De la sidechain au zk-rollup : Tacit Chain veut réinventer les paiements avec la confidentialité par défaut

Comment Tacit Chain utilise le zk-rollup pour allier paiements rapides, confidentialité par défaut et résistance quantique, tout en comparant les compromis d'évolutivité.

Rédacteur : @z0r0zzz

Traduit par : AididiaoJP, Foresight News

La question de savoir si les paiements cryptographiques fonctionnent réellement peut être testée de manière très concrète : peut-on acheter une tasse de café ? Le café est omniprésent ; si un commerçant le trouve trop lent ou pas assez « monétaire » pour l'accepter, ce mode de paiement échoue.

Les blockchains pour les transferts d'argent et l'épargne suffisent déjà, un peu de lenteur est tolérable. Les paiements en personne sont différents. Vous regardez le commerçant, et le commerçant vous regarde. Personne ne veut entendre votre explication « cet argent est très sûr, je suis ma propre banque ». Le commerçant veut juste recevoir l'argent et vous laisser partir.

Ainsi, les paiements doivent être rapides, mais ce n'est pas suffisant. La confidentialité est tout aussi cruciale. Acheter des légumes peut révéler votre trajectoire de vie, voire vous exposer à des menaces physiques ; ou dix ans plus tard, vos historiques de consommation pourraient être déterrés par un superordinateur, ce qui ne constitue pas un paiement utilisable. Tacit Chain s'attaque à ce problème : un prototype de zk-rollup orienté paiement, qui doit garantir la confidentialité des transactions d'aujourd'hui tout en réservant une protection « post-quantique » pour des machines plus avancées à l'avenir.

Une tasse de café, le véritable indicateur des paiements cryptographiques

Commençons par les solutions d'accélération. La plus directe est la sidechain : mapper les actifs de la chaîne principale sur un livre de comptes plus rapide, contrôlé par une alliance ou un opérateur. Les utilisateurs verrouillent des fonds sur la chaîne principale et obtiennent un certificat d'ancrage sur la sidechain, ce qui leur permet de dépenser plus rapidement, idéalement avec la possibilité de se retirer à tout moment. Liquid fait cela pour Bitcoin, géré par un groupe d'entreprises avec une signature multiple.

Mais les hypothèses de confiance pour les sidechains varient considérablement, et le terme « sidechain » est trop large. Une analogie courante est : tenir un compte sur un morceau de serviette dans un bar, avec un règlement ultérieur, ce qui peut aussi être considéré comme une sidechain. La chaîne principale ne sait pas ce qui se passe sur la sidechain et ne peut pas vous protéger. Le solde de la sidechain ressemble davantage à une carte-cadeau : l'entreprise vous donne un solde virtuel que vous pouvez dépenser, théoriquement annulable à tout moment, ne reposant que sur les incitations rationnelles et les contrôles de base de l'opérateur.

Les canaux d'état ressemblent à un crédit dans un bar. Les utilisateurs et les commerçants, ou un routeur sur un canal, verrouillent d'abord de l'argent dans un compte partagé sur la chaîne principale, puis échangent des messages signés pour transmettre des IOUs. Celui qui règle avec un ancien solde, l'autre partie présente alors un certificat de signature mis à jour pour le remplacer. Le Lightning Network en est un exemple. Il est relativement décentralisé, adapté aux paiements, mais les utilisateurs doivent surveiller en ligne pour éviter la tricherie, ce qui réduit la commodité.

De l'Optimistic rollup au zk-rollup : les compromis derrière la vitesse de sortie

Le Rollup est souvent la première solution à laquelle les gens pensent lorsqu'ils parlent de « blockchain rapide ». Il exécute un livre de comptes séparé, compresse les transactions en lots, puis soumet les enregistrements à la chaîne principale. L'analogie avec les fruits enroulés est pertinente : un paquet de collations comprime des fruits dans un petit sac, mais vous devez pouvoir l'ouvrir pour vérifier qu'il s'agit bien de vrais fruits. En ce qui concerne la blockchain, cela signifie que les lots soumis doivent pouvoir être vérifiés.

