En tant que l'une des solutions de mise à l'échelle Layer2 importantes pour Ethereum, les cumuls sans connaissance (cumuls ZK) ont continué à se réchauffer cette année. Non seulement le secteur attire de plus en plus l'attention des médias et des VC, mais il se vante également de nombreux projets phares qui progressent de jour en jour, notamment en termes de testnets et de mainnets.

Cependant, les rollups ZK seront-ils l'avenir des rollups ? Quelles sont les perspectives de ce segment du point de vue de l'investissement ? Dans ce rapport, les analystes seniors de Bing Ventures vous guideront à travers le contexte, les chemins techniques et les scénarios d'application des rollups ZK, ainsi qu'analyseront pour vous les projets importants un par un pour générer des réflexions sur le statu quo du secteur, les tendances futures, et perspectives.

Résumé

• Le taux de pénétration TVL actuel des rollups n'est que de 5% , ce qui implique une grande marge d'amélioration du suivi.
• Les rollups ZK sont supérieurs aux rollups optimistes (rollups OP) en termes de logique sous-jacente, de facilité d'utilisation, de transactions de confidentialité , etc. Les limitations technologiques limitent leur lenteur actuelle d'expansion. On s'attend à ce qu'ils deviennent la solution de cumul standard à l'avenir.
• Les solutions de cumul actuelles sont très homogènes . À la lumière des coûts de migration élevés auxquels sont confrontés les adoptants, les opérateurs de rollup ZK pourraient se différencier en fournissant des services à valeur ajoutée de haute qualité ("Rollup as a Service") aux développeurs d'applications afin de réduire la difficulté de migration des applications. Parmi ces services, les solutions personnalisées seront bénéfiques pour les revenus à court terme, tandis que les SDK le seront pour les revenus à long terme.
• Actuellement, les VC sont enthousiasmés par le secteur du rollup ZK, avec des valorisations des principaux projets de rollup ZK, Starkware et ZKSync, atteignant respectivement 8 milliards USD et ~ 1 milliard USD.
• L'auteur estime que la technologie ZK Rollup est excellente, mais ce n'est pas nécessairement un bon choix du point de vue de l'investissement à ce stade.
• Comme les rollups ZK n'ont pas encore connu de croissance explosive, ils attendent toujours d'être validés sur le plan technologique et du point de vue de la valeur et des revenus.
• Les fonds de capital-risque ont généralement des limites de durée. Cependant, le temps nécessaire à un projet pour générer des rendements peut être plus long. Ainsi, les VC ne sont pas nécessairement disposés à parier sur ces technologies non validées, alors que les investisseurs individuels sont plus flexibles à cet égard.
• À l'heure actuelle, les rollups en sont encore au stade de la consommation d'argent pour l'acquisition d'utilisateurs. Et la majorité des rollups ZK n'en sont même pas encore arrivés à ce stade car leur compétitivité de base est encore en cours de développement. Ainsi, en fonction de leur phase de développement technologique, il est très risqué d'investir dans un seul projet.
• Investir dans l'ensemble du segment peut être une bonne stratégie, mais il convient de prêter attention à l'impact des niveaux de valorisation sur les bénéfices ultérieurs.

Introduction à ZKP

Qu'est-ce que la preuve à zéro connaissance ?

Une preuve sans connaissance (ZKP) vous permet de prouver la véracité d'une déclaration sans révéler aucune information liée à la déclaration.

Il a trois caractéristiques essentielles :

1. Complétude : Si l'énoncé sous-jacent est VRAI, et que le prouveur et le vérificateur agissent honnêtement, la preuve peut être acceptée.

2. Solidité : Si l'énoncé est invalide, il est théoriquement impossible de tromper un vérificateur honnête en lui faisant croire qu'il est valide.

3. Zero-knowledge : Le vérificateur n'apprend rien sur une déclaration au-delà de sa validité ou de sa fausseté.
   Le fonctionnement mathématique derrière ZKP est extrêmement complexe, nous ne présenterons donc ici que ses fonctionnalités les plus élémentaires pour aider les lecteurs à comprendre la discussion ci-dessous.

   
   

Le cœur des algorithmes ZKP réside dans les éléments suivants :

1. **Réduire des problèmes complexes en simples validations : \ • Mathématiquement, lorsqu'on vérifie si deux vecteurs X : (x1, x2,...) et Y : (y1, y2,...) sont égaux, il faut comparer chacun composant un par un (x1 == y1?, x2 == y2?, ...), ce qui prend beaucoup de temps.
   • Avec les ZKP, il n'est pas nécessaire de vérifier si deux vecteurs sont égaux. Au lieu de cela, il vous suffit de vérifier si deux polynômes sont égaux (Q (X, s) == Q (Y, s) ?, s est un nombre aléatoire), ce qui nécessite uniquement de calculer la valeur des polynômes en quelques points d'échantillonnage et est donc sensiblement plus facile.
2. S'assurer que le vérificateur ne peut obtenir aucune information liée à la déclaration à l' aide d'algorithmes de cryptographie à courbe elliptique, que la déclaration soit correcte ou non.

zk-SNARK

SNARK : Argument de connaissance succinct et non interactif

• Succinct : La preuve est plus petite et peut être vérifiée rapidement.
• Non interactif : peu ou pas d'interaction est requise entre le prouveur et le vérificateur, qui n'interagissent qu'une seule fois pendant les processus de génération, de soumission et de vérification de la preuve.
• Argument : Il peut résister à l'attaque d'un démonstrateur avec une puissance de calcul limitée. L'algorithme de cryptage utilisé pour générer la preuve est suffisamment complexe pour qu'il ne puisse pas être fissuré par force brute dans un délai et un coût économique acceptables dans les conditions de puissance de calcul existantes.
• De la connaissance : Sans savoir quoi prouver, il est impossible de construire une preuve.

zk-STARK

STARK : Argument de connaissance transparent et évolutif

• Évolutivité : les développeurs peuvent effectuer des calculs et stocker des données hors chaîne pour améliorer l'évolutivité de manière exponentielle. Des preuves à connaissance nulle sont utilisées pour vérifier ces activités hors chaîne et soumises en chaîne aux parties intéressées pour vérification.
• Transparent : ZK-STARK s'appuie sur un caractère aléatoire publiquement vérifiable pour générer des paramètres publics de preuve et de vérification au lieu d'une configuration de confiance. C'est la plus grande différence entre ZK-STARK et ZK-SNARK.

Scénarios d'application pour les ZKP

Toutes les données en chaîne sont visibles publiquement. Pouvant prouver l'authenticité d'une déclaration sans en révéler le contenu, les ZKP sont puissants dans la mesure où ils peuvent être utilisés pour des problèmes réels tels que la protection de la vie privée, la conception de systèmes ou de contrats sensibles, etc.

Les deux principales caractéristiques de ZKP, la connaissance zéro et l'intégrité, peuvent, respectivement, résoudre deux points douloureux dans le développement de la blockchain.

