Arbitrum : le layer 2 prodige d’Ethereum

Découvrons ce qu’est Arbitrum et comment fonctionne ce projet parmi les plus importants du vaste écosystème Ethereum. Dans cet article, nous commençons par expliquer de manière simple comment sa blockchain de deuxième couche est structurée et comment elle fonctionne sur le plan technique. Puis nous plongeons dans le contexte dans lequel elle est née et enfin nous consacrons notre attention sur le token ARB ainsi qu’à l’utilisation pratique du réseau. Répondons donc immédiatement à la question : qu’est-ce qu’Arbitrum et comment ce projet fonctionne ?

Arbitrum : qu’est-ce que c’est et comment ça marche ?

Ethereum est sans aucun doute la blockchain de référence pour le développement d’applications décentralisées et la programmation de la blockchain en général. Toutefois, à l’heure actuelle, sa capacité d’exécution des transactions n’est pas très évolutive et, en raison de sa large adoption, elle implique des coûts élevés pour les utilisateurs et des retards dans les transactions lorsque les volumes sont importants. Les travaux de développement visant à résoudre ces problèmes ont commencé, mais pourraient prendre quelques années.

C’est précisément dans la recherche de solutions que se trouve la réponse à la question “qu’est-ce qu’Arbitrum” : une blockchain visant à offrir une exécution rapide et pratique des transactions, même en cas de trafic élevé sur le réseau, sans sacrifier la sécurité ou la décentralisation.

Alors que certains projets choisissent de construire de nouvelles blockchains à partir de zéro (layer 1), d’autres préfèrent accélérer le développement en s’appuyant sur des protocoles déjà existants (layer 2).

C’est le cas d’Arbitrum, dont le logiciel est construit sur celui d’Ethereum, qu’il exploite principalement pour la collecte et la sécurité des transactions. Jusqu’ici, rien de nouveau par rapport aux autres L2. Approfondissons donc la définition de la structure de cette blockchain pour comprendre ce qu’elle représente techniquement.

Vous vous demandez peut-être où finit Ethereum et où commence Arbitrum. Essayez d’imaginer la structure des deux chaînes comme des couches de logiciels construites l’une sur l’autre. Dans notre cas, ces couches sont :

L’EthBridge fait déjà partie du système Arbitrum et contient la boîte de réception et la boîte d’envoi des transactions. Cela signifie qu’il est responsable du traitement des demandes entrantes et sortantes. Si vous souhaitez transférer des fonds d’Ethereum vers Arbitrum et vice versa, vous devrez utiliser l’EthBridge.

La machine virtuelle Arbitrum est l’équivalent de la machine virtuelle Ethereum (EVM) et est hautement compatible avec elle. Il s’agit de l’environnement de développement et d’exécution des smart contracts qui lit les entrées, les traite et produit des sorties. L’EVM sert de passerelle entre la couche 1 et la couche 2.

ArbOS est le système d’exploitation d’Arbitrum, le premier composant entièrement de couche 2 qui garantit l’exécution des smart contracts EVM, exactement comme s’ils étaient exécutés sur Ethereum.

Cette structure se traduit donc par une forte interconnexion avec la L1 et une solide structure compatible avec l’EVM, qui sont des aspects clés pour la sécurité et l’adoption du réseau. Nous sommes maintenant prêts à voir ce qui distingue cette solution des autres L2.

Alors qu’Arbitrum base une grande partie de son infrastructure sur Ethereum, ce qu’il fait de manière autonome, c’est exécuter les transactions demandées par les utilisateurs et les smart contracts. C’est là que réside son cheval de bataille : les rollups optimistes.

Arbitrum crée des “paquets” (roll-ups) de transactions demandées au réseau, en supposant qu’elles sont valides, puis les traite sans aucun processus de consensus distribué ou de vérification. C’est pourquoi le mécanisme de consensus est qualifié d’optimiste. 

