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Qu'est-ce qu'un « rollup » ?
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Qu'est-ce qu'un rollup ?rollup de blockchain
En bref : un « rollup » est une solution de scalabilité de couche 2 qui exécute les transactions sur une chaîne distincte, puis « regroupe » des centaines, voire des milliers d’entre elles en un seul lot compressé, qui est ensuite soumis à la couche 1 pour vérification et stockage permanent. Le rollup se charge de la partie la plus lourde de l’exécution des transactions, tandis que la couche 1 assure la sécurité en vérifiant les preuves et en stockant les données des transactions. Cette architecture offre un débit nettement supérieur et des frais réduits, tout en bénéficiant des garanties de sécurité de la couche 1 sous-jacente. Les deux principaux types sont les rollups optimistes (qui partent du principe que les transactions sont valides sauf contestation) et les rollups ZK (qui fournissent des preuves cryptographiques de leur exactitude).
L'explication simple
Considérez un « rollup » comme un professeur qui corrige des examens. Au lieu que le proviseur (L1) corrige chaque examen individuellement, c’est le professeur (rollup) qui les corrige tous, compile les résultats dans un rapport de synthèse et soumet ce rapport au proviseur pour vérification. Le proviseur vérifie l’exactitude du rapport (soit en faisant confiance à l’enseignant, sauf objection, soit en vérifiant une démonstration mathématique), puis l’archive en tant que document officiel. Le proviseur n’a ainsi qu’un seul rapport de synthèse à examiner au lieu de centaines d’examens individuels, ce qui réduit considérablement sa charge de travail.
En termes de blockchain, les utilisateurs soumettent leurs transactions au rollup. Le rollup les exécute, calcule les changements d’état qui en résultent, compresse le tout en un lot, puis transmet ce lot à la couche 1 (L1) accompagné soit d’un mécanisme de preuve anti-fraude (optimiste), soit d’une preuve de validité (ZK). La couche 1 vérifie le lot et le stocke de manière permanente. Une seule transaction de la couche 1 représente désormais des centaines, voire des milliers de transactions de la couche 2.
Comment fonctionnent les rollups « sous le capot »
Le cycle de vie d'un rollup suit une séquence claire. Les utilisateurs soumettent des transactions au réseau L2, où elles sont récupérées par le séquenceur du rollup. Le séquenceur classe les transactions par ordre, les exécute en fonction de l'état actuel et génère des blocs L2. Périodiquement, le séquenceur compresse un lot de blocs L2 en une représentation compacte et le publie sur la chaîne L1.
Le lot envoyé vers L1 contient deux éléments essentiels : les données de transaction (ou une version compressée de celles-ci) et un engagement d’état (le résultat déclaré de l’exécution de ces transactions). Les données de transaction sont essentielles car elles permettent à quiconque de reconstituer de manière indépendante l’état de L2. C’est là que réside la garantie de sécurité : même si l’opérateur de rollup venait à disparaître, n’importe qui pourrait lire les données de L1 et calculer l’état correct.
Dans le cas des rollups optimistes, l’engagement d’état est présumé correct à moins que quelqu’un ne le conteste pendant une période de contestation (généralement de 7 jours). Si un contestataire prouve que l’engagement est erroné en soumettant une preuve de fraude, le lot incorrect est annulé. Pour les rollups ZK, l’engagement d’état s’accompagne d’une preuve de validité, c’est-à-dire d’une preuve cryptographique attestant que la transition d’état a été calculée correctement. Le contrat intelligent de la couche 1 vérifie cette preuve sur la chaîne, offrant ainsi une certitude mathématique immédiate.
Pourquoi les « rollups » constituent la stratégie de mise à l'échelle dominante
Les rollups sont devenus l'architecture L2 dominante, car ils offrent les garanties de sécurité les plus solides parmi toutes les approches de mise à l'échelle. Contrairement aux sidechains, qui disposent de leurs propres ensembles de validateurs indépendants, les rollups tirent entièrement leur sécurité de la couche L1. Les données de transaction enregistrées sur la couche L1 permettent aux utilisateurs de toujours pouvoir revenir à la couche L1, même si l'opérateur du rollup est malveillant ou hors ligne. C'est cette propriété de « sortie garantie » qui rend les rollups fiables pour les applications à forte valeur ajoutée.
EthereumLa feuille de route d'Ethereum a explicitement adopté une stratégie de scalabilité « centrée sur les rollups ». Plutôt que d'augmenter directement le débit de la couche 1 (ce qui compromettrait la décentralisation), optimise la couche 1 afin qu'elle constitue la meilleure couche possible en termes de disponibilité des données et de règlement pour les rollups. L’EIP-4844 (Proto-Danksharding), déployé en mars 2024, a introduit les transactions « blob », qui ont considérablement réduit le coût de l’envoi de données vers la couche 1, rendant ainsi les transactions des rollups encore moins coûteuses.