• Zero-knowledge : Les mécanismes de consensus des blockchains exigent que tout ce qui se trouve sur la chaîne soit ouvert au public et transparent, ce qui fait de la protection de la vie privée un problème.
• Intégrité : Des vérifications sont nécessaires pour la nature décentralisée des blockchains. Cependant, ils sont également devenus un obstacle important à la performance. Ainsi, les épreuves légères sont très demandées.

Sur la base de ces fonctionnalités, les deux principaux cas d'utilisation des ZKP à ce stade sont la protection de la vie privée et le ZK Rollup.

La protection de la vie privée

La blockchain sacrifie la confidentialité des utilisateurs pour la transparence des transactions. Alors que les entités réelles utilisant les comptes en chaîne sont anonymes, les données de transaction de leurs comptes sont presque entièrement transparentes. Cela signifie que, si cela est prévu, les gens peuvent facilement suivre ces transactions. Mais la plupart des utilisateurs ne veulent pas être suivis.

• Un cas typique est 3AC, qui a divulgué en toute confiance certaines de ses adresses pour prouver ses superbes compétences commerciales et améliorer sa réputation afin de faciliter la collecte de fonds.
• Cependant, lors de l'incident de LUNA, certains vendeurs à découvert ont suivi ces adresses et ont effectué des transactions opposées. De cette façon, ils ont accéléré la formation d'ordres de vente plus importants et ont finalement accéléré la liquidation de 3AC.

Actuellement, la plupart des solutions utilisent cette technologie pour chiffrer les informations de transaction des utilisateurs afin de protéger la confidentialité des utilisateurs. À l'avenir, nous nous attendons à des solutions plus innovantes, telles que la combinaison de ZKP avec des jeux blockchain pour transformer des jeux d'informations complets en jeux d'informations incomplets pour une meilleure jouabilité.

Monnaie numérique avec fonctions de confidentialité : ZCash

ZCash a été annoncé en 2013 avec l'équipe technique principale du MIT. La blockchain ZCash, ZChain, a été lancée en octobre 2016 avec l'émission de la pièce ZCash (ZEC). La conception de ZEC copie essentiellement BTC. Il utilise un mécanisme PoW et a un montant total de 21mn. La capitalisation boursière actuelle de ZEC est d'environ 59 milliards USD.

Il utilise la technologie ZKP pour masquer les adresses de transaction, dissimulant ainsi l'expéditeur et le destinataire des fonds et protégeant la confidentialité des utilisateurs.

En 2020, il a été décidé que 20% des récompenses minières des réseaux ZEC seraient distribuées à la Fondation ZCash pour la gestion du projet. Mais certains participants étaient mécontents de cela et ils ont créé un fork de la chaîne, ZCL.

Protocole de mélange de pièces de monnaie protégeant la vie privée : Tornado Cash

Tornado Cash a commencé les tests de testnet en décembre 2019 et a été officiellement lancé en décembre 2021. Il s'agit d'un mélangeur de pièces qui permet aux utilisateurs de déposer des actifs pris en charge (ETH, DAI, USDC et autres jetons ERC-20) et de les retirer d'une adresse crypto différente. Il crypte l'adresse du portefeuille du déposant à l'aide de la technologie ZK et la mélange avec celles d'autres utilisateurs déposant dans le même jeton, ce qui rend difficile pour le monde extérieur de suivre la localisation du fonds.

Il a été déployé sur Ethereum, BSC, Polygon et Optimism Network. Avant qu'il ne soit sanctionné, il y avait déjà eu ~ 8 milliards de dollars via Tornado Cash.

• Le 8 août 2022, l'Office of Foreign Assets Control (OFAC, sous le Département du Trésor des États-Unis) a mis Tornado Cash sur liste noire, annonçant qu'il est illégal pour les citoyens, résidents et entreprises américains de recevoir ou d'envoyer des fonds via le service. Pendant ce temps, le département du Trésor américain l'a accusé d'avoir blanchi plus de 7 milliards de dollars en monnaie virtuelle, dont 455 millions de dollars auraient été volés par le groupe de piratage Lazarus Group soutenu par la RPDC.

  
  

• Le 10 août 2022, le développeur de Tornado Cash, Alexey Pertsev, a été arrêté à Amsterdam pour " implication dans la dissimulation de flux financiers criminels avec le mélangeur décentralisé sur Ethereum Tornado Cash et facilitation du blanchiment d'argent grâce au mélange de crypto-monnaie ".

Divulgation d'informations sensibles

L'incident FTX a renforcé la méfiance à l'égard des CEX. Pour restaurer la confiance du marché, les CEX doivent divulguer leurs actifs de manière plus transparente qu'auparavant. Cependant, cela pose des problèmes de confidentialité, car de nombreux utilisateurs et institutions ne souhaitent pas que les soldes de leurs comptes soient publics.

Vitalik Buterin a souligné que les CEX peuvent stocker tous les soldes des utilisateurs dans les arbres Merkle ou les engagements KZG et utiliser ZK-SNARK pour prouver que tous les soldes ne sont pas négatifs et s'ajoutent à la valeur totale du dépôt réclamé par l'échange, ce qui protège non seulement la confidentialité des utilisateurs. mais divulgue également efficacement l'état des actifs.

Cumul ZK

En termes simples, les rollups ZK peuvent faire évoluer le réseau principal Ethereum en garantissant un consensus entre le réseau principal et la chaîne de rollup à l'aide de ZKP. Les ZKP sont générés pour valider les transactions sur la chaîne de cumul. Ils sont envoyés sur le réseau principal Ethereum et validés par des contrats intelligents pré-déployés sur Layer1.

Cumul ZK

Qu'est-ce que Rollup ?

En bref, les rollups sont des solutions de mise à l'échelle Layer2 qui résolvent le problème de congestion d'Ethereum en augmentant le débit, en réduisant les coûts de gaz et en optimisant l'efficacité des applications.

La nécessité de mettre à l'échelle Ethereum

Les capacités actuelles du réseau principal Ethereum ne peuvent pas répondre à la demande toujours croissante. Cela se reflète dans les aspects ci-dessous.

• Taille de bloc limitée : les frais de gaz pour chaque bloc Ethereum sont à peu près certains. Un bloc sera entièrement écrit une fois cette quantité de gaz dépensée. La taille cible de chaque bloc est de 1,5 m de gaz, le maximum est de 3 m de gaz. Avec le paiement minimum de gaz par transaction s'élevant à 21 000 gaz, chaque bloc Ethereum peut contenir environ 70 à 140 transactions.
• Long temps de transaction : l'intervalle moyen entre les blocs est d'environ 12 s, avec une moyenne de 10 à 15 transactions par seconde. Du point de vue de l'utilisateur, il faut entre 15 secondes et 5 minutes pour traiter une transaction.
• Frais de transaction élevés : Coût par transaction (Gaz) = Unité de Gaz (21k) * (frais de base + frais de priorité), ce dernier est le prix de chaque unité de Gaz. Selon YCharts, le prix quotidien moyen du gaz était de 22 Gwei (~ 0,7 USD) récemment. Et le prix du gaz a atteint 475 Gwei (~ 14,5 USD) le 1er mai 2022.

