Quest-ce que Zk Rollup ? Avantages et limites de Zk Rollup et projets exceptionnels

Qu'est-ce que Zk Rollup ? Quelle est la différence entre Zk Rollup et les autres Layer 2 ? Quels sont les projets Zk Rollup sur le marché aujourd'hui ? Découvrez ici.

Rollup est une solution Layer 2 très appréciée par la communauté, dont il existe deux modèles principaux, Optimistic et Zk Rollup. Dans les articles précédents, j'ai beaucoup partagé sur Optimistic Rollup et les projets exceptionnels qu'il contient. Vous pouvez vous référer ici .

Dans l'article d'aujourd'hui, je partagerai avec tout le monde un aperçu de Zk Rollup, ses avantages, ses limites et quelques projets Zk Rollup exceptionnels.

Qu'est-ce que Zk Rollup ?

Zk Rollup est une extension pour la couche 1 d'Ethereum utilisant une technologie sans connaissance. 

Zk Rollup permet d'agréger un grand nombre de transactions dans un bloc Rollup et de générer une preuve succincte de bloc hors chaîne. Ensuite, le contrat intelligent sur la couche 1 d'Ethereum n'a plus qu'à vérifier cette preuve sans réexécuter les transactions. Cela peut économiser beaucoup de frais d'essence car la vérification de la preuve est beaucoup moins chère que de refaire le calcul.

Pourquoi le cumul Zk est-il meilleur que les autres solutions de couche 2 ?

De l'avis de Vitalik, il existe essentiellement 5 stratégies de mise à l'échelle pour Ethereum :

• Plusieurs chaînes séparées (comme le font Polkadot, Cosmos).
• Super gros bloc.
• Les améliorations augmentent les performances opérationnelles mais ne modifient pas le modèle de sécurité.
• Couche 2 (canaux, plasma, rollup).
• Partage.

Tableau comparatif de quelques avantages et inconvénients des solutions de couche 2

Dans le segment Layer 2 , on peut dire que Rollup est la solution leader. Le cumul est classé en deux types principaux : le cumul optimiste et le cumul Zk. En général, tous les avantages que Optimistic Rollup peut offrir à l'avenir, Zk Rollup peuvent également fournir.

Le point principal pour que Zk Rollup soit mieux noté que Optimistic Rollup est que le temps d'exécution de Zk Rollup (validation de la transaction - processus de vérification) est le plus rapide.

Le Rollup Optimiste est sécurisé grâce à une preuve de fraude, une approche qui les expose à un "jeu de défi". Bien que les ZK Rollups soient sécurisés par les mathématiques (prouvez aux autres que vous connaissez la réponse sans la dire à l'autre personne), vous verrez clairement la différence entre eux via le portefeuille. Exemple simple ci-dessous :

Zk Rollup et Optimistic Rollup entrent dans un bar pour adultes, ce bar ne peut être entré que par des personnes de plus de 18 ans. La sécurité a demandé : "Puis-je voir votre carte d'identité ?".

• ZK Rollup dit : "Je peux vous prouver que j'ai plus de 18 ans, mais je ne vous montrerai pas ma carte d'identité".
• Optimistic Rollup dit : "Si personne ne peut prouver que j'ai moins de 18 ans en 7 jours, cela signifie que j'ai plus de 18 ans."

Du point de vue des utilisateurs de détail, le "Challenge game" est représenté par le temps d'attente des retraits sur des plateformes comme Optimism ou Arbitrum . Si le temps de retrait est réduit, les utilisateurs auront une meilleure expérience utilisateur, en contrepartie, la sécurité sera moindre car le coût des attaques réseau sera moindre.

Les solutions Zk Rollup n'en souffrent pas, au fil du temps, à mesure que la technologie de preuve de connaissance zéro se développe, Zk Rollup ne fait que s'améliorer, le processus de vérification - la validation du bloc Rollup s'ajustera rapidement et à moindre coût.

C'est pourquoi Zk Rollup est reconnu comme la principale solution de mise à l'échelle pour Ethereum à moyen et long terme (en fait la technologie Zk Rollup est encore limitée à l'heure actuelle, nous en trouverons les limites dans les sections suivantes).

