zk rollup

Qu'est-ce qu'un ZKRollup ?

Un ZKRollup est un réseau Ethereum Layer 2 qui regroupe de nombreuses transactions et soumet à la chaîne principale une preuve à divulgation nulle de connaissance servant de preuve cryptographique de la validité de ces mises à jour. Le mainnet Ethereum n'a qu'à vérifier cette preuve concise, ce qui permet d'accepter de manière sécurisée les mises à jour d'état sans traiter chaque transaction individuellement.

Ce fonctionnement est comparable à une plateforme logistique : les colis sont d'abord rassemblés dans des dépôts régionaux, accompagnés d'un bordereau de livraison fiable, puis envoyés à l'entrepôt central pour inspection finale. Cette méthode réduit les coûts tout en maintenant les règles de sécurité strictes du site principal. Les ZKRollups permettent ainsi de bénéficier simultanément de frais réduits, d'un débit élevé et de délais de confirmation plus courts.

Pourquoi les ZKRollups sont-ils nécessaires ?

Les ZKRollups ont pour objectif de résoudre les problèmes de congestion et de frais de gas élevés d'Ethereum. La chaîne principale s'apparente à une autoroute saturée aux heures de pointe ; les ZKRollups jouent le rôle de routes parallèles, déviant le trafic pour traitement avant de rapporter les résultats de manière fiable à la voie principale.

Lorsque le réseau est congestionné, les frais pour une transaction sur Ethereum peuvent facilement dépasser la valeur d'un petit paiement. Pour les usages à haute fréquence tels que la finance décentralisée (DeFi), le jeu vidéo et les NFT, les ZKRollups réduisent considérablement les coûts et améliorent l'expérience des utilisateurs. Les commerçants et applications bénéficient également d'une finalité plus rapide, ce qui diminue le risque de règlement.

Selon les données publiques de tendance, le volume de transactions et l'activité sur les réseaux liés aux ZKRollups augmentent régulièrement depuis la seconde moitié de 2024, ce qui reflète une demande réelle et croissante (Source : L2Beat, octobre 2024).

Comment fonctionnent les ZKRollups ?

Le principe fondamental des ZKRollups repose sur la « validity proof ». Les preuves à divulgation nulle de connaissance sont des méthodes cryptographiques permettant de démontrer que les transactions respectent les règles du protocole sans divulguer de détails précis. Le smart contract de la chaîne principale n'a qu'à vérifier cette preuve compacte pour valider qu'un ensemble de transactions a bien été exécuté.

Dans la pratique, les ZKRollups exécutent et ordonnent les transactions hors chaîne, produisant une nouvelle racine d'état (équivalent à un instantané du registre). Ils génèrent ensuite une preuve à divulgation nulle de connaissance et soumettent cette preuve ainsi que les données nécessaires à un contrat de vérification sur Ethereum. Après vérification, la chaîne principale accepte la mise à jour d'état.

Les systèmes de preuve les plus courants sont les SNARKs et les STARKs, conçus pour maintenir des preuves courtes et une vérification rapide, permettant ainsi à la chaîne principale de réaliser un minimum de travail tout en conservant de solides garanties de sécurité.

Comment un ZKRollup fonctionne-t-il sur Ethereum ?

Un ZKRollup typique implique plusieurs acteurs : des séquenceurs qui regroupent et ordonnent les transactions, des proveurs qui génèrent les preuves à divulgation nulle de connaissance, et des contrats de vérification sur la chaîne principale qui valident les preuves et mettent à jour l'état.

Les utilisateurs déposent des actifs depuis le mainnet Ethereum vers le réseau ZKRollup, ce qui permet des transactions rapides sur Layer 2. Lorsqu'il faut rapatrier les actifs sur la chaîne principale, le ZKRollup soumet une mise à jour et une preuve au mainnet ; une fois vérifiées par le contrat, les actifs sont libérés sur Ethereum.

La disponibilité des données est également essentielle. La plupart des ZKRollups publient les données nécessaires (telles que les résumés de transactions) on-chain, afin que chacun puisse reconstituer de façon indépendante l'état Layer 2. Cela garantit aux utilisateurs la possibilité de récupérer leurs actifs même en cas de problème. Certains réseaux proposent un mode « Validium », qui stocke les données hors chaîne pour réduire les coûts, mais nécessite une confiance accrue envers les fournisseurs de données.

Quels sont les cas d'usage des ZKRollups ?

