TL;DR
La popularité croissante de la cryptographie et de la blockchain a conduit les développeurs à chercher un moyen d’évoluer en améliorant la capacité d’un système à répondre à la demande croissante. Le partage, les chaînes latérales, les canaux d'état et les cumuls sont quelques approches de mise à l'échelle. Les cumuls de blockchain déchargent certains processus de transaction vers une chaîne secondaire tout en stockant les données de transaction sur la blockchain principale de couche 1. Dans cet article, nous explorons les deux types de cumuls dans l’espace cryptographique : optimiste et sans connaissance.
Introduction
En raison de la demande croissante de cryptomonnaies, les capacités de certaines blockchains sont mises à l’épreuve jusqu’à leurs limites. Cela pourrait entraîner une congestion du réseau et des coûts de transaction élevés. Pour résoudre ce problème, des solutions de mise à l’échelle sont développées et testées pour augmenter le débit et la vitesse des transactions. De telles solutions peuvent être classées en deux groupes : couche 1 et couche 2.
Les solutions de mise à l'échelle de couche 1 comme le sharding apportent des modifications directement à la blockchain principale (également connue sous le nom de blockchain de base ou de couche 1). Les solutions de mise à l'échelle de couche 2 s'exécutent sur une blockchain de couche 1. Des exemples de solutions de mise à l'échelle de couche 2 incluent les canaux d'état, les sidechains et les cumuls de blockchain.
Les rollups Blockchain sont des protocoles conçus pour permettre un débit élevé et des coûts réduits. Ils visent à résoudre le problème auquel de nombreuses blockchains populaires sont confrontées en regroupant les transactions et en réduisant la taille des données pour un traitement et un stockage plus efficaces des transactions.
Que sont les cumuls de blockchain ?
Les rollups sont une solution de couche 2 qui regroupe les données de transaction et les transfère hors de la chaîne principale (ou blockchain de couche 1). L'exécution des transactions est ensuite effectuée hors chaîne, tandis que les actifs sont détenus dans un contrat intelligent en chaîne. Les données de transaction seront renvoyées à la blockchain principale une fois terminées.
Théoriquement, toute solution de couche 1 peut implémenter des cumuls pour augmenter l'efficacité des transactions en termes de débit. Avec les rollups, une blockchain peut augmenter le nombre de transactions traitées et enregistrées dans un certain délai.
Actuellement, il existe deux types de cumuls : les cumuls optimistes et les cumuls sans connaissance, ou zk-rollups.
Qu'est-ce qu'un cumul optimiste ?
Les cumuls optimistes sont des protocoles qui augmentent le rendement des transactions en regroupant plusieurs transactions en lots, qui sont traités hors chaîne. Après cela, les données de transaction sont enregistrées sur la chaîne principale avec des techniques de compression de données qui permettent de réduire les coûts et d'augmenter la vitesse. Selon Ethereum, les cumuls optimistes peuvent améliorer l’évolutivité de 10 à 100 fois.
Comment les cumuls optimistes valident-ils les transactions ?
Les transactions sont valides par défaut pour augmenter l'efficacité. Vous vous demandez peut-être si cela compromettrait la sécurité au profit de la vitesse de traitement des transactions. Cependant, les cumuls optimistes utilisent un système de preuve de fraude, avec une période de résolution des litiges appelée « période de contestation ». Au cours de cette période, toute personne surveillant le cumul peut soumettre une contestation pour vérifier si la transaction a été traitée avec précision grâce à une preuve de fraude. .
Si ce lot contient des erreurs, le protocole de cumul les rectifiera en réexécutant la ou les mauvaises transactions et en mettant à jour le bloc. Les parties qui approuvent l’exécution de transactions incorrectes seront pénalisées.
Limites des cumuls optimistes
Bien qu'il n'y ait pas de processus de validation des transactions, il existe une période de contestation que les zk-rollups n'ont pas, ce qui augmente le temps nécessaire à la finalisation des transactions.
La finalité des chaînes avec des rollups optimistes est également inférieure à celle des zk-rollups. La finalité est la mesure du temps qu'un utilisateur doit attendre pour obtenir une garantie raisonnable que les transactions ne seront pas annulées ou modifiées. Les retraits sur les rollups optimistes sont retardés car la période de contestation doit s'écouler avant que les fonds puissent être débloqués. En revanche, les retraits des zk-rollups prennent effet dès que le contrat intelligent zk-rollups vérifie la preuve de validité.
