Comment les rollups de couche 2 traitent-ils les transactions de contrat intelligent?

Comprendre les rouleaux de couche 2 et leur rôle dans la blockchain

Les rouleaux de couche 2 sont une catégorie de solutions de mise à l'échelle conçues pour améliorer le débit et l'efficacité des réseaux de blockchain, en particulier Ethereum. Ces Rollups fonctionnent en traitement des transactions hors de la chaîne principale (couche 1), puis en les regroupant et en soumettant les résultats finaux au MainNet. Ce mécanisme réduit considérablement la congestion sur le réseau primaire tout en maintenant les garanties de sécurité de la blockchain sous-jacente.

Il existe deux types principaux de rouleaux de couche 2: les rouleaux optimistes et les rollups ZK . Chacun a des mécanismes distincts pour gérer l'exécution des contrats intelligents , mais tous deux partagent l'objectif de réduire les coûts de gaz et d'augmenter la vitesse de transaction sans compromettre la décentralisation ou la sécurité.

Exécution du contrat intelligent dans les rouleaux optimistes

Dans les rouleaux optimistes , les contrats intelligents sont exécutés en supposant que toutes les transactions sont valides à moins que contestées. Le système est appelé «optimiste» car il assume un bon comportement des validateurs, sauf cas non prouvé pendant une période de litige.

• Un utilisateur soumet une transaction pour interagir avec un contrat intelligent .
• La transaction est traitée hors chaîne par un séquenceur, qui agrége plusieurs transactions en un lot.
• Le séquenceur calcule la nouvelle racine d'état et la soumet à Ethereum MainNet avec les données de transaction.
• Pendant la période de défi (généralement environ une semaine), tout validateur peut soumettre une preuve de fraude s'il détecte une transaction non valide.
• Si une preuve de fraude est validée, le lot incorrect est annulé et l'acteur malveillant est pénalisé.

Cette approche permet à la logique complexe des contrats intelligents d'être géré hors chaîne, abaissant considérablement les frais de gaz tout en préservant l'intégrité de la machine virtuelle Ethereum (EVM).

Exécution du contrat intelligent dans ZK-Rollups

ZK-ROLLUPS , abréviation des rouleaux de connaissances zéro, utilisez des preuves cryptographiques pour valider les transactions avant d'être soumises à la chaîne principale. Contrairement aux rouleaux optimistes, ils ne comptent pas sur une période de défi; Au lieu de cela, chaque lot est livré avec une preuve de validité connue sous le nom d'un argument ZK-Snark (Zéro-connaissance non interactif de connaissance) ou de SK-Stark .

Voici comment les contrats intelligents sont traités:

• Les transactions sont réalisées et exécutées hors chaîne par un nœud de prover.
• Le prover génère une preuve de connaissance zéro qui confirme l'exactitude de la transition d'état.
• Cette preuve, ainsi que les données de transaction compressées, sont envoyées au MainNet Ethereum.
• Un contrat intelligent sur la couche 1 vérifie rapidement la preuve et applique le nouvel état s'il est valide.

Étant donné que les preuves de validité garantissent l'exactitude au moment de la soumission, il n'y a pas besoin d'une longue fenêtre de défi. Cela rend ZK-Rollups plus rapidement pour finaliser les interactions de contrats intelligents par rapport à leurs homologues optimistes.

Gérer les contrats intelligents complexes hors chaîne

Le traitement des contrats intelligents complexes sur la couche 2 nécessite de traduire le code compatible EVM en formats compatibles avec l'environnement Rollup. Dans de nombreux cas, les développeurs doivent adapter leurs contrats de solidité ou de vyper pour travailler dans les contraintes de l'architecture Rollup.

Par exemple, les Rollups optimistes maintiennent une compatibilité EVM complète, permettant aux développeurs de déployer des contrats intelligents existants avec un minimum de modifications. Cependant, ils peuvent faire face à des limitations en termes de débit et de latence lorsqu'ils traitent des appels contractuels à haute fréquence.

D'un autre côté, ZK-Rollups a historiquement eu du mal à soutenir les contrats intelligents à usage général en raison de la complexité de la génération de preuves de connaissances zéro pour les calculs arbitraires. Des progrès récents comme les ZKEVM ont largement résolu ce problème en créant des environnements qui imitent l'EVM en utilisant la cryptographie à connaissance zéro.

Disponibilité des données et considérations de sécurité

L'un des principaux principes des Rollups de la couche Cela garantit la disponibilité des données , ce qui signifie que n'importe qui peut reconstruire l'état si nécessaire.

• Toutes les données de transaction sont stockées dans la couche 1 CallData , ce qui les rend accessibles au public.
• Les racines d'État sont mises à jour périodiquement pour refléter le dernier état du Rollup.
• Les utilisateurs peuvent quitter le Rollup en prouvant la propriété des fonds directement sur le MainNet.

Cette conception préserve la nature sans confiance des blockchains, garantissant que même si un opérateur de rouleau devient malveillant ou est hors ligne, les utilisateurs peuvent toujours récupérer leurs actifs.

Questions fréquemment posées

Q: Puis-je utiliser les mêmes outils pour développer des contrats intelligents pour les rouleaux de couche 2 que pour Ethereum? R: Oui, de nombreuses plates-formes de couche 2 prennent en charge les outils de développement standard comme Hardhat, Truffle et Remix , en particulier ceux qui offrent une compatibilité EVM tels que l'optimisme et l'arbitrum . Cependant, le déploiement sur ZK-Rollups peut nécessiter un support d'outillage supplémentaire en fonction de l'implémentation ZKEVM.

Q: Comment fonctionne la tarification des gaz dans les rouleaux de couche 2? R: La tarification du gaz dans les rouleaux de couche 2 est généralement beaucoup plus faible que sur la couche 1 car seule une fraction de travail de calcul se produit sur la chaîne. Les frais sont calculés en fonction du coût de la publication des données à Ethereum et des ressources utilisées hors chaîne.

Q: Les interactions de contrats intelligents sur les rouleaux de couche 2 sont-ils aussi sécurisés que sur Ethereum? R: Alors que les rouleaux de couche 2 héritent de la sécurité du consensus d'Ethereum , le niveau de confiance requis varie entre les types. ZK-Rollups offre une sécurité garantie mathématiquement par des preuves de validité, tandis que les Rollups optimistes dépendent des incitations économiques et des acteurs honnêtes à appliquer l'exactitude.

Q: Que se passe-t-il si un séquenceur dans un rollup cesse de fonctionner? R: La plupart des systèmes Rollup permettent aux utilisateurs de forcer l'inclusion des transactions via la couche 1 , en contournant le séquenceur. Cela garantit la résistance et la continuité des opérations de censure même si le séquenceur fonctionne mal ou agit malhonnêtement.