Une preuve de fraude est un mécanisme cryptographique utilisé dans les solutions de mise à l'échelle de la blockchain par rollup optimiste. Elle permet à tout observateur de contester et de réfuter une déclaration de transition d'état frauduleuse soumise par un opérateur ou un séquenceur. Les rollups optimistes (comme Arbitrum et Optimism) fonctionnent en supposant que toutes les transactions sont valides (« optimistiquement ») et en publiant des données de transaction compressées sur Ethereum sans calculer immédiatement chaque résultat. Si un opérateur soumet une racine d'état frauduleuse – en déclarant des soldes de compte ou des résultats de transaction incorrects –, tout participant vigilant peut soumettre une preuve de fraude pendant une période de contestation (généralement 7 jours), en fournissant le minimum de calculs sur la blockchain nécessaire pour prouver la fraude. Si la preuve de fraude est valide, la racine d'état incorrecte est rejetée, la caution de l'opérateur frauduleux est réduite et le prouveur honnête reçoit une récompense. Les preuves de fraude sont essentielles à la sécurité des rollups optimistes, contrairement aux preuves de validité (preuves ZK) utilisées par les ZK-rollups , qui prouvent l'exactitude en amont plutôt que de s'appuyer sur une détection de fraude a posteriori.
Origine & Histoire
| Date | Espaces |
| 2019 | Le framework Plasma (proposé en 2017) introduit les preuves de fraude comme mécanisme central du jeu de sortie |
| 2019 | Le concept de Rollup optimiste a été formalisé par John Adler, chercheur sur Ethereum, et Mikerah Quintyne-Collins. |
| 2019-2020 | Arbitrum et Optimism entament leur développement en utilisant des architectures de regroupement optimistes et à l'épreuve de la fraude. |
| 2021 août | Arbitrum One est lancé sur le réseau principal Ethereum avec une sécurité à l'épreuve de la fraude |
| décembre 2021 | Lancement du réseau principal Optimism ; système anti-fraude initialement limité ; évolution au cours des années suivantes |
| 2023 | Arbitrum annonce BOLD, un protocole interactif de lutte contre la fraude ; les tests commencent. |
| 2023 | Optimism déploie le système Cannon à haute disponibilité sur le réseau de test ; le lancement sur le réseau principal est prévu pour juin 2024. |
| 2024 | Les preuves de fraude deviennent totalement accessibles sans autorisation sur Arbitrum et Optimism ; la sécurité de la couche 2 gagne considérablement en maturité. |
« Les preuves de fraude sont le système immunitaire des consolidations optimistes : elles présupposent un bon comportement, mais prévoient une sanction mathématique en cas de mensonge. »
Fonctionnement
| Fonctionnalité | À l'épreuve de la fraude (optimiste) | Preuve de validité (ZK-Rollup) |
| Exactitude et timing | Post-hoc (fenêtre de 7 jours) | Immédiat (preuve soumise avec le lot) |
| Coût sur la chaîne | Faible (uniquement en cas de fraude) | Supérieur (vérification des preuves à chaque lot) |
| Finalité | 7 jours pour les retraits L1 | Presque instantané |
| Hypothèse de sécurité | Au moins 1 vérificateur honnête | Mathématiques ZK |
| Frais généraux de calcul | Normalement minimal | génération à haute preuve |
| Exemples | Arbitrum, Optimisme | zkSync, StarkNet |
En termes simples
- Supposer valide, prouver invalideLes cumuls optimistes supposent que chaque lot de transactions est valide, mais permettent à quiconque de prouver la fraude pendant une période de contestation.
- La ProblématiqueSi un état frauduleux est soumis, tout observateur peut soumettre une preuve de fraude – un argument mathématique montrant exactement où l'opérateur a menti.
- Jeux interactifsLes preuves de fraude modernes utilisent des « jeux de litige interactifs » où la fraude est réduite à une seule étape de calcul, minimisant ainsi le coût de vérification sur la chaîne.
- IncentivesL’opérateur frauduleux perd sa caution ; le vérificateur honnête reçoit une récompense – créant ainsi de fortes incitations financières à un comportement honnête et à une surveillance vigilante.
- Délai de 7 jours: La période de contestation (généralement de 7 jours) explique pourquoi les retraits d'Arbitrum et d'Optimism vers Ethereum prennent 7 jours, sauf si des ponts sont utilisés.
