Technologie ZK Rollup

Comme expliqué dans le module précédent, zkRollup est la technologie derrière zkSync. Cette solution de scalabilité de couche 2 a été conçue pour améliorer le débit des transactions d'Ethereum et réduire les coûts sans compromettre la sécurité.

ZkRollup fonctionne en agrégeant plusieurs transactions hors chaîne en un seul lot. Ce lot est ensuite traité hors chaîne, et une preuve cryptographique connue sous le nom de zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) est générée pour vérifier l’exactitude des transactions. Cette preuve est soumise au réseau principal d’Ethereum pour vérification, ce qui garantit que les transactions sont sécurisées et valides sans avoir à les traiter individuellement sur la chaîne.

Comparaison avec les Rollups optimistes

Les Rollups optimistes supposent que les transactions sont valides par défaut et ne lancent des calculs que pour détecter la fraude si un défi est lancé par une partie impliquée. Bien qu'ils réduisent les coûts de gaz, ils nécessitent une période de litige, ce qui peut retarder la finalité et les résolutions.

ZKRollups offre une finalité immédiate et renforce la sécurité, car elle élimine le besoin d'une période de litige. En général, ils sont considérés comme plus sécurisés et efficaces mais aussi plus complexes à mettre en œuvre en termes d'architecture.

Le principal avantage de la technologie zkRollup est sa capacité à augmenter le débit des transactions tout en maintenant des normes de sécurité élevées pour les chaînes secondaires et la chaîne principale.

Disponibilité des données on-chain et mesures de sécurité

La disponibilité des données est très importante, surtout lorsqu'il s'agit de garantir l'intégrité et la sécurité des systèmes de rollup comme zkSync. Dans zkSync, le concept de différences d'état est utilisé pour optimiser la soumission de données à Ethereum. Au lieu de publier des données de transaction détaillées, zkSync soumet des différences d'état, qui représentent les changements dans l'état de la blockchain. Cette approche réduit la quantité de données à soumettre au mainnet, ce qui permet de réduire les coûts de gaz.

zkSync a une architecture technique conçue pour améliorer la scalabilité et la sécurité des transactions Ethereum. Cette architecture comprend plusieurs composants qui travaillent ensemble pour atteindre un débit élevé et des coûts de transaction faibles tout en maintenant la sécurité du réseau principal Ethereum.

Éléments de l'architecture ZKSync

Source: @luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

Implémentation de nœud

Le nœud zkSync est responsable de recevoir et de traiter les transactions des utilisateurs. Il maintient l'état hors chaîne et agrège les transactions Gate.io en lots, qui sont ensuite scellés et soumis sur la chaîne. Le nœud garantit que les données de transaction sont correctement traitées et stockées, facilitant le bon fonctionnement du système zkRollup.

Circuits ZK

Les circuits Zero-Knowledge (ZK) sont des constructions mathématiques qui représentent la logique de calcul nécessaire pour des preuves vérifiables. Dans zkSync, ces circuits définissent les règles pour l'exécution des transactions au sein de l'EraVM (machine virtuelle de zkSync). Les circuits sont conçus pour garantir que chaque transaction traitée hors chaîne peut être vérifiée sur chaîne, maintenant ainsi l'intégrité et la sécurité du système.

Prover

Le prouveur est un composant important qui construit des preuves cryptographiques (ZKS) pour les transactions traitées hors chaîne, afin de témoigner de la justesse de l'exécution de la transaction lorsqu'elles sont soumises au réseau principal Ethereum pour vérification. Le rôle du prouveur aide à garantir que seules les transactions valides sont incluses dans le zkRollup, prévenant ainsi la fraude et assurant l'intégrité des données.

EraVM

zkSync utilise une machine virtuelle spécialisée appelée EraVM, qui fonctionne sur une architecture basée sur les registres plutôt que sur l’architecture basée sur la pile de la machine virtuelle Ethereum (EVM). EraVM est optimisé pour générer des preuves à divulgation nulle de connaissance, simplifiant ainsi le processus de vérification des calculs complexes sur la chaîne. Cette machine virtuelle est essentielle à la capacité de zkSync à traiter et à vérifier efficacement les transactions.

Agrégation de preuves

zkSync utilise des techniques d’agrégation de preuves pour améliorer l’évolutivité. L’agrégation simple de preuves consiste à vérifier collectivement des preuves indépendantes sur Ethereum L1, ce qui réduit la fréquence des règlements pour économiser les frais de gaz. L’agrégation de preuves en couches permet aux chaînes ZK d’agir comme des réseaux de couche 3 qui règlent leurs preuves sur une chaîne ZK intermédiaire de couche 2, ce qui permet une communication inter-chaînes et des transactions atomiques plus rapides. Cette approche modulaire garantit l’évolutivité et une vérification efficace sur l’ensemble du réseau.

Souveraineté et modularité

L’architecture de zkSync est conçue pour être souveraine et modulaire, permettant aux développeurs de personnaliser leurs chaînes ZK en fonction de besoins spécifiques. Cela inclut la configuration du séquençage des transactions, des politiques de disponibilité des données et des mécanismes de consensus. La conception modulaire garantit que les développeurs ont un contrôle total sur leurs chaînes, ce qui permet de trouver des solutions sur mesure pour divers cas d’utilisation tout en assurant la compatibilité au sein de l’écosystème Ethereum.

Cette architecture complète permet à zkSync de fournir des solutions évolutives, rentables et sécurisées pour une large gamme d'applications blockchain, des marchés DeFi et NFT aux solutions d'entreprise et à l'interopérabilité entre chaînes.

Points forts

• Explication détaillée de la technologie zkRollup et de ses avantages.
• Comparaison de zkRollup avec d’autres technologies de rollup.
• Explication de la disponibilité des données et des mesures de sécurité dans zkSync.
• Description des composants clés de l’architecture zkSync et de leurs interactions.