🧵 THREAD - C'EST QUOI UN LAYER 2 ?
Yo les kheys ! Ethereum est réputé pour ses frais élevés. Les Layer 2 peuvent pallier à ce problème.
C'est quoi un Layer 2 ? Quelles différences entre les technologies de Rollup ?
Let's go 👇
📚 INTRODUCTION
Lors du dernier bullrun, Ethereum était régulièrement congestionné avec des frais atteignant plusieurs 100aines de dollars par transaction.
Cette situation a contraint les petits portefeuilles à se déplacer sur d'autres Layer 1 comme Avalanche ou Solana.
Pour résoudre le problème de scalabilité d'Ethereum, les développeurs ont donc créé de nouvelles façons d'utiliser la blockchain.
Certains protocoles effectuent désormais la majorité de leurs opérations off-chain sur des solutions de seconde couche, les Layers 2.
🌐 LAYER 2
Les Layer 2 sont une surcouche améliorant la scalabilité du réseau principale, le Layer 1.
Dans le concept du trilemme de la blockchain développé par Vitalik Buterin, une blockchain doit choisir entre sécurité, décentralisation et scalabilité.
Selon lui, un réseau peut concilier deux qualités mais il est presque impossible de concilier les trois à la fois.
Prenons l'exemple d'Ethereum : le réseau est très sécurisé et relativement décentralisé mais très peu scalable car régulièrement congestionné.
C'est ici que débarquent les Layer 2, qui doivent permettre de répondre au problème mis en avant par le concept de trilemme de la blockchain.
On observera 3 types de Layer 2 appliqués à Ehereum : les State Channels, Plasma Chains et les Rollups.
Les State Channels et Plasma sont aujourd'hui peu utilisés car assez limités.
En effet, ils sont incapables de gérer autre chose que des transactions simples, empêchant leur bonne utilisation dans la DeFi par exemple.
Les rollups sont nettement + efficaces et sécurisés si on en croit le modèle de trilemme de la blockchain.
Ils fonctionnent de manière hybride : une partie des données de transaction sont conservées sur le réseau Ethereum et le reste des calculs sont effectués off-chain.
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🚀 FONCTIONNEMENT D'UN ROLLUP
Les rollups utilisent les arbres de Merkle pour agréger les données de transactions.
Avec la racine de l'état, il est possible de recalculer l'arbre dans le sens inverse afin de trouver les transactions initiales.
(crédit : @cryptoastblog)
Une fois l'arbre de Merkle généré, les données sont compressées et la racine de l'ancien et du nouvel état sont publiés sur la blockchain Ethereum.
Tous les calculs sont donc effectués off-chain mais vérifiables et traçables sur la blockchain.
(crédit : @cryptoastblog)
🪐 OPTIMISTIC & ZK ROLLUP
Les Optimistics et ZK Rollups sont les types de rollups les plus populaires.
Ce sont les technologies les plus avancées et les plus développées à l'heure actuelle.
Les Optimistics Rollups tel que Optimism ($OP) sont basés en grande partie sur la confiance, d'où l'optimisme.
En effet, des agrégateurs sont chargés de regrouper les transactions des utilisateurs puis calculer et publier le nouvel état de la racine de Merkle.
Les transactions seront considérées comme validées au bout de 7 jours, temps durant lequel il est possible de vérifier si les informations contenues dans la racine publiée sont justes.
Au bout de 7 jours, cette dernière est définitivement publiée sur la blockchain.
Le temps de retrait du rollup constitue un inconvénient majeur dans l'utilisation des Optimistics Rollups.
Cette longue période d'attente est néanmoins nécessaire à la sécurité d'un réseau basé sur la confiance.
Les Zero-Knowledge (ZK) Rollups sont plus rapides dans la publication des transactions de par leur mode de fonctionnement. Le plus connu étant zkSync.
En effet, ils ne sont pas basés sur un système d'optimisme des validateurs mais sur une preuve cryptographique complexe.
Concrètement, les validateurs agrègent un grand nombre de transactions off-chain et génèrent une preuve SNARK.
Cette dernière correspond à la différence entre l’état des comptes avant et après le rollup.
Ainsi, les données publiées sur Ethereum sont extrêmement réduites, améliorant de fait la scalabilité du réseau.
Néanmoins, des problèmes de sécurité persistent concernant la configuration initiale du ZK Rollup puisque entièrement basé sur la confiance.
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📝 DIFFERENCES ET LIMITES DES ROLLUPS
Vous l'avez compris, ces deux systèmes basés sur la technologie rollup se ressemblent.
Cependant, de part leurs modes de fonctionnement, chacun a des avantages et des inconvénients.
Ainsi, les coûts des frais de réseau (gas fees) sont généralement plus importants sur les Optimistics Rollups que sur les ZK Rollups.
Néanmoins, l'écart n'est que de quelques de centimes et les Optimistics Rollups restent bien plus compétitif que le mainnet d'Ethereum.
Cependant, la génération d'une preuve ZK-SNARK est très complexe donc très coûteuse.
Les coûts de calculs hors chaîne des Optimistics Rollups sont nettement plus réduits même s'il est nécessaire que des validateurs refassent le calcul pour vérifier les transactions.
La technologie ZK Rollups est aussi beaucoup plus complexe, elle est nouvelle et utilise des mathématiques d'un niveau très élevée
Les Optimistics Rollups nécessitent donc des compétences bien moins poussées, ce qui facilite leur utilisation.
Dans tous les cas, la technologie rollup est encore limitée et doit faire ses preuves.
En effet, bien que cette technologie puisse améliorer la scalabilité d'Ethereum, elle est encore trop peu utilisée.
Même si Optimism a fait beaucoup de bruit lors de son airdrop, il est encore peu utilisé.
Du côté de zkSync, son écosystème n'est que très peu développé pour le moment mais le lancement de la version 2.0 pourrait faire changer les choses.
Un mot enfin sur Polygon, qui développe sa propre technologie ZK, Polygon zkEVM, marquant un tournant dans l'utilisation des ZK Rollups.
En effet, il sera compatible EVM donc toute les dApp d'Ethereum pourront être exportées sur ce réseau sans modification nécessaire.
📚 CONCLUSION
Les Layer 2, dont les rollups, représentent l'une des solutions pour répondre au trilemme de la blockchain.
Les Optimistics Rollups et les ZK Rollups se basent sur une même technologie mais ont chacun des spécificités avec leurs avantages et inconvénients.
En attendant l'implémentation du Sharding sur Ethereum, les rollups permettent de répondre au problème de scalabilité.
Deviendront-ils obsolète une fois la mise à jour effectuée ?
Ou, au contraire, bâtiront-ils un écosystème solide et indispensable ?