TLDR

• Agglayer est le composant central de Polygon 2.0, conçu pour unifier les blockchains fragmentées en agrégeant et en garantissant des transactions atomiques inter-chaînes. Son objectif est de fournir une expérience utilisateur fluide équivalente à un niveau de chaîne unique, en abordant les problèmes de liquidité et de fragmentation d'état dans l'écosystème actuel de la blockchain.
• Agglayer utilise un nouveau mécanisme de vérification appelé preuve pessimiste, qui suppose que toutes les chaînes connectées sont peu sûres, en utilisant finalement des preuves à zéro connaissance pour assurer la correction des opérations inter-chaînes.
• Agglayer est plus concis et efficace, visant à atteindre une forme idéale d'abstraction de chaîne, en alignement avec la définition de la prochaine génération de Web3.

1. Dérivant de l'ère modulaire

1.1 Introduction à Agglayer

Agglayer est l'un des composants principaux de Polygon 2.0. Le "Agg" dans son nom signifie agrégation, reflétant son rôle en tant que couche d'agrégation. Fondamentalement, sa fonction est similaire à des protocoles d'interopérabilité entre chaînes comme Layerzero et Wormhole, visant à connecter le monde fragmenté des blockchains. Cependant, leurs méthodes de construction diffèrent. En termes simples, les protocoles traditionnels d'interopérabilité entre chaînes sont semblables à des entreprises de construction construisant des ponts partout, concevant et construisant des ponts pour connecter différentes chaînes ou protocoles (ce qui peut être un défi pour les chaînes hétérogènes). En revanche, Agglayer fonctionne davantage comme un "réseau local" composé de mécanismes d'échange, où les chaînes connectées peuvent rejoindre le "LAN" en branchant simplement un "câble" (preuve ZK) pour échanger des données. Par rapport à la construction de ponts partout, c'est plus rapide, plus convivial et offre une meilleure interopérabilité.

1.2 Séquençage de validité partagée

Le concept d'Agglayer doit beaucoup à la conception de Shared Validity Sequencing d'Umbra Research, qui vise à réaliser une interopérabilité atomique entre plusieurs Optimistic Rollups. En partageant un séquenceur, l'ensemble du système peut gérer uniformément le séquençage des transactions et la publication de la racine d'état sur plusieurs Rollups, garantissant l'atomicité et l'exécution conditionnelle.

La logique de mise en œuvre spécifique implique trois composants:

• Séquenceur partagé pour les opérations inter-chaînes : reçoit et traite les demandes de transaction inter-chaînes.
• Algorithme de Construction de Blocs: Le séquenceur partagé construit des blocs contenant des opérations cross-chain, garantissant leur atomicité.
• Preuves de fraude partagées: Met en œuvre un mécanisme de preuve de fraude partagée entre les Rollups impliqués pour faire respecter les opérations inter-chaînes.

Le diagramme montre le processus de travail du contrat MintBurnSystemContract lorsqu'un seul séquenceur est partagé.

Étant donné que les Rollups actuels prennent généralement en charge le passage de messages bidirectionnel entre la couche 1 et la couche 2, ainsi que d'autres précompilations spéciales, Umbra ajoute un système de chaîne croisée simple comprenant un contrat MintBurnSystemContract (Burn and Mint) pour compléter les trois composants, comme illustré ci-dessus.

Flux de travail

1. Opération de combustion sur la chaîne A : Tout contrat ou compte externe peut invoquer cette opération. En cas de succès, elle est enregistrée dans l'arbre de combustion.
2. Opération de création de monnaie sur la chaîne B: Le séquenceur enregistre cela dans l'arbre de création de monnaie (mintTree) après une exécution réussie.

Invariants et Consistency

Consistance de la racine de Merkle: Les racines de Merkle de burnTree sur la chaîne A et mintTree sur la chaîne B doivent correspondre, assurant ainsi la cohérence et l'atomicité des opérations entre chaînes.

