EN COURS
Apprenez exactement comment fonctionnent techniquement les rollups, la différence entre les rollups optimistes et ZK, comment ils héritent de la sécurité d'Ethereum, et pourquoi ils sont centraux dans la feuille de route de mise à l'échelle de la blockchain en 2026.
Que sont les rollups ? Exécution hors chaîne, règlement sur chaîne
Les rollups sont une architecture de mise à l'échelle de niveau 2 spécifique où les transactions sont exécutées en dehors de la chaîne principale mais leurs données et preuves sont renvoyées à la chaîne principale. Le nom vient de 'rouler' de nombreuses transactions en un seul lot qui est réglé sur le niveau 1.
L'innovation clé est la séparation de l'exécution et du règlement. L'exécution est rapide et peu coûteuse lorsqu'elle est effectuée hors chaîne par un opérateur de rollup. Le règlement sur Ethereum est coûteux, mais en regroupant des milliers de transactions en un seul règlement, ce coût est amorti sur toutes les transactions du lot.
La disponibilité des données est cruciale : les données de transaction (bien que non exécutées) doivent être publiées sur Ethereum afin que quiconque puisse reconstituer l'état du rollup et vérifier son intégrité. Cette exigence de disponibilité des données est ce qui confère aux rollups leurs propriétés de sécurité, contrairement aux sidechains qui ne publient pas de données sur Ethereum.
Rollups optimistes : Preuves de fraude et la période de contestation
Les rollups optimistes traitent les transactions hors chaîne et soumettent les racines d'état (résumés cryptographiques de l'état du rollup) à Ethereum. Ils sont 'optimistes' dans le sens où ils supposent que les transactions sont valides à moins d'être contestées.
Le mécanisme de défi est le système de preuve de fraude. Après qu'une mise à jour d'état soit publiée, il y a une période d'environ sept jours pendant laquelle tout participant peut soumettre une preuve de fraude démontrant que la transition d'état était invalide. Si une preuve de fraude valide est soumise, la mise à jour frauduleuse est annulée et le proposeur perd une caution.
Dans la pratique, les preuves de fraude ont rarement été nécessaires car les opérateurs ont de forts incitations économiques à être honnêtes. Le mécanisme fonctionne comme un moyen de dissuasion.
La période de défi de sept jours est la principale limitation visible par l'utilisateur. Les retraits natifs vers le mainnet Ethereum nécessitent d'attendre cette période. Les protocoles de pont tiers fournissent des sorties instantanées en avançant la liquidité eux-mêmes et en attendant la période de défi au nom de l'utilisateur.
ZK Rollups : Preuves de validité et finalité instantanée
Les rollups à connaissance nulle adoptent une approche fondamentalement différente. Au lieu de supposer la validité et de permettre des contestations, ils génèrent une preuve cryptographique (une preuve de validité ou ZK-SNARK/STARK) qui garantit mathématiquement que chaque transaction d'un lot a été exécutée correctement selon les règles du rollup.
Cette preuve est vérifiée par un contrat intelligent sur le réseau principal d'Ethereum. Si la preuve est vérifiée, la mise à jour de l'état est acceptée et devient définitive immédiatement. Il n'y a pas de période de contestation car il n'y a pas de confiance accordée. Les mathématiques prouvent soit la validité, soit elles ne le font pas.
Générer des preuves ZK est intensif en ressources informatiques, ce qui a historiquement rendu les rollups ZK plus coûteux à exploiter et plus difficiles à construire. Les avancées dans les systèmes de preuves ZK et le matériel dédié ont considérablement réduit les temps et les coûts de génération de preuves. D'ici 2026, les rollups ZK pourront traiter des volumes de transactions élevés efficacement avec une finalité quasi instantanée.
Disponibilité des données : La propriété de sécurité clé
La sécurité des rollups optimistes et ZK dépend de manière critique de la disponibilité des données : la garantie que les données des transactions sont accessibles au public afin que quiconque puisse vérifier l'état du rollup.
Si un opérateur de rollup publie des racines d'état sur Ethereum mais retient les données des transactions sous-jacentes, les utilisateurs ne peuvent pas vérifier que l'état est correct ou reconstruire leurs soldes. Cet acte de rétention de données compromettrait la sécurité du rollup.
L'EIP-4844 d'Ethereum, mise en œuvre en 2024, a introduit un nouveau mécanisme de stockage de données appelé blobs qui a considérablement réduit le coût de publication des données de rollup sur Ethereum. Les blobs offrent une disponibilité de données moins coûteuse par rapport aux calldata, ce qui a directement réduit les frais de transaction L2 sur tous les principaux rollups.
La feuille de route complète de disponibilité des données d'Ethereum, appelée danksharding, augmentera encore la capacité des blobs et réduira les coûts, poursuivant la trajectoire visant à rendre les transactions L2 moins coûteuses à mesure que la capacité propre d'Ethereum se développe.
Rollups contre d'autres approches de mise à l'échelle
Il est important de comprendre comment les rollups se comparent aux autres approches de scalabilité des blockchains qui ont été utilisées ou proposées.
Les sidechains comme la chaîne Polygon PoS originale fonctionnent de manière indépendante avec leurs propres mécanismes de consensus et n'utilisent Ethereum que pour le pontage. Elles sont plus rapides et moins chères, mais n'héritent pas de la sécurité d'Ethereum. Une sidechain peut être compromise sans que cela n'affecte Ethereum.
Les canaux d'état, comme le Lightning Network de Bitcoin, permettent aux participants de transacter hors chaîne avec uniquement les états d'ouverture et de fermeture du canal réglés sur la chaîne. Ils sont très efficaces pour des cas d'utilisation spécifiques de paiements entre pairs, mais ne prennent pas en charge l'exécution de contrats intelligents généraux.
Les Validiums publient des preuves sur Ethereum mais stockent les données hors chaîne, offrant des coûts inférieurs à ceux des rollups mais des garanties de disponibilité des données plus faibles. Ils sont adaptés à des applications spécifiques à fort débit comme le jeu, où des garanties de disponibilité des données absolues sont moins critiques.
Les rollups offrent la meilleure combinaison de sécurité et de scalabilité pour l'exécution de contrats intelligents à usage général, raison pour laquelle ils sont devenus la stratégie de scalabilité choisie par Ethereum.
Rollups : La base technique de l'échelle d'Ethereum
Les rollups représentent une solution techniquement élégante à l'un des problèmes les plus difficiles des systèmes distribués : comment augmenter le débit des transactions sans sacrifier la sécurité et la décentralisation de la couche de base.
Le choix entre les architectures optimistes et ZK implique de véritables compromis en termes de rapidité de finalité, de complexité de génération de preuves et de compatibilité EVM, qui continuent d'évoluer à mesure que la technologie mûrit.
Pour les utilisateurs, les mécanismes internes importent moins que le résultat : des transactions rapides et bon marché qui se règlent sur la blockchain la plus sécurisée qui existe. Pour les développeurs et les chercheurs, comprendre les mécanismes des rollups est essentiel pour construire et évaluer la prochaine génération d'applications blockchain.
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