Ethereum, en tant que l'une des plateformes de blockchain les plus actives actuellement, supporte un grand nombre d'applications décentralisées, et son écosystème est très prospère. Cependant, cela a entraîné des problèmes tels que la congestion du réseau, la flambée des frais de transaction et l'allongement des temps de confirmation, ce qui affecte gravement l'expérience utilisateur. Pour faire face à ces défis, la communauté a proposé des solutions d'extension Layer 2 (L2).
La pensée centrale de L2 est de transférer le calcul et les transactions du réseau principal (L1) vers un réseau de deuxième couche, en soumettant uniquement le résultat final au réseau principal. Cette méthode améliore non seulement l'efficacité et réduit les coûts, mais elle maintient également la sécurité du réseau principal. Actuellement, les solutions L2 les plus courantes comprennent les Rollups et les chaînes latérales, parmi lesquelles les Rollups se divisent en Rollups Optimistes (OP-Rollups) et Rollups à Connaissance Zéro (ZK-Rollups).
Optimistic Rollups
Les OP-Rollups adoptent une stratégie "optimiste", supposant que toutes les transactions sont valides. Elles effectuent le calcul des transactions et les mises à jour d'état sur le réseau L2, puis soumettent en lot les données brutes compressées au réseau principal. Cette méthode améliore considérablement la vitesse des transactions et réduit les frais.
Après la soumission de la transaction, il y a une période de contestation de sept jours. Si un problème est détecté, le validateur peut soumettre une preuve de fraude. Une fois qu'une transaction malveillante est confirmée, les lots concernés ainsi que les lots suivants seront annulés, et le nœud malveillant sera puni. L'existence de ce mécanisme a en elle-même un puissant effet dissuasif, en réalité, très peu de nœuds tentent de commettre des actes malveillants.
Cependant, les OP-Rollups font également face à certains défis, tels que la période de défi de sept jours qui pourrait affecter la liquidité des fonds, ainsi que des risques de centralisation potentiels.
Zero-Knowledge Rollups
Comparé aux OP-Rollups, les ZK-Rollups nécessitent l'ajout d'une preuve de validité lors de la soumission des données. Cette méthode effectue les transactions hors chaîne, mais nécessite de calculer la preuve de validité avant la soumission.
Bien que la technologie ZK existe depuis longtemps, elle a trouvé de nouveaux cas d'utilisation dans le domaine de la blockchain. Elle limite la complexité à l'intérieur des contrats intelligents, ne nécessitant que la vérification des données et des calculs sur la blockchain, sans dépendre d'organisations ou de personnes centralisées.
La complexité des ZK-Rollups réside dans le fait qu'il est nécessaire de compiler des données et des logiques d'exécution des transactions en un schéma de circuit logique complexe, puis de générer des résultats rapidement vérifiables par des calculs cryptographiques. Ce processus nécessite généralement des compilateurs et des vérificateurs spécialisés.
Coût de Layer 2
Les coûts des OP-Rollups proviennent principalement de deux sources : les frais de transaction pour soumettre des données compressées à la L1, et les coûts d'exploitation des nœuds L2. Récemment, le plan EIP-4844 d'Ethereum a considérablement réduit les frais d'interaction entre la L2 et le réseau principal. De plus, la maintenance des nœuds nécessite également de verrouiller une grande quantité de fonds, ce qui peut engendrer un coût d'opportunité.
Le coût principal des ZK-Rollups provient des ressources de calcul, la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance nécessite une grande puissance de calcul et du matériel spécialisé. En même temps, cela nécessite également de supporter les frais de transaction pour soumettre des données à la chaîne principale. La demande de matériel spécialisé pourrait entraîner une plus grande centralisation du réseau.
Résumé
Que ce soit les OP-Rollups ou les ZK-Rollups, ils constituent des solutions importantes pour l'écosystème Ethereum face aux défis de scalabilité. Avec les mises à jour continues d'Ethereum, en particulier avec la mise en œuvre de l'EIP-4844, le coût de publication des données en L2 a considérablement diminué, ce qui libérera davantage le potentiel des deux solutions et favorisera le développement continu de l'écosystème Ethereum.
