Solutions de mise à léchelle Ethereum

Ethereum Scaling est un article qui vous aidera à avoir une vue plus générale des méthodes de mise à l'échelle d'Ethereum.

En 2017, le réseau d'Ethereum est tombé en paralysie deux fois de suite avec la vague d'ICO et de DApps - CryptoKitties.

Cela s'est répété une fois de plus lorsque DeFi a explosé, avec un impact beaucoup plus important qu'en 2017. C'est très évident lorsque les frais de transaction ont parfois atteint 16 $ par transaction.

Cela amène Ethereum à se précipiter, accélérant l'augmentation de la capacité de traitement des transactions pour des vitesses de transaction plus rapides avec des frais de transaction moins chers.

Alors, quelles solutions Ethereum a-t-il au problème de mise à l'échelle ?

C'est aussi le contenu du 4e Déplié - Ethereum Scaling Solutions.

Aperçu

Premièrement, la question de l'évolutivité d'Ethereum a été discutée assez tôt (2015) plutôt que récemment.

En ce qui concerne la solution de mise à l'échelle d'Ethereum, il existe deux approches principales : la mise à l'échelle en chaîne et la mise à l'échelle hors chaîne.

1. On-Chain Scaling est une solution de mise à l'échelle en augmentant la capacité de données de la blockchain d'origine (couche 1). Actuellement, Ethereum n'a qu'une seule solution, Ethereum 2.0
   
    
2. Off-Chain Scaling est une solution pour réduire la pression du traitement des transactions sur la blockchain d'origine en traitant les transactions sur une deuxième couche (couche 2). Certaines solutions typiques sur la couche 2 incluent les canaux, la chaîne latérale, le plasma et les cumuls.

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 appliquera le Sharding pour augmenter le traitement des transactions en divisant la blockchain en plusieurs « fragments » ou fragments différents.

Dans le même temps, Ethereum 2.0 va changer le mécanisme de consensus de preuve de travail ( Proof-of-Work ) à preuve de participation ( Proof-of-Stake ).

Couche 2

Canaux

Les canaux sont les premières solutions de mise à l'échelle hors chaîne largement discutées dans la communauté Ethereum. 

Il permet aux participants d'effectuer plusieurs fois des transactions hors chaîne tout en envoyant seulement 2 transactions à la blockchain d'origine (couche 1).

Exemple : A et B effectuent un transfert d'argent l'un vers l'autre. A et B devront verrouiller un montant d'ETH dans le portefeuille Multisig pour ouvrir le canal, puis les deux auront le droit d'effectuer autant de transactions qu'ils le souhaitent. Après avoir terminé, fermez le canal et récupérez l'argent qui était verrouillé auparavant. 

Les deux types de canaux les plus courants sont le State Channel et sa sous-branche, le Payment Channel .

Bien que Channels ait la capacité d'augmenter la vitesse de traitement des transactions plusieurs fois. Cependant, il a toujours des limitations telles que 1) les participants au canal doivent savoir à l'avance 2) le montant de la transaction doit être verrouillé dans un portefeuille multisig.

Cela rend les canaux difficiles à appliquer aux contrats intelligents de nature générique.

Certains projets de canaux tels que Raiden Network (P) Context Network, Counterfactual, Spankchain, Celer Network .

Plasma

Plasma est un cadre pour la construction de DApps évolutifs sur Ethereum proposé par Vitalik Buterin et Joseph Poon.

La structure de Plasma permet la création d'un nombre infini de chaînes enfants capables de fonctionner indépendamment, de communiquer et d'interagir avec la blockchain Ethereum d'origine en combinant des contrats intelligents et Merkle-Tree.

Le déchargement des transactions de la blockchain parent vers la chaîne enfant rend l'exécution des transactions plus rapide et moins chère. Mais, Plasma a le principal inconvénient que le temps de retrait de la couche 2 à la chaîne d'origine est assez long.

Les projets Plasma Framework peuvent être mentionnés comme Matic Network , Loom Network , OMG Network.

Chaînes latérales

Les sidechains sont des blockchains indépendantes qui ont leurs propres règles de consensus et sont compatibles avec Ethereum. 

Grâce à l'utilisation de la machine virtuelle Ethereum (EVM), les Sidechains ont la capacité d'interagir avec Ethereum, comme le mouvement de jetons, le déploiement de contrats intelligents, etc. de la chaîne d'origine à la sidechain et vice versa.

Certains projets de sidechain typiques incluent xDAI , POA Network.

Cumuls

Les rollups sont des solutions qui encapsulent les transactions sidechain dans une seule transaction et génèrent des preuves cryptographiques, appelées SNARK (brief non-interactive knowledge arguments). Seule cette preuve est envoyée à la chaîne principale.

En d'autres termes, Rollups signifie que tous les ordres de statut et d'exécution tels que la vérification de signature, l'exécution de contrat, etc. seront traités dans des sidechains et la blockchain native Ethereum ne stocke que les données de transaction.

Les cumuls ont 2 types dont 1) Zéro connaissance (ZK-Rollups) 2) Cumuls optimistes

La différence entre ZK-Rollups et Optimistic Rollups est le type de preuve que chaque protocole utilise.

ZK-Rollups

ZK-Rollups utilise des preuves de validité, ce qui signifie qu'un nouvel état sera toujours montré à la blockchain avec la preuve qu'il est en fait valide.

Bien que ZK-Rollups ait une vitesse plus rapide qu'Optimistic, il ne peut être appliqué qu'à des types de transactions simples, qui sont difficiles à être compatibles avec de nombreux contrats intelligents très complexes.

Certains projets typiques de ZK-Rollups incluent zk-Sync, Loopring .

Cumuls optimistes

Les cumuls optimistes utilisent des preuves de fraude, ce qui signifie qu'un nouvel état est considéré comme valide, à moins qu'une preuve de fraude ne soit soumise à la blockchain dans un certain délai.

De plus, Optimistic Rollups utilise une machine virtuelle compatible Ethereum appelée OVM ( Optimistic Virtual Machine ). Cela permet aux projets d'adopter plus facilement les cumuls optimistes.

Le projet typique de Optimistic Rollups n'a que de l'optimisme.

Épilogue

Après des années de recherche et de développement de solutions de mise à l'échelle, Ethereum a ses solutions à court et à long terme.

A long terme, les deux solutions très appréciées sont Ethereum 2.0 et Rollups.

Parce que, Ethereum 2.0 augmentera considérablement l'évolutivité sur la blockchain d'origine et les cumuls comme Optimism amplifieront encore plus cette capacité.

J'espère que cet article vous aidera à avoir un aperçu des solutions de mise à l'échelle d'Ethereum.

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Cordialement et à bientôt !