Ethereum Layer 2: Une amélioration de la scalabilité du système

2021-06-05, 07:08

Grandes Lignes

L'efficacité de l'exploitation minière est limitée parce qu'Ethereum utilise l'exploitation minière par nœuds complets avec de nombreux nœuds qui participent tous à la comptabilité. En tant que blockchain de contrat intelligent qui est la plus populaire, le réseau Ethereum a un énorme volume d'échanges, ce qui entraîne souvent une congestion et des frais élevés. Cela affecte considérablement l'expérience des traders et la promotion des projets. Pour améliorer le réseau Ethereum, la layer 2, un tout nouveau concept, est née.

Les Limites de la blockchain Layer 1 et la solution

Il existe un "triangle impossible" dans la blockchain, à savoir la scalabilité, la décentralisation et la sécurité, et seuls deux d'entre eux peuvent être obtenus. Cela est basé sur le "triangle impossible" de la théorie financière et monétaire traditionnelle selon laquelle un pays ne peut pas atteindre l'indépendance de la politique monétaire, la stabilité du taux de change et la libre mobilité des capitaux en même temps.

Source: Medium.com

Que ce soit le Bitcoin, l'Ether ou d'autres cryptomonnaies, la plupart d'entre elles possèdent une chaîne publique indépendante et unique, à savoir la Layer 1. Il s'agit de la norme pour la couche de consensus de base sur laquelle toutes les transactions sont réglées. La Layer 1 se concentre sur la sécurité et la décentralisation afin de protéger toutes les transactions liées et les enregistrements de compensation, ce qui entraîne une évolutivité limitée.

Il est évident que lorsque toutes les transactions et applications sont réglées par la Layer 1, la seule chaîne principale, cela entraîne une inefficacité, en particulier dans le réseau Ethereum, où il y a diverses pièces de monnaie et d'énormes volumes d'affaires. La congestion du réseau se produira si l'on n'y prend pas garde. Afin de résoudre le problème de congestion de la chaîne principale, les développeurs ont proposé diverses solutions pour l'étendre.

Il existe généralement deux types de solutions d'extension, à savoir l'extension sur la chaîne et l'extension hors chaîne. La mise à l'échelle sur la chaîne se produit dans la Layer 1. Elle se concentre sur la mise à l'échelle dans la couche de protocole, et "transforme" la blockchain sous-jacente elle-même pour augmenter la capacité de la blockchain. Les solutions spécifiques comprennent SegWit, DPOS, la mise à l'échelle des blocs, etc. L'objectif est de permettre à la chaîne principale de supporter des transactions on-chain plus nombreuses et plus rapides. La mise à l'échelle hors chaîne fait référence à la mise à l'échelle par la Layer 2.

La Layer 2 se concentre sur l'efficacité et l'application

La Layer 2, ou off-chain scaling, est une solution à la performance qui évolue en dehors de la chaîne principale. Elle est complémentaire de la Layer 1, c'est-à-dire que la Layer 2 est une infrastructure construite au-dessus de la blockchain sous-jacente pour offrir une meilleure évolutivité, disponibilité et confidentialité à la blockchain. Par rapport à la Layer 1, qui vise la sécurité et la décentralisation, la Layer 2 vise l'efficacité et la performance ultimes. Après plusieurs années de développement, plusieurs couches 2 différentes ont été développées.

Types courants de Layer 2 d'Ethereum

1. Chaîne Latérale

La solution initiale de la Layer 2 est la chaîne latérale. Il s'agit d'une chaîne qui fonctionne indépendamment, uniquement pour l'opération d'une certaine transaction, et renvoie le résultat à la Layer 1. La chaîne principale ne fait que recevoir et enregistrer le résultat de la transaction sans vérification, de manière à réduire la pression d'exploitation de la chaîne principale.

Cependant, la chaîne latérale présente un inconvénient fatal. Si le nœud est attaqué ou codifié, il induira la négociation en erreur avec de mauvaises instructions, et le résultat rapporté à la Layer 1 sera également faux.

2. la chaîne Plasma

Pour empêcher les attaques de codification comme celles qui se sont produites sur la chaîne latérale, les développeurs ont conçu la technologie plasma, qui est essentiellement une chaîne latérale structurée en arbre avec des caractéristiques de non-hébergement. La chaîne plasma est responsable des règlements commerciaux spécifiques, tandis que la chaîne principale n'est responsable que du stockage. Dans le fonctionnement de la chaîne plasma, les utilisateurs doivent verrouiller leurs actifs dans le contrat de la chaîne racine correspondante et soumettre la preuve correspondante au vérificateur Lorsqu'un participant n'est pas en mesure de fournir une preuve, le bloc plasma ne sera pas confirmé. Les autres utilisateurs, en revanche, peuvent sortir de la chaîne en toute sécurité sans subir de pertes.

Cependant, dans le fonctionnement de la chaîne plasma, chaque sous-chaîne dispose de son propre mécanisme pour valider les blocs et fournir une vérification infalsifiable. Si tous les utilisateurs tentent de sortir en même temps, tous les états doivent être soumis à la validation, ce qui entraîne également une congestion du réseau.

3. Rollup

Même si la chaîne plasma améliore la sécurité du fonctionnement de la chaîne latérale, elle ne transmet à la Layer 1 que les résultats des transactions, sans aucune information spécifique. Par conséquent, les développeurs ont conçu des schémas Rollup, dont les plus courants sont ZK Rollups, Optimistic Rollups, Arbitrum, etc. Dans ces schémas, toutes les transactions de la Layer 2 sont agrégées, regroupées en blocs et soumises à la Layer 1 pour enregistrement. Les rollups ne nécessitent pas d'hypothèses sur la disponibilité des données comme le font les chaînes de plasma.

4. Canaux d'État

Les canaux d'état signifient que les deux parties de la négociation construisent un canal sous la chaîne, signent avec leurs clés privées respectives, et verrouillent les fonds sur ce canal. Elles enverront l'état du paiement (y compris les tours, les montants et les signatures), achèveront l'échange hors chaîne et enregistreront finalement le résultat sur la chaîne principale. À l'heure actuelle, le canal d'état a été largement utilisé dans les paiements et les jeux.

Cependant, si l'une des parties se retire avant la fin de l'échange, elle entrera dans une "période de défi" et attendra le dernier tour de mise à jour du statut de l'autre partie. La chaîne principale vérifiera la signature et le solde pour confirmer la validité de la mise à jour du statut. Pour s'assurer qu'une contrepartie n'est pas sortie en utilisant un état antérieur, les négociants peuvent avoir besoin de surveiller fréquemment la chaîne principale.

Perspectives pour l'écosystème d'Ethereum Layer 2

Avec le développement du réseau Ethereum et la promotion de la popularité du DeFi, le volume d'échange de la blockchain Ethereum continue de croître, mettant de plus en plus de pression sur la chaîne principale. Un certain nombre de projets DeFi basés sur Ethereum, y compris des échanges décentralisés, commencent à travailler avec différentes solutions de Layer 2 afin de fournir des services et des fonctionnalités plus efficaces et moins coûteux. Dans les temps à venir, il vaut la peine d'attendre de voir comment les développeurs continueront à améliorer le réseau Ethernet par le biais de la Layer 2.

Depuis: ethereum.org

Par Gazer. C, chercheur sur Gate.io

*Cet article représente uniquement le point de vue du chercheur et ne constitue pas un conseil d'investissement.
*Gate.io se réserve tous les droits sur cet article. La republication de l'article sera autorisée à condition que Gate.io soit référencé. Dans tous les autres cas, une procédure judiciaire sera engagée pour violation des droits d'auteur.

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