pendant longtemps, la nécessité de solutions de mise à l'échelle dans la technologie blockchain a été un sujet de débat considérable.

Je suppose qu'il est de notoriété publique que, à mesure que les réseaux blockchain se développent, le nombre de transactions par seconde (TPS) devient un enjeu critique. La capacité actuelle des principales blockchains telles que Bitcoin et Ethereum est insuffisante pour gérer le volume nécessaire à une adoption généralisée.

par exemple, bitcoin traite environ 7 transactions par seconde, tandis qu'Ethereum en gère environ 15. En revanche, Visa traite en moyenne environ 1 700 tps. Sans solutions de mise à l'échelle, les blockchains ne peuvent pas rivaliser avec les systèmes financiers traditionnels et atteindre une adoption massive.

Et si nous examinions le coût réel de ces transactions ?

c'est aussi la même chose…

les frais de transaction deviennent très élevés lorsque de plus en plus de personnes utilisent la blockchain en même temps, ce qui décourage les utilisateurs et rend les micro-transactions impraticables lors des périodes d'utilisation maximale. Par exemple, pendant l'essor de la DeFi en 2020 et 2021, les frais de gaz Ethereum ont explosé, rendant même les petites transactions excessivement coûteuses.

alors, comment résolvons-nous cela?

Nous résolvons cela en introduisant des solutions de mise à l'échelle.

une solution de mise à l'échelle est une technologie conçue pour améliorer la capacité et l'efficacité d'un réseau blockchain afin de traiter un volume plus élevé de transactions. L'objectif principal des solutions de mise à l'échelle est d'augmenter le débit du réseau, mesuré en transactions par seconde (tps), tout en maintenant ou en améliorant la sécurité, la décentralisation et la rentabilité.

Les solutions de mise à l'échelle sont nécessaires pour réduire les coûts de transaction, rendant la technologie blockchain accessible à un public plus large et viable pour une utilisation quotidienne. Les temps de transaction lents et les frais élevés dégradent l'expérience utilisateur, découragent les nouveaux utilisateurs et limitent la fonctionnalité des applications décentralisées (dapps).

Pour attirer et fidéliser les utilisateurs, les réseaux blockchain doivent offrir des transactions fluides, rapides et rentables, ce qui est réalisable grâce à des solutions de mise à l'échelle efficaces.

aujourd'hui, nous explorerons comment différents réseaux abordent ces défis, en particulier en comparant les zk rollups sur Ethereum et la compression zk sur Solana. Ces deux technologies visent à améliorer la scalabilité, mais le font de manière distincte, reflétant les philosophies de conception uniques et les priorités de leurs écosystèmes respectifs.

allons-y...

Qu'est-ce que les zk rollups?

Les zk-rollups sont des solutions de mise à l'échelle de la couche 2 qui augmentent la scalabilité de la blockchain en déplaçant les calculs et l'état hors chaîne tout en stockant les données de transaction en lots regroupés sur la chaîne.

ils exploitent des preuves cryptographiques appelées preuves à divulgation nulle pour prouver la validité de ces transactions groupées sans révéler les données réelles. cela garde le réseau principal Ethereum sécurisé tout en permettant des transactions plus rapides et moins chères sur la sidechain.

comment fonctionnent-ils?

• un séquenceur regroupe les transactions hors chaîne.

• le séquenceur génère une preuve zk-snark (argument succinct de connaissance non cryptographique), une preuve cryptographique compacte qui vérifie la validité des transactions sans révéler tous les détails.
• La preuve et les données de transaction sont soumises au réseau principal Ethereum.
• n'importe qui peut vérifier la preuve sur le mainnet, en s'assurant que les transactions sont valides.
• En cas de litiges, toute personne peut soumettre les données de transaction originales pour un règlement sur chaîne, en tirant parti de la sécurité robuste d'Ethereum. Le rollup inclut une preuve cryptographique (en particulier une preuve de connaissance nulle) qui vérifie la correction des transactions regroupées. Le réseau Ethereum n'a besoin de vérifier que cette preuve au lieu de chaque transaction, ce qui réduit considérablement la charge de calcul.
• Les transactions sont regroupées hors chaîne dans un rollup.
• une preuve de connaissance nulle est générée pour confirmer la validité des transactions aggreGate.iod.
• la preuve et les données de résumé minimales sont soumises au ethereum mainnet pour vérification.
• suite à une vérification réussie, l'état sur le ethereum mainnet est mis à jour pour refléter les transactions rollup.

qu'est-ce que la compression zk ?

La compression zk est une technique utilisée pour réduire les coûts de stockage des données sur la blockchain Solana en ne stockant que l'empreinte digitale (hash) des données compressées sur la chaîne tout en préservant la confidentialité des données.

Le 'zk' dans la compression zk signifie zéro connaissance, ce qui indique que la confidentialité des données compressées est préservée. Cette méthode aide à réduire de manière significative la quantité de données qui doivent être stockées on-chain, ce qui, à son tour, réduit les coûts de stockage pour les développeurs.

comment la compression zk fonctionne-t-elle pleinement?

Les fonctions de compression zk utilisent la technologie du zero-knowledge (zk) pour réduire le coût d'état sur Solana, qui fait référence au coût de stockage et de maintenance des données telles que les soldes de compte et le stockage des contrats intelligents sur la blockchain.

