Aperçu de Rollup

Qu'est-ce qu'un Rollup?

Les solutions d'échelle Ethereum peuvent être largement catégorisées en canaux d'état, Plasma et Rollups. Les Rollups deviennent la solution clé pour l'échelle de la couche 2, avec plus de 90% de part de marché. Alors, qu'est-ce qu'un Rollup exactement?

Les rollups ZK l'emporteront dans tous les cas d'utilisation à moyen et long terme à mesure que la technologie ZK-SNARK s'améliore. —- Vitalik Buterin

Un Rollup est une solution de mise à l'échelle hors chaîne qui exécute les transactions hors de la chaîne principale, puis renvoie les données de transaction à la chaîne principale à moindre coût. Ce mécanisme permet au protocole d'hériter de la sécurité d'Ethereum tout en traitant plus de transactions, améliorant ainsi considérablement l'efficacité des transactions.

Cependant, cela soulève une question : comment pouvons-nous prouver que les données publiées sont valides et correctes ? Cela a conduit à deux solutions différentes, donnant ainsi naissance à deux types de Rollups : Rollups optimistes et Rollups ZK.

ZK Rollups et Optimistic Rollups

Les ZK Rollups et les Optimistic Rollups visent tous les deux à se développer en réduisant la charge sur la chaîne principale, mais ils diffèrent dans la manière dont ils traitent et vérifient les transactions.

En termes simples, les ZK Rollups utilisent des preuves de non-connaissance (zk-SNARKs) pour prouver la validité des transactions. Toutes les transactions sont traitées hors chaîne et seule une seule preuve de non-connaissance et une mise à jour de l'état sont soumises à la chaîne, permettant aux validateurs de vérifier rapidement sans vérifier chaque transaction. Grâce à cette conception, les ZK Rollups offrent une sécurité accrue, une meilleure disponibilité des données et une latence réduite sans risque de fraude.

Source: AnT Capital

Les roll-ups optimistes, comme leur nom l'indique, supposent que toutes les transactions hors chaîne sont valides (c'est-à-dire « optimistes ») et ne sont vérifiées que s'il existe un litige. N'importe qui peut contester la validité d'une transaction pendant une période de contestation, généralement une semaine.

Comparés aux ZK Rollups, les Optimistic Rollups simplifient le processus de vérification et sont plus intuitifs, mais ils sont sujets aux risques de fraude et dépendent fortement des tiers. De même, en raison de la complexité de la mise en œuvre et de la maintenance de la technologie de preuve à zéro connaissance, les ZK Rollups sont également confrontés à des défis importants de développement et de calcul.

Les différents principes de fonctionnement conduisent également à ce que les ZK Rollups et les Optimistic Rollups se concentrent sur des domaines d'application différents. Le premier est plus adapté aux applications nécessitant une sécurité élevée et une faible latence, telles que les paiements et les transactions, tandis que le second est plus adapté aux applications qui privilégient l'efficacité et la facilité de mise en œuvre.

Analyse de la valeur de défilement

Développement de projet

Scroll est une solution de mise à l'échelle d'Ethereum basée sur la technologie ZK Rollup. Son objectif ultime est d'atteindre une compatibilité totale avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), devenant ainsi une version plus puissante d'Ethereum.

Les informations publiques montrent qu'au début de 2021, les trois membres fondateurs principaux de Scroll se sont rencontrés par hasard dans la communauté Ethereum. Poussé par leur vision technologique commune de «utiliser la technologie ZK pour construire l'avenir de l'échelle Ethereum», le projet Scroll a ainsi été créé. Après plus d'un an de tests intensifs, Scroll a officiellement lancé son mainnet le 17 octobre 2023.

Depuis son lancement sur le mainnet, Scroll a réalisé des progrès rapides en termes de valeur totale verrouillée, de transactions réseau et de développement de l'écosystème.