L'Optimistic rollup suppose que les transactions sont valides par défaut, ce qui réduit les coûts de soumission et augmente la vitesse, des expériences comme Base et Robinhood en bénéficient. Mais la sortie est lente. Le séquenceur détermine l'ordre, et l'opérateur ou le partenaire envoie les lots et les résultats à Ethereum. Si un lot contient des doubles dépenses ou des incohérences de solde, n'importe qui peut le rejouer, signaler l'erreur et gagner le litige sur Ethereum. Le malfaiteur perd son dépôt, et le challenger reçoit une récompense. Le problème est que ce mécanisme nécessite un temps de contestation, donc les utilisateurs doivent souvent attendre environ une semaine pour se retirer.

Le zk-rollup a emprunté une autre voie : il génère d'abord une preuve de validité avant la soumission, Ethereum vérifiant la preuve lors de la réception du lot. Si la preuve échoue, le lot ne peut pas être intégré à la chaîne principale. Il n'a pas besoin de « d'abord être optimiste, puis contester », ce qui élimine l'attente prolongée des litiges.

Tacit Chain : faire des paiements une « boîte noire », avec des preuves en garantie

Tacit Chain suit la voie du zk-rollup, mais se concentre sur les paiements. Les scénarios de paiement nécessitent moins de calcul, ce qui permet aux utilisateurs de prouver eux-mêmes leurs paiements, tandis que la communauté GPU traite les lots de blocs. L'appareil de l'utilisateur prouve qu'un paiement est valide, et lors de la vérification du rollup, il n'est pas nécessaire de savoir qui a envoyé à qui et quel montant. Ensuite, une seconde preuve vérifie que l'ensemble des paiements a été traité correctement avant qu'Ethereum n'accepte.

Le rôle de séquenceur dans Tacit est appelé « leader », que l'on peut comprendre comme un séquenceur tournant. Celui qui est de service est responsable de trier les paiements et de les soumettre au contrat de vérification d'Ethereum, TacitBlocks.sol. Le contrat enregistre les blocs, vérifie la validité et est utilisé pour les retraits. Posséder 1000 TAC donne droit à une rotation ; si le leader ne travaille pas, n'importe qui peut prendre le relais après 10 minutes. Le leader est rémunéré en TAC, qui est aussi la monnaie de ce rollup. Les prouveurs gagnent des TAC grâce à un programme de récompenses, produisant des preuves utiles, et non des énigmes de hachage qui gaspillent de la puissance de calcul. Quiconque possède un GPU peut rejoindre.

Les frais sont également payés en TAC. Lorsqu'un utilisateur entre, il détient des « parts », ce livre de comptes permettant au protocole de récompenser les détenteurs et d'élargir l'ensemble d'anonymat. Une partie de chaque paiement, ainsi qu'un petit frais pour chaque retrait, reste dans un pool partagé, plutôt que d'être remis à un intermédiaire. Ainsi, chaque fois qu'un paiement est effectué, chaque part devient un peu plus précieuse. Plus il y a d'utilisations sur la chaîne, plus les parts augmentent, et les frais peuvent également diminuer : plus il y a de paiements dans un bloc, plus le coût d'atterrissage sur Ethereum par paiement est faible. Le protocole ne prélève pas de commission, et quiconque peut faire fonctionner un nœud de séquenceur pour gagner les frais des paiements qui lui sont envoyés. Lorsque le TAC prend de la valeur, les leaders et les prouveurs vendent moins de TAC pour couvrir les coûts de gaz ETH et de GPU.

Aux deux extrémités : sortie instantanée et ponts entre ETH et BTC

Pour entrer dans Tacit Chain, on peut passer par Ethereum. Posséder des TAC airdropés, sans même avoir besoin de gaz, peut se faire via la transaction permise EIP-2612. Si vous n'avez pas de TAC, vous pouvez les acheter sur un DEX, ou réaliser des tâches et prouver des transactions pour en gagner. Pour entrer via Bitcoin, vous pouvez utiliser un « pont rapide » pour faire un échange atomique avec des fournisseurs de liquidité, ou passer par un pont classique.

L'objectif n'est pas de créer une chaîne qui fracture la liquidité BTC, ETH et dapp. Tacit veut établir un zk-rollup avec une monnaie native, un pont de confiance avec Ethereum, et relier Bitcoin via des ponts ; puis utiliser des pools de confidentialité immuables pour masquer les BTC, les tokens dérivés de BTC, ETH, ERC20 et autres actifs sur les deux chaînes.

