Quels sont les zk rollups?

Bref résumé

✔️ Zk Rollup est une solution de niveau 2 qui augmente la vitesse d'une blockchain en regroupant et en traitant plusieurs transactions dans un seul bloc.

✔️ La preuve de connaissance zéro consiste à prouver que l'on connaît une chose particulière, telle que le hachage (code) d'un bloc, sans révéler d'autres informations.

✔️ Un rollup zk est souvent utilisé lorsque le réseau principal devient trop lent et trop cher, ce qui soulage le réseau en le rendant plus rapide et moins cher.

✔️ Les Zk Rollups deviendront de plus en plus courants en raison de leur évolutivité et de leurs avantages en termes de réduction des coûts, bien qu'ils soient encore difficiles à mettre en œuvre.

Qu'est-ce qu'un rollup zk ?

Il y a deux parties dans un rollup zk. Zk est l'abréviation de zero knowledge. En néerlandais, cela signifie ne pas avoir d'information. La preuve de connaissance zéro consiste à prouver que vous connaissez une chose particulière, par exemple le hachage (code) d'un bloc, sans connaître d'autres informations, comme le nom, l'adresse, etc.

La partie "rollup" signifie "enrouler". Dans ce contexte, cela signifie que plusieurs transactions sont regroupées et traitées dans un seul bloc.

Les deux parties concernent la vitesse. Avec les zk rollups, la vitesse d'une blockchain est considérablement augmentée.

Un zk rollup est une solution de niveau 2. Il est souvent mis en œuvre lorsque le réseau principal devient trop lent et coûteux, comme c'est le cas avec Ethereum. Le réseau principal de la blockchain, la couche 1, est alors soutenu par le zk rollup, ce qui le soulage et le rend plus rapide et moins cher.

Comment fonctionnent les zk rollups ?

Imaginez que vous êtes un développeur d'Ethereum. Vous devez faire en sorte que le réseau soit plus rapide et moins coûteux à utiliser. Vous décidez d'implémenter des zk rollups pour décongestionner la chaîne principale.

Désormais, lorsque les transactions sont effectuées, elles sont regroupées hors chaîne dans un rollup sur une sous-chaîne. Sur cette sous-chaîne, le nouvel état du réseau sera alors communiqué à la chaîne principale (Ethereum) avec quelques données supplémentaires (zero knowledge proof) pour prouver qu'il est correct.

Par conséquent, la chaîne principale n'aura que le rollup et la preuve zk à traiter et non des milliers de transactions. Vous pouvez donc faire évoluer Ethereum de 10-15 transactions à des milliers par seconde.

Les données de transaction seront toujours stockées sur la chaîne principale, de sorte que l'état de la blockchain est toujours correct et communiqué à tous ceux qui suivent le réseau. Ainsi, chaque validateur saura toujours combien d'ETH chacun possède.

Le statut du zk rollup est maintenu sur le réseau Ethereum par un contrat intelligent. Pour prouver ce statut, ils doivent fournir une preuve cryptographique qu'ils ont également effectué toutes ces transactions. Les zk rollups utilisent également la compression des données, comme les adresses, pour rendre tout cela encore plus rapide et moins cher. Une fois la preuve fournie, le paquet de transactions collectées sera instantanément exécuté sur la chaîne principale.

Comme les mises à jour du statut de sécurité sont effectuées sur la chaîne principale (Ethereum), les zk rollups sont beaucoup plus sûrs que les chaînes latérales.

La plupart des zk rollups utilisent un supernode, une sorte de superutilisateur qui regroupe toutes les transactions. Il existe un risque de censure, ce qui signifie dans ce cas que le superutilisateur ne veut pas valider vos transactions. Si cela se produit, quelqu'un peut envoyer ses transactions directement au contrat de roll up sur Mainnet.

Les utilisateurs peuvent s'inscrire pour être inclus dans le prochain roll up et donc être moins chers de cette façon.

Les opérateurs ou super-utilisateurs vérifient une transaction et voient si un utilisateur fait partie du statut du réseau. En outre, ils vérifient si le compte est suffisamment approvisionné. La transaction doit être correcte et la clé publique doit correspondre à celle de l'expéditeur dans le roll up. Le nonce (pour éviter les doubles dépenses) est également inclus dans le roll up.

Lorsque le roll up a collecté suffisamment de transactions, il les regroupe. Un SNARK zk est utilisé pour fournir une preuve que les données sont correctes.

Ensuite, un "circuit de preuve" se met au travail sur ces données et vérifie que tout est correct. Une fois que cela est fait, l'opérateur envoie les données au contrat intelligent de vérification sur la couche 1 de la blockchain. Là, l'exactitude des données est à nouveau vérifiée, après quoi les transactions sont inscrites dans le grand livre et le nouvel état de la blockchain est connu.

Il est même possible de créer des preuves de preuves. Ces preuves dites récursives regroupent les preuves de zk sur la couche 2, après quoi toutes les preuves sont acceptées ensemble sur la couche 1, après quoi une batterie de blocs est instantanément acceptée, ce qui ajoute encore à l'évolutivité d'un réseau roll up.

Si vous souhaitez également rejoindre un roll up en tant qu'utilisateur pour réduire vos coûts de transaction, vous devez placer des fonds dans un smart contract de roll up au niveau de la couche 1. Une fois que l'opérateur a accepté vos fonds, vous pouvez effectuer des transactions moins chères dans ce roll up.

L'avenir des zk roll ups

Les roll ups Zk augmentent donc l'évolutivité et réduisent les coûts pour l'utilisateur. Cependant, ils sont assez difficiles à mettre en œuvre, c'est pourquoi ils ne sont encore que peu utilisés. Les risques que des super-utilisateurs malhonnêtes menacent le réseau sont également plus élevés. À mesure que les développeurs deviennent plus habiles, les zk roll ups deviendront certainement plus courants, car de nombreux utilisateurs de certains réseaux trouvent les coûts et la vitesse de transaction inacceptables.