Au 25 juillet 2024, la valeur totale verrouillée de Scroll a atteint 1,3 milliard de dollars. Le mainnet a accumulé plus de 4,55 millions d'adresses de portefeuille, traité environ 70,33 millions de transactions d'utilisateurs et généré 7,76 millions de blocs avec un temps moyen de bloc d'environ 2,9 secondes. En ce qui concerne le développement de l'écosystème des développeurs, Scroll a officiellement lancé la plateforme tout-en-un Level Up pour aider les nouveaux venus à apprendre des compétences telles que Solidity et ouvrir des canaux de subvention pour les équipes et les particuliers. En termes de scénarios d'application, l'écosystème de Scroll couvre des domaines tels que l'infrastructure, la DeFi, les NFT, le social, les jeux et la confidentialité, et a lancé l'événement Scroll Sessions cette année pour offrir une meilleure commodité aux utilisateurs et aux projets de l'écosystème.

Source: scrollscan.com

En termes de financement, la performance de Scroll a été impressionnante. Au début de sa création, Scroll a reçu un investissement de l'ange d'environ 3 millions de dollars. En avril 2022 et mars 2023, Scroll a annoncé la finalisation d'une levée de fonds de série A de 30 millions de dollars dirigée par Polychain Capital et une levée de fonds de 50 millions de dollars dirigée par Polychain Capital, Sequoia China et OKX Ventures, respectivement. À ce moment-là, la valorisation de Scroll a atteint 1,8 milliard de dollars.

Technologie de base

L'équipe de Scroll croit fermement que ZK Rollup est la meilleure solution pour une mise à l'échelle sécurisée et bon marché de la couche 2. Il offre le même niveau de sécurité qu'Ethereum et, par rapport à d'autres solutions L2, a le temps de confirmation final le plus court. Cependant, en raison de la complexité des langages de programmation des contrats intelligents et de la non-composabilité de ZK Rollup à l'époque, cette solution était initialement uniquement adaptée à des applications spécifiques, ce qui rendait très difficile la migration des applications existantes au sein de l'écosystème.

Par conséquent, Scroll a introduit zkEVM, qui peut générer des preuves zk pour la vérification générale de l'EVM, offrant ainsi la meilleure expérience de développement et prenant en charge la composition de la couche 2. Tout programme Ethereum existant peut être facilement migré vers celui-ci.

Il s'agit de la technologie de base de Scroll et de sa valeur fondamentale, qui consiste à construire un ZK Rollup équivalent à l'EVM pour mettre à l'échelle Ethereum.

Cependant, l'écart entre l'idéal et la réalité est souvent un gouffre. Construire zkEVM est très difficile, et pendant de nombreuses années, personne n'a réussi à construire un circuit EVM natif. Même si un cadre réalisable peut être déterminé théoriquement, zkEVM implique de nombreux défis techniques au niveau de la mise en œuvre pratique, et la charge de travail d'ingénierie est énorme. Par exemple, comment prendre en charge dynamiquement différents pré-compilations, comment aggréger les opcodes plus efficacement, et la nécessité de considérer la maintenabilité à long terme de la pile technologique.

Pour rendre zkEVM possible, l'équipe technique de Scroll a mené une série d'explorations et a collaboré avec le groupe Privacy and Scaling Explorations (PSE) de la Fondation Ethereum de manière open-source depuis le début. Les deux parties ont contribué à environ 50% de la base de code zkEVM de PSE.

Par exemple, les deux parties ont modifié conjointement le système de preuve halo2, remplaçant le schéma d'engagement polynomial qu'il utilisait de IPA à KZG, réduisant la taille de la preuve, permettant ainsi une vérification plus efficace de la preuve ZK sur Ethereum.

Par exemple, les provers Scroll ont créé les accélérateurs GPU et ASIC/FPGA les plus rapides, améliorant considérablement l'accélération matérielle GPU. Comparé à la génération de ZKP en utilisant des CPU, ce dernier peut augmenter la vitesse de génération de ZKP de 5 à 10 fois, améliorant grandement l'efficacité de calcul du prover.

