Introduction
Qu'est-ce que le cumul optimiste ?
L'optimisme est « Optimistic Rollup », qui est fondamentalement une manière sophistiquée de décrire une blockchain qui s'appuie sur la sécurité d'une autre blockchain « parent ». Plus précisément, les Optimistic Rollups profitent du mécanisme de consensus de leur chaîne mère (comme PoW ou PoS) au lieu de fournir le leur. Dans le cas d’Optimism, cette blockchain parent est Ethereum.
Comment fonctionnent les cumuls optimistes ?
Exécution et agrégation des transactions
Les utilisateurs soumettent des transactions à des validateurs, également appelés agrégateurs, qui traitent les transactions sur le cumul optimiste. Contrairement aux transactions en chaîne, qui peuvent être d'un coût prohibitif en raison des frais d'essence élevés, les cumuls optimistes sont capables de traiter plusieurs transactions à la fois. Les validateurs compressent ensuite les données générées par ces transactions en un seul lot, qui est ensuite publié sur le réseau principal Ethereum.
Engagements de l’État et preuve de fraude
Chaque transition d'état sur la chaîne de cumul optimiste produit un nouvel état, dans lequel l'opérateur s'engage en calculant une nouvelle racine d'état. Cette racine d'état est hachée et stockée dans le contrat de cumul. De plus, l'opérateur engage une racine Merkle pour le lot de transactions lui-même, ce qui permet à quiconque de prouver l'inclusion d'une transaction dans le lot en présentant une preuve Merkle.
Cependant, les rollups optimistes ne publient pas de preuves cryptographiques de validité pour les transactions hors chaîne. Au lieu de cela, ils supposent que les transactions hors chaîne sont valides et s'appuient sur un système de preuve de fraude pour détecter les cas où les transactions ne sont pas calculées correctement. Après la soumission d'un lot de cumul sur Ethereum, il existe une fenêtre de temps appelée période difficile pendant laquelle n'importe qui peut contester les résultats d'une transaction de cumul en calculant une preuve de fraude.
Si la lutte contre la fraude réussit, le protocole de rollup réexécute la ou les transactions et met à jour l'état du rollup en conséquence. L’autre effet d’une protection contre la fraude réussie est que le séquenceur responsable de l’inclusion de la transaction mal exécutée dans un bloc reçoit une pénalité.
Interopérabilité L1/L2
Les cumuls optimistes sont conçus pour l'interopérabilité avec Ethereum Mainnet et permettent aux utilisateurs de transmettre des messages et des données arbitraires entre L1 et L2. Ils sont également compatibles avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), vous pouvez donc porter des dapps existantes vers des rollups optimistes ou créer de nouvelles dapps à l'aide des outils de développement Ethereum.
Mouvement d'actifs
Les utilisateurs déposent des jetons ETH, ERC-20 et d'autres actifs acceptés dans le contrat relais du rollup sur L1 pour utiliser un rollup optimiste. Le contrat relais relaie ensuite la transaction vers L2, où un montant équivalent d'actifs est émis et envoyé à l'adresse choisie par l'utilisateur sur le cumul optimiste. Le retrait d’un rollup optimiste vers Ethereum est plus difficile en raison du système de preuve de fraude. Si un utilisateur initie une transaction L2 > L1 pour retirer les fonds bloqués sur L1, il doit attendre que la période de contestation, qui dure environ sept jours, soit écoulée.
Preuve interactive à plusieurs tours
Les cumuls optimistes passent à la preuve interactive à plusieurs tours, atteignant le même objectif de détection plus efficace des opérations de cumul non valides. La preuve interactive à plusieurs tours implique un protocole de va-et-vient entre l'asserteur et le challenger supervisé par un contrat de vérificateur L1, qui décide finalement de la partie menteuse. Après qu'un nœud L2 ait contesté une assertion, l'asserteur doit diviser l'assertion contestée en deux moitiés égales. Dans ce cas, chaque assertion individuelle contiendra autant d’étapes de calcul que l’autre.
Le challenger choisira alors quelle affirmation il souhaite contester. Le processus de division, appelé protocole de bissection, se poursuit jusqu'à ce que les deux parties contestent une affirmation concernant une seule étape d'exécution. À ce stade, le contrat L1 résoudra le litige en évaluant la consigne (et son résultat) pour attraper le fraudeur.
Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'optimisme
AvantagesInconvénientsFrais réduitsFonctionnalité limitée du contrat intelligentÉvolutivitéDélais de retrait plus longsCompatibilité avec EthereumRisques de sécuritéFinalité sans confianceSécurité améliorée
Avantages
Frais réduits
L’un des principaux avantages de l’utilisation des cumuls optimistes est la réduction des frais associés aux transactions Ethereum. Les opérateurs de cumul optimistes regroupent plusieurs transactions hors chaîne en gros lots avant de les soumettre à Ethereum. En répartissant les coûts fixes sur plusieurs transactions dans chaque lot, les frais pour les utilisateurs finaux sont réduits.
Évolutivité
Un autre avantage des cumuls optimistes est une évolutivité améliorée. Étant donné que le calcul et le stockage d’état sont déplacés hors chaîne, le réseau Ethereum peut traiter plus de transactions par seconde. Ceci est important car Ethereum continue de croître et d’attirer davantage d’utilisateurs.
Compatibilité avec Ethereum
Les cumuls optimistes sont conçus pour fonctionner sur Ethereum, ce qui les rend compatibles avec l'écosystème Ethereum. Cela signifie que les développeurs peuvent migrer les contrats intelligents existants sur Ethereum vers des chaînes de cumul optimistes sans modifier considérablement les bases de code. De plus, les développeurs et les équipes de projet utilisant des cumuls optimistes peuvent profiter de l’infrastructure d’Ethereum, telle que les langages de programmation, les bibliothèques de codes, les outils de test, les logiciels clients, l’infrastructure de déploiement, etc.
Finalité sans confiance
Les cumuls optimistes offrent une finalité sans confiance, ce qui garantit qu'une transaction, tant qu'elle est valide, sera finalement confirmée. Les preuves de fraude sont importantes car elles facilitent la finalité sans confiance dans les cumuls optimistes. La finalité sans confiance est une qualité de cumul optimiste qui garantit qu'une transaction, tant qu'elle est valide, sera finalement confirmée.
Sécurité améliorée
Les cumuls optimistes s'appuient sur le protocole principal Ethereum pour la disponibilité des données, la résistance à la censure et le règlement. Cela rend les cumuls optimistes plus sécurisés que les protocoles de mise à l’échelle purement hors chaîne comme les sidechains qui ne dépendent pas d’Ethereum pour la sécurité.
Les inconvénients
Fonctionnalité limitée du contrat intelligent
L’un des principaux inconvénients des cumuls optimistes est leur fonctionnalité limitée de contrat intelligent. Bien que les rollups optimistes soient compatibles avec l’écosystème Ethereum, ils ne peuvent pas prendre en charge toutes les fonctionnalités et fonctions de la blockchain Ethereum. En effet, les cumuls optimistes exécutent des transactions en dehors d'Ethereum mais publient les données de transaction sur le réseau principal en tant que données d'appel.
Délais de retrait plus longs
Il est plus difficile de se retirer d'un rollup optimiste vers Ethereum en raison du système de preuve de fraude. Si un utilisateur initie une transaction L2 > L1 pour retirer les fonds bloqués sur L1, il doit attendre que la période de contestation (environ sept jours) soit écoulée. Cela rend le processus de retrait plus long et plus lourd que les transactions Ethereum traditionnelles.
Risques de sécurité
Les cumuls optimistes reposent sur l'hypothèse que les transactions hors chaîne sont valides et ne publient pas de preuves de validité pour les lots de transactions publiés en chaîne. Cela distingue les cumuls optimistes des cumuls sans connaissance qui publient des preuves cryptographiques de validité pour les transactions hors chaîne. Les cumuls optimistes s'appuient sur un système de preuve de fraude pour détecter les cas où les transactions sont mal calculées. Bien que ce système fonctionne en théorie, il existe toujours un risque que des acteurs malveillants exploitent les vulnérabilités du système.
Conclusion
Les cumuls optimistes offrent de nombreux avantages pour les transactions Ethereum, notamment des frais réduits, une évolutivité améliorée, une compatibilité avec Ethereum, une finalité sans confiance et une sécurité améliorée. Cependant, il existe des inconvénients, tels qu'une fonctionnalité limitée des contrats intelligents, des délais de retrait plus longs et des risques de sécurité. Les cumuls optimistes sont une solution prometteuse pour faire évoluer Ethereum, mais ils ne sont pas sans défis comme toute technologie. À mesure qu’Ethereum continue de croître et d’attirer de plus en plus d’utilisateurs, il sera intéressant de voir comment les rollups optimistes évolueront et s’adapteront pour répondre aux besoins de la communauté.