Voici une description détaillée de son fonctionnement :

1. les données de chaque compte sont compressées dans une valeur de hachage unique. ce hachage inclut non seulement les informations du compte mais aussi sa position dans l'arbre d'état, garantissant ainsi son caractère unique. ce hachage est stocké dans le nœud feuille de l'arbre d'état.

1. l'arbre d'état est une structure de données similaire à un arbre de Merkle, où chaque nœud est le hachage de ses nœuds enfants. l'arbre d'état aggreGate.ios toutes les informations de compte et les données, les compressant en une seule valeur de hachage de niveau supérieur connue sous le nom de racine d'état.

2. la racine de l'état, qui est la valeur de hachage de niveau supérieur de l'arbre d'état, est stockée sur la blockchain. Cette racine sert de empreinte digitale pour l'ensemble de l'arbre d'état, garantissant l'intégrité et l'exhaustivité de toutes les données de l'arbre.

3. Les données de compte détaillées ne sont pas stockées directement sur la blockchain. Au lieu de cela, elles sont stockées en tant que données d'appel dans l'espace de stockage moins cher du registre Solana. Seule la racine de l'état et quelques métadonnées de base sont stockées sur la chaîne, ce qui réduit considérablement les coûts de stockage tout en maintenant la sécurité des données.

4. pour garantir l'intégrité et l'authenticité des données compressées, la compression zk utilise des preuves de savoir-zéro (zk-proofs). Ces preuves valident l'exactitude et l'intégrité des données sans révéler leur contenu réel, garantissant ainsi que même les données compressées restent sécurisées et vérifiables.

Veuillez noter que la compression zk n'est pas une solution L2 mais une mise à niveau visant à améliorer l'efficacité de stockage des données sur Solana.

La compression zk n'est pas un rollup de couche 2 car, contrairement aux solutions de couche 2, l'exécution des transactions et le stockage de l'état dans la compression zk sont effectués directement sur la chaîne de couche 1 (l1), dans ce cas, solana.

la principale différence réside dans la gestion de l'exécution et de l'état. avec les zk rollups, ces processus se déroulent sur une chaîne auxiliaire, qui envoie périodiquement des engagements et des preuves à la principale chaîne l1. En revanche, la compression zk garde toute l'exécution et l'état sur solana lui-même, plutôt que sur une chaîne séparée.

Cette différence fondamentale signifie que tandis que les zk rollups déchargent certains processus vers une couche secondaire pour améliorer la scalabilité, la compression zk optimise le stockage des données directement sur la blockchain principale sans créer de couche séparée pour l'exécution.

Les différences clés entre les zk rollups et la compression zk sur Ethereum et Solana

Les différences clés entre les zk rollups sur Ethereum et la compression zk sur Solana sont fondamentalement enracinées dans leur approche visant à améliorer la scalabilité de la blockchain et à optimiser le stockage des données :

1. exécution et gestion de l'état :

• zk rollups : l'exécution des transactions et le stockage de l'état sont effectués sur une chaîne accessoire, séparée du réseau principal Ethereum. La chaîne accessoire envoie périodiquement des engagements et des preuves au réseau principal Ethereum.
• Compression zk: toute l'exécution de transaction et le stockage d'état se produisent directement sur la chaîne de couche 1 (l1), qui est Solana dans ce contexte. Il n'y a pas de chaîne auxiliaire distincte impliquée.

2. traitement des données on-chain :

• zk rollups : seules les preuves cryptographiques et un minimum de données de synthèse sont soumises au mainnet Ethereum pour vérification. Cette approche minimise la charge computationnelle sur le mainnet.
• compression zk : seuls l'empreinte digitale (hash) des données compressées et la preuve zk correspondante sont stockées sur la blockchain solana. Cela réduit considérablement la quantité de données stockées en chaîne, ce qui permet de réduire les coûts de stockage.

3. vie privée et intégrité:

• zk rollups : utilisent des preuves zk-snark (argument succinct et non cryptographique de connaissance) pour garantir la validité des transactions sans révéler de données de transaction détaillées. cela préserve la confidentialité tout en sécurisant le réseau principal Ethereum.
• compression zk : combine la compression de données avec des preuves zk pour optimiser le stockage de la blockchain tout en prouvant mathématiquement l'intégrité des données compressées. il garantit que les données décompressées correspondent à l'original sans révéler le contenu, préservant ainsi la confidentialité.

4. nature de la solution :

• zk rollups : considérés comme des solutions de mise à l'échelle de la couche 2 (l2) car ils déchargent l'exécution des transactions et la gestion de l'état vers une chaîne secondaire, améliorant ainsi la scalabilité et réduisant les coûts sur le mainnet.
• Compression zk : non classé comme un rollup de couche 2 mais plutôt une mise à niveau visant à améliorer l'efficacité de stockage des données directement sur la chaîne de couche 1 de Solana. Il optimise les coûts de stockage sans introduire de couche d'exécution séparée.

conclusion

Pour résumer, les deux perspectives sur la mise à l'échelle mettent en évidence l'importance d'une approche équilibrée pour garantir que les réseaux blockchain puissent croître de manière durable tout en maintenant leurs principes fondamentaux.

Les réalisations de Solana à cet égard fournissent un argument convaincant pour l'adoption de solutions de mise à l'échelle avancées dans l'industrie de la blockchain, ouvrant la voie à une adoption et une innovation plus larges.

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