Créé en juin 2017, Loopring se veut être le meilleur protocole d’échange décentralisé sur Ethereum, basé sur un carnet d’ordres. Depuis sa naissance, plusieurs versions ont vues le jour. Cependant, c’est cette dernière version Loopring v3 (avec notamment la technologie zkRollup) sortie en fin 2019, qui a fait connaître et apprécier le protocole. En effet, cela a mis en avant la scalabilité de la blockchain Ethereum. Ceci à travers la technologie de seconde couche : zkRollup.

Les avantages DEX sur les CEX sont évidents : des frais moins élevés, des échanges plus sûrs, bien plus de transparence, un accès neutre et garanti à tous, plus d’anonymat… Ce ne sont que quelques-unes des raisons pour lesquelles de nombreux projets tentent de développer des solutions DEX.

Pour rappel un DEX peut choisir de passer par un order book ou des pools de liquidité. Via nos anciens articles, nous savons par exemple que :

• Maker n’utilise pas de pool de liquidité mais un orders book classique. 
• Uniswap a fait le choix de ne pas utiliser d’order book, mais de passer par des pools de liquidités.

Le choix est déterminé par un compromis a trouver: l’order book permet de s’aligner au comportement standard des CEX (exchanges centralisés) mais ne peut pas assurer leur vitesse et fluidité dans les opérations d’achat/vente. Les pools sont rapides en exécution mais s’éloignent du comportement habituel des traders. Le nerf de la guerre est la vitesse d’exécution blockchain qui reste prohibitive à cause de la décentralisation et résulte en une lenteur inacceptable pour les traders qui agissent à court-moyen terme.

Loopring a fait le choix du carnet d’ordre avec la but de dépasser son principal inconvénient: la vitesse.

1. La Zero knowledge proof

Le Zero knowledge proof est une méthode par laquelle une partie (le prouveur) peut prouver à une autre partie (le vérificateur) qu’elle connaît une valeur x, sans transmettre aucune information sur cette valeur. Le défi consiste à prouver une telle possession sans révéler les informations elles-mêmes ni aucune information supplémentaire.

Si la preuve d’une déclaration nécessite que le prouveur possède des informations secrètes, le vérificateur ne sera pas en mesure de prouver la déclaration à quelqu’un d’autre sans posséder les informations secrètes. La déclaration qui doit être prouvée doit inclure l’affirmation que le prouveur a une telle connaissance, mais pas la connaissance elle-même. Sinon, l’instruction ne serait pas prouvée en connaissance de zéro, car elle fournit au vérificateur des informations supplémentaires sur l’instruction d’ici la fin du protocole. Une preuve de connaissance à connaissance nulle est un cas particulier lorsque l’énoncé consiste uniquement dans le fait que le prouveur possède les informations secrètes.

Un protocole mettant en œuvre le zero knowledge proof doit nécessairement nécessiter une entrée interactive du vérificateur. Cette entrée interactive est généralement sous la forme d’un ou plusieurs défis tels que les réponses du démonstrateur convaincra le vérificateur si et seulement si l’énoncé est vrai, à savoir, si le prouveur ne possède les connaissances revendiquée. Si ce n’était pas le cas, le vérificateur pourrait enregistrer l’exécution du protocole et le rejouer pour convaincre quelqu’un d’autre qu’il possède les informations secrètes.

2. ZkRollup

Plasma est le nom donné à la méthode d’évolutivité qui place les blocs de la couche 2 au-dessus de la blockchain Ethereum, sous la forme d’une side-chain. L’implémentation de Plasma permet à des centaines de transactions de side-chains d’être traitées hors ligne avec un seul hachage du bloc de side-chain ajouté à la blockchain Ethereum. Les ZK-Rollups sont l’une des options développées pour la construction de la couche 2 qui augmente l’évolutivité grâce au traitement de transfert de masse intégré dans une seule transaction. Lorsque Plasma crée une transaction par transfert, ZK-Rollups regroupe des centaines de transferts en une seule transaction. Le smart contract déconstruira et vérifiera tous les transferts détenus en une seule transaction.

Une approche zero knowledge proof est utilisée pour présenter et enregistrer publiquement la validité du bloc sur la blockchain Ethereum. ZK réduit les ressources informatiques et de stockage pour valider le bloc en réduisant la quantité de données détenues dans une transaction. Aucune connaissance de l’ensemble des données n’est nécessaire.

Avantages	Inconvénients
Frais réduits par transfert d’utilisateur	La difficulté de calculer la zero knowledge proof nécessitera une optimisation des données pour obtenir un débit maximal
Plus rapide que le roll-up optimiste et le plasma	La configuration initiale de ZK-Rollups favorise un schéma centralisé
Les blocs seront calculés dans un modèle informatique parallèle qui encourage la décentralisation	Le schéma de sécurité suppose un niveau de confiance invérifiable
Moins de données contenues dans chaque transaction augmentant le débit et l’évolutivité de la couche 2	L’informatique quantique constitue une menace pour le piratage de la blockchain
Ne nécessite pas de vérification de jeu frauduleux comme Optimistic Rollup, ce qui peut retarder les retraits jusqu’à deux semaines

3. Loopring 3.0

Loopring n’est pas un échange décentralisé en soi, mais un faciliteur pour tous exchanges (décentralisés ou pas) qui voudrons se connecter et participer à son réseau. C’est un aiguilleur qui regroupe les commandes du plus grand nombre possible d’échanges, et les exécute après les avoir fait correspondre avec un carnets de commandes global construit sur les données de tous les échanges en jeu.

