Que sont les rollups et comment font-ils évoluer les blockchains ?

Comprendre les rollups dans la technologie Blockchain

1. Les rollups sont une solution de mise à l'échelle de couche 2 conçue pour augmenter le débit des transactions des blockchains comme Ethereum. Ils y parviennent en déplaçant le calcul et le stockage d’état hors de la blockchain principale tout en continuant à publier les données de transaction sur la chaîne. Cela garantit que le réseau bénéficie à la fois d’évolutivité et de sécurité.

2. Il existe deux principaux types de cumuls : les cumuls optimistes et les cumuls sans connaissance (ZK). Les cumuls optimistes supposent que les transactions sont valides par défaut et n'exécutent des calculs qu'en cas de litige. Les rollups ZK, quant à eux, utilisent des preuves cryptographiques pour vérifier l'exactitude des lots de transactions avant leur acceptation.

3. En regroupant des centaines de transactions en un seul lot et en les soumettant à la chaîne principale, les cumuls réduisent considérablement la quantité de données à traiter sur la couche de base. Cela réduit la congestion et réduit les frais de transaction pour les utilisateurs.

4. L'intégrité des transactions de cumul est sécurisée par divers mécanismes. Dans les cumuls optimistes, une période de contestation permet aux validateurs de contester les transactions frauduleuses. Pour les cumuls ZK, les preuves de validité garantissent qu'aucune transition d'état incorrecte ne peut être validée sans détection.

5. Étant donné que les rollups s'appuient sur la blockchain sous-jacente pour la disponibilité et la finalité des données, ils héritent des propriétés de décentralisation et de sécurité du réseau principal. Cela les rend plus fiables par rapport à d’autres solutions hors chaîne qui peuvent compromettre la sécurité.

Comment les rollups améliorent l'efficacité des transactions

1. Les blockchains traditionnelles traitent chaque transaction directement sur le réseau principal, ce qui limite l'évolutivité en raison de la taille des blocs et des contraintes de gaz. Les rollups atténuent ce goulot d'étranglement en exécutant des transactions en dehors de la chaîne principale mais en enregistrant leurs données dans un format compressé.

2. Cette technique de compression réduit considérablement l'empreinte de stockage sur le réseau principal, permettant des milliers de transactions supplémentaires par seconde sans modifier le protocole principal. Les utilisateurs bénéficient de délais de confirmation plus rapides et, par conséquent, de coûts réduits.

3. Les environnements d'exécution au sein des rollups fonctionnent de manière indépendante, permettant aux développeurs de déployer des contrats intelligents avec une plus grande efficacité. Ces environnements prennent souvent en charge la machine virtuelle Ethereum (EVM), ce qui facilite la migration des applications décentralisées (dApps) existantes.

p>4. Les données de transaction étant publiées sur la chaîne principale, n'importe qui peut reconstruire l'état du rollup à tout moment. Cette transparence empêche la censure et garantit qu'aucune entité ne contrôle l'intégrité du système.

5. Les rollups permettent également le traitement parallèle des transactions. Tandis que le réseau principal gère le règlement final, plusieurs chaînes de cumul peuvent s'exécuter simultanément, augmentant ainsi la capacité globale du réseau sans sacrifier la cohérence.

Le rôle de la disponibilité des données dans la sécurité du cumul

1. L’un des principes fondamentaux des rollups est la disponibilité des données – l’exigence selon laquelle toutes les données de transaction doivent être accessibles sur la blockchain principale. Sans cette garantie, des acteurs malveillants pourraient cacher des transactions invalides.

2. Même si le calcul s'effectue hors chaîne, la publication des données de transaction brutes sur la couche garantit que les nœuds complets peuvent vérifier et valider indépendamment les transitions d'état du cumul. Cela maintient le manque de confiance et s'aligne sur la philosophie sans autorisation de la blockchain.

3. Certains cumuls avancés utilisent des techniques telles que le partage de données ou s'intègrent à des systèmes tels que la proposition de danksharding d'Ethereum pour améliorer encore le débit de données. Ces innovations visent à rendre la publication de données moins chère et plus efficace.

4. Si un opérateur de rollup arrête de soumettre des données ou tente de retenir des informations, les utilisateurs peuvent détecter l'anomalie et quitter le système en utilisant des preuves de fraude ou des mécanismes de retrait. Cela constitue une protection contre les risques de centralisation.

5. Les projets s'appuyant sur des cumuls doivent concevoir soigneusement leurs stratégies de soumission de données pour équilibrer le coût, la latence et la fiabilité. Des lots fréquents et des méthodes de codage optimisées permettent de minimiser les frais généraux tout en préservant les garanties de sécurité.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre les cumuls optimistes et ZK ?

Les cumuls optimistes supposent que les transactions sont valides à moins qu'elles ne soient contestées pendant une fenêtre de litige, en s'appuyant sur des preuves de fraude. Les cumuls ZK utilisent des preuves sans connaissance pour prouver mathématiquement la validité des transactions avant leur acceptation, éliminant ainsi le besoin de contestations.

Les rollups nécessitent-ils des modifications de la blockchain de base ?

Aucune révision majeure du protocole n’est nécessaire pour la fonctionnalité de base du cumul. Cependant, des améliorations telles que EIP-4844 (proto-danksharding) introduisent des types de transactions spécialisés appelés « transactions portant des objets blob » afin de réduire les coûts de publication de données pour les cumuls.

Les utilisateurs peuvent-ils déplacer librement les actifs entre les rollups et la chaîne principale ?

Oui, la plupart des rollups implémentent des mécanismes de pontage qui permettent aux utilisateurs de déposer des fonds sur le rollup et de les retirer sur le réseau principal. Les retraits peuvent avoir des retards, en particulier dans les cumuls optimistes, en raison des périodes de défi.

Les rollups sont-ils centralisés ?

Bien que certains opérateurs de cumul puissent initialement agir comme séquenceurs, l'architecture prend en charge la décentralisation au fil du temps. Le code open source, la vérification sans autorisation et les nœuds gérés par la communauté contribuent à réduire les risques de centralisation.