Dans cette conception, Rollup A et B partagent un seul séquenceur. Ce séquenceur partagé est responsable de la publication des lots de transactions et des racines d'état des deux Rollups vers Ethereum. Le séquenceur partagé peut être centralisé, comme la plupart des séquenceurs Rollup actuels, ou décentralisé, similaire à l'approche de Metis. Le point clé du système est que le séquenceur partagé doit publier les lots de transactions et les racines d'état des deux Rollups vers L1 dans une seule transaction.

Le séquenceur partagé reçoit des transactions et construit des blocs pour A et B. Pour chaque transaction sur A, le séquenceur vérifie si elle interagit avec le contrat MintBurnSystemContract. Si la transaction interagit avec succès avec la fonction de burn, le séquenceur tente d'exécuter la transaction de mint correspondante sur B. Si la transaction de mint réussit, le séquenceur inclut la transaction de burn sur A et la transaction de mint sur B ; si la transaction de mint échoue, le séquenceur exclut les deux transactions.

En termes simples, ce système est une extension simple de l'algorithme de construction de bloc existant. Le séquenceur exécute des transactions et insère conditionnellement des transactions déclenchées d'un Rollup dans un autre. Lors de la vérification de preuve de fraude sur la chaîne principale, il suffit de garantir la correction de la combustion sur la chaîne A et de la création sur la chaîne B (c'est-à-dire la cohérence de la racine de Merkle). Dans ce scénario, plusieurs Rollups se comportent comme une seule chaîne. Comparé à un Rollup monolithique, cette conception offre un meilleur support de fragmentation, une souveraineté d'application et une interopérabilité. Cependant, les inconvénients incluent une augmentation de la validation et des charges de séquençage sur les nœuds, et la probabilité d'adoption est faible en raison de considérations de distribution des bénéfices et d'autonomie du Rollup.

1.3 Composants principaux de Agglayer

Agglayer intègre les solutions susmentionnées tout en introduisant des améliorations plus efficaces et deux composants clés : le pont unifié et les preuves pessimistes.

Pont Unifié: Le flux de travail du Pont Unifié consiste à collecter et agréger les états de toutes les chaînes connectées dans la couche d'agrégation, qui génère ensuite une preuve unifiée vers Ethereum. Ce processus implique trois étapes d'état: pré-confirmation (qui permet une interaction plus rapide sous des hypothèses d'état temporaire), confirmation (qui vérifie la validité de la preuve soumise) et finalisation. En fin de compte, cette preuve peut valider la validité de la transaction de toutes les chaînes connectées.

Preuves pessimistes: La connexion des Rollups à un environnement multi-chaîne introduit deux problèmes majeurs: 1. L'introduction de différents validateurs et mécanismes de consensus complique la sécurité; 2. Les retraits d'Optimistic Rollup nécessitent une période de 7 jours. Pour résoudre ces problèmes, Polygon introduit une nouvelle méthode de preuve à connaissance nulle connue sous le nom de Preuves pessimistes.

L'idée derrière les preuves pessimistes est de supposer que toutes les blockchains connectées à AggLayer pourraient potentiellement agir de manière malveillante et de faire des hypothèses pessimistes pour toutes les opérations de chaînes croisées. AggLayer utilise ensuite des preuves de connaissance nulle pour vérifier la justesse de ces opérations, garantissant que même en présence de comportements malveillants, l'intégrité des opérations de chaînes croisées reste intacte.

