La technologie Blockchain révolutionne notre façon de concevoir la confiance, la sécurité et les systèmes décentralisés. Cependant, l’un des principaux défis auxquels est confrontée l’adoption de la blockchain est l’évolutivité. À mesure que le nombre d'utilisateurs et de transactions sur un réseau blockchain augmente, la puissance de traitement requise pour valider et authentifier les transactions peut devenir un goulot d'étranglement, entraînant des délais de transaction lents, des frais élevés et des inefficacités. Ces dernières années, de nombreuses solutions innovantes ont vu le jour pour relever ces défis d'évolutivité, notamment les rollups ZK, les rollups Optimistic, Validium et autres. Parmi les diverses solutions de mise à l'échelle, zkEVM est l'une des plus populaires dans ce domaine. Voyons si zkEVM est vraiment le Saint Graal de la mise à l'échelle !

Qu'est-ce que zkEVM ?

La machine virtuelle Zero-Knowledge Ethereum (zkEVM) est une machine virtuelle qui peut développer et exécuter des contrats intelligents avec une fonctionnalité sans connaissance. Tous les zkEVM s'efforcent d'atteindre le même objectif : offrir la même expérience de cumul ZK que la blockchain Ethereum de couche 1 (L1). Dans les premiers stades de la course à la mise à l'échelle d'Ethereum, les cumuls optimistes comme Arbitrum et Optimism présentaient un avantage significatif car ce style de cumul était initialement relativement plus simple et compatible, voire totalement équivalent à l'EVM. Grâce à cette affinité technique, les développeurs peuvent éviter de modifier le code ou d'abandonner les outils EVM et les contrats intelligents lors de la migration ou de la création de contrats intelligents sur une solution plus évolutive pour maintenir la sécurité et la décentralisation L1, ce qui se traduit par une excellente expérience utilisateur.

Types de zkEVM

Vitalik Buterin divise zkEVM en quatre types différents en fonction de la compatibilité et des performances. Le zkEVM de type 1 sera entièrement compatible avec EVM et pourra même être utilisé pour mettre à niveau Ethereum lui-même, tandis que le zkEVM de type 4 ne fonctionnera qu'avec des applications Ethereum spécifiques. Une explication plus technique des avantages et des inconvénients de chaque type peut être recherchée sur le blog de Vitalik. Voici sa répartition des différents types de zkEVM :

Photo du blog de Vitalik

zkEVM de type 1 et de type 2

zkEVM appartient aux cumuls ZK de type 1 et de type 2, qui ont la plus haute compatibilité avec Ethereum. Ils sont entièrement compatibles avec la plupart des applications Ethereum car ils ne touchent pas la couche application. En conséquence, zkEVM est devenu le premier choix des développeurs créant des applications sur Ethereum.

La concurrence sur la piste de mise à l'échelle s'intensifie pour voir quelle équipe peut produire les premiers zkEVM « Type-1 » et « Type-2 » pour fournir aux développeurs Ethereum des solutions de mise à l'échelle hautement compatibles sans apporter de modifications majeures à leurs bases de code Construct. Bien que les objectifs soient similaires, ils adoptent tous deux des approches différentes.

En mars de cette année, plusieurs projets de cumuls ZK ont publié leurs propres implémentations de zkEVM. La sortie publique de zkEVM représente l'étape la plus importante vers ce que Vitalik avait prédit en 2021 : « À moyen et long terme, à mesure que la technologie s'améliore, les cumuls ZK gagneront dans tous les scénarios d'application. »

Bien que le zkEVM de type 1 offre une compatibilité maximale avec Ethereum, les temps de preuve sont encore très lents car le zkEVM de type 1 reproduit également les inefficacités d'Ethereum. Actuellement, la génération des preuves des blocs Ethereum prend des heures. Le zkEVM de type 2 offre un meilleur équilibre entre compatibilité et performances, offrant aux développeurs une compatibilité suffisante tout en réduisant considérablement les temps de preuve. De nombreuses initiatives donnent actuellement la priorité au développement de zkEVM de type 2.

Le leader compétitif de zkEVM

Photo de msfew.eth

  • Défilement : créez un zkEVM de type 2. L'équipe a développé son zkEVM en collaboration avec le groupe Privacy & Scaling Exploration. La dernière étape avant le réseau principal, les tests Scroll Alpha, sera publiée en août 2022.

  • Polygon zkEVM : Open source et utilisant zkEVM de type 2. Il utilise des preuves ZK pour réduire les frais de transaction et augmenter le débit tout en maintenant la sécurité d'Ethereum L1. La version bêta du réseau principal Polygon zkEVM a été officiellement lancée le 27 mars 2023.

  • zkSync Era : utilisation de zkEVM de type 4, créé par Matters Lab. Son zkEVM de type 4 possède des fonctionnalités uniques et les capacités impressionnantes de zkPorter. En conséquence, zkSync Era devient le premier EVM à être lancé sur le réseau principal et à être entièrement accessible au public pour relier ses fonds au système ou déployer son code sur le réseau.​

  • StarkNet : utilisation de zkEVM de type 4. En fait, EVM n'est pas une fonction native de Starknet. Starknet utilise le convertisseur Warp (fourni par Nethermind) pour convertir le code Solidity en Cairo afin de prendre en charge le déploiement de contrats intelligents. Kakarot est un projet communautaire qui contribue également à la compatibilité de StarkNet avec EVM.

Autres zkEVM

  • Taiko : Comme indiqué sur son site Web, Taiko se présente comme un « zk-rollup entièrement décentralisé, équivalent à Ethereum » avec zkEVM de type 1. Selon Taiko, le fait qu'il s'agisse d'un zkEVM de type 1 le distingue des autres initiatives de la liste, et l'un de ses principaux avantages est qu'il nécessite des modifications minimes du code pour simplifier la migration.

  • Linea : zkEVM de type 2 alimenté par Consensys. En intégrant ZKP avec une compatibilité EVM totale, les développeurs sont en mesure de créer des DApp évolutives ou de déplacer des DApp existantes vers de nouvelles plates-formes sans modifier le code ni réécrire les contrats intelligents. Le testnet public a été lancé le 28 mars de cette année et a été ajouté aux options réseau par défaut de l'extension Metamask.

en conclusion

Le lancement de Polygon zkEVM et zkSync Era sur le réseau principal Ethereum sera la première étape la plus critique du test de zkEVM avec de vrais utilisateurs et l'activité DApp. L’accessibilité et l’évolutivité d’un zkEVM prêt pour la production ont le potentiel de perturber la concurrence non seulement entre les différentes solutions de mise à l’échelle d’Ethereum, mais également entre Ethereum et d’autres chaînes de couche 1. La mise en œuvre réussie du zkEVM de type 2 permettra aux développeurs Ethereum existants d'étendre leurs DApps sur du code qu'ils connaissent, augmentant ainsi la rigidité de l'écosystème Ethereum.

zkEVM représente une étape vers la construction d’un Ethereum plus durable en pensant à la communauté des développeurs. En fournissant aux développeurs une plate-forme d'extension plus compatible sur laquelle davantage de développeurs peuvent s'appuyer, nous libérons un plus grand espace de conception pour l'ensemble de l'écosystème. À l'avenir, davantage de développeurs passeront probablement à des cumuls ZK de type 3 et de type 4 plus performants, qui peuvent mieux faire évoluer Ethereum et fournir davantage de cas d'utilisation, mais désormais, avec zkEVM de type 1 et de type 2, les développeurs peuvent plus facilement transition vers le cumul.