtuelle Ethereum , permettant aux développeurs de déployer des trac intelligents Ethereum existants sur Arbitrum avec un minimum de modifications. Cette compatibilité simplifie le processus de migration pour les développeurs qui souhaitent déplacer leurs projets vers la couche 2 sans modifications importantes du code.
Il convient de mentionner que ZkSync a le projet zkSync zkEVM, qui combine des preuves à connaissance nulle (zk) et la machine virtuelle Ethereum . Ce projet permet trac intelligents évolutifs et préservant la confidentialité sur le réseau Ethereum . Les utilisateurs peuvent bénéficier des avantages de vitesse et de coût du traitement par lots hors chaîne de zkSync tout en tirant parti de la confidentialité et de la sécurité fournies par les preuves à connaissance nulle de zkEVM. Cette intégration élargit les possibilités de création de dApps nécessitant évolutivité et confidentialité, faisant de zkSync zkEVM une innovation passionnante dans l'espace blockchain.
Conclusion
En fin de compte, la décision entre zkSync et Arbitrum repose sur la compréhension des exigences uniques de chaque cas d'utilisation et la sélection de la solution qui correspond le mieux aux objectifs du projet. Les deux plates-formes contribuent à faire progresser la finance décentralisée et l'adoption plus large de la technologie blockchain, offrant des possibilités intéressantes pour l'avenir des applications décentralisées évolutives et efficaces.