Solutions de mise à l'échelle

Les trois propriétés idéales de la blockchain sont la décentralisation, la sécurité et l'évolutivité , mais une architecture de base de la blockchain ne peut en réaliser que deux (le triangle impossible). Ethereum a choisi la décentralisation et la sécurité, ce qui a entraîné une faible évolutivité car :

• La décentralisation exige que chaque nœud du réseau vérifie les transactions, et plus il y a de nœuds impliqués dans la vérification, plus la sécurité est élevée.
• Si vous souhaitez améliorer l'évolutivité du réseau principal Ethereum, sa décentralisation et sa sécurité seront affectées, peu importe si vous abordez le problème à partir duquel des trois aspects ci-dessus, à savoir la taille de bloc, l'intervalle de bloc et les frais de transaction. Autrement dit, que vous augmentiez la taille des blocs, réduisiez le temps de transaction ou réduisiez les frais de gaz, vous nuirez au moral des mineurs, ce qui entraînera une réduction du nombre de nœuds et rendra ainsi Ethereum moins décentralisé et sécurisé.

Source：Fingo.pl

Par conséquent, sous l'hypothèse de l'adhésion d'Ethereum à la décentralisation et à la sécurité, l'amélioration de ses performances doit commencer à un niveau supérieur. Actuellement, les principales solutions peuvent être divisées en deux catégories : la mise à l'échelle en chaîne et hors chaîne.

• Mise à l'échelle en chaîne (mise à l'échelle de la couche 1) : modification de l'évolutivité du protocole du réseau principal Ethereum, y compris modification du mécanisme de consensus (PoW -> PoS), partitionnement, extension de la taille des blocs, etc. La mise à l'échelle de la couche 1 nécessite le consentement de tous les nœuds, ce qui peut causer beaucoup de problèmes. Dans de nombreux cas, tous les utilisateurs du réseau n'accepteront pas un tel changement. Cela peut conduire à une division communautaire ou même à un hard fork.
• Mise à l'échelle hors chaîne : déplacement des transactions vers des chaînes qui sont mises en œuvre séparément du réseau principal Ethereum, sans modifier le protocole Ethereum existant. Il existe actuellement 2 types de solutions de mise à l'échelle hors chaîne : les sidechains et Layer2.

Chaînes latérales

Les chaînes latérales sont des chaînes de blocs qui fonctionnent indépendamment, en parallèle avec le réseau principal Ethereum, et sont connectées au réseau principal Ethereum via des ponts inter-chaînes.

En général, les sidechains sacrifient la décentralisation et la sécurité dans une certaine mesure pour améliorer la vitesse des transactions. La plupart des sidechains sont compatibles avec EVM. Ainsi, les développeurs peuvent utiliser des sidechains pour explorer et tester des fonctionnalités et des cas d'utilisation qui ne sont pas disponibles sur le réseau principal.

Cependant, comme les chaînes latérales ont leur propre mécanisme de consensus, elles ne peuvent pas hériter des propriétés de sécurité d'Ethereum.

Les principaux projets incluent Polygon, Gnosis Chain, Skale, Palm et Ronin.

Couche2

Les solutions Layer2 réduisent l'occupation des ressources sur Layer1 grâce au calcul/exécution hors chaîne et au renvoi des résultats à la chaîne principale, au traitement hors ligne des données par lots, etc., mais obtiennent toujours la sécurité directement à partir du consensus Ethereum Layer1.

Différentes solutions Layer2 trouvent différents équilibres entre sécurité, évolutivité, décentralisation et généralité.

Présentation des solutions Layer2

Actuellement, les principales solutions Layer2 incluent :

Canaux d'état

Comment ça marche :

• Les utilisateurs promettent des jetons sur L1 pour verrouiller un état initial, déplacer les transactions suivantes hors chaîne pour qu'elles soient traitées et télécharger l'état final sur L1 une fois terminé.
• Il y aura une période anti-fraude d'une semaine sur L1 sur les résultats soumis. Toutes les opérations offchain précédentes doivent avoir des signatures des deux parties + des horodatages. Si un challenger fournit une preuve contenant une signature valide et que l'horodatage est plus récent, L1 considérera l'utilisateur comme frauduleux et déduira le jeton promis par l'utilisateur.

Avantages : faibles coûts de transaction, forte confidentialité, adapté au micropaiement à haute fréquence.

Les moins : les retraits sont lents (au moins une semaine) ; les propriétaires doivent être 100 % en ligne ; il ne prend pas en charge les contrats intelligents.

Grands projets : BTC Lightening Network

Par rapport à d'autres solutions, les chaînes d'État se concentrent davantage sur la sécurité que sur l'amélioration des performances.

Plasma

Comment ça marche :

• Semblable aux sidechains, Plasma utilise une blockchain distincte.
• Les utilisateurs exécutent des transactions hors chaîne mais envoient la racine de l'état (racine Merkel) au réseau principal Ethereum où le règlement est effectué.
• La racine Merkel permet de vérifier facilement qu'un petit élément de données fait partie d'un ensemble de données plus vaste, de sorte que l'authenticité de la transaction peut être confirmée en vérifiant la racine Merkel sur le réseau principal, permettant à la chaîne Plasma d'hériter d'une partie de la sécurité de le réseau principal.
• Cependant, comme Plasma ne télécharge pas les informations de transaction complètes sur le réseau principal, les transactions ne sont pas vérifiées par tous les nœuds du réseau principal en calculant la racine de Merkel.
• Lorsque les utilisateurs demandent des retraits de la chaîne Plasma, ils devront subir un test de fraude d'une semaine.

Avantages : haut débit, faibles coûts de transaction

Inconvénients : retraits lents, peu de support pour les contrats intelligents

Projets majeurs : OMG Foundation (converti en BOBA, OP Rollup), Polygon (converti en sidechain).

En théorie, la chaîne Plasma pourrait avoir des sous-chaînes qui forment L3 ou L4, mais il semble que l'effet ne sera pas bon pour le moment.

Validium

Comment ça marche :

• Les chaînes Validium sont des chaînes de blocs autonomes. Ils utilisent des algorithmes cryptographiques (tels que ZKP) pour emballer les données dans des paquets et les envoyer à la chaîne Layer1 principale où des contrats intelligents sont déployés pour vérifier l'authenticité des données reçues.
• Les utilisateurs exécutent des transactions hors chaîne mais envoient la racine d'état (racine Merkel) au réseau principal Ethereum avec la preuve de validité, et le contrat intelligent déployé sur le réseau principal vérifie automatiquement l'authenticité de la preuve de validité. Si la preuve est valide, le réseau principal met à jour l'état vérifié et détermine finalement le résultat de la transaction dans le lot.
• Les fonds appartenant aux utilisateurs de Validium sont contrôlés par des contrats intelligents sur le réseau principal. Une fois la preuve de la validité de la demande de retrait vérifiée sur le réseau principal, l'utilisateur peut retirer de l'argent, sans avoir besoin de retarder les retraits et d'attendre une preuve de fraude comme Plasma.