La seule condition est qu’il y ait au moins un validateur honnête dans le réseau, ce qui, statistiquement, est supposé être vrai. Pour être validateur, il faut staker des ETH et, en cas de comportement malveillant, ceux-ci sont détruits. Les validateurs ont donc tout intérêt à fonctionner correctement. 

Après l’exécution, le protocole renvoie les transactions contenues dans le paquet à la couche 1 pour qu’elles soient enregistrées dans la blockchain Ethereum. 

Le système est optimiste, mais il adopte un système anti-fraude a posteriori qui prévoit une période fixe de sept jours pendant laquelle les nœuds du réseau peuvent contester la validité du récapitulatif. Essentiellement, ils réexécutent les transactions contenues dans le récapitulatif et, s’ils obtiennent des résultats différents, le réseau le signale à la couche 1, qui apportera les modifications nécessaires.

Il existe de nombreuses différences entre les roll-ups optimistes et les roll-ups à connaissance zéro, adoptés par exemple par Polygon, mais en pratique, voici les principales lacunes des deux solutions :

Sinon, ils maintiennent un compromis tout aussi bon entre la sécurité, la décentralisation et l’évolutivité. 

Pour résumer Arbitrum, nous pourrions dire qu’il s’agit d’une solution de couche 2 qui utilise le rollup optimiste pour mettre à l’échelle l’exécution des transactions sur Ethereum.

Arbitrum : comment est né le projet crypto ?

Ayant maintenant une idée précise de ce qu’est Arbitrum et de son fonctionnement, il est bon d’avoir aussi quelques informations sur l’histoire et les personnes qui en sont à l’origine : des aspects fondamentaux à considérer pour évaluer la solidité d’un projet avant de l’utiliser ou d’investir dessus.

Le projet crypto Arbitrum a été créé et développé par Offchain Labs, une entreprise fondée en 2018 par Ed Felten, Steven Goldfeder et Harry Kalodner. Des noms certes peu connus, mais de personnes qui ne viennent pas de nulle part. Ed Felten a été ni plus ni moins que directeur adjoint de la technologie des États-Unis à la Maison Blanche d’Obama, ainsi que professeur d’informatique et d’affaires publiques à l’Université de Princeton. Steven Goldfeder, quant à lui, est titulaire d’un doctorat, également de l’université de Princeton, et a écrit avec Ed Felten le livre “Bitcoin and Cryptocurrency Technologies” (Bitcoin et technologies des crypto-monnaies).

Alors qu’ils travaillaient à Princeton, les trois cofondateurs ont conçu la technologie Arbitrum dans le but de résoudre les problèmes d’évolutivité d’Ethereum, une solution qu’ils ont rendue publique dans une publication en 2018. 

Le réseau principal Arbitrum One a ensuite été lancé en août 2021. Entre temps, le projet a bénéficié d’un financement solide grâce à une augmentation de capital de 120 millions de dollars auprès d’investisseurs majeurs, dont Lightspeed Venture Partners, Polychain Capital, Pantera Capital et Mark Cuban. Le démarrage s’est donc fait dans les meilleures conditions, et rapidement les principaux protocoles DeFi d’Ethereum l’ont adopté.

Les développements du projet ne s’arrêtent pas là : explorant ce qu’est le token ARB, la récente cryptomonnaie de ce projet.

Le token et la gouvernance de l’ARB

Le 23 mars 2023, le token de gouvernance du protocole a été introduit, ainsi que la DAO Arbitrum, l’organisation autonome décentralisée dédiée à la gestion de projets. Voyons rapidement ce qu’est le token ARB et la DAO ainsi que leur fonctionnement. Le token est un ERC-20 classique, initialement distribué par airdrop à ceux qui avaient déjà utilisé Layer-2. La majeure partie de l’offre a toutefois été répartie entre les investisseurs, l’équipe de développement et le financement de la DAO.

