La course à l'échelle d'Ethereum avec les rollups zkEVM

Faits marquants

• zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM et Scroll sont quelques-uns des meilleurs projets ZK-Rollup construits avec la compatibilité EVM à l'esprit.
• Chaque projet aborde les questions de débit, de preuves cryptographiques et de niveaux de compatibilité EVM à sa manière.
• Les ZK-Rollups devraient devenir l'une des armes de mise à l'échelle les plus importantes d'Ethereum au cours des années à venir.

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Alors qu'Ethereum vise l'adoption massive, la technologie ZK-Rollup est devenue un concurrent sérieux pour faire évoluer la blockchain, réduire les coûts de transaction et améliorer le débit. Briefing Crypto tombe en panne fnos principaux ZK-Rollups compatibles avec la machine virtuelle Ethereum qui sont actuellement en cours de développement, chacun d'entre eux promettant divers avantages au sein de l'écosystème Ethereum.

S'attaquer aux frais de transaction d'Ethereum

Ethereum est confronté à des défis de mise à l'échelle.

Le plus grand obstacle à l'adoption généralisée d'Ethereum est peut-être le coût élevé de l'utilisation du réseau, qui est devenu un problème existentiel pour la blockchain. La montée en puissance des protocoles DeFi et des NFT a augmenté la demande d'espace de bloc sur Ethereum. La plupart des transactions coûtaient quelques centimes en 2019, mais au plus fort de la course haussière de 2021, des activités telles que la frappe de NFT sur la blockchain rapportaient régulièrement des centaines de dollars. En conséquence, de nombreux acteurs du marché de détail ont constaté qu'ils étaient hors du réseau et se sont tournés vers d'autres réseaux comme Solana, Avalanche ou Binance Smart Chain. Aujourd'hui, malgré un ralentissement de l'activité du réseau en raison des conditions du marché, des transactions simples telles que les transferts d'ETH coûtent entre 2 et 3 dollars, bien au-dessus du créateur d'Ethereum, Vitalik Buterin. objectif idéal de moins de 0.05 $ par transaction. 

Les cumuls offrent un moyen de réduire la congestion sur la blockchain Ethereum. En effet, ils externalisent les données hors chaîne, les traitent et renvoient les transactions à Ethereum plutôt que de s'appuyer sur la chaîne de base pour traiter les données de calcul de chaque transaction. Avec les cumuls, Ethereum n'a qu'à vérifier les preuves elles-mêmes et non l'intégralité des données, ce qui libère de l'espace de bloc. Les cumuls permettent également de regrouper les transactions, ce qui permet aux utilisateurs de diviser les frais de gaz.

Cumuls sans connaissance, également connus sous le nom de ZK-Rollups, utilisent des preuves cryptographiques appelées ZK-SNARKS ("zero knowledge succinct arguments of knowledge") pour montrer au réseau principal Ethereum qu'une transaction a été traitée. Ces preuves à connaissance nulle peuvent être vérifiées rapidement même si les données sous-jacentes prendraient beaucoup de temps à analyser. 

Certains projets ZK-Rollup actuellement en développement ont annoncé leur intention d'être compatibles avec la machine virtuelle Ethereum, offrant aux développeurs d'Ethereum un moyen d'importer leurs contrats intelligents dans le rollup sans les modifier. Mais comme Buterin expliqué dans un article de blog récent, tous les projets zkEVM ne sont pas structurés de la même manière : certains sont optimisés pour une composabilité EVM complète, et d'autres pour un débit rapide.

zkSync

Développé par Matter Labs, zkSync est l'un des projets zkEVM les plus attendus. Avec 2,000 10 transactions par seconde, un temps de traitement de XNUMX minutes entre le rollup et le réseau principal Ethereum, et aucune limite supérieure à la valeur que le rollup peut gérer en toute sécurité, zkSync est un projet leader dans le domaine des zkEVM.

Malgré son marketing, zkSync n'est pas techniquement compatible avec l'EVM, mais plutôt avec Solidity et Vyper, deux langages de codage utilisés sur Ethereum. La différence, bien que minime pour les utilisateurs, est importante pour les développeurs : entre autres, les adresses de contrat peuvent différer, le code EVM manuscrit peut ne pas être pris en charge et l'infrastructure de débogage peut ne pas nécessairement être transférée. 

Le rollup est actuellement en ligne sur le testnet d'Ethereum. Le lancement du réseau principal devrait se dérouler en trois étapes : "Baby Alpha" en novembre, au cours de laquelle le système sera soumis à des tests de résistance en argent réel sans aucun projet externe impliqué ; le Fair Launch, qui accueillera tous les projets de l'écosystème Ethereum mais limitera l'accès des utilisateurs ; et la Full Alpha, attendue avant la fin de l'année. Un jeton zkSync est attendu, bien que les détails n'aient pas encore été annoncés.

