Écrit par : Kyrian Alex

Traduction : Blockchain en langage courant

Depuis longtemps, la question des solutions d'extension de la technologie de la blockchain a été controversée. Il est bien connu que, avec l'expansion du réseau blockchain, le nombre de transactions par seconde (TPS) devient un problème clé. Actuellement, les principales blockchains telles que Bitcoin et Ethereum ont une capacité insuffisante pour traiter le volume de transactions nécessaire à une adoption généralisée.

Par exemple, le Bitcoin traite environ 7 transactions par seconde, tandis que l'Ethereum en traite environ 15. En revanche, Visa traite en moyenne environ 1 700 transactions par seconde. Sans solution d'extension, la blockchain ne peut pas rivaliser avec le système financier traditionnel et être largement adoptée.

Eh bien, si nous regardons les coûts réels des transactions?

La situation est la même dans la réalité... Avec de plus en plus de personnes utilisant simultanément la blockchain, les frais de transaction deviennent très élevés, ce qui entrave les utilisateurs, en particulier pendant les périodes de pointe, et rend les microtransactions irréalistes. Par exemple, pendant le boom de la DeFi en 2020 et 2021, les frais de gaz d'Ethereum ont grimpé en flèche, rendant même les petites transactions extrêmement coûteuses.

Alors, comment résolvons-nous ce problème ? Nous résolvons ce problème en introduisant une solution d'extension.

Une solution d'extension est une technologie conçue pour améliorer la capacité et l'efficacité d'un réseau blockchain, afin de traiter des volumes de transactions plus importants. L'objectif principal d'une solution d'extension est d'augmenter le débit du réseau, c'est-à-dire le nombre de transactions par seconde (TPS), tout en maintenant ou en améliorant la sécurité, la décentralisation et l'efficacité économique.

Les solutions d'extension sont essentielles pour réduire les coûts de transaction, ce qui permet à la technologie de la blockchain d'être plus largement acceptée et utilisée au quotidien. Les temps de transaction lents et les frais élevés nuisent à l'expérience utilisateur, entravent l'arrivée de nouveaux utilisateurs et limitent la disponibilité des applications décentralisées (DApps).

Pour attirer et fidéliser les utilisateurs, le réseau blockchain doit offrir des transactions fluides, rapides et rentables, ce qui peut être réalisé grâce à des solutions d'évolutivité efficaces.

Aujourd'hui, nous allons examiner comment différents réseaux font face à ces défis, en particulier en comparant les zk Rollups sur Ethereum et le zk Compression sur Solana. Ces deux technologies visent à améliorer la scalabilité, mais elles atteignent cet objectif de manière différente, reflétant les conceptions et priorités uniques de leurs écosystèmes respectifs.

1、Qu'est-ce que les ZK Rollups？

Les ZK Rollups sont une solution d'extension de couche deux (L2) qui déplace les calculs et les états hors de la chaîne, tout en regroupant les données de transaction dans des lots stockés sur la chaîne, ce qui augmente la capacité de mise à l'échelle de la blockchain.

Ils utilisent une preuve cryptographique appelée Zéro Knowledge Proof pour prouver la validité de ces transactions emballées sans divulguer les données réelles. Ainsi, tout en maintenant la sécurité du réseau principal d'Éther, il est possible d'effectuer des transactions plus rapides et moins chères sur les sidechains.

Comment fonctionnent-ils ?

Un séquenceur traite les transactions par lots en dehors de la chaîne.

Le générateur de séquenceur produit des preuves zk-SNARK (preuves succinctes de connaissance sans divulgation) qui sont des preuves cryptographiques compactes qui vérifient la validité des transactions sans révéler tous les détails.

Les preuves et les données de transaction sont soumises au réseau principal Ethereum, et n'importe qui peut vérifier les preuves sur le réseau principal pour assurer la validité des transactions. En cas de litige, n'importe qui peut soumettre les données de transaction d'origine pour un règlement sur chaîne, exploitant ainsi la puissante sécurité d'Ethereum. Rollup comprend une preuve de chiffrement (plus précisément une preuve de connaissance nulle), utilisée pour vérifier la validité des transactions regroupées. Le réseau Ethereum n'a besoin de vérifier que cette preuve, et non chaque transaction, ce qui réduit considérablement la charge de calcul. Les transactions sont regroupées hors chaîne dans Rollup. Les preuves de connaissance nulle sont générées pour confirmer la validité des transactions agrégées. Les preuves et les données de résumé minimales sont soumises au réseau principal Ethereum pour vérification. Une fois la vérification réussie, l'état sur le réseau principal Ethereum est mis à jour pour refléter les transactions de Rollup.

2、Qu'est-ce que la compression ZK ?

ZK Compression est une technologie utilisée sur la blockchain Solana pour réduire les coûts de stockage de données. Elle stocke uniquement l'empreinte (hash) compressée des données sur la chaîne, tout en préservant la confidentialité des données.

Dans la compression ZK, "ZK" représente la preuve à zéro connaissance, ce qui garantit la confidentialité des données compressées. Cette méthode permet de réduire considérablement la quantité de données à stocker sur la chaîne, ce qui réduit les coûts de stockage pour les développeurs.

Comment ZK Compression fonctionne-t-il pleinement?