1.4 Fonctionnalités

Dans ce schéma, les fonctionnalités suivantes peuvent être réalisées :

• Jetons natifs : en utilisant le Pont Unifié, les actifs au sein de la couche d'agrégation sont tous des actifs natifs. Il n'y a pas de jetons enveloppés et aucune source de confiance tierce n'est nécessaire pour les transactions entre chaînes, rendant le processus transparent.
• Liquidité unifiée : Le TVL (Total Value Locked) de toutes les chaînes connectées est partagé, ce qui peut être désigné comme un pool de liquidité partagée.
• Souveraineté : Comparée à la méthode Optimistic Rollup décrite ci-dessus, qui atteint l'interopérabilité par le biais d'un séquenceur partagé, Agglayer a une meilleure souveraineté. Agglayer est compatible avec les séquenceurs partagés et les solutions DA tierces. Les chaînes connectées peuvent même utiliser leurs jetons natifs comme gaz.
• Plus rapide : Contrairement à la méthode Optimistic Rollup mentionnée ci-dessus, Agglayer ne nécessite pas d'attendre 7 jours pour les transactions inter-chaînes.
• Sécurité : Les preuves pessimistes n'acceptent que les comportements corrects. De plus, elles garantissent qu'aucune chaîne ne peut retirer plus que le montant déposé, sécurisant ainsi le pool d'actifs partagés de la couche d'agrégation.
• Coût réduit: Plus il y a de chaînes connectées à la couche d'agrégation, plus les frais de preuve payés à Ethereum sont bas, car ces coûts sont partagés. Agglayer ne facture pas de frais de protocole supplémentaires.

2. Solutions de chaîne croisée

2.1 Pourquoi la cross-chaîne est-elle si difficile ?

Comme mentionné précédemment, l'objectif d'Agglayer est aligné sur celui des protocoles de chaînes croisées. Mais lequel est supérieur ? Avant de comparer, nous devons comprendre deux questions : 1. Pourquoi la chaîne croisée est-elle si difficile ? 2. Quelles sont les solutions de chaîne croisée courantes ?

Comme le célèbre trilemme de la blockchain, les protocoles de chaînes croisées font également face à un trilemme d'interopérabilité. En raison de la prémisse fondamentale de la décentralisation, les blockchains sont essentiellement des machines d'état qui ne peuvent pas recevoir d'informations externes. Bien que les AMM et les oracles aient comblé certains écarts dans la DeFi, les protocoles de chaînes croisées font face à des défis beaucoup plus complexes. D'une certaine manière, nous ne pouvons jamais vraiment extraire de véritables jetons de la chaîne d'origine, ce qui conduit à divers jetons enveloppés comme xxBTC et xxETH. Cependant, cette approche est risquée et centralisée car de vrais BTC et ETH doivent être verrouillés dans des contrats de ponts inter-chaînes sur la chaîne d'origine, tandis que l'ensemble de la conception inter-chaînes pourrait rencontrer des problèmes tels que des disparités d'actifs, une incompatibilité de protocole due à des machines virtuelles différentes, des problèmes de confiance, des problèmes de double-dépense et des problèmes de latence. Pour être efficaces et rentables, la plupart des solutions de chaînes croisées reposent toujours sur des portefeuilles multi-signatures. C'est pourquoi nous entendons encore fréquemment parler d'échecs de ponts inter-chaînes aujourd'hui.

Maintenant, examinons de plus près le problème à un niveau inférieur. Selon le fondateur de Connext, Arjun Bhuptani, les protocoles de chaînes croisées ne peuvent optimiser que deux des trois attributs clés suivants :

• Absence de confiance: Aucune dépendance à l'égard d'entités de confiance centralisées, offrant le même niveau de sécurité que la blockchain sous-jacente. Les utilisateurs et les participants n'ont pas besoin de faire confiance à des intermédiaires ou à des tiers pour garantir la sécurité et l'exécution correcte des transactions.
• Extensibilité : Le protocole peut facilement être appliqué à n'importe quelle plateforme ou réseau blockchain, sans être limité par des architectures ou des règles techniques spécifiques. Cela permet aux solutions d'interopérabilité de prendre en charge un large éventail d'écosystèmes blockchain, et non pas seulement quelques réseaux spécifiques.
• Généralisabilité : Le protocole peut gérer n'importe quel type de transfert de données ou d'actifs inter-domaines, sans être limité à des types de transactions ou d'actifs spécifiques. Cela signifie que différents blockchains peuvent échanger différents types d'informations et de valeurs, y compris, mais sans s'y limiter, des cryptomonnaies, des appels de contrats intelligents et d'autres données arbitraires via le pont.

