Une zk-EVM sur Ethereum – Depuis plusieurs mois, les solutions de seconde couche ne cessent d’évoluer sur Ethereum. Toutefois, les L2 de la famille des zk-rollups doivent implémenter des zk-EVM pour pouvoir héberger un écosystème similaire à Ethereum. Désormais, Vitalik Buterin souhaite intégrer zk-EVM directement sur Ethereum.
Une zk-EVM sur la couche principale d’Ethereum
Il existe deux grandes familles de rollups, les optimistics rollups et les zk-rollups. Pour faire simple, les Optimistic Rollups sont plus faciles à mettre en place, car ils peuvent héberger l’EVM sans grandes modifications.
De leur côté, les zk-rollups ont besoin d’une EVM spécialisée qui gère les preuves zero-knowledge, appelées zk-EVM.
Le 31 mars, Vitalik Buterin a publié un article de blog visant à explorer la possibilité d’intégrer un zk-EVM à la couche principale d’Ethereum. Le tout, sans compromettre la décentralisation et la sécurité.
L’objectif de la démarche serait de permettre à la machine virtuelle d’Ethereum d’exécuter des contrats intelligents contenant des preuves zero-knowledge.
Toutefois, cela passerait par la création d’un nouveau type de client. En effet, Ethereum a été développé avec une philosophie multiclient pour assurer la décentralisation du protocole. En intégrant les zk-EVM à la couche 1 d’Ethereum, le protocole devrait disposer d’un troisième type de client.
« Une fois cela fait, les zk-EVM deviennent de facto un troisième type de client Ethereum, tout aussi important pour la sécurité du réseau que les clients d’exécution et de consensus actuels. »
L’avenir des zk-EVM sur Ethereum
Jusqu’à présent, les zk-EVM sont restreints à une utilisation sur les layers 2. Elles permettent d’améliorer la scalabilité et de réaliser des économies sur les frais de gas.
« Elles permettent que l’exécution coûteuse de l’EVM ne se produise que quelques fois en dehors de la chaîne, tous les autres se contentant de vérifier les SNARKs affichés sur la chaîne qui prouvent que l’exécution de l’EVM a été calculée correctement. »
Toutefois, comme nous venons de le voir, Buterin ne veut pas restreindre les zk-EVM aux L2, mais les porter sur la couche principale d’Ethereum. Pour cela, il a imaginé deux cas distincts.
Option 1: Restreindre la couche 1 et forcer presque toute l’activité à passer à la couche 2
Cette option propose de réduire la limite de gas par bloc de la couche 1 de 15 millions à 1 million, forçant ainsi la majorité des activités des utilisateurs à passer aux protocoles de la couche 2.
Malgré cela, plusieurs faiblesses sont associées à cette approche : elle rend certaines applications basées sur la couche 1 économiquement non viable, elle pourrait ne pas faciliter suffisamment la vérification, et même dans un écosystème axé sur la couche 2, il est avantageux que la couche 1 reste abordable.
« Dans un tel monde, la seule fonction de la couche 1 serait d’être une chambre de compensation pour les protocoles de la couche 2, en vérifiant leurs preuves et en facilitant occasionnellement les transferts de fonds importants entre eux. »
Option 2 : Vérifier la couche 1 avec SNARK
Cette option suggère d’utiliser un zk-EVM de type 1 pour vérifier l’exécution EVM d’un bloc sur Ethereum.
Bien que cela représente un défi pour les développeurs, il n’y a aucune raison technologique pour laquelle cela ne pourrait pas être réalisé.
Trois options sont possibles pour l’utilisation des zk-EVM pour vérifier la couche 1
- un zk-EVM unique ;
- un ensemble fermé de plusieurs zk-EVM ;
- un ensemble ouvert de plusieurs zk-EVM.
La troisième option semble être la plus optimale pour Buterin, car elle préserve la philosophie multiclient.
Toutefois, les zk-EVM doivent encore évoluer pour être pleinement viables à la couche 1 à court terme. Cependant, selon Buterin les premières étapes de la transition pourraient commencer plus tôt que prévu avec l’introduction des Verkle trees et des clients sans état.
De son côté, le réseau Ethereum s’apprête à évoluer via la mise à jour Shanghai. Celle-ci aura lieu le 12 avril prochain et marquera l’ouverture des retraits pour les ETH déposés en staking et les récompenses.
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