Résumé : Indépendamment des limitations techniques des solutions de deuxième couche (L2) de Bitcoin, nous pensons que l'industrie devrait prioriser la programmabilité native de BTC et l'interopérabilité avec les actifs et les utilisateurs d'autres chaînes.
Chez ZetaChain, notre mission est d'alimenter des applications universelles qui couvrent toutes les chaînes, de Bitcoin et Ethereum natifs à Cosmos, Solana et au-delà. C'est pourquoi nous avons créé la première blockchain universelle pour prendre en charge une expérience utilisateur de chaîne abstraite à travers la crypto — qu'un utilisateur soit sur Bitcoin, un EVM, une L2 ou ailleurs. Dans cet article, nous passons en revue les solutions de deuxième couche de Bitcoin et abordons les questions suivantes d'un point de vue principalement technique :
Les solutions de deuxième couche étaient initialement un phénomène d'Ethereum, avec des centaines de projets émergents au cours des dernières années. Beaucoup de ces projets se concentraient davantage sur la capture de valeur par le marketing que sur de véritables améliorations en matière d'infrastructure et d'innovation. Récemment, cependant, un nouveau discours a commencé à se former autour des "L2" sur Bitcoin. L'idée centrale de ces solutions est qu'elles héritent ou dérivent leur sécurité de leur couche 1 sous-jacente — dans ce cas, Bitcoin.
Cela est attrayant car le réseau Bitcoin bénéficie d'une forte sécurité, et les solutions de deuxième couche pourraient aider Bitcoin à augmenter son débit, réduire les coûts de transaction et permettre des plateformes de contrats intelligents plus sophistiquées. De nombreux projets prétendent maintenant, impliquent ou s'associent à des solutions de deuxième couche de Bitcoin. Cependant, des questions sur la validité de ces prétentions commencent à circuler.
La couche 2 (Layer 2) se réfère à une blockchain qui étend une couche 1 (Layer 1) d'une certaine manière et hérite d'une partie de sa sécurité. En 2016, le livre blanc de Lightning [5] a proposé un réseau de paiement qui tire sa sécurité du réseau Bitcoin. Bien que les auteurs (Poon & Dryja) n'aient pas utilisé le terme "couche 2", le Lightning Network est en effet une solution de couche 2 sur Bitcoin. Il fonctionne comme son propre réseau/blockchain avec des paiements peu coûteux sécurisés par le réseau Bitcoin et une théorie des jeux robuste entre les participants. Les solutions de couche 2 plus modernes sont probablement popularisées par Vitalik Buterin et l'écosystème Ethereum. Il existe trois types typiques de couches 2 : les canaux d'état, le plasma et les rollups [6].
Le Lightning Network est un exemple de canal d'état, où deux participants peuvent ouvrir un canal et garder la plupart des transactions entre eux hors chaîne (en dehors de la connaissance du réseau Bitcoin). Seule l'ouverture et la fermeture du canal, et peut-être les litiges, impliquent des transactions ou des scripts Bitcoin. Nous passerons sur le plasma ici car il est plus complexe que les canaux d'état et n'est pas à usage général.
Les rollups sont la solution de couche 2 la plus intéressante car ils peuvent être assez polyvalents, comme exécuter une machine virtuelle Ethereum (EVM) complète, et sont également assez sécurisés, héritant de la sécurité d'Ethereum.
Les rollups sont des blockchains séparées qui regroupent et batchent leurs transactions et états à la couche 1 sous-jacente (par exemple, Ethereum). Ils héritent de la sécurité d'Ethereum L1 parce qu'ils postent des données (leurs propres transactions et mises à jour d'état) à des contrats sur Ethereum, qui gèrent la validation des mises à jour d'état (comme les soldes des comptes de rollup). Vous n'avez pas besoin de faire confiance aux nœuds ou RPCs du rollup; il vous suffit de regarder les transactions et l'état actuel postés sur Ethereum pour être convaincu que les rollups fonctionnent comme prévu.
Les contrats Ethereum valident la transition de l'état précédent à l'état suivant en raison des transactions groupées sur les rollups de deux manières : les rollups optimistes avec des preuves de fraude et les rollups à preuve de connaissance zéro (zk-rollups).
Dans les rollups optimistes, le contrat Ethereum suppose que les séquenceurs de rollups sont honnêtes mais accepte les preuves de fraude. Il prévoit des pénalités économiques et des récompenses pour les mises à jour fausses si quelqu'un peut prouver que certaines mises à jour d'état sont incorrectes. Ce système nécessite un délai pour que les challengers trouvent des erreurs et soumettent des preuves.
D'autre part, les séquenceurs zk-rollup soumettent des transactions, des mises à jour d'état et des preuves zk de la validité des mises à jour d'état. Les mises à jour d'état sont des fonctions mathématiques, où la fonction peut être arbitrairement complexe, comme une machine virtuelle Ethereum complète. La preuve à connaissance zéro est utilisée pour l'efficacité : produire une preuve peut être intensif en calcul, mais vérifier la preuve est beaucoup plus rapide et peut être fait par un contrat intelligent à un coût raisonnable. En tant qu'utilisateur des zk-rollups, si vous voyez que le lot de transactions de rollup et les mises à jour d'état sur Ethereum sont acceptés par le contrat de vérification, vous savez que le rollup fonctionne correctement et que votre transaction dans le lot produira l'état postérieur revendiqué.