Comment « Quicknode » prend en charge les rollups
Quicknode fournit une infrastructure native pour tous les principaux réseaux rollup, notamment Arbitrum, Optimism, Base, zkSync, StarkNet, Scroll et Polygon zkEVM. Chaque rollup est accessible via l'interface RPC standard de Quicknode, avec un accès complet aux données et aux archives. Quicknode Streams prend en charge la diffusion en continu de données en temps réel et historiques provenant des réseaux rollup, ce qui permet aux développeurs de mettre en place sur la couche L2 les mêmes pipelines de données et la même infrastructure d'indexation que ceux qu'ils utilisent sur la couche L1.
Rollups « Optimistic » et « ZK » : quelle est la différence ?
Les deux principaux modèles de rollup se distinguent par la manière dont ils convainquent la couche 1 de la validité de leurs lots. Les rollups optimistes partent du principe que les lots sont valides et autorisent les contestations, tandis que les rollups ZK prouvent d’emblée leur validité. Pour plus de détails, consultez notre comparaison approfondie entre les rollups optimistes et les rollups ZK.
Dimension
Rollup optimiste
Rollup ZK
Modèle de validité
Considérée comme valide sauf preuve contraire de fraude
Chaque lot est livré avec un certificat de conformité.
Retour au niveau L1
Lentement, après un délai de contestation d'environ 7 jours
Rapidement, une fois la preuve vérifiée
Coût de la preuve
Faible : les épreuves ne sont générées qu’en cas de litige
De plus, une preuve est générée pour chaque lot
Compatibilité EVM
Mature et franc
Progresser rapidement grâce aux zkEVM
Exemples
Arbitrum, Optimism, Base
zkSync, StarkNet, Scroll, Polygon zkEVM
En quoi un « rollup » diffère-t-il d'une « sidechain » ?
Un rollup publie ses données de transaction et ses engagements d’état sur la couche 1 et hérite de la sécurité de la couche 1 ; les utilisateurs peuvent donc toujours se retirer, même en cas de comportement inapproprié de l’opérateur. Une sidechain dispose de son propre mécanisme de consensus et de son propre ensemble de validateurs indépendants ; sa sécurité dépend donc entièrement de celle de ce réseau distinct. C’est pourquoi les rollups sont considérés comme des solutions de couche 2, contrairement aux sidechains. Le séquenceur qui ordonne les transactions du rollup est également soumis aux contraintes de la couche 1, contrairement à l’ensemble de validateurs d’une sidechain.
Les « rollups » sont-ils sûrs ?
Oui, lorsqu’ils publient des données sur la couche 1. Comme les données de transaction résident sur la couche 1, n’importe qui peut reconstituer l’état du rollup et forcer un retrait ; c’est cette propriété qui fait des rollups des solutions à confiance minimisée. Les principales limites concernent les séquenceurs centralisés et, dans le cas des rollups optimistes, le délai avant qu’un retrait n’atteigne la finalité sur la couche 1.
Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un « rollup » en termes simples ?
Un « rollup » est une chaîne de couche 2 qui exécute de nombreuses transactions en dehors de la chaîne principale, les regroupe en un seul lot, puis transmet ce lot à la couche 1. Les utilisateurs bénéficient ainsi de transactions plus rapides et moins coûteuses, tout en continuant à s'appuyer sur la couche 1 pour la sécurité et la disponibilité des données.
Quels sont les deux principaux types de rollups ?
Les « rollups optimistes », qui partent du principe que les lots sont valides tant qu’aucune preuve de fraude n’est présentée, et les « rollups ZK », qui associent une preuve cryptographique de validité à chaque lot. À l’heure actuelle, les rollups optimistes sont plus simples et mieux compatibles avec l’EVM, tandis que les rollups ZK offrent une finalité et des retraits plus rapides.
Pourquoi « Ethereum » s'appuie-t-il sur les rollups ?
Ethereum a adopté une feuille de route axée sur les rollups, car une mise à l'échelle directe de la couche 1 aurait affaibli la décentralisation. Au lieu de cela, Ethereum s'optimise en tant que couche de disponibilité des données et de règlement, tandis que les rollups se chargent de l'exécution. Les transactions de type « blob » prévues par l'EIP-4844 ont considérablement réduit le coût de la publication des données des rollups.
Combien de temps prennent les retraits via Rollup ?
Les retraits via un rollup ZK peuvent être effectués en quelques minutes à quelques heures, une fois la preuve de validité vérifiée sur la couche 1. Les retraits via un rollup optimiste prennent généralement environ 7 jours en raison de la période de contestation visant à prévenir la fraude, bien que des ponts tiers puissent proposer des retraits plus rapides moyennant des frais.
Quels sont les réseaux de type « rollup » ?
Parmi les principaux rollups, on peut citer Arbitrum, Optimism et Base (optimistes), ainsi que zkSync, StarkNet, Scroll et Polygon (zkEVM, ZK). Tous effectuent leur règlement sur Ethereum et sont accessibles via une infrastructure RPC standard.