Le token ARB est donc strictement destiné à la gouvernance : les détenteurs peuvent voter sur des décisions qui, une fois approuvées, sont automatiquement exécutées sur la blockchain grâce aux smart contracts de la DAO. Le processus de vote prend généralement entre 21 et 37 jours. En participant à la gouvernance, il est également possible d’élire deux fois par an les 12 membres du Conseil de sécurité d’Arbitrum. Il s’agit d’un comité qui détient les clés privées d’un portefeuille multisig utilisé pour effectuer des actions d’urgence ou de routine telles que les mises à jour et la maintenance.

Les personnes en possession d’ARB peuvent également déléguer leur vote en choisissant un représentant pour les remplacer. En effet, participer à la gouvernance d’un projet demande un engagement important : pour voter consciemment et correctement, il faut suivre toutes les conversations, souvent quotidiennes. Ainsi, si les détenteurs du token n’ont pas assez de temps pour voter en conscience, ils peuvent choisir un autre membre de la communauté qu’ils estiment préparé et lui déléguer leur droit de vote.

En résumé, l’introduction de ce token est certainement un signe que la Fondation Arbitrum et Offchain Labs ont l’intention de continuer sur la voie d’une décentralisation maximale, et confirme en même temps que la cryptomonnaie adoptée pour toutes les autres fonctionnalités de l’écosystème reste l’ETH.

Comment est utilisé Arbitrum ?

Passons donc aux aspects pratiques : si vous aimez le projet d’Arbitrum, vous voudrez peut-être l’utiliser. Alors, regardons ce qu’il offre. Heureusement, grâce à son haut niveau de compatibilité avec Ethereum, il est particulièrement facile d’apporter une application décentralisée (Dapp) à cette L2.

Le réseau est donc rempli des applications Ethereum les plus populaires telles que Uniswap ou Aave, mais il y a aussi quelques services natifs tels que l’échange décentralisé GMX et la plateforme de prêt Radiant. GMX en particulier a connu un grand succès et c’est la raison principale pour laquelle le réseau peut se vanter d’avoir la TVL la plus élevée parmi les Layer-2 (au moment de la rédaction de cet article).

La chaîne principale sur laquelle toutes ces applications sont basées est Arbitrum One, mais en 2022, Arbitrum Nova, une chaîne conçue pour les applications sociales et de jeux, a également été lancée. Cette blockchain dispose d’un mécanisme d’exécution des transactions qui privilégie la rapidité d’exécution, en utilisant une alternative aux rollups pour l’exécution. En effet, les jeux vidéo et les réseaux sociaux nécessitent une immédiateté et des volumes de transactions importants à haute fréquence, mais généralement peu de fonds y sont déposés. 

Arbitrum One, en revanche, conserve le fonctionnement de base du protocole tel qu’il est décrit dans les paragraphes précédents, et est donc utilisé pour les applications DeFi telles que les DEX ou le Yield Farming, qui impliquent plutôt la manipulation de chiffres importants et des transactions plus simples.

Comment utiliser tous ces services sur Arbitrum ? 

Tout d’abord, vous avez besoin d’un portefeuille compatible avec Ethereum, de préférence un portefeuille non-custodial comme Metamask. Ces portefeuilles peuvent facilement se connecter à n’importe quelle application blockchain. Pour transférer des ETH ou des tokens ERC-20 sur Arbitrum, vous pouvez utiliser un bridge. Ensuite, une fois que vous avez des fonds sur le réseau, il suffit de connecter votre portefeuille à n’importe quelle Dapp qui le prend en charge pour utiliser les fonds de manière pratique. Et là, vous pouvez enfin tester ces fameuses transactions rapides et abordables.

Ceci dit, n’oubliez pas de toujours utiliser les applications décentralisées avec prudence, en prenant en compte des tutoriels qui font autorité et en faisant preuve de beaucoup de calme. 

Si vous avez lu tout ce qui précède, vous êtes certainement prêt à faire au moins une chose : expliquer à vos amis ce qu’est Arbitrum.