La sécurité a toujours été une priorité absolue pour Scroll. En plus de respecter le code source ouvert, Scroll dispose d'une équipe interne dédiée à la sécurité qui travaille avec de nombreuses sociétés d'audit pour réaliser des audits complets de la base de code du projet.

Développement de l'écosystème

La mission de Scroll est de construire un écosystème évolutif et open-source en utilisant les capacités natives de zkEVM. En améliorant continuellement l'expérience des utilisateurs et des développeurs, l'équipe s'engage à aider les développeurs du monde entier à construire rapidement des applications blockchain et à ancrer des applications du monde réel dans le web3, attirant de nombreux nouveaux utilisateurs et favorisant ainsi le développement social.

Le site Web de SCROLL montre que le nombre de projets d'écosystème rejoignant a dépassé 300, couvrant la finance décentralisée, les jeux, l'infrastructure, les jetons non fongibles (NFT), la confidentialité, les réseaux sociaux et d'autres scénarios.

La construction de la communauté de développeurs de Scroll est également remarquable. Selon le dernier rapport des développeurs du cabinet de capital-risque Electric Capital, en juillet 2024, il y avait 649 développeurs à temps plein sur la chaîne Scroll, se classant au 8e rang de tous les écosystèmes, et le nombre de développeurs actifs mensuels a atteint 2429.

Source :@ElectricCapital

De plus, Scroll s'engage à fournir aux développeurs une variété d'outils de développement, des oracles aux outils d'audit et aux nœuds RPC, pour garantir aux développeurs un soutien complet lors de la création d'applications. L'équipe organise également régulièrement divers hackathons pour encourager les développeurs à explorer et à développer des applications innovantes qui sont faciles à utiliser et ont de larges applications dans diverses directions.

En même temps, l'équipe Scroll étend activement son marché international et construit une communauté diversifiée. Actuellement, Scroll a établi des communautés d'utilisateurs dans des pays tels que la Turquie et passe continuellement à des pays et des régions comme l'Afrique, l'Asie du Sud-Est et l'Argentine.

Concurrence sur le marché de SCROLL

Comparaison horizontale

En mai de cette année, Vitalik Buterin, cofondateur d'Ethereum, a exprimé sur les médias sociaux que "IMO (à mon avis) dans 10 ans, tous les rollups seront ZK et commettront des blocs avec des racines d'état finalisées à L1 à chaque créneau. Pour y parvenir, il faudra beaucoup d'infrastructure et d'optimisation des prouveurs, mais c'est l'objectif final clair.

En même temps, ZK Rollup, cette solution d'échelle, a gagné une faveur croissante de la part des développeurs. Les données de l2BEAT montrent que la valeur totale verrouillée sur les chaînes ZK Rollup a dépassé 5 milliards de dollars et montre une tendance à la hausse constante.

Source : l2BEAT

Parmi ces solutions ZK Rollup, Scroll, Linea, Zksync Era et Starknet ont connu le développement le plus significatif, représentant près de 90% du TVL total.

Ensuite, nous comparerons de manière exhaustive ces projets à partir de plusieurs dimensions, y compris les fonctionnalités techniques, les langages de contrat, le TVL et les écosystèmes on-chain.

Source de données partielle : l2BEAT

Dans l'ensemble, la technologie ZK Rollup est de plus en plus segmentée, chaque direction d'innovation ayant son propre objectif.

En termes d'expérience de développement, Scroll et ZKsync Era sont plus adaptés aux développeurs qui souhaitent migrer sans problème leurs applications Ethereum existantes vers une plateforme plus efficace en raison de leur compatibilité avec l'EVM et de l'utilisation de la programmation Solidity, de frais de transaction réduits et d'un traitement des transactions efficace. Linea présente également des avantages similaires, mais se concentre sur l'optimisation des preuves de connaissances zéro et de la disponibilité des données. Starknet est plus innovant sur le plan technologique, en adoptant des preuves STARK et le langage de programmation dédié Cairo, ce qui permet d'obtenir une meilleure évolutivité et flexibilité malgré une certaine courbe d'apprentissage.