Exemples du monde réel
| Scénario | Mise en œuvre | Résultat |
| Preuve de fraude à l'arbitrage | Le vérificateur détecte une racine d'état incorrecte dans le lot Arbitrum ; soumet une preuve de fraude à l'aide du protocole interactif BOLD | État frauduleux rejeté ; opérateur sanctionné ; vérificateur honnête récompensé. |
| Canon de l'optimisme | Le système anti-fraude Cannon d'Optimism accepte la contestation d'un lot OP litigieux | La dichotomie interactive réduit le différend à une seule instruction EVM ; résolu sur la chaîne |
| Retrait de l'utilisateur | L'utilisateur souhaite retirer des ETH d'Arbitrum vers Ethereum. | Il faut attendre 7 jours (délai de contestation) sauf en cas d'utilisation d'une procédure accélérée ; une fenêtre de vérification anti-fraude garantit ce délai. |
Avantages
| Avantage | Description |
| Coût normal bas | La vérification sur la blockchain n'intervient que lorsque la fraude est effectivement détectée, ce qui permet de maintenir les coûts habituels à un niveau bas. |
| Sécurité Ethereum | Les preuves de fraude correctement mises en œuvre bénéficient de la sécurité totale d'Ethereum pour les actifs de couche 2. |
| Évolutivité | Les rollups optimistes permettent de multiplier par 10 à 100 la capacité d'Ethereum tout en garantissant une sécurité à l'épreuve de la fraude. |
| Participation ouverte | Toute entité peut surveiller et soumettre des preuves de fraude – sécurité sans autorisation |
Inconvénients et risques
| Désavantage | Description |
| Délai de retrait de 7 jours | La fenêtre de contestation exige une finalité longue pour les retraits de niveau 1 |
| Nécessite une surveillance active | La sécurité dépend d'au moins un vérificateur honnête qui surveille la chaîne. |
| Attaques de deuil | Des contestataires malveillants peuvent déposer des preuves de fraude invalides pour retarder la finalité. |
| Complexité | Les protocoles interactifs de protection contre la fraude sont extrêmement complexes à mettre en œuvre correctement. |
| Risque de pont | Les ponts rapides qui contournent le délai de 7 jours réintroduisent une confiance centralisée |
Conseils de gestion des risques :
- Lors du retrait de sommes importantes issues de stratégies de consolidation optimistes, utilisez le pont natif de 7 jours pour une sécurité maximale.
- Les ponts rapides (Across, Hop) offrent un confort certain, mais présentent un risque accru pour l'exploitant du pont.
- Pour les développeurs : ne désactivez jamais les preuves de fraude dans les déploiements de cumul optimistes ; elles constituent le mécanisme de sécurité fondamental.
QFP
Q : Quelle est la différence entre une preuve de fraude et une preuve ZK ?
A : Une preuve ZK (validité) démontre qu'un calcul est correct avant sa soumission. Une preuve de fraude démontre qu'un calcul soumis était erroné a posteriori. Les deux garantissent l'exactitude du calcul par des mécanismes différents.
Q : Pourquoi le retrait chez Arbitrum prend-il 7 jours ?
A : Le délai de contestation de 7 jours constitue une période de vérification anti-fraude ; durant ce laps de temps, tout observateur peut contester le retrait. Passé ce délai, en l'absence de contestation valable, les fonds sont considérés comme définitivement retirés.
Q : Qui peut soumettre une preuve de fraude ?
A : Sur les systèmes entièrement sans autorisation (Arbitrum One, Optimism après 2024), tout compte Ethereum peut surveiller le cumul et soumettre des preuves de fraude. Les versions précédentes réservaient cette possibilité aux validateurs autorisés.
Q : Que deviennent mes fonds si une fraude est détectée lors d'un regroupement de fonds ?
A : L'opération frauduleuse est annulée ; vos fonds restent intacts. La caution du séquenceur/opérateur ayant commis la fraude est réduite afin de compenser le préjudice subi.
Q : Les ZK-rollups sont-ils plus sûrs que les rollups optimistes avec preuves de fraude ?
A : Aucune des deux méthodes n'est strictement « plus sûre » ; les deux peuvent atteindre un niveau de sécurité équivalent. Les rollups ZK prouvent la validité en amont ; les rollups optimistes reposent sur des preuves de fraude. Les rollups ZK offrent une finalité plus rapide ; les rollups optimistes ont une charge de calcul moindre.
Termes connexes
- Rollup optimiste– Solution de mise à l'échelle de couche 2 dont la sécurité repose sur des preuves de fraude
- ZK-Rollup– Une méthode de consolidation alternative utilisant des preuves de validité plutôt que des preuves de fraude
- Période de défi– Le délai de 7 jours pendant lequel les preuves de fraude peuvent être soumises
- Séquenceur– L’opérateur de niveau 2 qui soumet des lots de transactions et qui peut être mis en cause via des preuves de fraude
- Arbitre– Le principal regroupement optimiste utilisant le protocole de protection contre la fraude interactif BOLD