Avantages:

• Vérification obligatoire de l'intégrité des transactions hors chaîne grâce à une preuve de validité.
• Améliorer l'efficacité des fonds des utilisateurs (sans retarder le retrait des fonds vers Ethereum).
• Un degré élevé de confidentialité et d'adéquation aux applications blockchain qui privilégient la confidentialité (telles que les transactions confidentielles, les jeux en chaîne, etc.).

Les inconvénients:

• Les preuves de validité nécessitent un matériel spécialisé pour être générées, ce qui augmente le coût de fonctionnement d'un nœud et n'est pas propice à la décentralisation.
• Faible compatibilité avec EVM. Il nécessite des langages spécialisés pour développer des applications sur la chaîne Validium. Ainsi, la migration des applications existantes signifiera beaucoup de travail.
• La génération d'une preuve de validité nécessite une grande quantité de calculs, ce qui entraîne des coûts de gaz hors chaîne plus élevés que d'autres solutions optimistes telles que sidechain, plasma et OP Rollup.

Cumuls

Comment ça marche :

• Dans les rollups, non seulement la racine d'état sera envoyée à la chaîne principale Ethereum, mais les données de transaction seront également envoyées sous des formes compressées avec 1/10 de la taille des formes d'origine.
• À l'heure actuelle, il existe 2 principales solutions de rollup : OP Rollup et ZK Rollup.

Cumuls OP

Les cumuls OP sont similaires à Plasma. Ils supposent tous les deux que la transaction hors chaîne est valide et, au lieu de télécharger la preuve de la validité de la transaction, une protection contre la fraude est utilisée pour détecter le calcul incorrect de la transaction.

La différence est la suivante : Plasma conserve toutes les données de transaction et tous les calculs hors chaîne, ne téléchargeant que la racine Merkel, tandis que OP Rollup conserve certaines données sur la blockchain Ethereum. En conséquence, tous les nœuds Ethereum peuvent vérifier les transactions sur la chaîne de cumul plutôt que les seuls nœuds participant à la chaîne de cumul. Les avantages évidents sont une sécurité accrue et l'évitement de la centralisation.

Les rollups OP sont généralement bien compatibles avec EVM, donc la migration des applications Ethereum existantes vers les rollups OP ne nécessite presque aucun nouveau codage.

Cumuls ZK

Les cumuls ZK sont similaires à Validium. Ils téléchargent tous les deux une preuve de la validité de chaque transaction. Le contrat intelligent déployé sur la chaîne principale Ethereum confirme la transaction en vérifiant les preuves ZK.

La différence est la suivante : Validium n'envoie que la racine d'état à la chaîne principale, pas les données d'état elles-mêmes, ce qui rend sa sécurité entièrement dépendante de la preuve de validité. Ainsi, si quelque chose ne va pas avec l'opérateur de Validium, les utilisateurs peuvent ne pas être en mesure de retirer de l'argent des contrats sur la chaîne principale Ethereum. Pour résoudre ce problème, les protocoles Validium proposent un mécanisme de comité de disponibilité des données (DAC), qui permet à certaines grandes entités de stocker des copies d'état et de fournir des données lorsque les utilisateurs en ont besoin (par exemple, pour générer des preuves Merkle pour les demandes de retrait). Mais en substance, elle est similaire à la chaîne de consortium et est moins décentralisée. Cependant, dans les cumuls ZK, les données d'état elles-mêmes seront envoyées à la chaîne principale Ethereum avec une preuve de validité. Par conséquent, l'état de la chaîne ZK peut être suivi sur la chaîne principale en vérifiant la validité des données d'état.

Comparaison horizontale des solutions de mise à l'échelle

Le tableau ci-dessous montre une comparaison horizontale des solutions de mise à l'échelle mentionnées ci-dessus.

Analyse sectorielle ZK Rollup

Mécanisme de travail

1. Les utilisateurs déposent de l'argent dans la chaîne de cumul ZK en verrouillant les actifs dans le contrat sur le réseau principal.
2. L'utilisateur crée une transaction et envoie le contenu de la transaction aux relais.
3. Avant d'accepter la transaction, le relais vérifie la légitimité de la transaction (si l'utilisateur a suffisamment d'argent, etc.).
4. Après avoir collecté suffisamment de transactions, le relais trie les transactions (premier entré, premier sorti), exécute les transactions, met à jour l'état de la couche 2, empaquette et compresse les données, et génère une preuve ZK. Téléchargez ensuite les données compressées et la preuve ZK dans le contrat de déploiement sur la chaîne principale Ethereum en tant que lot.
5. Après réception du lot, les contrats sur la chaîne principale :
   • Confirmez le format du contenu du lot et rejetez le contenu qui ne respecte pas le format.
   • Vérifiez si la racine d'état précédente dans le lot correspond à la racine d'état actuelle de son contrat (assurez-vous l'ordre des blocs).
   • Vérifiez la preuve de connaissance zéro téléchargée pour vous assurer de l'exactitude de la preuve.
   • Si la vérification est réussie, remplacez la racine d'état actuelle par la racine post-état dans le lot.

Modèle d'affaires

1. Frais de gaz：
   • Revenus : facturez les applications et les utilisateurs sur le cumul ZK pour les frais de gaz de transaction hors chaîne
   • COGS (coût direct pour les revenus) : payez des frais de gaz à Ethereum Layer1 et payez une récompense minière aux mineurs ZK qui fournissent un hashrate pour générer des preuves ZK.
2. Personnalisation de la solution de cumul ZK :
   • Revenus : fournissez des solutions personnalisées aux applications qui souhaitent être déployées sur des rollups ZK et facturez des frais de service.
   • COGS (Direct cost for revenue) : coût de R&D, amortissement des immobilisations incorporelles, ...

Évaluation de la taille du marché

Hypothèses clés:

1. En se référant aux revenus 2021 de StarkEx, les revenus de personnalisation sont fixés à 55 millions de dollars. Considérant que dYdX met fin à la coopération avec Starkware, le chiffre d'affaires 2022 est actualisé.
2. Revenu annuel des frais de gaz = frais de gaz par transaction * nombre de transactions, nombre de transactions = TPS total de toutes les chaînes de cumul ZK * temps de transaction annuel

Le résultat du calcul est le suivant :

La technologie de rollup ZK en est encore à ses débuts. Il est prévu que l'échelle des revenus annuels des opérateurs ZK Rollup atteindra le niveau de 1 à 10 milliards USD.

Le développement des cumuls ZK est confronté à une grande incertitude. En tant que technologie qui n'a pas encore connu une croissance explosive, ils attendent toujours d'être validés sur le plan technologique ainsi que du point de vue de la valeur et des revenus. Et il est difficile de prédire le taux de croissance annuel. Ainsi, l'évaluation ci-dessus ne sera référençable qu'en termes d'ordre de grandeur.

Paysage de la concurrence

Sur la base des statistiques de L2Beat, la répartition actuelle des parts de marché du secteur des rollups par TVL est la suivante (en supposant que le TVL en dehors d'Arbitrum et Optimism appartient aux rollups ZK).