La compression ZK utilise la technologie de connaissance zéro (ZK) pour réduire les coûts d'état sur Solana, ce qui signifie les coûts de stockage et de maintenance des données (tels que les soldes de compte et le stockage de contrats intelligents) sur la blockchain.

Voici une décomposition détaillée de son fonctionnement:

Les données de chaque compte sont compressées en une valeur de hachage unique. Cette valeur de hachage comprend non seulement les informations du compte, mais aussi sa position dans l'arbre d'état, garantissant son unicité. Cette valeur de hachage est stockée dans les nœuds feuilles de l'arbre d'état.

L'arbre d'état est une structure de données similaire à un arbre de Merkle, dans laquelle chaque nœud est le hachage de ses nœuds enfants. L'arbre d'état résume toutes les informations et données des comptes, les compressant en une valeur de hachage supérieure appelée racine d'état.

La racine d'état est la valeur de hachage de niveau supérieur de l'arbre d'état, stockée sur la chaîne de blocs. Cette racine sert de empreinte digitale pour l'ensemble de l'arbre d'état, garantissant l'intégrité et la complétude de toutes les données de l'arbre.

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

Pour assurer l'intégrité et l'authenticité des données compressées, ZK Compression utilise des preuves de connaissance nulle (ZK-proofs). Ces preuves vérifient l'exactitude et l'intégralité des données sans révéler leur contenu réel, garantissant que même les données compressées restent sécurisées et vérifiables.

Veuillez noter que ZK Compression n'est pas une solution L2, mais une mise à niveau visant à améliorer l'efficacité du stockage des données sur Solana.

ZK Compression diffère des solutions de niveau 2 à défilement car dans ZK Compression, l'exécution des transactions et le stockage des états sont directement effectués sur la chaîne de niveau 1 (L1), c'est-à-dire sur Solana.

La différence clé réside dans l'emplacement de l'exécution et de la gestion de l'état. Dans les zk Rollups, ces processus se déroulent sur une chaîne secondaire qui envoie régulièrement des engagements et des preuves à la chaîne principale L1. En revanche, ZK Compression conserve toute l'exécution et l'état sur Solana lui-même, plutôt que sur une chaîne distincte.

Cette différence fondamentale signifie que, bien que les ZK Rollups déplacent certains processus vers la deuxième couche pour améliorer la scalabilité, la compression ZK optimise directement le stockage des données sur la blockchain principale sans créer de couche distincte pour l'exécution.

3. Différences entre les deux

Les différences clés entre zk Rollups et zk Compression sur Ethereum et Solana se manifestent fondamentalement dans leurs approches pour améliorer la scalabilité de la blockchain et optimiser le stockage des données:

1）Exécution et gestion de l'état：

zk Rollups : l'exécution des transactions et le stockage de l'état se font sur une chaîne auxiliaire, séparée du réseau principal Ethereum. Cette chaîne auxiliaire envoie régulièrement des engagements et des preuves au réseau principal Ethereum.

zk Compression: Toutes les transactions d'exécution et le stockage d'état sont directement effectués sur la couche 1 (L1) de la chaîne, c'est-à-dire sur la chaîne Solana. Il n'y a pas de chaîne auxiliaire distincte.

2. Traitement des données hors chaîne :

zk Rollups : soumet uniquement les preuves cryptographiques et les données de résumé minimales pour vérification sur la Mainnet d'Éther. Cette méthode réduit au maximum la charge de calcul sur la Mainnet.

Compression zk：Uniquement stocker sur la chaîne Solana le "fingerprint" (hash) des données compressées et la preuve ZK correspondante. Cela réduit considérablement la quantité de données stockées hors chaîne, ce qui permet de réduire les coûts de stockage.

3. Confidentialité et intégrité:

zk Rollups : Utilisation de zk-SNARK (preuve succincte et non cryptographique) pour garantir la validité des transactions sans révéler les données détaillées des transactions. Cette méthode assure la confidentialité de la principale Ethereum tout en garantissant la sécurité.

zk Compression: Optimisation du stockage de la blockchain en combinant la compression de données et la preuve de ZK, tout en garantissant l'intégrité des données compressées mathématiquement prouvées. Il assure que les données décompressées correspondent aux données d'origine sans révéler leur contenu, protégeant ainsi la vie privée.

4）Nature de la solution :

zk Rollups : considérés comme des solutions d'extension de couche 2 (L2) car ils déplacent l'exécution des transactions et la gestion de l'état vers une chaîne secondaire, améliorant ainsi la scalabilité et réduisant les coûts du Mainnet.

zk Compression: Il n'est pas classé comme une solution de couche 2, mais plutôt comme une amélioration qui améliore directement l'efficacité de stockage des données sur la chaîne principale de Solana. Il optimise les coûts de stockage sans introduire de couche d'exécution distincte.

4、Conclusion

Dans l'ensemble, ces deux méthodes d'extension mettent toutes deux l'accent sur l'importance d'équilibrer la croissance soutenable du réseau tout en maintenant les principes fondamentaux de la blockchain.

Dans ce domaine, Solana a réalisé des réalisations significatives en adoptant des solutions d'extension avancées, ouvrant la voie à une adoption et à une innovation généralisées dans l'industrie de la blockchain.