Les ZKRollups conviennent parfaitement aux scénarios à haute fréquence et sensibles aux frais, tels que les micropaiements, les carnets d'ordres d'échange, les transferts d'actifs en jeu, les échanges d'objets et le mint ou transfert de NFT. Ils répondent également aux besoins des applications financières nécessitant un règlement rapide, comme les paiements en stablecoins ou le trading de produits dérivés.

Au sein de l'écosystème : zkSync Era met l'accent sur la rapidité de confirmation et une expérience utilisateur fluide ; Polygon zkEVM privilégie la compatibilité avec l'Ethereum Virtual Machine (EVM), l'environnement d'exécution standard des smart contracts sur Ethereum ; StarkNet s'adresse à des applications plus intensives en calcul. Les développeurs et équipes peuvent choisir le ZKRollup le plus adapté à leurs besoins spécifiques.

Comment utiliser les ZKRollups ? Guide pour débutants à destination des utilisateurs Gate et de wallets

Étape 1 : Préparer votre wallet
Installez un wallet crypto reconnu et ajoutez votre réseau cible en suivant la documentation officielle ou des outils on-chain, par exemple en ajoutant zkSync Era ou Polygon zkEVM, afin de garantir que votre adresse correspond bien au réseau souhaité.

Étape 2 : Dépôt ou retrait via Gate
Sur la page de dépôt/retrait de Gate, sélectionnez votre réseau cible (par exemple zkSync Era), renseignez une adresse compatible avec ce réseau, vérifiez la cohérence réseau/adresse, puis validez. Vérifiez toujours si votre token est bien supporté par ce réseau pour éviter toute perte liée à une erreur.

Étape 3 : Utiliser les bridges officiels
Si vos actifs sont sur le mainnet Ethereum, utilisez la page officielle de bridge du projet ZKRollup pour transférer vos actifs vers le Layer 2. Connectez votre wallet, sélectionnez le transfert d'Ethereum L1 vers le réseau ZKRollup cible, puis confirmez les frais et le délai estimé d'arrivée.

Étape 4 : Interagir sur Layer 2
Accédez à l'application de votre choix—telle qu'une bourse décentralisée ou un jeu sur Layer 2—connectez votre wallet et effectuez vos transactions. Les frais réduits du Layer 2 permettent des interactions plus fréquentes.

Étape 5 : Retrait ou transfert inter-chaînes
Lorsque vous souhaitez rapatrier des actifs sur Ethereum ou un autre réseau, utilisez un bridge officiel ou un service cross-chain de confiance pour retirer vos fonds. Portez attention aux délais de confirmation de retrait et aux frais, qui peuvent varier selon les ZKRollups et les bridges.

Étape 6 : Vérifications de sécurité
Avant chaque transfert, vérifiez soigneusement la sélection du réseau, l'adresse du wallet et les libellés. Commencez par de petits montants tests avant d'effectuer des transferts plus importants. Surveillez les risques contractuels et les limites d'approbation ; évitez d'accorder des autorisations illimitées sur de longues périodes.

Comment les ZKRollups se comparent-ils aux Optimistic Rollups ?

Les ZKRollups s'appuient sur des « validity proofs », permettant à la chaîne principale de confirmer instantanément la validité des transactions lors de leur soumission. À l'inverse, les Optimistic Rollups utilisent des « fraud proofs » : les transactions sont présumées valides tant qu'aucune contestation n'est soulevée durant une période de litige.

Cela entraîne plusieurs différences d'expérience utilisateur. Les ZKRollups offrent une finalité plus rapide et des délais de retrait plus courts, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant un règlement rapide. Les Optimistic Rollups disposent de périodes de contestation plus longues mais bénéficient d'écosystèmes matures. Toutefois, la génération de preuves ZK requiert des calculs spécialisés et des stacks logiciels dédiés, ce qui ajoute des coûts et de la complexité, tandis que les Optimistic Rollups sont généralement plus simples à développer et plus compatibles par défaut.

Quels sont les risques et coûts des ZKRollups ?

Le principal risque concerne la sécurité des fonds. Toute interaction on-chain comporte des vulnérabilités de smart contract ; les bridges sont particulièrement sensibles—utilisez toujours les canaux et adresses de contrats officiels, testez d'abord avec de petits montants et méfiez-vous du phishing ou des erreurs d'utilisateur.