Différences fondamentales entre les projets Zk Rollup

Sur le marché actuel, de nombreux projets travaillent sur Zk Rollup, chaque approche différente a ses propres avantages et inconvénients, comprendre ces avantages et inconvénients nous aidera à avoir des vues plus objectives, à soutenir le processus d'analyse et d'évaluation du potentiel de ces projets à trouver de bonnes opportunités d'investissement.

Personnellement, on peut classer les projets Zk Rollup en fonction de 2 facteurs :

• Comment les données sont stockées (en chaîne ou hors chaîne).
• Un schéma de preuve à connaissance nulle est utilisé.

Choisir de stocker des données en chaîne ou hors chaîne (aka validium) apporte ses propres avantages et inconvénients, aucun des deux choix n'est optimal dans tous les cas, c'est un compromis entre la décentralisation et la vitesse de traitement, les coûts d'exploitation, selon la direction du développement du projet, ils feront les choix appropriés.

Zk Rollup & Validium

Le deuxième point à noter est que la technologie de preuve Zero-knowledge utilisée, similaire au cas ci-dessus, il n'y a pas de meilleure solution dans tous les cas, c'est un équilibre entre la taille de la preuve et les hypothèses de sécurité. Vous pouvez voir la relation entre eux à travers l'image ci-dessous.

Relation entre la taille de la preuve et les hypothèses de sécurité

Limitations générales des projets Zk Rollup pour le moment

Personnellement, je trouve qu'il y a 2 limitations notables des projets Zk Rollup, le premier point est la limitation générale de Rollup, l'autre point est la limitation spécifique de Zk Rollup.

Le premier est la question des frais de transaction , la plupart des plateformes Rollup ont des frais de transaction plus chers que les Sidechains EVM d' Ethereum. En effet, chaque bloc de cumul doit éventuellement être publié sur Ethereum, ce qui lie leurs frais aux frais d'Ethereum (Zk Rollup est plus rentable car ils ne publient que la preuve), de sorte que chaque plate-forme Rollup ne peut faire évoluer Ethereum que d'un certain pourcentage.

Ensuite, pour le moment, zk-Rollup n'est pas convivial pour les développeurs , les scénarios d'application et les fonctionnalités sont assez limités :

• Les applications Zk Rollup sont actuellement limitées aux paiements et transactions simples.
• De plus, Zk Rollup ne prend actuellement pas en charge la composition, différentes applications Zk Rollup ne peuvent pas interagir les unes avec les autres dans la même couche 2.
• Si vous souhaitez développer des DApps dans Zk-Rollup, vous devez écrire toute votre logique de contrat intelligent dans un langage spécial, qui est non seulement compliqué par la syntaxe du langage demandé (puisqu'il s'agit d'un nouveau langage), mais nécessite également extrêmement connaissances spécialisées dans le domaine de la preuve de connaissance zéro.

Projets Zk Rollup exceptionnels sur le marché

Voici quelques projets importants de Zk Rollup sur le marché;

StarkEX et StarkNET par Starkware

Starkware (alias Starkware Industries) est une société fondée en janvier 2018 par Eli Ben Sasson - Co-fondateur de STARK & ZCash. StarkWare aide à améliorer l'évolutivité et la confidentialité des blockchains en utilisant la technologie STARK pour déployer et vérifier les preuves de connaissance zéro.

Le premier produit que StarkWare a lancé était StarkEX, qui peut être considéré comme un L2 spécifique, les applications de StarkEX sont limitées aux transactions et paiements simples tels que : AMM, Spot Trading, Payments, NFT minting & trading. StarkEX permet aux Dapps de se déployer en 3 modes comme suit :

• Mode ZK Rollup : les données sont stockées entre les chaînes.
• Mode Validium : les données sont conservées hors chaîne.
• Mode Volition : Combinez-les ensemble.

StarkNET est la version Zk Rollup General & Permissionless de StarkEX, il devrait être entièrement lancé au premier trimestre - au deuxième trimestre 2022. Il agit comme un autre General L2 au-dessus d'Ethereum, permettant à n'importe quel Dapp de s'appuyer dessus sans compromettre l'agrégation et la sécurité.