Certaines personnes considèrent également les cumuls optimistes comme moins efficaces que les cumuls zk. Avec les cumuls optimistes, toutes les données de transaction doivent être publiées en chaîne pour finaliser les transactions. Avec les homologues zk, seules des preuves de validité sont requises en chaîne.
Qu'est-ce qu'un zk-Rollup ?
Les cumuls sans connaissance sont des protocoles qui regroupent les transactions en lots à exécuter hors de la chaîne principale. Pour chaque lot, un opérateur zk-rollup soumettra un résumé des modifications requises une fois les transactions du lot exécutées. Les opérateurs ont un rôle supplémentaire dans la production de preuves de validité pour prouver que les modifications sont exactes. Ces preuves sont nettement plus petites que les données de transaction ; leur vérification est donc plus rapide et moins coûteuse.
Sur Ethereum, les zk-rollups réduisent les données de transaction via des techniques de compression lors de l'écriture de transactions sur Ethereum sous forme de données d'appel, réduisant ainsi efficacement les frais d'utilisation.
Comment les zk-rollups valident-ils les transactions ?
Les Zk-rollups utilisent des preuves sans connaissance (ZKP) pour valider les transactions. Les ZKP sont utilisés par une personne appelée prouveur qui souhaite convaincre une autre partie, appelée vérificateur, qu'elle possède des connaissances, vérifiant ainsi une transaction.
Voilà comment cela fonctionne:
Le prouveur fournit une preuve mathématique qu’eux seuls peuvent générer.
Le vérificateur utilise cette preuve mathématique pour vérifier la validité de la transaction.
Les informations peuvent recevoir une preuve de validité sans en révéler le contenu au vérificateur.
Avantages des zk-rollups
Les Zk-rollups peuvent offrir un haut niveau de sécurité aux utilisateurs s'ils sont correctement mis en œuvre. Une caractéristique clé contribuant à cette sécurité est l’utilisation de preuves de validité à connaissance nulle. Ils garantissent que le réseau ne peut fonctionner que dans un état valide et que les opérateurs ne peuvent pas voler les fonds des utilisateurs ni corrompre le système de quelque manière que ce soit.
Un autre avantage des zk-rollups est que les utilisateurs n'ont pas besoin de surveiller le réseau. Les Zk-rollups stockent toutes les données en chaîne et nécessitent des preuves de validité. Par conséquent, un opérateur ne peut pas tricher et les utilisateurs n'ont pas à s'inquiéter du mauvais comportement du réseau. De plus, les zk-rollups permettent aux utilisateurs de retirer leurs fonds sur le réseau principal sans avoir à coopérer avec les opérateurs en prouvant la propriété du jeton via la disponibilité des données.
Semblables aux rollups optimistes, les zk-rollups implémentent également un mécanisme d'exécution hors chaîne pour augmenter la vitesse d'exécution des transactions.
Différences entre les zk-Rollups et les rollups optimistes
Vous trouverez ci-dessous un résumé des différences entre les rollups optimistes et zk.
Quel est l’avenir des cumuls sans connaissance et optimistes ?
L’avenir des cumuls de connaissances nulles et optimistes reste encore un point d’interrogation. À mesure que de plus en plus de personnes adoptent la cryptographie et la blockchain, les rollups peuvent jouer un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité de la blockchain. Les blockchains continueront probablement à tester diverses solutions de mise à l'échelle, notamment le partitionnement, les cumuls et la couche 0. Nous pourrions également voir de nouvelles solutions être créées et mises en œuvre, avec ou à la place des cumuls.
Pensées finales
Depuis que la demande de crypto-monnaie a augmenté et repoussé les limites des blockchains actuelles, beaucoup ont proposé différentes solutions de mise à l’échelle. Dans cet article, nous avons examiné les différences inhérentes entre deux variétés de rollups, optimistes et zk-rollups. À mesure que les rollups continuent d’être testés, nous pourrions éventuellement voir une variété supérieure qui pourrait nous aider à atteindre l’évolutivité pour une adoption massive.
Lectures complémentaires
Solutions de mise à l'échelle de la couche 1 et de la couche 2 de la blockchain
zk-SNARK et zk-STARK expliqués
Qu'est-ce que la preuve sans connaissance et quel est son impact sur la blockchain ?
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