Dans cet article, nous explorons le projet cryptographique innovant Citrea, qui construit une solution de mise à l’échelle ZKrollup sur la blockchain de Bitcoin, en exploitant la technologie des preuves à connaissance zéro et la pile de BitVM.
Ce type de réseaux de second niveau appelés “Zero Knowledge Rollup”, permettent d’améliorer considérablement la scalabilité et l’interopérabilité de Bitcoin, de manière similaire à ce qui se passe sur Ethereum, en enveloppant plus de données et de transactions en dehors de celle-ci pour ensuite renvoyer un seul lot à la chaîne principale, qui sert de niveau de disponibilité des données (DA).
Voyons en détail comment fonctionne Citrea et comment les performances de Bitcoin peuvent évoluer.
Summary
Citrea se prépare au lancement du premier ZKrollup sur la blockchain Bitcoin : avantages côté interopérabilité et scalabilité
Citrea est le premier ZKrollup construit sur la blockchain de Bitcoin, conçu par le développeur Orkun Kilic, qui en combinant le concept de preuves de calcul à connaissance zéro et l’idée qui est à la base de BitVM, essaie d’améliorer la scalabilité et l’interopérabilité du premier réseau cryptographique jamais construit.
Dans une récente interview à Bitcoin Magazine, Orkun a expliqué quelles sont les motivations qui le poussent à apporter les ZKproofs à l’intérieur d’une blockchain si « obsolète » avec de fortes limites du côté de la taille des blocs et des capacités de script.
Le développeur croit que Bitcoin offre la meilleure infrastructure en circulation en termes de résistance à la censure et sécurité cryptographique, et que grâce aux changements historiques côté code offerts avec SegWit et Taproot, il est enfin possible d’inscrire des données au sein des transactions individuelles, en utilisant le réseau comme niveau de disponibilité des données.
Voici les paroles d’Orkun dans l’interview :
«Ce que vous pouvez faire avec Bitcoin en dehors des simples paiements est extrêmement limité aujourd’hui. Nous voulons faire plus en utilisant la sécurité de l’espace à blocs de Bitcoin.»
Tout comme cela se passe sur Ethereum, le concept de modularité peut résoudre les problèmes d’une blockchain qui souffre de performances limitées en termes de scalabilité et d’interopérabilité externe comme Bitcoin.
Les ZKrollup aident à supprimer une partie du travail computationnel de l’infrastructure en déplaçant le traitement des transactions en dehors du réseau principal, en enveloppant les données autour d’un seul lot qui est ensuite renvoyé, réduisant ainsi les temps et les coûts de validation.
En construisant un rollup, les développeurs peuvent personnaliser leur propre stack pour créer diverses applications, comme des rollup de paiement, des rollup de jeu et des rollup EVM. Cette flexibilité permet différentes optimisations qui pourraient redimensionner les blockchains sans nécessiter de modifications du protocole principal.
À tous ces avantages cependant s’opposent également des limites : en effet l’utilisation de Bitcoin comme couche pour la disponibilité des données, (pratique qui dérive du concept de BitVM) nécessite des compromis structurels, étant donné que la chaîne de Bitcoin est hautement coûteuse et inefficace pour exécuter ce genre d’opérations.
Voyons en détail dans le paragraphe suivant en quoi consistent ces compromis et comment Citrea parvient à intégrer un zkrollup à la blockchain de Bitcoin.
Entre-temps, Citrea vient de lancer le public devnet pour les développeurs et les utilisateurs, marquant un passage historique en ce qui concerne l’utilisation de Bitcoin comme niveau DA et l’expansion vers de nouveaux horizons cryptographiques.
Sécurité et confiance minimisée : la première étape pour agréger les zk-proofs
L’implémentation d’un ZKrollup sur la blockchain Bitcoin, bien qu’elle garantisse une sécurité sans précédent, offre parallèlement une évolutivité moindre par rapport à d’autres infrastructures et des limites au niveau de l’architecture on-chain.
Il est donc fondamental de tirer parti de Bitcoin comme niveau DA uniquement lorsque cela est strictement nécessaire (lorsqu’une sécurité maximale est requise), tandis que pour les applications nécessitant un haut débit et des coûts faibles, il est préférable d’utiliser d’autres couches comme Celestia.
En outre, l’incompatibilité avec EVM crée des problèmes lorsqu’il faut déplacer des monnaies en dehors de Bitcoin : Citrea résout ce passage avec “Clementine”, un piquet bidirectionnel basé sur BitVM qui vérifie de manière optimiste les preuves ZK. Ce mécanisme agrège les preuves de Bitcoin, réduisant la nécessité de règlements fréquents.
Avec Clementine, il est donc possible de vérifier les preuves ZK de manière pratique et sécurisée, offrant une solution côté évolutivité et interopérabilité qui voit l’agrégation des preuves zk au sein de lots individuels.
L’idée principale derrière Clementine est celle de fournir des installations optimistes pour les rollup ZK car la stabilisation de tous les lots à chaque bloc s’avère être une pratique très coûteuse sur Bitcoin. En inscrivant donc seulement périodiquement les données et en agrégeant les preuves, Clementine assure que l’état reste précis et sécurisé.
Initialement, tant que le transfert de données du L1 au L2 et leur synchronisation ne deviendront pas plus économiques, il sera nécessaire d’introduire un niveau de confiance externe, qui est cependant minimisé au maximum : d’où le concept de « confiance minimisée ».
Dans ces premières phases de développement de Citrea en effet, un opérateur externe couvrira initialement les demandes de retrait des utilisateurs de sa propre poche, puis il agrégera les preuves nécessaires en une seule présentation au réseau. Si d’autres opérateurs soupçonnent que le sujet effectue des actions malhonnêtes, ils peuvent contester l’envoi et faire en sorte qu’il soit retiré du réseau.
Cette configuration introduit c’est-à-dire une hypothèse minimisée par la confiance dans laquelle seul un participant doit être honnête pour garantir la sécurité.
À ce propos, Orkun a souligné que :
“Ceci est une amélioration significative par rapport aux modèles traditionnels qui nécessitent un consensus de la majorité pour la sécurité.”
La prochaine étape pour Citrea est d’introduire la volition, c’est-à-dire un modèle hybride qui équilibre la sécurité sur la chaîne avec l’efficacité des coûts hors chaîne, permettant aux différentes applications de choisir la méthode de stockage des données la plus adaptée en fonction des besoins spécifiques.
Orkun a terminé l’interview à Coindesk en soulignant comment l’utilisation de Bitcoin comme settlement layer pour la disponibilité des données offre une forte incitation aux miners pour poursuivre leurs activités en voyant commissions en augmentation pour la sécurité à long terme.