Les rollups OP occupent actuellement la majorité de la TVL, ~ 80%.

À l'heure actuelle, le secteur des rollups ZK est très concentré avec plusieurs grands projets occupant ~ 99% de la part de marché. Cela est principalement dû à la dépendance de Starkware vis-à-vis de plusieurs gros clients de leurs produits StarkEx, ce qui crée une domination à première vue :

• StarkEx utilise la technologie zk-STARK et permet des épreuves interactives et une migration d'application plus facile que d'autres projets utilisant zk-SNARK.
• StarkEx offre un niveau de personnalisation plus élevé. En proposant des solutions de cumul personnalisées à des projets bien connus tels que dYdX et Immutable X, StarkEx a amélioré sa propre influence.
• StarkEx a une forte concentration de clients, dYdX représentant plus de 75 % de la TVL.
• Cependant, l'adhérence de ces grandes applications est médiocre. Par exemple, pour dYdX, l'utilisation de StarkEx n'est qu'une mesure provisoire, et il est prêt à passer à Cosmos fin 2022, ce qui aura un impact important sur les performances et la part de marché de Starkware à court terme.
• StarkNet, le ZK Rollup open-source construit par Starkware, a peu de TVL maintenant, seulement 3 millions de dollars.

On s'attend à ce qu'après le départ de dYdX de Starkware, le paysage concurrentiel du rollup ZK changera considérablement.

Différentes voies techniques

Disponibilité des données des SNARK/STARK

Le tableau ci-dessous classe les grands projets de déploiement ZK existants selon que la technologie SNARK ou STARK est utilisée et si des données sont disponibles sur la chaîne principale Ethereum.

Source : Alvin Leong

Compatibilité avec EVM

Vitalik divise les solutions ZK EVM/rollup existantes sur le marché en cinq catégories selon le niveau de compatibilité EVM de haut en bas.

Différents types de ZK EVM ont des performances différentes. De manière générale, meilleure est la compatibilité avec Ethereum/EVM, plus le processus de conception et de refactorisation sera simple lors de l'atténuation des applications dans la chaîne de déploiement ZK, mais plus il est difficile de générer des preuves ZK ultérieurement.

Source : Site Internet de Vitalik Buterin

Tendances de développement ZK Rollup

Le taux de pénétration TVL actuel des rollups n'est que de 5 %, ce qui implique une grande marge d'amélioration du suivi.

Rollup TVL a connu une croissance explosive en 2020, culminant à 7,5 milliards de dollars.

Source : L2Beat

Aujourd'hui, le rollup TVL s'élève à 4,3 milliards de dollars, ce qui représente environ 5 % de la capitalisation boursière totale de la crypto-monnaie, avec un faible taux de pénétration et une grande marge d'amélioration.

Source : DéfiLlama

Les rollups bénéficient de la plus forte corrélation avec Ethereum en termes de sécurité parmi toutes les solutions Layer2. Et le niveau de sécurité est également plus élevé que les sidechains et les nouvelles chaînes publiques. Avec des performances égales ou meilleures, les rollups sont en passe de devenir la solution de mise à l'échelle dominante pour Ethereum.

Chemins techniques des cumuls : OP bénéficie d'un battage médiatique à court terme, tandis que ZK est prêt pour la victoire à long terme

Le tableau suivant compare les cumuls OP/ZK sur les principaux problèmes affectant la convivialité des solutions de mise à l'échelle :

À l'heure actuelle, la plupart des solutions de cumul existantes sont des cumuls OP. Du point de vue TVL, la proportion est OP : ZK = 8:2.

Les voix dominantes, y compris Vitalik Buterin, pensent que les rollups OP sont de meilleurs choix à court terme car ils ont une barrière plus faible en termes de coût et de technologie, et sont plus faciles à démarrer pour les développeurs. Par conséquent, ils sont plus adaptés à l'étape actuelle. Au contraire, les rollups ZK ont une barrière de développement plus élevée et sont plus adaptés aux zones où la demande de sécurité et de confidentialité est plus élevée. À long terme, avec le développement continu des technologies liées à ZK, les limitations des cumuls ZK peuvent être résolues, leur permettant de libérer un potentiel plus fort.

L'auteur est fondamentalement d'accord avec le point de vue ci-dessus et estime que les raisons de la supériorité de ZK rollup sont les suivantes.

Les rollups ZK surpassent les rollups OP en matière de sécurité

Les cumuls OP reposent sur le contrepoids entre les joueurs honnêtes, les vérificateurs, les contrefacteurs et les autres participants pour la sécurité, tandis que les cumuls ZK reposent sur les mécanismes mathématiques fournis par les algorithmes ZK pour la sécurité. L'approche des cumuls ZK est plus rigoureuse et sécurisée.

Par rapport à la logique de sécurité fluide des rollups OP, les faiblesses des rollups ZK sont essentiellement techniques. Avec un grand nombre d'excellents personnels de R&D impliqués dans la recherche, nous pensons que ces problèmes seront résolus.

Les rollups ZK permettent un temps de retrait court, plus adapté aux habitudes des utilisateurs

Avec les cumuls OP, les utilisateurs doivent retarder les retraits d'une semaine à compter de la demande. Ceci est intrinsèquement non intuitif, tout comme les mots mnémoniques complexes et les longues chaînes de clés privées. Les investisseurs institutionnels ont une plus grande liquidité, ils ont donc une plus grande tolérance à cela. Mais les utilisateurs individuels seront beaucoup plus sensibles à ce sujet.

Au contraire, ZK rollup permet aux utilisateurs de retirer de l'argent immédiatement quand ils le souhaitent. Cela convient mieux aux habitudes d'utilisation des utilisateurs de Web2 et est propice à une éventuelle adoption massive à l'avenir.

Les rollups ZK ont un plus grand potentiel dans les transactions privées

Comme mentionné ci-dessus, les commerçants ont besoin de transactions privées. Dans les solutions de cumul ZK actuelles, les algorithmes ZKP sont principalement utilisés pour générer des preuves de validité pour les traductions hors chaîne. Il existe pourtant des solutions qui cherchent à chiffrer les transactions. En effet, pour concurrencer les autres solutions de scaling, les rollups ZK se préoccupent de réduire la taille des preuves car la génération de preuves nécessite beaucoup de calcul et limite leurs performances. Par conséquent, à l'heure actuelle, les transactions privées ne sont pas une priorité.

Cependant, à mesure que le prix du jeton chute et qu'Ethereum se convertit en PoS, on s'attend à ce qu'une grande quantité de puissance de hachage devienne inactive en raison de la chute des revenus en dessous du coût. À l'heure actuelle, si les cumuls ZK peuvent exploiter cette partie de la puissance de hachage, la limitation actuelle des performances sera considérablement atténuée. À ce moment-là, les projets de déploiement ZK pourront intégrer des transactions privées dans les écosystèmes existants pour créer de nouveaux points de croissance en s'appuyant sur leur grande familiarité avec les algorithmes de chiffrement ZK.