Des risques de centralisation et de gouvernance existent également : certains ZKRollups reposent encore sur des séquenceurs centralisés, des permissions de mise à jour ou des services de disponibilité des données. Si des nœuds critiques échouent ou sont compromis, cela peut impacter le fonctionnement du réseau ou l'expérience utilisateur. Analysez attentivement la feuille de route de décentralisation et les dispositifs multisig de chaque projet.

Les coûts de génération de preuves et les risques techniques sont aussi à considérer. Générer des preuves à divulgation nulle de connaissance nécessite du matériel ou des services spécialisés ; les coûts et la latence peuvent varier selon la charge du réseau. Différents systèmes de preuve, tels que les SNARKs ou STARKs, présentent des compromis en termes de performance et d'implémentation. Pour les développeurs, la compatibilité EVM influe sur la difficulté de migration et les enjeux de sécurité.

Enfin, il existe des risques liés à la liquidité et aux transferts inter-chaînes. Les actifs dispersés sur plusieurs ZKRollups et bridges peuvent subir du slippage ou rencontrer une liquidité insuffisante. Plus la route inter-chaînes est complexe, plus les risques potentiels augmentent—une gestion rigoureuse des fonds est indispensable.

ZKRollup : résumé et prochaines étapes

En regroupant les transactions sur Layer 2 et en soumettant à Ethereum des preuves de validité à divulgation nulle de connaissance, les ZKRollups permettent de réduire les frais, d'augmenter le débit et d'accélérer les confirmations, tout en bénéficiant des garanties de sécurité du mainnet. Lors du choix d'un réseau, il convient d'équilibrer les besoins applicatifs et les exigences de compatibilité ; lors de l'utilisation, privilégiez les bridges officiels et des processus de dépôt/retrait clairs—sur Gate, sélectionnez le bon réseau/adresse et commencez par de petits transferts avant d'augmenter les montants. Suivez l'évolution de chaque projet en matière de décentralisation, de disponibilité des données et d'audits de sécurité afin de profiter des gains d'efficacité des ZKRollups en toute sécurité.

FAQ

Quels avantages les ZK Rollups offrent-ils par rapport au mainnet Ethereum ?

Les principaux atouts des ZK Rollups sont une vitesse de transaction supérieure et des coûts moindres. En regroupant de nombreuses transactions hors chaîne et en ne soumettant que des preuves à divulgation nulle de connaissance au mainnet, ils réduisent les frais de gas de plus de 90 %. Le débit des transactions est multiplié, ce qui les rend idéaux pour le trading haute fréquence et les scénarios de micropaiement.

Comment la sécurité est-elle assurée pour les ZK Rollups ?

Les ZK Rollups assurent la sécurité via les preuves à divulgation nulle de connaissance : les transactions hors chaîne peuvent être vérifiées sans nécessité de confiance. Les preuves mathématiques garantissent la validité de toutes les transactions, empêchant toute falsification des enregistrements. Ce mécanisme est considéré comme plus sûr que les fraud proofs des Optimistic Rollups, car il n'impose pas d'attendre une période de contestation.

Comment les utilisateurs ordinaires peuvent-ils utiliser les ZK Rollups ?

Vous pouvez interagir directement avec les tokens compatibles ZK Rollup sur des plateformes comme Gate ou connecter votre wallet (par exemple MetaMask) à un réseau ZK Rollup. Il est conseillé de récupérer l'adresse RPC de votre réseau dans la documentation officielle ; après l'avoir ajoutée à votre wallet, vous pourrez effectuer des transactions à des coûts nettement réduits.

Combien de temps faut-il aux ZK Rollups pour générer des preuves ?

La génération de preuves à divulgation nulle de connaissance prend généralement de quelques minutes à plusieurs heures selon la taille du lot et la complexité de la preuve. Cela reste bien plus rapide que la période de contestation de sept jours des Optimistic Rollups, mais signifie que les utilisateurs doivent patienter le temps de génération de la preuve avant de retirer vers le mainnet—ce n'est pas instantané comme une transaction Ethereum classique.

Quels types d'applications sont pris en charge par les ZK Rollups ?

Les ZK Rollups sont particulièrement adaptés aux transactions à haute fréquence et faible valeur, comme les paiements, les DEX, les protocoles de prêt, etc. Ils prennent en charge les smart contracts compatibles EVM, bien que certaines opérations on-chain complexes puissent être limitées. Les principaux projets tels que zkSync et Starkware prennent déjà en charge une large gamme d'applications DeFi—l'écosystème évolue rapidement.