Dans Loopring Protocol 3, l’objectif principal est d’améliorer considérablement le débit du protocole, sans pour autant l’affaiblir au niveau de sa sécurité. Cela se traduit par l’utilisation des technologies zk-SNARK qui permettent d’effectuer autant de travail que possible est off-chain: seule la vérification du travail global est à effectuer on-chain).

Ainsi la plus part des données Loopring restent off-chain: ce sont les soldes agrégés qui sont stockés on-chain dans les arbres de Merkle. Lorsque les utilisateurs déposent/retirent des jetons via les smart contracts Loopring, leur solde est mis à jour dans les arbres. De cette façon, le transfert des jetons entre utilisateurs se fait rapidement et simplement en mettant à jour l’arborescence Merkle off-chain. Le tout se passe sans un réel transferts de jetons coûteux on-chain. Cela a pour énorme avantage le fait de presque annuler les fees on-chain pendant tout trading.

Aujourd’hui, Loopring 3.0 peut effectuer jusqu’à 2025 transactions par seconde tout en garantissant le même niveau de sécurité que la blockchain Ethereum sous-jacente. Ceci est rendu possible en utilisant une construction appelée zkRollup et une fonctionnalité appelée Disponibilité des données on-chain (On-Chain Data Availability en anglais, ou OCDA) . Si OCDA est désactivée, le débit Loopring atteint jusqu’à 16 400 transactions par seconde, mais la sécurité se réduit à celle du consortium qui gère les dites données. Les versions antérieures de Loopring (et certains autres protocoles DEX) ne peuvent régler que 2 ou 3 transactions par seconde. Avec ce protocole, un échange 100% DEX peuvent espérer égaler les performances des concurrents centralisés.

4. Une transaction en détail

Les utilisateurs du site web/portefeuille loopring.io signent avec leur clé privée les transactions qui reflètent l’achat/vente qu’ils veulent réaliser. Les données de la transactions ainsi signés, sont ensuite relayées vers les smart contract du réseau Loopring. Egalement vers les nœuds relais off-chain. Comme d’habitude, les smart contract sécurisent le tout. Ils garantissent une transparence totale. Les nœuds off-chain maintiennent à jour un carnet d’ordres global et le diffusent entre les ring-miners.

Les ring-miners mineurs orchestrent les ordres et assurent que les commandes soient exécutées ou annulée de manière atomique. Ils reçoivent une rémunération pour leur service sous forme de fees en LRC. Soit via une marge sur le montant de l’ordre à traiter. Les mineurs sont incités à trouver le meilleur taux pour les utilisateurs. En effet, ils augmentent leur marge s’ils trouvent un meilleur prix, cela réduit également les opportunités d’arbitrage cross-exchange.

Après qu’un ring-miner ait validé un ordre, le smart contract Loopring la revérifie une dernière fois. Cela avant de transférer les crypto selon la transaction demandée. Il est à noter que ce swap est un atomic-swap. Cela siginifie qu’il se produit donc de la manière la plus directe possible au sein du smart contract.

5. Token LRC

La détention du token LRC permet de toucher des frais de protocole payés par tous les échanges. Ceux-ci construits au-dessus de Loopring. 70% des frais de protocole sont versés aux stakers. 20% sont utilisés pour financer le Loopring DAO. Les 10% restants sont brûlés. Le staking de LRC est enfermé pendant au moins 90 jours. Outre les frais de protocole, les détenteurs de LRC gagnent également le LRC. Celui-ci est prélevé auprès des propriétaires d’échanges décentralisés. Ceci à titre de coûts de rotation et de sanctions pour mauvaise conduite.

Les propriétaires d’échanges décentralisés sous Loopring doivent miser sur un LRC pour la sécurité économique et la construction de leur réputation. Ce mécanisme garantit que les échanges décentralisés malveillants ont quelque chose à perdre s’ils ne respectent pas les règles du protocole. On peut faire confiance aux échanges décentralisés avec plus de LRC implantés.

Le même LRC staked par un propriétaire d’échange décentralisé pour sa réputation réduira les frais de protocole qu’il doit payer pour chaque transaction. Plus le LRC est staké, plus le coût de règlement sera faible pour l’échange décentralisé. Les teneurs de marché et les commerçants professionnels/actifs peuvent également impliquer le LRC pour réduire les frais de protocole sur le lieu de leur choix. Des frais de protocole plus bas pour un échange décentralisé peuvent signifier une baisse des frais de transaction. Les frais de protocole actuels sont de 0,02% pour les Makers et de 0,04% pour les Takers.

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4. Conclusion

Loopring efface les deux principaux problèmes auxquels tous DEX est confrontés : le manque de débit et les coûts élevés. Loopring assure que tous les DEC/CEX qui participent à son réseau aient accès à :

• une liquidité accrue.
• les meilleurs prix possibles des cryptos à trader, sans que le trader vérifie sur plusieurs échanges différents.
• une indépendance de la blockchain sous-jacente, ce qui signifie que toute blockchain disposant de smart contract pourra s’intégrer à Loopring. A présent, Ethereum et NEO ont déjà été intégrés.
• leurs fonds à tout moment: la seule condition pour un dépôt/retrait étant la possession de la clé privée.

L’interface de trading Loopring est déjà très professionnelle. Vous la trouvez à l’adresse suivante: https://loopring.io/trade/LRC-USDT. Contrairement à Uniswap, qui reste plus basique, l’expérience utilisateur est proche de celle des CEX. On peut modifier un à un ordre en dynamique ou même l’annuler à tout moment avant son exécution. Cela rend Loopring familier aux traders.