Par conséquent, on pense qu'avec l'amélioration de la facilité d'utilisation apportée par le progrès technologique, les rollups ZK remplaceront les rollups OP et deviendront le courant dominant des solutions de rollup.

Concurrence différenciée : la capacité de déploiement en tant que service est la clé

Les solutions de rollup grand public actuelles, à la fois OP et ZK, sont technologiquement très homogènes.

En termes de cumuls OP, les techniques appliquées par les 2 principaux projets de cumul OP Arbitrum et Optimism ne sont pas de nature très différente.

• Il existe des différences dans le processus de vérification anti-fraude (Arbitrum s'appuie sur plusieurs séries de preuves de fraude hors chaîne, tandis qu'Optimism utilise une seule série de preuves anti-fraude sur L1).
• Optimism utilise la machine virtuelle d'Ethereum (EVM), tandis qu'Arbitrum utilise sa propre machine virtuelle (AVM), donc Optimism n'a qu'une compilation solide, tandis qu'Arbitrum prend en charge tous les langages de compilation EVM (Vyper, Yul, etc.).

Parmi les projets de déploiement ZK, il y a peu de différence dans la façon dont ils implémentent les déploiements, à part s'ils choisissent d'adopter zk-STARK ou zk-SNARK. Ils génèrent tous des ZKP pour les données de transaction et les envoient à la chaîne principale pour vérification. La différence majeure réside uniquement dans leur compatibilité avec EVM.

Alors, dans ce contexte, la compétition dans l'espace L2 est intense. Celui qui peut prendre l'initiative d'attirer la majorité des utilisateurs a la possibilité de générer la meilleure attraction pour les applications et de devenir le plus grand pool de liquidités pour certains jetons, attirant ainsi plus d'utilisateurs, puis profitant de l'effet réseau et battant d'autres adversaires.

La plupart des projets en cours tentent toujours d'acquérir des utilisateurs avec des parachutages à grande échelle. Cette compétition n'est pas différente de celle de la phase de consommation d'argent dans Web2. Essentiellement, il est difficile de continuer éternellement et ne peut pas construire de hautes barrières. Les utilisateurs attirés par votre airdrop aujourd'hui peuvent également être arrachés demain par les airdrops plus importants d'autres projets.

Cependant, l'homogénéité technologique ne se traduit pas par l'homogénéité des services. Les projets peuvent fournir une gamme de divers services ajoutés ("Rollup as a service") aux applications embarquées en dehors de la plateforme de rollup, tels que :

• Solutions personnalisées (ex. StarkWare)
• Support technique (ex. ZKSync, Polygon Hermez)
• Soutien financier (ex. Polygone Hermez)

L'auteur pense que parmi les différents services RaaS :

• À court terme, fournir des **solutions personnalisées ** est le plus efficace pour la croissance des revenus. Par exemple, la personnalisation d'une chaîne de déploiement ZK pour optimiser des caractéristiques spécifiques pour les applications (telles que Starkware a construit des chaînes StarkEx individuelles pour dYdX et d'autres projets).
• À moyen et long terme, l' assistance au développement de logiciels offre une valeur plus durable, comme la fourniture aux développeurs d'un SDK (Software Development Kit) utile.

En raison de la plus grande difficulté de développement de logiciels sur les rollups ZK, il est plus facile de créer des barrières à cet égard avec les rollups ZK qu'avec les rollups OP. Étant donné qu'Ethereum n'est pas compatible avec ZK, la migration des applications EVM vers ZK EVM nécessite une restructuration de code particulièrement lourde, ce qui gêne les développeurs et réduit leur volonté d'utiliser les rollups ZK.

• À court terme, les projets de cumul ZK peuvent fournir des solutions personnalisées pour les applications en fonction de leur grande familiarité avec le développement ZK, éliminant certaines de leurs charges de travail, attirant ainsi les applications à intégrer et facturant des frais de service, tels que les produits StarkEx de Starkware.
• À long terme, les projets ZK Rollup peuvent standardiser la solution, fournir aux développeurs des SDK pour développer librement des applications sur les rollups ZK, et de préférence permettre aux développeurs d'écrire des programmes sur les rollups ZK dans le langage qu'ils connaissent, réduisant ainsi le réapprentissage des développeurs. coût, ce qui est propice à attirer plus de développeurs à s'installer et à accélérer la construction de l'écosystème. La figure suivante montre les principales différences entre le codage du projet ZK Rollup et Ethereum. La plupart des projets utilisent Solidity pour offrir aux développeurs un environnement de développement familier, mais il existe des différences dans la compatibilité du bytecode et de la machine virtuelle.

Par conséquent, lors de l'évaluation du projet de rollup ZK, en plus de se concentrer sur la compatibilité avec EVM et son écosystème existant, les investisseurs peuvent se concentrer davantage sur l'attractivité des services supplémentaires des rollups pour les utilisateurs, ce qui peut être la clé pour déterminer si les projets peuvent gagner dans l'avenir.

Cependant, la fourniture de services supplémentaires pour faciliter la migration des applications est basée sur la mauvaise compatibilité de zkEVM et Ethereum EVM. Avec l'avancement de la technologie ZK, à long terme, si l'écart entre les deux se réduit progressivement, la valeur des services supplémentaires continuera de diminuer. Par conséquent, lors de l'analyse de fournisseurs de SDK de déploiement ZK tiers indépendants (comme Stackr Network, un projet de start-up), les investisseurs doivent se concentrer davantage sur la pérennité de leurs revenus.

Présentation du projet représentatif

Starkware

Starkware a été fondée en 2018. L'un des dirigeants de leur équipe technique était Alessandro Chiesa, co-fondateur de Zcash. L'équipe a proposé un nouvel algorithme ZKP évolutif zk-STARK, qui est principalement dédié à fournir des solutions pour la mise à l'échelle de la blockchain et la protection de la vie privée.

Le produit principal est StarkEx, qui est une solution hybride L2 compatible avec les cumuls ZK et Validium, et les utilisateurs peuvent basculer librement entre eux. Les applications qui ont été déployées incluent désormais dYdX (qui passera ultérieurement à Cosmos), Immutable, rhino.fi, etc.

Pendant ce temps, l'équipe développe un nouveau produit, StarkNet, une chaîne ZK Rollup open source, dans laquelle tout utilisateur et développeur peut déployer des contrats intelligents sans l'autorisation de Starkware.

TVL : 573 millions USD (StarkEx 534 millions USD + StarkNet 3 millions USD) 。

La dernière valorisation était de 8 milliards de dollars et les investisseurs historiques incluent Sequoia, Paradigm, Alameda Research et 3AC.

ZKSync (Matter Labs)

Analysé comme un projet clé ci-dessous.

Boucle

Fondée en 2017, Loopring est la première équipe au monde à mettre en œuvre les rollups ZK. En utilisant la technologie ZK-SNARK, il fournit aux développeurs un protocole de déploiement ZK open source, et les développeurs peuvent l'utiliser pour établir un échange décentralisé basé sur les carnets de commandes.