Les premières classifications des ponts inter-chaînes étaient souvent basées sur des personnalités comme Vitalik Buterin, qui a classé les technologies inter-chaînes en trois types : les verrous de temps de hachage, la validation des témoins et la validation de relais (validation de client léger). Plus tard, Arjun Bhuptani a reclassé les solutions inter-chaînes en validation native (confiance + extensibilité), validation externe (extensibilité + généralisabilité) et validation native (confiance + généralisabilité). Ces méthodes de validation sont basées sur différents modèles de confiance et mises en œuvre techniques pour répondre aux besoins de sécurité et d'interopérabilité différents.

Ponts vérifiés nativement :

Les ponts vérifiés nativement reposent sur les mécanismes de consensus des chaînes source et cible elles-mêmes pour valider directement la validité de la transaction. Cette méthode ne nécessite pas de couches de validation supplémentaires ou d'intermédiaires. Par exemple, certains ponts peuvent utiliser des contrats intelligents pour créer une logique de vérification directe entre deux blockchains, leur permettant de confirmer les transactions via leurs propres mécanismes de consensus. Cette approche renforce la sécurité car elle repose directement sur les mécanismes de sécurité inhérents des chaînes participantes. Cependant, elle peut être plus techniquement complexe à mettre en œuvre et toutes les blockchains ne prennent pas en charge la vérification native directe.

Ponts vérifiés externe:

Les ponts vérifiés en externe utilisent des validateurs tiers ou des clusters de validateurs pour confirmer la validité de la transaction. Ces validateurs peuvent être des nœuds indépendants, des membres de consortium ou d’autres types de participants opérant en dehors des chaînes source et cible. Cette méthode implique généralement la transmission de messages inter-chaînes et une logique de vérification exécutée par des entités externes plutôt que directement gérée par les blockchains participantes. La validation externe permet une interopérabilité et une flexibilité plus larges, car elle n’est pas limitée par des chaînes spécifiques, mais introduit une couche supplémentaire de confiance et des risques de sécurité potentiels. Malgré ses risques de centralisation, la validation externe est la méthode cross-chain la plus courante, car elle est efficace, flexible et rentable.

Ponts vérifiés localement:

Les ponts vérifiés localement impliquent que la chaîne cible vérifie l’état de la chaîne source pour confirmer les transactions et exécuter les transactions suivantes localement. Il s’agit généralement d’exécuter un client léger de la machine virtuelle de la chaîne cible sur la chaîne source ou en parallèle. La vérification locale nécessite une minorité honnête ou une hypothèse synchrone, lorsqu’il existe au moins un relayeur honnête dans le comité (minorité honnête) ou si le comité échoue, les utilisateurs doivent transmettre eux-mêmes les transactions (hypothèse synchrone). La vérification locale est la méthode de communication inter-chaînes la plus fiable, mais elle est également coûteuse, moins flexible dans son développement et plus adaptée aux blockchains présentant une forte similarité des machines à états, comme entre les réseaux Ethereum et L2 ou les blockchains développées sur la base du SDK Cosmos.

Solutions actuelles de chaînes croisées [1]

Les compromis réalisés dans différents domaines ont conduit à divers types de solutions de chaîne croisée. Outre les méthodes de vérification, les solutions de chaîne croisée actuelles peuvent être classées de plusieurs façons, chacune adoptant des approches uniques pour réaliser l'échange d'actifs, le transfert et l'invocation de contrat.

· Échanges de jetons : cette méthode permet aux utilisateurs de trader un certain actif sur une blockchain et de recevoir un actif équivalent sur une autre chaîne. En utilisant des technologies telles que les échanges atomiques et les market makers automatisés inter-chaînes (AMM), des pools de liquidité peuvent être créés entre différentes chaînes pour faciliter l'échange de différents actifs.

