Avec l’avènement des solutions de couche secondaires (Layers 2) pour différentes blockchains, comme Ethereum et Solana, l’industrie crypto est désormais multi-chaînes. Afin d’opérer entre ces différentes couches, zkLink propose une infrastructure de trading permettant d’accéder à l’ensemble des liquidités. zkLink est basé sur les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP), plus précisément la technologie des zk-Rollups.
Le Journal du Coin vous propose cet article promotionnel en collaboration avec ZkLink.
zkLink, le multi-chaînes simplifié
En 2024, l’univers de la finance décentralisée est composé de différentes blockchains, plateformes et applications. Nous avons en premier lieu les chaînes de couche primaire, comme Ethereum, Solana. Viennent ensuite les solutions de couche secondaire, permettant d’améliorer la scalabilité des blockchains primaires. Pour ce faire, de nombreux layers 2 utilisent les technologies basées sur les ZKP (zero-knowledge proofs). Les plus connues sont les zkRollups et les Optimistic Rollups.
Dans cet univers multi-chaînes, développeurs et utilisateurs sont face à plusieurs défis :
- La fragmentation des liquidités entre ces différentes solutions ;
- Le déploiement complexe d’applications multi-chaînes ;
- Les coûts élevés des échanges de jetons entre différentes chaînes ;
- Les risques de sécurité inhérents à ces transactions.
zkLink est une infrastructure conçue pour répondre à ces challenges : l’interopérabilité et la standardisation entre toutes les couches existantes. L’idée est de concevoir un protocole cross-chain pouvant répondre résoudre le problème de la fragmentation des liquidités, et de simplifier le déploiement d’applications multi-chaînes.
Pour ce faire, le protocole zkLink utilise les preuves à divulgation nulle de connaissance. Les zkRollups permettent d’obtenir un haut débit pour des coûts de déploiement faibles. Voici un aperçu de ses fonctionnalités :
- Agrégation multi-chaînes des liquidités entre les L1 et les rollups des L2 ;
- Kit de déploiement rapide (SDK et API) ;
- zkEVM (EVM intégrant les ZKP) conçue spécialement pour le trading.
L’équipe de zkLink vient de dévoiler son nouveau livre blanc décrivant en profondeur son protocole. Nous allons présenter dans cet article ses principes de fonctionnement et sa feuille de route pour l’année 2024.
zkLink et la synchronisation entre zkRollups et layers 1
L’infrastructure multi-chaînes de zkLink peut être décomposée en 4 couches :
- La couche de disponibilité des données (DA) ;
- Le séquenceur ;
- La couche d’exécution ;
- La couche de règlement.
Ces différentes couches peuvent être visualisées comme suit :
Comme nous allons le voir, les principales innovations de zkLink reposent sur les couches d’exécution et de règlement.
Disponibilité des données (DA)
Rappelons que la disponibilité des données de transaction est cruciale pour les rollups. En effet, ce sont ces données qui permettent de reconstruire l’état d’un rollup en cas d’interruption soudaine du service. zkLink utilise à la fois :
- Les layers 1 (chaînes primaires) ;
- Validium ainsi que plusieurs solutions modulaires comme Celestia ou encore EigenDA.
Le séquenceur de zkLink
Dans un système de rollup, le séquenceur est le module chargé de recevoir les transactions des utilisateurs. Il va ensuite les ordonnancer et produire des ensembles (les batches). Enfin, il expédie ces batches vers la couche de règlement. Le séquenceur est également chargé d’assurer la transmission des données de transaction, dans le cas où l’infrastructure utilise une couche de DA externe.
Comme de nombreuses solutions basées sur les rollups, le séquenceur de zkLink est tout d’abord centralisé. Cependant, afin d’éviter les problèmes de centralisation, l’équipe de développement a pour but d’utiliser des solutions décentralisées, comme par exemple Espresso, Astria et Fairblock.
La couche de règlement
C’est à ce niveau que zkLink se distingue particulièrement. Le protocole s’appuie sur deux solutions pour assurer vérification des preuves et règlement des transactions.
zkLink Nexus
Tout d’abord, Nexus. Il s’agit d’un Layer 3 dédié au règlement des zkRollups des L2 d’Ethereum. Les transitions d’état et les transactions sont réglées sur les L2 d’Ethereum, puis elles sont finalisées sur le L1 :
En premier lieu, les données de transactions du L3 (Nexus) et les ZKP sont postées sur les L2 zk connectés. Ensuite, une fois vérifiées par les L2, elles sont envoyées sur Ethereum. À chaque étape, les ZKP sont donc vérifiées pour assurer l’intégrité des transitions d’états et des transactions du L3.
La synchronisation des états entre les zkRollups d’Ethereum passe par leurs bridges officiels :
Voici comment la messagerie fonctionne :
- Premièrement, le séquenceur du L3 envoie les transitions d’état et les preuves à la chaîne primaire (donc aux ZKL2) : étapes 1, 2 et 3.
