Rollup

Définition

Un rollup est une architecture de scalabilité dans laquelle les transactions sont exécutées hors de la blockchain principale (couche 1) mais où la blockchain principale conserve l'autorité finale sur la validité et la disponibilité des données. Le rollup "roule" plusieurs milliers de transactions en un seul engagement on-chain : une racine d'état et, selon l'approche, soit des données brutes (calldata), soit une preuve cryptographique.

Les deux grandes familles

ZK-rollup (Zero-Knowledge Rollup)

Le séquenceur exécute les transactions off-chain, calcule la nouvelle racine d'état, et produit une preuve ZK (SNARK ou STARK) prouvant que la transition est correcte. La couche 1 vérifie la preuve et accepte ou rejette en quelques millisecondes. Finalité immédiate, sécurité cryptographique.

Optimistic rollup

Le séquenceur publie l'état post-transactions sans preuve, en supposant qu'il est honnête. Une fenêtre de challenge (typiquement 7 jours) permet à n'importe qui de soumettre une "fraud proof" si l'état est faux. Sans contestation, l'état devient final. Moins coûteux en calcul, mais finalité tardive.

| Famille | Finalité | Preuves on-chain | Exemples (autres chaînes) | |---------|----------|-------------------|---------------------------| | ZK-rollup | Immédiate | SNARK / STARK | zkSync, StarkNet, Linea | | Optimistic | 1-7 jours | Fraud proofs | Arbitrum, Optimism, Base |

Le cas Bitcoin

Bitcoin n'a pas, par défaut, les opcodes nécessaires pour vérifier directement une preuve ZK ou orchestrer une dispute on-chain (OP_CAT, OP_CHECKSIGFROMSTACK, covenants...). Plusieurs projets contournent cette limite :

• Citrea : zk-rollup EVM avec data availability sur Bitcoin et settlement via BitVM.
• BitVM : framework de vérification optimiste générique sur Bitcoin sans soft fork.
• Brollups : approche zk-rollup pure utilisant des covenants simulés.
• Hodl, Alpen Labs, Botanix : variantes en cours d'expérimentation.

L'activation d'un soft fork comme OP_CAT pourrait grandement simplifier les rollups Bitcoin natifs.

Avantages

• Throughput : milliers à dizaines de milliers de transactions par seconde.
• Coût : frais utilisateurs de l'ordre du centime.
• Sécurité héritée : la couche 1 reste l'arbitre final via les preuves.
• Composabilité : possibilité de smart contracts riches (EVM) tout en s'ancrant à Bitcoin.

Limites actuelles

• Centralisation du séquenceur au lancement (presque tous les rollups commencent ainsi).
• Data availability : sans OP_CAT, publier les données sur Bitcoin reste coûteux ou délégué.
• Maturité : aucun rollup Bitcoin n'est en mainnet stable à ce jour (2026 verra peut-être les premières prods).

À retenir

Les rollups représentent le paradigme de scalabilité dominant pour les blockchains modernes. Leur adaptation à Bitcoin est techniquement difficile mais activement explorée, et pourrait devenir l'écosystème de "L2 programmables" qui manquait jusqu'ici à Bitcoin.