· Ponts d'actifs : Cette méthode implique le verrouillage ou la destruction d'actifs sur la chaîne source grâce à des contrats intelligents, et le déverrouillage ou la création de nouveaux actifs sur la chaîne cible grâce à des contrats intelligents correspondants. Cette technique peut être divisée en trois types selon la manière dont les actifs sont gérés :

• Modèle Lock/Mint : dans ce modèle, les ressources de la chaîne source sont verrouillées, tandis que les « ressources pontées » équivalentes sont frappées sur la chaîne cible. Dans l’opération inverse, les ressources pontées sur la chaîne cible sont brûlées pour déverrouiller les ressources d’origine sur la chaîne source.
• Modèle de combustion/création : Dans ce modèle, les actifs de la chaîne source sont brûlés, et la même quantité d'actifs équivalents est créée sur la chaîne cible.
• Modèle de verrouillage/déverrouillage : Cette méthode consiste à verrouiller des actifs sur la chaîne source et à déverrouiller des actifs équivalents d'un pool de liquidité sur la chaîne cible. Ces ponts d'actifs attirent souvent la liquidité en offrant des incitations telles que le partage des revenus.

· Paiements natifs : cette méthode permet aux applications de la chaîne source de déclencher des opérations de paiement en utilisant des actifs natifs sur la chaîne cible. Elle peut également déclencher des paiements inter-chaînes en fonction des données d'une chaîne sur une autre chaîne. Cette méthode est principalement utilisée pour le règlement et peut être basée sur les données de la blockchain ou sur des événements externes.

· Interopérabilité des contrats intelligents : cette méthode permet aux contrats intelligents sur la chaîne source d'invoquer les fonctions des contrats intelligents sur la chaîne cible en se basant sur les données locales, ce qui permet des applications inter-chaînes complexes, y compris des échanges d'actifs et des opérations de pontage.

· Ponts programmables : il s'agit d'une solution d'interopérabilité avancée qui combine les fonctions de pontage d'actifs et de transmission de messages. Lorsque les actifs sont transférés de la chaîne source à la chaîne cible, des appels de contrat sur la chaîne cible peuvent être déclenchés immédiatement, permettant diverses fonctionnalités inter-chaînes telles que le jalonnement, les échanges d'actifs ou le stockage d'actifs dans des contrats intelligents sur la chaîne cible.

2.2 Les avantages futurs d'Agglayer

Comparons Agglayer aux protocoles inter-chaînes actuels, en prenant LayerZero, le protocole inter-chaînes le plus influent, comme exemple. LayerZero utilise une version améliorée de la vérification externe en convertissant la source de confiance pour la vérification en deux entités indépendantes - un oracle et un relayer. Cette approche minimaliste aborde les défauts de la vérification externe, en en faisant une solution de pont programmable capable d'effectuer diverses opérations. Logiquement, il semble avoir résolu de manière élégante le prétendu trilemme. D'un point de vue narratif, LayerZero a le potentiel de devenir le hub inter-chaînes de tout le Web3, en résolvant des problèmes tels que l'expérience utilisateur fragmentée et la liquidité fragmentée causées par l'explosion de chaînes à l'ère modulaire. C'est pourquoi les principaux investisseurs parient lourdement sur de tels protocoles.

Cependant, quelle est la réalité ? En mettant de côté les récentes controverses concernant les opérations de largage aérien de LayerZero, examinons les défis liés à son développement. Atteindre l'état idéal de connexion de l'ensemble de Web3 est extrêmement difficile et sa décentralisation est discutable. Dans sa première version V1, l'oracle de LayerZero présentait des risques de piratage et de comportement potentiellement malveillant (Wormhole, qui emploie des institutions industrielles en tant que nœuds gardiens, fait souvent face à des critiques similaires). Ces préoccupations n'ont été atténuées qu'avec l'avènement du réseau de vérification décentralisé (DVN) dans la version V2, ce qui nécessitait des ressources importantes de côté B.

