Résumé analytique

Une étude conjointe menée par zkSecurity, Prooflab et l'Imperial College London identifie une erreur de tarification significative des petites transactions sur les rollups Ethereum de couche 2, soulevant des préoccupations concernant la stabilité du réseau et les coûts pour les utilisateurs.

L'événement en détail

Une étude récente intitulée « Unaligned Incentives: Pricing Attacks Against Blockchain Rollups », publiée par des chercheurs de zkSecurity, Prooflab et de l'Imperial College London, détaille les failles critiques dans la manière dont les rollups Ethereum de couche 2 calculent les frais de transaction. La recherche indique que les mécanismes de frais actuels sont trop simplistes, ne tenant pas suffisamment compte des coûts distincts associés au calcul, à la disponibilité des données et à la génération de preuves. Cet effondrement des facteurs de coût entraîne une tarification inexacte des petits transferts, conduisant souvent à des dépenses gonflées pour les utilisateurs ou à des transactions sous-évaluées qui peuvent être exploitées.

L'étude a comparé cinq rollups proéminents : Polygon zkEVM, zkSync Era, Scroll, Optimism et Arbitrum. Ces analyses ont révélé de grandes disparités dans leurs méthodologies de fixation des frais, mettant en évidence des règles divergentes et potentiellement exploitables dans l'écosystème de la couche 2.

Mécanismes financiers

Les rollups sont conçus pour mettre à l'échelle Ethereum en regroupant les transactions et en les réglant sur la blockchain de couche 1. Pour fonctionner, ces réseaux doivent couvrir trois coûts de ressources distincts : le calcul pour l'exécution des transactions au sein d'un lot, la disponibilité des données pour la publication des données de transaction sur la chaîne de couche 1 pour vérification, et le coût du gaz associé au règlement du lot et à la vérification de la preuve.

Traditionnellement, les blockchains publiques utilisent une unité de compte unique et fongible, telle que le gaz d'Ethereum, pour évaluer ces ressources autrement non fongibles. Cette approche implique le codage en dur des prix relatifs de la bande passante, du calcul et du stockage. Cependant, cette tarification fixe entrave la découverte granulaire des prix et peut créer des opportunités d'exploitation. Par exemple, certains réseaux de rollups emploient des systèmes de remboursement, qui peuvent être manipulés par des acteurs malveillants soumettant de nombreuses transactions et réclamant ensuite des portions des frais, facilitant potentiellement des attaques par déni de service.

Implications pour le marché

L'erreur de tarification identifiée dans l'étude a des implications substantielles pour l'écosystème Web3 au sens large. Les utilisateurs courent le risque de coûts de transaction gonflés, ce qui érode les avantages économiques des solutions de mise à l'échelle de couche 2. Plus grave encore, les transactions sous-évaluées créent des vulnérabilités qui pourraient être exploitées pour des attaques par déni de service, compromettant la stabilité et la sécurité du réseau.

Pour atténuer ces risques, l'étude préconise la mise en œuvre de mécanismes de frais multidimensionnels. Ces mécanismes évalueraient l'exécution, la publication des données et la preuve séparément, alignant plus étroitement les frais sur la consommation réelle des ressources. Une telle approche devrait renforcer la résistance du système aux attaques de spam et offrir aux utilisateurs des coûts de transaction plus prévisibles.

Des précédents en matière de tarification multidimensionnelle existent, Solana ayant déjà mis en œuvre des marchés de frais locaux. De même, la prochaine mise à jour Dencun d'Ethereum, via EIP-4844, introduira des blobs avec un mécanisme de frais indépendant, créant ainsi un marché de frais bidimensionnel. D'autres blockchains, y compris Avalanche et Penumbra, ont également adopté des structures de frais multidimensionnelles.

Commentaire d'expert

Les chercheurs impliqués dans l'étude soulignent que l'adoption d'une tarification multidimensionnelle pour l'exécution, les données et la preuve est cruciale pour prévenir les risques systémiques au sein des rollups Ethereum de couche 2. Ce point de vue est étayé par une recherche universitaire plus large, qui suggère que les marchés de frais de blockchain multidimensionnels sont "essentiellement optimaux, même contre les adversaires les plus redoutables", selon les conclusions présentées à DROPS.

Contexte plus large

Les défis mis en évidence par l'étude font partie d'un discours plus large sur l'optimisation des marchés de frais de blockchain. La dépendance à un modèle de frais unidimensionnel, qui confond divers coûts de ressources, limite le débit du réseau et exacerbe la susceptibilité aux comportements adverses tels que le spam. Une étude de Flashbots indique que sur les EVM L2, jusqu'à 80 % du gaz peut être consommé par des transactions de spam qui paient un pourcentage disproportionnellement faible des frais de gaz totaux.

Cependant, la mise en œuvre de marchés de frais multidimensionnels présente ses propres complexités, en particulier pour les blockchains à haut débit. Le « problème d'empaquetage de blocs » — choisir les transactions les plus utiles compte tenu des contraintes de ressources — est un défi NP-difficile, ce qui rend les solutions parfaites gourmandes en calcul. La recherche actuelle suggère que des solutions heuristiques et des méthodes de réduction de dimensionnalité peuvent être nécessaires pour des implémentations pratiques, à faible latence et à haut débit. En fin de compte, aborder ces défauts de mécanisme de frais est vital pour la mise à l'échelle continue, sécurisée et efficace d'Ethereum et l'adoption plus large des technologies de couche 2.