Feuille de route StarkNET

StarkEX & StarkNET ont leur propre langage de programmation et leur propre machine virtuelle exécutable, ils ne sont pas compatibles Ethereum EVM. Par conséquent, les développeurs qui souhaitent créer des Dapps sur StarkNET à l'avenir devront apprendre un nouveau langage de programmation qui est Cairo, le langage de contrat intelligent natif pour StarkEX et StarkNET.

Matter Labs zkSync (v1), zkPorter (v2), ZkEVM (v3) par Matter Labs

En parlant de Zk Rollup, en plus de Starkware, une autre société tout aussi célèbre est Matter Labs. Le produit Zk Rollup proposé par Matter Labs utilise PLONK pour déployer et vérifier les preuves de connaissance zéro.

La première version est nommée zkSync (v1), la deuxième version est nommée ZkPorter (v2). La principale différence entre eux est de savoir si les données sont stockées en chaîne ou hors chaîne. Fondamentalement:

• Si vous voulez être en sécurité, utilisez V1.
• Si vous voulez moins cher (mais moins sécurisé), utilisez la V2.

L'utilisation commune des deux versions ne sert également qu'aux paiements, elle n'est pas aussi diversifiée que StarkEX.

ZkEVM est développé par Matter Labs

Dans le même temps, Matter Labs travaille également au lancement d'une version compatible EVM du Zk Rollup (ZkEVM), qui devrait être lancée intégralement au premier trimestre 2021. Le langage de contrat intelligent natif de cette version est Zinc et cette version possède également son propre exécutable, qui aura une grande compatibilité avec EVM.

Boucle

Loopring a été lancé fin 2019, il utilise un ensemble d'algorithmes appelé SNARK pour déployer et valider des preuves à zéro connaissance.

Loopring a subi plusieurs mises à niveau, dont la première ne prenait en charge que le trading DEX (carnet de commandes). Ensuite, dans la deuxième version, Loopring prend en charge les paiements et les transferts. Dans la troisième version, Loopring prend en charge les swaps AMM. La 4ème version est sortie en septembre 2021, prenant en charge l'extraction, le transfert et le trading de NFT.

Boucle

Dans le même temps, Loopring travaille également sur une version compatible EVM de Zk Rollup (ZkEVM), mais la première version devrait prendre encore environ un an pour être lancée.

Direction générale du développement des projets Zk Rollup

Une thèse simple sur la direction du développement de Zk Rollup "à long terme, quoi que la blockchain L1 puisse faire, un Zk Rollup peut le faire nettement mieux".

En suivant cette ligne de pensée, je pense que les solutions que Zk Rollup veut être le gagnant ultime doivent conserver toutes les caractéristiques saillantes de L1, dans ce cas Ethereum comme :

• Permet de créer des applications arbitraires → plate-forme de contrat intelligent à usage général.
• Sans autorisation, sécurisé et bien sûr moins cher que la chaîne de base (Ethereum).

Je vois donc StarkNET & ZkEVM comme des approches prometteuses. ZkEVM aura un plus grand avantage s'il conserve toujours la même expérience de développement sur Ethereum L1.

Pour zkEVM, les idées de conception actuelles se répartissent en deux catégories :

• Les plates-formes Zk Rollup avec leurs propres langages et machines virtuelles comme StarkNET de Starkware, ZkEVM de Matter Labs, Polygon ZkEVM de Polygon adopteront une approche pilotée par un compilateur pour traduire leur langue maternelle en un langage exécutable dans la machine virtuelle ZkEVM. Cette solution a la limitation de ne pas atteindre une compatibilité à 100 %.
• Une autre approche est que ZkEVM est entièrement compatible sans aucune traduction, le code de solidité peut être directement exécuté. Cette approche est plus optimale mais aussi plus difficile à mettre en œuvre.

sommaire

Vous trouverez ci-dessus certaines de mes réflexions sur les avantages et les inconvénients et la direction générale des projets Zk Rollup. Si vous avez d'autres questions liées au sujet ci-dessus, veuillez commenter ci-dessous pour que Coin98 prenne en charge immédiatement !

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