Analyse approfondie des solutions d'extension L2 d'Ethereum : comparaison entre OP-Rollups et ZK-Rollups

Ethereum, en tant que l'une des plateformes les plus actives dans le domaine de la Blockchain actuelle, supporte de nombreuses applications décentralisées, y compris la Finance décentralisée et les NFT, l'écosystème est très prospère. Cependant, il en résulte certains défis inhérents, tels que le blanchiment de capitaux dû à la congestion du réseau, l'augmentation des temps de transaction et le taux d'échec en hausse, ces problèmes affectent gravement l'engagement des utilisateurs.

Pour résoudre ces problèmes et maintenir les caractéristiques distribuées de la chaîne principale, la communauté a adopté une solution d'extension L2. Le concept central de L2 est de déplacer le calcul et les transactions de la chaîne principale (L1) vers un réseau de deuxième couche, en soumettant uniquement le résultat final à la chaîne principale. Cette méthode améliore non seulement l'efficacité des transactions et réduit les frais, mais elle hérite également de la sécurité de la chaîne principale.

Actuellement, les solutions L2 les plus connues incluent les Rollups et les chaînes latérales. Les Rollups peuvent être subdivisés en Rollups optimistes (OP-Rollups) et Rollups à connaissance zéro (ZK-Rollups).

Les OP-Rollups effectuent tous les calculs de transactions et les mises à jour d'état sur le réseau L2, puis soumettent en masse les données brutes des transactions compressées à la chaîne principale. Cette méthode suppose par défaut que les transactions sont valides, sauf si quelqu'un conteste. Cela améliore considérablement la vitesse et l'efficacité des confirmations de transactions.

Si un trading problématique est découvert dans les sept jours, le validateur peut soumettre une preuve de fraude. Une fois qu'il est prouvé qu'il y a un problème, les lots de transactions concernés et leurs lots suivants seront annulés, et le nœud malveillant sera puni. Ce mécanisme de "preuve de fraude" joue un rôle dissuasif efficace, en réalité, très peu de nœuds tentent de commettre des actes malveillants.

Comparé aux comportements malveillants des nœuds, les fluctuations du réseau et les bugs logiciels sont en réalité des problèmes plus fréquents. Le principal inconvénient des OP-Rollups réside dans la période de contestation pouvant aller jusqu'à sept jours, ce qui pourrait affecter la circulation des fonds, ainsi que le risque potentiel de centralisation.

Les ZK-Rollups adoptent une approche différente. Lors de la soumission des données au réseau principal, en plus des données compressées, une preuve de validité doit également être jointe. Cette méthode est particulièrement efficace dans un environnement de blockchain, car elle limite la complexité à la portée des contrats intelligents.

La complexité des ZK-Rollups réside dans le fait qu'il faut compiler les données et la logique d'exécution des transactions en un schéma de circuit logique complexe, puis générer des résultats vérifiables rapidement par des calculs cryptographiques. Ce processus nécessite généralement des compilateurs et des vérificateurs spécialisés.

Concernant les coûts du réseau L2, les OP-Rollups comprennent principalement les frais de transaction pour soumettre des données compressées au L1 et les coûts d'exploitation des nœuds L2. Récemment, le plan EIP-4844 d'Ethereum a considérablement réduit les frais d'interaction entre L2 et la chaîne principale. De plus, le maintien des nœuds nécessite de verrouiller une grande quantité de fonds, ce qui peut entraîner des pertes indirectes.

Les principaux coûts des ZK-Rollups proviennent des ressources de calcul, la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance nécessite de grandes ressources de calcul et du matériel spécialisé. En même temps, il faut également supporter les frais de transaction pour soumettre des données sur la chaîne. La demande de matériel spécialisé pourrait conduire à une plus grande centralisation du réseau.

Dans l'ensemble, les OP-Rollups et les ZK-Rollups sont des solutions importantes pour l'écosystème Ethereum face aux défis d'évolutivité. Avec les mises à niveau continues d'Ethereum, comme la mise en œuvre de l'EIP-4844, le coût de publication des données L2 a considérablement diminué, ce qui libérera davantage le potentiel de ces deux solutions.