En outre, le projet a établi un échange décentralisé et un portefeuille autonomes sur le déploiement de Loopring ZK, dans l'espoir de créer un écosystème Defi autonome plus complet à l'avenir.

TVL : 83 millions USD

Capitalisation boursière du jeton de projet ($LRC): 307 millions de dollars, les investisseurs historiques incluent Kosmos Ventures, China Growth Capital, etc.

Aztèque

Aztec a été fondée en 2017, à l'origine avec un accent sur la confidentialité. Il a utilisé ZK-SNARK pour fournir aux utilisateurs un pont inter-chaînes de confidentialité Aztec Connect, permettant aux utilisateurs d'accéder en privé aux dApps sur Ethereum.

En plus de servir le domaine Web3, il coopère également avec des institutions financières traditionnelles telles que JP Morgan pour fournir des solutions de cryptage ZK afin de résoudre les problèmes de protection de la vie privée dans les règlements privés.

En mars 2021, il a lancé son propre rollup ZK, zk.money.

TVL : 8 millions de dollars (Aztec Connect 6 millions de dollars + autres produits aztèques 2 millions de dollars)

La dernière évaluation n'a pas été divulguée mais devrait être de 68 à 102 millions de dollars. Le montant total du financement était de 17 millions de dollars. Les investisseurs historiques incluent Paradigm, Coinbase Ventures, IOSG, etc.

Polygone Hermez

Hermez Network a commencé comme une société Defi indépendante. Elle compte aujourd'hui deux générations de produits :

• La version 1.0, sortie en mars 2021, est une plateforme de paiement qui fonctionne aujourd'hui.
• La version 2.0 est en cours de développement. L'équipe utilise zk-SNARK pour développer des machines virtuelles ZK et des contrats intelligents de vérification ZK à déployer sur le réseau principal Ethereum.

Le projet a mis en place le mécanisme de "preuve de don". À chaque période, tout le monde enchérit pour obtenir le droit de créer le bloc suivant, et 40 % des revenus des enchères seront utilisés pour réinvestir dans les dapps en chaîne afin d'accélérer le développement de l'écosystème.

TVL : 324 000 USD

Hermez a été acquis par Polygon pour 250 millions de dollars en août 2021, qui a entièrement intégré Hermez Network dans l'écosystème Polygon.

Faire défiler

Scroll a été fondée au début de 2021. Les principaux fondateurs sont de l'Université de Pékin, de la classe Tsinghua Yao et de Cambridge.

L'objectif de l'équipe est de développer un ZKVM de classe 2 (entièrement équivalent à l'EVM), en étroite collaboration avec la Fondation Ethereum. Les premiers tests de ZK Rollup et zk-EVM ont été lancés en juillet 2022.

La dernière évaluation du cycle n'a pas été divulguée, tandis que le montant total du financement a atteint 33 millions de dollars (Serie A 30 millions + Angel 3 millions), avec des investisseurs historiques tels que Polychain Capital, Bain Capital Crypto, Robot Ventures, Geometry DAO et certains membres de la Fondation Ethereum.

Analyse clé du projet : ZKSync (Matter Labs)

Historique du projet

Développé par Matter Labs, ZKSync 1.0 est sorti sur le réseau principal Ethereum en juin 2020, avec une plateforme de trading intégrée (Zigzag) qui fournit aux utilisateurs des fonctions telles que le transfert et la frappe de NFT.

Son zkEVM a commencé les tests publics en février 2022, qui est le premier zkVM équivalent EVM en termes de langages de programmation. Il est en cours d'optimisation avec un objectif de prendre en charge 99% des contrats intelligents écrits dans Solidity.

La version ZKSync 2.0 Baby Alpha est sortie le 28 octobre 2022, avec la version zkEVM Alpha intégrée. Il s'ouvrira aux applications de leur écosystème pour le déploiement, y compris les navigateurs, les nouveaux ponts inter-chaînes, les portefeuilles, etc.

Selon la dernière annonce de Matter Labs le 23 décembre 2022, ZKSync 2.0 entrera dans sa phase Fair Launch Alpha au 1er trimestre 2023, s'ouvrant aux développeurs dApp pour le déploiement afin qu'ils puissent tester et mettre à niveau leurs contrats. La période devrait durer plusieurs mois. La version alpha complète de ZKSync 2.0 sera lancée au 2023Q2 lorsqu'elle sera disponible pour les utilisateurs courants.

Principaux produits

TVL : 85 mn USD (50 mn ZKSync USD + 35 mn USD ZKSpace)

ZKSync 1.0 : un cumul ZK basé sur zk-SNARK, principalement utilisé pour l'échange et le transfert de jetons et ne prend pas en charge les contrats intelligents. En raison du manque de prise en charge des contrats intelligents, le taux d'adoption de ZKSync 1.0 était faible par rapport aux autres solutions génériques Layer2.

ZKSync 2.0 : un cumul ZK avec zkEVM intégré, prend en charge les contrats intelligents et permet aux utilisateurs de développer des dApps.

ZKSpace : un AMM DEX basé sur le protocole ZKSwap sur ZKSync.

ZK Porter : une nouvelle solution L2 développée par ZKSync où les utilisateurs peuvent choisir de stocker des données hors chaîne et bénéficie d'un niveau de sécurité entre celui des rollups ZK et Validium et des frais de gaz par transaction de seulement quelques centimes.

Hyperlink : la solution L3 en cours de développement, qui vise à améliorer l'interopérabilité entre les différentes chaînes L2 et devrait être publiée au 1er trimestre 2023.

Points de croissance potentiels

En ce qui concerne la personnalisation, ZKSync coopère étroitement avec des applications Defi bien connues telles que Uniswap, Maker et 1 pouce. À l'avenir, il pourra facturer des frais de service et améliorer les revenus à court terme en fournissant des solutions spécifiquement optimisées pour ces applications.

En ce qui concerne les frais de gaz, avec ces applications embarquées sur ZKSync, elles apporteront beaucoup de volume de transactions et de revenus de frais de gaz, et augmenteront les revenus durables de ZKSync.

Source : ZK_Daily

Tokenomics

zkSync n'a pas encore émis de jetons. Matter Labs a déjà promis de publier sa proposition de tokenomics début novembre, mais elle a été retardée jusqu'à maintenant.

Financement historique

Présentation de la couche 3

Faiblesses de Layer2

Revenons au trilemme de la blockchain discuté plus tôt - décentralisation, sécurité et évolutivité. Bien qu'Ethereum ait abandonné l'évolutivité sur la couche 1, il a atteint une évolutivité de facto grâce à diverses solutions de mise à l'échelle de la couche 2 (chaînes latérales, couche 2, etc.) en déplaçant la plupart des transactions hors de la chaîne principale.

Il apparaît désormais que les solutions L2 vont se multiplier, et ces projets aux voies techniques différentes coexisteront encore longtemps.

Mais ces solutions L2 sont assez isolées. Il est difficile de migrer des applications entre différentes chaînes. Cela posera des problèmes à Ethereum et à ces différentes solutions.

