Les blockchains de couche 1 comme Ethereum assurent leur sécurité en obligeant chaque participant du réseau à vérifier chaque transaction. Bien que cela garantisse une sécurité maximale, c'est aussi pourquoi ces réseaux sont lents et coûteux. C'est précisément pourquoi les solutions de couche 2 existent pour traiter les transactions plus rapidement et plus efficacement. Mais cela crée un nouveau défi : comment prouver que toutes ces transactions sont correctes sans revenir au même processus de vérification chronophage qui rendait les couches 1 lentes dès le départ ?
La Zero-Knowledge Virtual Machine (zkVM) est une innovation technologique qui a transformé la manière dont les couches 2 gèrent ce processus de vérification. Tous les calculs complexes effectués sur la couche 2, des simples transferts de tokens aux opérations DeFi sophistiquées, doivent être prouvés comme valides sans ralentir l'ensemble du réseau. Alors que les solutions précédentes forçaient les utilisateurs à payer des frais élevés ou à attendre des jours pour la finalité des transactions, les zkVM offrent un moyen de générer des preuves rapides et efficaces que n'importe qui peut vérifier en quelques secondes.
Pourquoi les zkVM sont importantes ?
Quand les réseaux de couche 2 peuvent vérifier les transactions plus efficacement, cela se traduit par des avantages importants pour les utilisateurs :
Des frais réduits, comme payer des centimes au lieu de dollars pour les transactions.
Des délais de traitement plus rapides, comme attendre des minutes au lieu de jours pour une confirmation.
Une meilleure performance globale.
Comprendre les bases
Avant de plonger dans les preuves à divulgation nulle (zero-knowledge proofs), comprenons ce qu'est une machine virtuelle (Virtual Machine). En blockchain, une machine virtuelle est essentiellement un programme informatique qui exécute d'autres programmes, comme un traducteur universel qui permet à différentes applications de fonctionner sur la blockchain. La machine virtuelle d'Ethereum (EVM), par exemple, est ce qui permet aux développeurs de créer et aux utilisateurs d'interagir avec des contrats intelligents.
Ajoutez maintenant la technologie "zero-knowledge" à cette équation. Les preuves à divulgation nulle permettent à une partie de prouver qu'une information est vraie sans révéler les informations sous-jacentes. Un exemple dans le monde réel serait de prouver que vous êtes assez âgé pour entrer dans un lieu sans montrer votre date de naissance réelle. Une zkVM combine ces concepts, créant un système capable d'exécuter des programmes et de générer des preuves de leur exécution correcte, tout en maintenant la confidentialité et l'efficacité.
Une autre façon de visualiser cela est que la vérification blockchain traditionnelle revient à devoir examiner chaque ligne d'un livre de mille pages pour vérifier que le résumé est exact. Une zkVM, en revanche, peut générer une preuve compacte confirmant le contenu entier du livre sans que personne n'ait à le lire.
Comment fonctionne une zkVM ?
Les trois composants
Une zkVM repose sur trois éléments essentiels :
Le compilateur : il traduit le code de programmation standard en instructions compatibles avec la zkVM.
La machine virtuelle : elle exécute le code traduit, de la même manière que votre ordinateur exécute des programmes.
Le générateur de preuves (Prover) : il génère une preuve cryptographique que tous les calculs ont été effectués correctement.
Les méthodes traditionnelles de vérification blockchain obligent les réseaux à faire des compromis difficiles. L'approche optimiste (rollup) fait d'abord confiance et vérifie plus tard, ce qui peut prendre des jours à finaliser si des contestations surviennent. Une vérification complète utilisant des preuves à divulgation nulle dès le départ offre une sécurité immédiate mais s'avère trop coûteuse et lente pour un usage pratique. Imaginez devoir choisir entre faire confiance à quelqu'un pour qu'il rende un objet emprunté dans une semaine, ou passer des heures à vérifier tout son historique d'emprunts avant de lui prêter quoi que ce soit.
Comment Morph utilise les zkVM ?
L'approche unique de Morph en matière de mise à l'échelle de la couche 2 a toujours combiné le meilleur des systèmes optimistes et à divulgation nulle grâce à son mécanisme Responsive Validity Proof (RVP). Cette solution hybride traite les transactions de manière optimiste (c'est-à-dire qu'on suppose que les transactions sont correctes) pour la rapidité et l'efficacité, mais utilise des preuves à divulgation nulle en cas de contestation pour renforcer la sécurité.
Mais cela va encore plus loin. Nous avons récemment amélioré notre composant de divulgation nulle avec la SP1 zkVM, ce qui élève nos capacités de vérification à un niveau supérieur :
Des implémentations cryptographiques complexes à un code convivial pour les développeurs basé sur Rust.
Une génération de preuves plus rapide, grâce au réseau de Prover SP1.
De 100 transactions par bloc à une évolutivité illimitée.
En tant que couche consommateur mondiale, notre implémentation de la SP1 zkVM illustre notre approche du développement blockchain. Nous mettons en œuvre des technologies réfléchies qui rendent la blockchain plus accessible et pratique pour un usage quotidien. Pour les utilisateurs, cela signifie :
Une sécurité renforcée grâce à un code entièrement audité.
Des règlements plus rapides, avec une finalité en 2 jours.
Des coûts réduits grâce à des calculs hors chaîne efficaces.
Une évolutivité illimitée pour une croissance future.
La véritable innovation ne se mesure pas seulement à l'efficacité informatique, mais à la manière dont elle améliore l'expérience des utilisateurs réels.