Les sorties ne prennent pas non plus une semaine. Les utilisateurs peuvent immédiatement revenir à la forme TAC ERC20, puis masquer cette partie de TAC dans le pont Tacit, la transférer en Bitcoin, ou l'utiliser pour des DeFi internes, comme faire LP et échanger. Les sorties forcées passent par une autre file d'attente : force() se met en file d'attente sur Ethereum ; si un bloc saute des entrées dépassant 1 heure de FORCE_DELAY, cela déclenche QueueOverdue() pour revenir en arrière. Ainsi, le leader ne peut retarder que d'environ 1 heure, plus une période de fenêtre.

Confidentialité post-quantique : les enregistrements sur chaîne d'aujourd'hui ne doivent pas être ouverts demain

Maintenir la confidentialité d'aujourd'hui est une chose, mais maintenir celle de demain en est une autre. Une fois qu'une transaction est sur la chaîne, elle devient un enregistrement permanent. Tacit Chain rend les notes (memo) attachées aux paiements des utilisateurs résistantes aux ordinateurs quantiques. Les notes peuvent être comprises comme des messages cryptés pour le destinataire : « Vous avez reçu de l'argent, quel est le montant ? ». Ces notes sont encapsulées avec ML-KEM. ML-KEM a remporté le concours de normes de cryptographie post-quantique de NIST. Même si quelqu'un capture tous les paiements sur la chaîne aujourd'hui, une fois que les ordinateurs quantiques seront matures, les notes ne devraient pas être facilement accessibles.

L'auteur estime que Tacit Chain répond aux normes de « deuxième phase » L2. En termes de contrôle, les contrats clés comme TacitBlocks et TacitSeats n'ont pas de propriétaire, de chemin de mise à niveau ou de signature multiple ; les validateurs, les clés de blocs, les délais et les tokens sont immuables. Les validateurs sont fixés à SP1 Groth16, et ne sont pas des passerelles évolutives. La deuxième phase exige qu'une fenêtre de sortie de 30 jours soit laissée avant toute mise à niveau non désirée par l'utilisateur ; ici, il n'y a pas de mise à niveau à signaler.

En termes de preuve, c'est un rollup de validité, sans un ensemble de participants à la preuve de fraude décentralisée. Dans les 10 minutes suivant chaque atterrissage, seuls les leaders peuvent soumettre des blocs ; après cela, n'importe qui peut soumettre. En termes de sortie, force() se met en file d'attente sur Ethereum. En termes de données, les données sont envoyées à Ethereum sous forme de calldata, et les nœuds peuvent reconstruire l'état complet à partir de cela. Une dépendance est que les sauts et migrations entre pools doivent passer par le pool V1 confidentiel, donc il faut faire confiance à la construction du pool V1. Le pool V1 est également immuable, sans chemin de mise à niveau, et ne peut pas retirer des soldes. Le retour à Ethereum est un transfert TAC ordinaire dans le contrat, sans dépendre de V1.

Avenir : le café peut déjà être acheté, la prochaine étape est un coût plus bas et une migration optionnelle

Les paiements ne sont que le point de départ. Acheter un café de cette manière est déjà possible : le commerçant voit le paiement au moment de l'envoi, et environ 1 minute plus tard, il est confirmé sur Ethereum. Avec des participants et des pools de preuves plus robustes, le temps de confirmation pourrait se rapprocher de 30 secondes ; les blobs sont déjà intégrés, et le coût pourrait descendre en dessous de 1 centime. Les commerçants peuvent retirer des TAC vers Ethereum ou vers Bitcoin. S'ils ne souhaitent pas détenir de TAC, ils peuvent également les échanger contre la monnaie souhaitée dans le pool de confidentialité interne du DEX.

Des directions plus lointaines incluent l'exécution de programmes et de contrats intelligents internes, ainsi que l'intégration d'autres actifs. Pour cela, Tacit Chain a conçu une opération de migration, qui peut être mise à niveau vers une nouvelle version, mais ne se produit que lorsque l'utilisateur choisit de rejoindre. Plus important encore, la mise à niveau ne compromet pas l'anonymat : quel mémo a été déplacé et combien, ne sera pas exposé.