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Comparaison des solutions d'extension L2 d'Ethereum : analyse complète des OP-Rollups et des ZK-Rollups
Analyse des solutions Layer 2 d'Ethereum
Ethereum, en tant que l'une des plateformes de blockchain les plus actives actuellement, supporte un grand nombre d'applications décentralisées, et son écosystème est très prospère. Cependant, cela a entraîné des problèmes tels que la congestion du réseau, la flambée des frais de transaction et l'allongement des temps de confirmation, ce qui affecte gravement l'expérience utilisateur. Pour faire face à ces défis, la communauté a proposé des solutions d'extension Layer 2 (L2).
La pensée centrale de L2 est de transférer le calcul et les transactions du réseau principal (L1) vers un réseau de deuxième couche, en soumettant uniquement le résultat final au réseau principal. Cette méthode améliore non seulement l'efficacité et réduit les coûts, mais elle maintient également la sécurité du réseau principal. Actuellement, les solutions L2 les plus courantes comprennent les Rollups et les chaînes latérales, parmi lesquelles les Rollups se divisent en Rollups Optimistes (OP-Rollups) et Rollups à Connaissance Zéro (ZK-Rollups).
Optimistic Rollups
Les OP-Rollups adoptent une stratégie "optimiste", supposant que toutes les transactions sont valides. Elles effectuent le calcul des transactions et les mises à jour d'état sur le réseau L2, puis soumettent en lot les données brutes compressées au réseau principal. Cette méthode améliore considérablement la vitesse des transactions et réduit les frais.
Après la soumission de la transaction, il y a une période de contestation de sept jours. Si un problème est détecté, le validateur peut soumettre une preuve de fraude. Une fois qu'une transaction malveillante est confirmée, les lots concernés ainsi que les lots suivants seront annulés, et le nœud malveillant sera puni. L'existence de ce mécanisme a en elle-même un puissant effet dissuasif, en réalité, très peu de nœuds tentent de commettre des actes malveillants.
Cependant, les OP-Rollups font également face à certains défis, tels que la période de défi de sept jours qui pourrait affecter la liquidité des fonds, ainsi que des risques de centralisation potentiels.
Zero-Knowledge Rollups
Comparé aux OP-Rollups, les ZK-Rollups nécessitent l'ajout d'une preuve de validité lors de la soumission des données. Cette méthode effectue les transactions hors chaîne, mais nécessite de calculer la preuve de validité avant la soumission.
Bien que la technologie ZK existe depuis longtemps, elle a trouvé de nouveaux cas d'utilisation dans le domaine de la blockchain. Elle limite la complexité à l'intérieur des contrats intelligents, ne nécessitant que la vérification des données et des calculs sur la blockchain, sans dépendre d'organisations ou de personnes centralisées.
La complexité des ZK-Rollups réside dans le fait qu'il est nécessaire de compiler des données et des logiques d'exécution des transactions en un schéma de circuit logique complexe, puis de générer des résultats rapidement vérifiables par des calculs cryptographiques. Ce processus nécessite généralement des compilateurs et des vérificateurs spécialisés.
Coût de Layer 2
Les coûts des OP-Rollups proviennent principalement de deux sources : les frais de transaction pour soumettre des données compressées à la L1, et les coûts d'exploitation des nœuds L2. Récemment, le plan EIP-4844 d'Ethereum a considérablement réduit les frais d'interaction entre la L2 et le réseau principal. De plus, la maintenance des nœuds nécessite également de verrouiller une grande quantité de fonds, ce qui peut engendrer un coût d'opportunité.
Le coût principal des ZK-Rollups provient des ressources de calcul, la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance nécessite une grande puissance de calcul et du matériel spécialisé. En même temps, cela nécessite également de supporter les frais de transaction pour soumettre des données à la chaîne principale. La demande de matériel spécialisé pourrait entraîner une plus grande centralisation du réseau.
Résumé
Que ce soit les OP-Rollups ou les ZK-Rollups, ils constituent des solutions importantes pour l'écosystème Ethereum face aux défis de scalabilité. Avec les mises à jour continues d'Ethereum, en particulier avec la mise en œuvre de l'EIP-4844, le coût de publication des données en L2 a considérablement diminué, ce qui libérera davantage le potentiel des deux solutions et favorisera le développement continu de l'écosystème Ethereum.