Un zoom sur OP Stack et la Superchain d’Optimism

Qu’est-ce que l’Optimism Stack

L’OP Stack alimente les différentes chains qui composent l’écosystème Superchain. Développée et maintenue par l’Optimism Collective, elle sert la communauté Ethereum en fournissant un cadre de déploiement pour de nouvelles blockchains de layer 2.

Optimism Bedrock est la version actuelle de l’OP Stack. Publiée le 6 juin 2023, Bedrock réduit les frais via la compression des lots, raccourcit les délais de dépôt d’Ethereum vers Optimism, améliore la sécurité du bridge, active les fault proofs et validity proofs, augmente les performances des nœuds et rapproche davantage le comportement d’Optimism de celui d’Ethereum.

L’OP Stack ne se limite pas aux optimistic rollups : elle s’étend à différentes architectures blockchain. Cette flexibilité se matérialise dans la Superchain, qui vise à unifier OP Mainnet et les autres chains OP Stack au sein d’un réseau cohérent partageant bridging, couches de communication et sécurité.

Même si l’OP Stack simplifie fortement la création de L2, cela ne définit pas sa nature profonde. L’OP Stack restera le logiciel qui propulse Optimism, et à mesure qu’Optimism évolue, l’OP Stack évoluera avec lui. L’ambition est de faciliter la création de blockchains hautement scalables et interopérables, via un ensemble de composants logiciels qui forment l’ossature d’Optimism Mainnet.

Un principe clé est la collaboration ouverte : chacun peut contribuer en apportant du code ou des composants alignés avec les principes de conception et les objectifs de la stack. Ces contributions doivent respecter une philosophie de simplicité, de pragmatisme, de durabilité et d’alignement avec Ethereum.

Pour qu’un composant soit ajouté à l’OP Stack, il doit remplir trois critères de base : simplicité, utilité et extensibilité. Ils reflètent la philosophie du projet et expliquent pourquoi l’OP Stack a su devenir une référence technique pour la création de blockchains modulaires.

• Simplicité

Pour offrir une solution L2 à la fois scalable et flexible, Optimism mise avant tout sur la simplicité, ce qui procure plusieurs avantages face à d’autres bases technologiques plus complexes. D’abord, il est important limiter le nombre de composants logiciels, car cela réduit la charge d’ingénierie et permet de concentrer les efforts sur de nouvelles fonctionnalités plutôt que de réinventer l’existant.

Ensuite, puisque chaque ligne de code a le potentiel d’introduire des bugs importants, il est préférable d’avoir un protocole plus léger et plus propre. Cela facilite aussi la révision du code source par les auditeurs externes et les contributeurs, renforçant ainsi la sécurité.

C’est pour cette raison qu’Optimism privilégie l’utilisation de briques Ethereum éprouvées, comme Geth (Go-Ethereum), l’un des clients les plus utilisés. Geth sert de moteur d’exécution par défaut de l’OP Stack, garantissant robustesse, rapidité de développement et sécurité.

• Utilité

Pour être intégré dans l’OP Stack, tout logiciel doit contribuer de manière significative aux objectifs de l’Optimism Collective. L’idée est de ne pas seulement maintenir une stack fonctionnelle, mais aussi compétitive à long terme, au service de la vision collective.

• Extensibilité

L’extensibilité est un critère important dans l’OP Stack, qui va avec l’aspect collaboratif de l’écosystème. En conservant le code open source et modulaire, Optimism est en mesure de créer une communauté plus importante de contributeurs qui peuvent aider à maintenir le protocole à long terme, chacun pouvant enrichir la stack sans repartir de zéro.

La collaboration favorise une culture de propriété collective, permettant aux développeurs de passer plus de temps à s'appuyer sur le travail des autres et moins de temps à reconstruire sans cesse les mêmes composants.

Le code est pensé pour être modulaire et extensible : il expose des API claires et se veut suffisamment flexible pour être réutilisé ou enrichi par d’autres développeurs. Ce modèle favorise une dynamique de propriété collective et réduit la duplication d’efforts, chaque équipe pouvant construire sur les avancées des autres.

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Comment fonctionne l’OP Stack ?

Optimism Bedrock est la version actuelle de l’OP Stack. Son rôle est simple : garantir que toutes les transactions soient disponibles et enregistrées, puis que l’état résultant (soldes des adresses et des smart contracts, changements liés aux smart contracts, etc.) soit bien inscrit sur Ethereum, la couche de base.

