ZK-Rollups vs Rollups optimistes

Qu'est-ce que les ZK Rollups ?

ZK met en place des réseaux de niveau 2 qui utilisent des preuves à connaissance nulle pour garantir la validité des transactions tout en préservant la vie privée des utilisateurs. Ils compressent les données de transaction en preuves succinctes, minimisant ainsi le stockage sur la chaîne et réduisant de manière significative les frais de gaz.

Contrairement aux rollups optimistes, les réseaux ZK vérifient les transactions avant leur soumission, offrant une finalité instantanée sans nécessiter de mécanismes de contestation. L'émergence des zk-EVM promet une compatibilité totale avec les contrats intelligents et les outils d'Ethereum, améliorant ainsi la facilité d'utilisation des chaînes ZK.

Les rollups ZK s'appuient sur des techniques cryptographiques avancées telles que les zk-STARK pour la résistance quantique et les zk-SNARK pour l'efficacité, en s'adaptant aux différents besoins de mise à l'échelle. Ils conviennent donc parfaitement aux applications exigeantes telles que les jeux cryptographiques, les ponts entre chaînes et les micropaiements.

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Qu'est-ce qu'un rollup optimiste ?

Les rollups optimistes sont le type de réseau L2 le plus populaire, car ils traitent les transactions en dehors de la chaîne tout en affichant les données essentielles sur la chaîne, en supposant qu'elles sont valides à moins d'être contestées dans une fenêtre de contestation de 7 jours. Cette conception réduit la congestion du réseau principal Ethereum, offrant des transactions plus rapides et plus abordables.

Ces rollups ont largement bénéficié de la mise à jour EIP-4844 et des "blobs", un mécanisme de données qui a réduit les coûts de réseau de 90 %. La machine virtuelle optimisée (OVM) assure une compatibilité totale avec Ethereum, permettant aux développeurs de déployer des contrats intelligents existants avec des modifications minimales.

Les réseaux optimistes sont idéaux pour les applications nécessitant des calculs complexes, telles que les cadres de gouvernance, les plateformes de collaboration et les réseaux sociaux comme Farcaster. Bien que la période de défi de la fraude introduise une certaine latence, ils excellent en termes d'évolutivité pour les cas d'utilisation moins sensibles au facteur temps.

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ZK Rollups vs Optimistic Rollups

Les rollups optimistes et ZK contribuent tous deux à l'amélioration d'Ethereum, et leurs différences peuvent être facilement identifiées en examinant leurs structures technologiques.

• Validation des transactions : Les rollups ZK utilisent des preuves cryptographiques pour une finalité immédiate, tandis que les rollups optimistes supposent la validité et s'appuient sur une période de contestation de la fraude de 7 jours.
• Performance : Les rollups optimistes gèrent des calculs complexes mais ont un temps de latence plus élevé ; les rollups ZK offrent une finalité plus rapide pour les besoins de traitement rapide.
• Sécurité : Les ZK minimisent les risques de fraude grâce à des garanties cryptographiques, tandis que les rollups optimistes dépendent des validateurs et des incitations économiques.
• Compatibilité : Les rollups optimistes sont entièrement compatibles avec les EVM, tandis que les rollups ZK nécessitent des outils spécialisés mais progressent en termes de compatibilité.
• Rentabilité : Les ZK compressent efficacement les données, réduisant ainsi les coûts, tandis que les optimistes bénéficient de l'EIP-4844 mais restent plus coûteux.
• Cas d'utilisation : Les rollups ZK conviennent aux paiements, aux échanges et aux jeux ; les rollups optimistes excellent dans la gouvernance, les réseaux sociaux et la collaboration.

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Lequel est le plus sûr ?

Les rollups ZK offrent une sécurité plus forte grâce à la validation cryptographique, ce qui élimine la dépendance à l'égard des validateurs externes. Les rollups optimistes dépendent de validateurs actifs et d'incitations économiques pour détecter les fraudes, ce qui les rend plus vulnérables aux erreurs humaines ou aux activités malveillantes.

Si les systèmes à connaissance nulle offrent des garanties solides, leur complexité de mise en œuvre introduit des risques. La simplicité des rollups optimistes les rend plus faciles à déployer mais légèrement moins sûrs.

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Exemples de rollups ZK et optimistes

Les rollups ZK et les rollups optimistes ont tous deux des implémentations importantes qui démontrent leurs capacités et leurs forces. Vous trouverez ci-dessous des exemples clés de ces deux types de rollups qui contribuent à l'écosystème de la couche 2 d'Ethereum.

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ZK Rollups

Les rollups ZK s'appuient sur des preuves à connaissance nulle pour offrir une évolutivité et une sécurité élevées.

• ZKsync : Priorité à l'expérience des utilisateurs et des développeurs avec des frais réduits et des transactions rapides, supportant les contrats intelligents natifs de couche 2.
• Starknet : Utilise les zk-STARK pour l'extensibilité et la sécurité, et offre aux développeurs un langage de programmation unique, Cairo.
• Linea : Développé par ConsenSys, se concentre sur la fourniture d'un environnement convivial pour les développeurs avec une équivalence complète de la machine virtuelle Ethereum (EVM).
• Rouleau : vise une compatibilité native avec Ethereum, garantissant une intégration complète avec les applications et outils Ethereum existants.
• Polygon zkEVM : Combine la technologie de rollup ZK avec la compatibilité EVM, permettant aux développeurs de déployer des contrats intelligents Ethereum existants sans modifications.