De plus, le développement de protocoles inter-chaînes implique de traiter avec des protocoles de chaîne hétérogènes, des formats de données, une logique opérationnelle et l'invocation de différents contrats intelligents. Une véritable interopérabilité dans Web3 nécessite non seulement des efforts individuels, mais aussi la collaboration de divers projets. Les premiers utilisateurs de LayerZero pourraient se rappeler qu'il prenait principalement en charge les interactions inter-chaînes pour les blockchains basées sur l'EVM, avec un support limité pour d'autres écosystèmes. C'est également vrai pour Agglayer, mais Agglayer offre une interopérabilité ultra-basse latence et asynchrone, le rendant plus semblable à l'internet que nous utilisons quotidiennement.

Dans l'ensemble, l'approche d'Agglayer en matière d'agrégation pour une utilisation similaire à une seule chaîne est plus simple, plus efficace et s'aligne sur les tendances modulaires actuelles. Cependant, il n'y a pas de supériorité absolue entre les deux pour le moment. Les protocoles de chaînes croisées conservent toujours les avantages d'une liquidité plus large, d'un écosystème plus mature et d'une plus grande proactivité. La force d'Agglayer réside dans sa capacité à agréger véritablement les chaînes rivales de couche 1 et de couche 2, rompant ainsi le jeu à somme nulle de la liquidité fragmentée et des utilisateurs à l'ère de l'explosion des chaînes. Cela permet des interactions multi-chaînes à faible latence, une abstraction de chaîne native et des pools de liquidité partagés sans avoir besoin de jetons enveloppés, offrant ainsi une opportunité significative pour les chaînes spécifiques à une application et de longue traîne.

En résumé, Agglayer est actuellement la solution inter-chaînes la plus prometteuse, avec des projets similaires tels que la « Machine d'accumulation de Joint » de Polkadot également en développement. L'histoire de Web3 est passée d'un modèle monolithique à un modèle modulaire, et la prochaine étape sera vers l'agrégation.

3. Écosystème Connecté par Agglayer

Bien que encore à ses débuts, Agglayer a intégré quelques projets clés. Voici trois exemples notables :

3.1 X Couche

X Layer est un projet Ethereum Layer 2 construit sur Polygon CDK. Il connecte OKX et la communauté Ethereum, permettant à quiconque de participer à un écosystème on-chain véritablement mondial. En tant que chaîne publique d'une bourse de premier plan, l'intégration avec Agglayer apportera une liquidité étendue aux projets au sein de la couche d'agrégation. De plus, le portefeuille Web3 OKX, servant de couche d'accès pour les utilisateurs réguliers, pourrait également fournir un meilleur support pour Agglayer.

3.2 Union

Union est une couche d’infrastructure à connaissance nulle basée sur Cosmos, utilisée pour la messagerie générale, les transferts d’actifs, les NFT et la DeFi. Il s’appuie sur la validation par consensus sans dépendre de tiers de confiance, d’oracles, de multisignatures ou de MPC. En tant que chaîne intégrée, Union permet une connectivité profonde entre les écosystèmes EVM et Cosmos au sein de la couche d’agrégation. En utilisant Union comme passerelle IBC, il permet de se connecter à Union, puis à IBC, recombinant ainsi deux écosystèmes modulaires autrement fragmentés.

3.3 Astar

Astar Network est un réseau pour les entreprises, le divertissement et les projets de jeux au Japon et dans le monde, dédié à faire avancer le “Web3.” Il utilise le support de la machine virtuelle croisée de Polygon et Polkadot pour fournir des solutions de blockchain personnalisables. En tant que première chaîne entièrement intégrée d'Agglayer, Astar accédera directement à un pool de liquidité partagé de plusieurs milliards de dollars et réalisera une croissance réelle de l'utilisateur.

Avertissement :

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