Fragmentation de la liquidité

À court et moyen terme, le marché de la cryptographie est de taille limitée. Différentes chaînes se partagent le marché et leur interopérabilité est médiocre. En conséquence, la liquidité sur chaque chaîne sera fragmentée, ce qui entraînera des problèmes tels que des difficultés de négociation et des glissements.

Par exemple, AMM Uniswap et SushiSwap sont tous deux sur Ethereum, mais ils travaillent tous les deux à la mise en œuvre sur des chaînes Layer2 distinctes (Optimism et Polygon). Par conséquent, pour transférer des jetons ERC-20 du L2 d'Uniswap vers le L2 de SushiSwap, l'utilisateur doit transférer ses jetons d'Optimism vers la chaîne principale Ethereum, puis vers Polygon. Ce processus inefficace entraîne des coûts plus élevés et des délais de traitement plus longs, qui peuvent parfois prendre plusieurs jours en raison de certains protocoles de couche 2 nécessitant une preuve de fraude pour effectuer des transactions.

Difficultés de communication

Différentes chaînes latérales et chaînes de couche 2 ont différents mécanismes de consensus et de vérification de la validité. Relativement parlant, les cumuls OP, Plasma et certaines chaînes latérales axées sur les performances ont presque copié EVM, il est donc relativement plus facile de traiter les packs de données envoyés par d'autres chaînes, tandis que les cumuls ZK, Validium et d'autres chaînes latérales axées sur la confidentialité réduisent la compatibilité EVM. De plus, il existe une grande différence entre les machines virtuelles développées par différentes chaînes. Les paquets de données qu'ils envoient peuvent être difficiles à traiter pour d'autres chaînes, ce qui rend difficile la communication entre chaînes.

Faible standardisation des contrats

Chaque nouveau protocole construit sur Ethereum a une standardisation élevée (comme ERC-20, ERC-721, ERC1155...), et d'autres protocoles peuvent être facilement construits dessus, ce qui est l'une des raisons du développement rapide de DeFi . Mais à mesure que diverses solutions de mise à l'échelle, en particulier les solutions de mise à l'échelle basées sur ZK, s'écartent progressivement de l'architecture d'Ethereum, les normes contractuelles entre les différentes chaînes divergeront également, ce qui rendra difficile la migration des applications entre les chaînes.

Faible composabilité

La faible composabilité est un problème résultant des difficultés de communication et de la faible standardisation des contrats. Cela se reflète principalement dans l'interaction entre les dApps sur la chaîne principale Ethereum et les autres chaînes de mise à l'échelle. Si les difficultés de communication et le problème de faible standardisation des contrats ne peuvent pas être bien résolus, les dApps doivent rétablir leur propre écosystème sur différentes chaînes de mise à l'échelle, ce qui entraînera un plus grand gaspillage de ressources.

Sous l'influence de ces facteurs, le manque d'interopérabilité entre les différentes blockchains et les solutions de couche 2 a entraîné des expériences utilisateur très fragmentées, ce qui pourrait sérieusement entraver l'adoption à grande échelle de la technologie blockchain.

Concept de couche 3

Le concept "Layer3" a été proposé pour résoudre le problème d'interopérabilité entre Layer1 et Layer2, et différentes chaînes Layer2**.**

• Par définition, l'interopérabilité (ou fonctionnalité inter-chaînes) signifie que deux blockchains avec des écosystèmes séparés (comme Bitcoin et Ethereum) peuvent communiquer et interagir sans aucun intermédiaire centralisé.

  La relation entre Layer3 et Layer2 est très différente de celle entre Layer2 et Layer1. (Les recherches montrent que l'empilement de la même solution de mise à l'échelle pour former une structure à trois niveaux ne fonctionne souvent pas bien.) Au lieu de compresser et de déplacer les données, Layer3 offre des fonctions plus innovantes.

• Layer2 pour la mise à l'échelle, Layer3 pour les fonctionnalités personnalisées (par exemple, la confidentialité) : Adopter différentes couches pour répondre aux exigences personnalisées des différents cas d'utilisation.

• L2 pour l'expansion générique, L3 pour l'expansion personnalisable : la mise à l'échelle personnalisée peut prendre différentes formes : des applications spécialisées qui sont calculées à l'aide de machines virtuelles autres que des EVM, des cumuls optimisés pour les formats de données d'applications spécifiques, etc.

• L2 pour l'extension sans confiance (rollups), Layer3 pour l'extension de confiance faible (Validium) : Comme mentionné précédemment, Validium est un système qui utilise SNARK pour valider les calculs, mais laisse la disponibilité des données à des tiers ou des comités de confiance. Vitalik estime que Validium est fortement sous-évalué. Il pense que de nombreuses applications de "chaîne de blocs d'entreprise" sont mieux servies par un serveur centralisé qui exécute un prouveur Validium et soumet périodiquement une valeur de hachage à la chaîne principale, qui est moins sécurisée mais beaucoup moins chère.

ZKSync et Layer3

L'équipe ZKSync a mené des recherches sur Layer3. Ils pensent que Layer3 deviendra un écosystème personnalisable alimenté par zkEVM, qui sera infiniment évolutif grâce à une personnalisation illimitée, et améliorera la sécurité, les performances, la réduction des coûts, la facilité de programmation et la composabilité par rapport aux solutions L2 actuelles.

Le projet Layer3 de ZKSync, HyperLink, lancera son testnet au 1er trimestre 2023. À ce moment-là, les développeurs peuvent choisir les cumuls ZK, ZK Porter et Validium en fonction de leurs préférences en matière de performances, de sécurité et de coût. Ils offrent également aux développeurs d'autres options de personnalisation, telles que :

• Solutions entièrement privées personnalisables : les dApps peuvent choisir de stocker et de faire circuler toutes les données de manière privée (par exemple, stocker les données hors ligne).
• Les dApps peuvent publier des jetons séparés dans Layer3 pour construire leurs systèmes économiques.
• Remplacement des ponts inter-chaînes tiers par le propre pont inter-chaînes de ZKSync pour améliorer la sécurité des dApps sur ZKSync Layer2 et Layer3.

Actuellement, en plus de ZKSync, il existe également plusieurs autres projets L3 développant des protocoles d'interopérabilité pour connecter différentes chaînes L2, telles que le protocole Interledger, le protocole IBC, Quant et ICON. Cependant, la plupart de ces projets sont encore au stade théorique.

Références:

https://www.realvision.com/blog/ethereum-scalability

https://education.district0x.io/general-topics/ethereum-scaling/introduction-to-ethereum-scaling/

https://ethereum.org/en/layer-2/

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/sidechains/

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/state-channels/

https://blog.matter-labs.io/zksync-l3-pathfinder-to-hit-testnet-in-q1-2023-367a425592db

https://trends.aax.com/layer-3-solutions-on-bitcoin-blockchain

https://vitalik.eth.limo/general/2022/09/17/layer_3.html

https://blog.hermez.io/introducing-proof-of-donation/

https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

https://medium.com/coinmonks/easy-to-understand-ethereum-layer-2-scaling-solutions-channels-vs-plasma-vs-rollups-1dc1d4e9cb52