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Rollups optimistes

Les rollups optimistes privilégient la simplicité et la compatibilité avec l'infrastructure existante d'Ethereum, ce qui permet des applications décentralisées évolutives et efficaces.

Au cœur de cet écosystème se trouve la Superchain Optimism, un réseau unifié qui intègre plusieurs rollups pour une meilleure interopérabilité. En voici les principaux :

• Arbitrum : Offre un débit élevé et des frais réduits avec des preuves de fraude à plusieurs tours, prenant en charge une large gamme d'applications décentralisées.
• Base : Développée par Coinbase, elle vise à fournir une plateforme sécurisée, peu coûteuse et conviviale pour les développeurs d'applications décentralisées.
• Optimisme : Met l'accent sur la simplicité et l'équivalence EVM, facilitant le déploiement d'applications basées sur Ethereum avec un minimum de changements.
• Blast : Une solution de rollup polyvalente qui vise à soutenir diverses applications en mettant l'accent sur l'évolutivité et l'expérience de l'utilisateur.
• World Chain : Développé par World, il cible les jeux et les intégrations métaverses, offrant une grande évolutivité et une faible latence pour prendre en charge des environnements virtuels complexes.
• Taiko : s'efforce de fournir une expérience de rollup équivalente à Ethereum, en se concentrant sur la décentralisation et la participation au réseau sans permission.

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Statistiques des rollups Ethereum

Les rollups optimistes dominent actuellement l'activité de la couche 2 :

• Valeur couverte : Les rollups optimistes ont permis de couvrir 186,4 milliards de dollars, contre 20,8 milliards de dollars pour les ZK.
• Valeur totale bloquée (TVL) : Les rollups optimistes ont atteint 7,89 milliards de dollars, avec Base (3,82 milliards de dollars) et Arbitrum (3,27 milliards de dollars) en tête. Les rollups ZK ont totalisé 1,04 milliard de dollars, menés par Scroll (en hausse de 1 103,6 % cette année) et Linea (en hausse de 634,8 %).
• Adresses actives quotidiennes (AAD) : Les rollups optimistes ont enregistré 1,58 million de DAA, tirés par Base (1,14 million, en hausse de 2 170,4 %) et Arbitrum (375 464, en hausse de 208 %). Les rollups ZK ont enregistré 139 145 DAA, ZKsync Era contribuant à hauteur de 43 460.
• Transactions quotidiennes : Les rollups optimistes ont traité 11,28 millions de transactions, menés par Base (7,77 millions, en hausse de 3 623,8 %) et Arbitrum (2,37 millions, en hausse de 220,1 %). Les rollups ZK ont traité 553 040 transactions, Starknet 132 082.
• Revenus : Les rollups optimistes ont généré 754 700 $ de revenus, menés par Base (488 200 $, en hausse de 10 286,5 %) et Arbitrum (231 900 $, en hausse de 368,6 %). Les rollups ZK ont généré 26 200 dollars, tandis que ZKsync n'a rapporté que 7 500 dollars.
• Volumes DEX : Arbitrum a traité 1,62 milliard de dollars (en hausse de 172,1 %), tandis que Base a atteint 2,13 milliards de dollars (en hausse de 7 746,3 %). Les ZK comme Linea ont augmenté de 1 030,2 %, atteignant 30,3 millions de dollars.

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Les rollups au-delà d'Ethereum

Les chaînes non EVM adoptent également des rollups de couche 2 ou intègrent des technologies d'évolutivité avancées directement dans leurs architectures de couche 1.

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Rouleaux Solana

Solana commence progressivement à intégrer des rollups optimistes et à connaissance nulle. Neon EVM permet aux contrats intelligents Ethereum de s'exécuter sur Solana à l'aide de mécanismes de rollup optimistes, en optimisant le débit et la latence.

Eclipse permet aux développeurs de créer des environnements de rollup modulaires adaptés à des besoins spécifiques, en s'intégrant à l'architecture de Solana. ZK Compression réduit la taille des données de transaction pour améliorer l'évolutivité et la confidentialité, ce qui rend les rollups à connaissance nulle réalisables pour l'écosystème de Solana.

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Rollups Bitcoin

Bitcoin est confronté à des défis dans la mise en œuvre des rollups en raison de la limitation des scripts et de la taille des blocs. Les rollups souverains comme Rollkit utilisent Bitcoin pour la disponibilité des données, ce qui permet aux applications décentralisées d'ancrer en toute sécurité les transactions dans la blockchain Bitcoin.

BitVM combine la compression SNARK avec des preuves de fraude optimistes pour réaliser une mise à l'échelle sans changement de protocole. Stacks, qui n'est pas un rollup, utilise la sécurité de Bitcoin pour la validation des transactions et introduit les contrats intelligents en publiant les hachages des transactions dans Bitcoin, fonctionnant comme une couche distincte.

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Résultat final

Les rollups ZK et optimistes contribuent tous deux de manière significative à l'évolutivité d'Ethereum, mais leurs caractéristiques uniques les distinguent, qu'il s'agisse de sécurité ou d'applications à usage général.

Le marché de la couche 2 est désormais pénétré par de nouveaux acteurs, comme Namechain d'ENS et Ink de Kraken, ce qui pourrait intensifier la concurrence dans la course à la mise à l'échelle d'Ethereum.

Ces rollups et ces avancées pourraient-ils servir de catalyseur au super-cycle de l'ETH tant attendu ? Nous devrions le découvrir au début du premier trimestre 2025.