En termes de scénarios d'application, les projets leaders mentionnés ci-dessus ont montré un grand potentiel de développement, et le nombre de projets d'écosystème rejoignant a continué de croître. Basés sur les avantages de haut débit et de faibles frais de transaction, ces protocoles se sont concentrés à la fois sur les domaines DeFi et NFT et poursuivent également un développement équilibré dans des domaines tels que le jeu, l'infrastructure et les outils de développement. Cependant, aucun protocole unique n'a encore dominé le marché, et ils sont toujours dans un état de concurrence bienveillante.

Perspectives futures

Avant de regarder vers l'avenir de Scroll, examinons d'abord les défis auxquels le projet est actuellement confronté.

Le plus grand défi et la difficulté viennent sans aucun doute du côté technique. Comme mentionné précédemment, l'équipe de Scroll essaie de transformer l'impossible en réalité. Même s'il a été théoriquement reconnu, il y a encore beaucoup d'incertitudes dans le processus d'atterrissage en douceur.

Ye Zhang, co-fondateur de Scroll, a également révélé dans une interview que l'ensemble de l'outil nécessite un fort support technique. Par exemple, la mise en œuvre de circuits de couplage implique de nombreux problèmes mathématiques complexes, exigeant des compétences en cryptographie et en mathématiques de la part des développeurs et des capacités d'ingénierie. De plus, dans le développement ultérieur, l'équipe doit également prendre en compte la maintenabilité à long terme de la pile technologique, telle que la mise en œuvre spécifique des itérations du système de preuve ZK, et comment passer à la base de code et aux nouvelles fonctionnalités de la version optimisée.

L'inconnu signifie exploration et innovation mais comporte des risques et des échecs.

Bien sûr, en plus des difficultés techniques, la manière de véritablement mettre en œuvre la technologie est également une question à laquelle Scroll, et l'ensemble de l'industrie de la blockchain, doivent sérieusement s'attacher. Si les projets de couche 2 ne sont plongés que dans la prospérité superficielle apportée par la croissance de la TVL et tentent de capturer les données de trafic des utilisateurs uniquement à travers les attentes de largage aérien et les activités marketing, le développement de l'industrie stagnera inévitablement.

Nous comprenons que l'équipe Scroll se concentrera sur l'expansion dans les marchés économiques mondiaux en retard et les communautés dans la prochaine phase, en se concentrant sur des endroits comme l'Afrique où la blockchain est nécessaire en raison de l'inflation sévère de la monnaie fiduciaire, fournissant aux citoyens locaux une infrastructure vraiment pratique pour finalement réaliser une application à grande échelle.

Il ne fait aucun doute que Scroll est l'un des pionniers des solutions ZK Rollup. En plus des avantages apportés par l'innovation technologique, il a également pleinement épanoui en termes de construction de la communauté des développeurs et d'écosystèmes on-chain. Cependant, la technologie sert finalement les besoins réels des utilisateurs. Nous espérons que les innovateurs technologiques et les équipes de développement pourront se concentrer non seulement sur la nature avancée de la technologie elle-même, mais aussi sur sa valeur d'application pratique, garantissant que la technologie puisse réellement apporter des avantages et des améliorations.

Conclusion

Le débat sur la mise à l'échelle d'Ethereum fait rage, et la longue période de réflexion a donné lieu à une multitude d'opinions. Avec sa solide force technique, l'équipe Scroll a remporté un avantage de premier arrivé. Cependant, la technologie n'est pas le seul critère de succès du projet. Le marché n'a toujours pas de réponse à la meilleure voie à suivre, ce qui prendra du temps à juger.

Heureusement, avant l'atterrissage final de la technologie Rollup, les équipes de projet des systèmes ZK et OP explorent activement l'optimisation et l'innovation technologiques, cherchant à créer de la valeur pour l'ensemble de l'écosystème. Ces controverses et fusions sont le carburant qui stimule l'industrie vers la maturité. Nous espérons qu'ils guideront la blockchain vers une meilleure ère, un avenir véritablement décentralisé, évolutif et sécurisé.