Stark Net

StarkNet de StarkWare est un autre concurrent majeur dans l'arène zkEVM. Alors que StarkNet utilise Cairo comme langage de codage natif, une équipe développe un traducteur de codage appelé Cairo transpiler, ce qui signifie que, tout comme zkSync, le cumul sera éventuellement compatible avec Solidity plutôt qu'avec EVM.

Pourtant, les similitudes s'arrêtent là. StarkNet utilise un autre type de preuve cryptographique appelée STARK (« arguments transparents évolutifs de la connaissance »). Les ZK-STARK sont théoriquement plus sûrs que les ZK-SNARK mais prennent plus de temps à vérifier, occupent plus d'espace de bloc et nécessitent plus de gaz. StarkWare est le principal moteur du développement technologique basé sur STARK.

Une version autorisée de StarkNet a été mise en ligne sur le réseau principal Ethereum en février 2022. L'équipe StarkWare a également annoncé récemment que StarkNet aura son propre jeton de gouvernance et d'utilité. Bien qu'il n'y ait pas de chiffres officiels sur le débit prévu de StarkNet à pleine capacité, StarkWare dit le cumul pourrait réduire les frais de gaz sur Ethereum d'un facteur de 100 à 200. 

Polygone zkEVM

Polygon est une solution de mise à l'échelle Ethereum avec un cadre flexible qui permet aux développeurs de créer et de connecter une infrastructure de couche 2 telle que Optimistic Rollups et ZK-Rollups au réseau Ethereum. En août 2021, Polygone a acquise le projet ZK-Rollup Hermez Network pour 250 millions de dollars ; l'entreprise annoncé un an plus tard, il travaillait sur son propre ZK-Rollup, Polygon Hermez, qui fonctionnerait aux côtés de sa chaîne Proof-of-Stake Matic. Le mois dernier, Polygon a annoncé que Polygon Hermez avait changé de nom pour Polygone zkEVM et se dirigerait vers le réseau principal au début de 2023. 

Polygon affirme que son zkEVM sera capable de gérer jusqu'à 2,000 90 transactions par seconde et de réduire les coûts de transaction de XNUMX %. Le code du projet a été rendu open-source ; un testnet public est attendu prochainement.

Contrairement à zkSync ou StarkNet, le ZK-Rollup de Polygon n'entend pas se limiter en étant uniquement compatible avec les langages de codage Ethereum, mais avec l'EVM lui-même. Polygon zkEVM réplique l'EVM plutôt que de le refléter. Cela implique que les constructeurs devront peut-être encore adapter les frameworks de code et d'outils au déploiement, mais dans une moindre mesure que sur zkSync et StarkNet. 

Parallèlement à son projet ZK-EVM, Polygon développe également un Optimistic Rollup (Polygon Nightfall), un ZK-Rollup basé sur STARK (Polygon Miden) et un ZK-Rollup compatible EVM à vitesse optimisée appelé Polygon Zero. 

Faites défiler

Le ZK-Rollup visant la meilleure intégration avec l'EVM est Scroll. Un projet relativement nouveau, Scroll peut être considéré comme véritablement équivalent à EVM ; la seule différence significative entre les deux est l'environnement d'exécution, c'est-à-dire le sous-système dans lequel les contrats sont exécutés. Cependant, la composabilité élevée se fait au prix d'une surcharge de calcul importante, ce qui indique que les performances de Scroll pourraient être plus faibles que celles de zkSync, StarkNet et Polygon. 

L'équipe Scroll n'a pas encore dévoilé les détails du projet, mais le 18 juillet, elle appelé aux développeurs de s'inscrire pour essayer le Scroll testnet, qui est attendu au troisième trimestre 3. L'équipe Scroll développe le projet en collaboration avec la Fondation Ethereum. Le site Web affirme que la sécurité, la transparence et l'équivalence EVM sont ses principales priorités.

Plus ZK-Rollups

Parmi les autres groupes de recherche sur les ZK-Rollups, citons l'équipe d'exploration de la confidentialité et de la mise à l'échelle de la Fondation Ethereum et une équipe encore inconnue à l'AMS affilié à ConsenSys. Bien que la recherche puisse contribuer aux projets existants et ne pas nécessairement conduire à de nouveaux projets, les récentes percées dans la technologie de preuve de connaissance zéro peuvent donner lieu à plusieurs ZK-Rollups dans l'écosystème Ethereum. Bien que le réseau Ethereum ait encore un long chemin à parcourir en matière de mise à l'échelle, la montée en puissance de nouveaux projets zkEVM devrait profiter aux développeurs et aux utilisateurs, car ils sont présentés avec plus de solutions répondant à différents cas d'utilisation. 

Divulgation: Au moment de la rédaction, l'auteur de cet article possédait ETH et plusieurs autres crypto-monnaies. 

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