- Deuxièmement, les ZKL2 vont calculer les hashes de synchronisation des contreparties et les envoyer à Ethereum (étapes 4,5 et 6).
- Troisièmement, le contrat primaire sur Ethereum effectue la comparaison entre les hashes.
- Finalement, s’ils sont identiques, il envoie les messages de confirmations à tous les ZKL2 à travers leurs bridges officiels (étapes 7, 8 et 9).
Ce système permet d’assurer la transmission fiable et sécurisée des états entre les L2 et de synchroniser le tout.
zkLink Origin
En ce qui concerne le règlement de transactions entre différents L1 ou des OP-L2 (les L2 basés sur les optimistic rollups), zkLink a conçu Origin. Origin fonctionne avec tous les réseaux qui intègrent un système de vérification des preuves de type zk-SNARKs. Afin d’assurer une communication rapide et sécurisée entre Ethereum et les autres L1, zkLink s’appuie sur un réseau de messagerie cross-chain dit Light Oracle Network.
Ce réseau est composé de nœuds de services indépendants comme LayerZero, zkBridge ou Chainlink. Le transfert des messages est donc décentralisé :
Le séquenceur d’Origin va tout d’abord envoyer les transitions d’état et les preuves aux L1 (étapes 1, 2 et 3). Ensuite, les chaînes secondaires envoient leurs hashes à travers le réseau d’oracles (étapes 4,5 et 6). Enfin, le contrat primaire calcule tous les hashes des chaînes secondaires pour les comparer avec les hashes venant de ces chaînes secondaires. S’ils sont identiques, les messages de confirmation sont envoyés aux chaînes secondaires via le réseau d’oracles (étapes 7,8 et 9).
C’est ce système qui assure une synchronisation rapide et sûre entre les chaînes.
L’environnement d’exécution : TS-zkVM
zkLink a conçu un environnement d’exécution haute performances dédié au trading. Le zkLink Trading-Specific-zkVM (TS-zkVM) utilise des circuits ZK spécifiques :
- D’un côté, les circuits principaux précompilés, dédiés aux transactions. Par exemple, il y a des circuits spécifiques aux dépôts, retraits et transferts de fonds, aux trading au comptant, aux produits dérivés, aux opérations de management (financement, liquidation), et ainsi de suite.
- De l’autre, les extensions basés sur le langage Risc0. Elles permettent aux développeurs de réaliser des opérations utilisant la zkVM de Risc0, comme des circuits dédiés au grid trading, au trading d’options, etc. zkLink fournira un SDK dédié permettant d’effectuer les opération les plus communes, ainsi que des templates.
Cette couche d’exécution se décompose en 3 sous-couches : stockage, exécution et agrégation.
Les états sont stockés via une structure de données nommée Sparse Merkle Tree (SMT). Elle est optimisée pour assurer des transactions haute-fréquence. La performance au niveau des ZKP est donc particulièrement adaptée au trading et les SMT de zkLink sont conçus pour assurer des transitions d’état rapides et efficaces.
La couche d’exécution repose sur les circuits ZK mentionnés plus haut. Quant à la couche d’agrégation, elle assure que les preuves de transaction sont traitées en batches, réduisant ainsi les coûts.
Nous n’entrerons pas dans les détails dans cet article, ce sera pour plus tard ! En attendant, vous pouvez en savoir plus en parcourant la documentation de zkLink et son whitepaper.
La feuille de route 2024 de zkLink
Comme nous l’avons vu, zkLink est une infrastructure permettant d’améliorer la façon dont les utilisateurs et les développeurs naviguent dans l’univers inter-chaînes du Web3. En 2023, son équipe de développement a beaucoup travaillé, marquant ainsi l’année avec le lancement de la première solution de L3 cross-rollup : Nexus. Sa feuille de route technique pour 2024 est tout aussi remplie d’étapes et objectifs :
Les fonctionnalités principales verront le jour au premier trimestre : extensions des circuits ZK, solutions de disponibilités des données modulaires, systèmes d’identification ZK et oracles. L’équipe compte intégrant ces fonctionnalités à son SDK et embarquer des développeurs de talent dans l’aventure.
Le deuxième trimestre devrait apporter encore plus de fonctionnalités, comme les API dédiées aux NFT, un marché d’enchères pour les preuves, et un mode hybride entre AMM et carnets d’ordres.
Le troisième trimestre se concentrera sur l’amélioration de l”interopérabilité entre les rollups. De plus, l’équipe entamera le développement d’un nouveau système de preuve pouvant amplifier l’agrégation des liquidités.
Enfin, le quatrième trimestre sera focalisé sur l’optimisation de l’existant. Une solution d’accélération matérielle devrait voir le jour, tout comme le séquenceur décentralisé et le nouveau système de preuve.
zkLink offre un programme ambassadeur et les inscriptions sont ouvertes. Ainsi, deux programmes inciteront les développeurs à s’engager et seront dévoilés d’ici peu. En attendant, pour en savoir plus n’hésiter à consulter :
- Le site officiel de zkLink
- Discord
- Telegram
- Le blog
- La documentation