L’OP Stack est par nature modulaire. On peut le voir comme un ensemble de composants logiciels, organisés en différentes couches, qui une fois assemblées forment la stack complète. Ces couches principales sont les suivantes : Data Availability layer (DA), Sequencer, Derivation Layer, Execution Layer et Settlement Layer.

Data Availability (DA)

La couche de disponibilité des données (data availability, DA) détermine où sont publiées et stockées les données de transaction d’une chain basée sur l’OP Stack. Chaque chain peut s’appuyer sur un seul module DA pour accéder à ses données de transaction, mais ce choix influence directement son modèle de sécurité.

En effet, si certaines données venaient à disparaître ou à ne plus être accessibles, il serait impossible de reconstruire la chain depuis la couche DA. Cela compromettrait la synchronisation, et donc le bon fonctionnement et l’intégrité de la blockchain.

Aujourd’hui, le module DA basé sur Ethereum est la solution la plus utilisée pour les chains OP Stack, même si des alternatives comme Celestia ou EigenDA émergent. Concrètement, publier les données sur Ethereum permet à la chain de puiser ses inputs dans tout ce qui est accessible sur Ethereum : calldata, événements, ou encore les data blobs introduits par l’EIP-4844.

Le Sequencer

Le sequencer est une brique essentielle : il collecte et soumet les transactions des utilisateurs. Son rôle est de regrouper les transactions en lots, de les compresser afin de réduire leur poids, puis de les publier sur la couche DA.

En pratique, il collecte les transactions, les organise en batches et les envoie à la DA via op-batcher, le module qui lit régulièrement le contenu produit par le sequencer et l’enregistre dans la couche de disponibilité des données.

Le sequencer fournit aussi aux utilisateurs des confirmations rapides. Actuellement, dans la configuration par défaut de l’OP Stack, il n’y a qu’un seul sequencer dédié. Mais des travaux sont en cours pour rendre cette couche modulaire, afin de permettre à une chain d’alterner entre plusieurs sequencers prédéfinis, réduisant ainsi les risques de censure.

Par ailleurs, une règle appelée expiry window limite sa capacité à bloquer ou retenir des transactions. Concrètement, il ne peut pas retarder un batch au-delà d’un nombre fixe de blocs sur Ethereum. Si jamais le sequencer tombe en panne ou tente de censurer, les données peuvent toujours être reconstruites depuis la DA.

Derivation Layer

La Derivation Layer traduit les données brutes de la DA layer en inputs standardisés utilisables par la couche d’exécution. Elle s’appuie pour cela sur l’Engine API d’Ethereum, la même interface utilisée par des clients comme Geth.

Elle peut aussi se référer à l’état actuel du système (maintenu par la couche d’exécution) afin d’interpréter correctement les données brutes. Dans les faits, elle peut être adaptée pour générer des inputs à partir de plusieurs sources, notamment grâce à deux modules : Rollup et Indexer.

• Le module Rollup traite les données issues des blocs Ethereum, des lots de transactions du sequencer ou encore des dépôts.
• Le module Indexer, lui, se concentre sur des interactions précises avec les smart contracts de la couche DA (Ethereum).

Cette distinction reflète la différence entre les rollups généraux de layer 2 et les rollups spécifiques à une application.

Execution Layer

La couche d’exécution est celle qui met à jour l’état d’une chain OP Stack. Elle reçoit les inputs de la couche de dérivation et applique la fonction de transition d’état (état actuel + input → nouvel état).

Chaque transaction inclut aussi un L1 Data Fee, qui couvre le coût de la republication de ses données sur Ethereum L1. L’état de la blockchain change chaque fois que la couche de dérivation envoie de nouveaux inputs via l’Engine API.

Cette abstraction permet à l’OP Stack de supporter non seulement l’EVM standard, mais aussi des variantes ou même d’autres machines virtuelles. Cela donne une grande flexibilité : chaque chain peut innover au niveau de l’exécution sans avoir à recréer toute la stack. Par exemple, le module EVM de la configuration « Ethereum Rollup » de l’OP Stack n’est qu’une version légèrement modifiée de l’EVM, ajoutant la gestion des transactions L2 provenant de dépôts Ethereum.

Settlement Layer

La couche de settlement permet à d’autres blockchains, qu’il s’agisse d’autres chains OP Stack ou de chains tierces, d’accéder et de vérifier l’état d’une chain OP Stack (la « target »). Ces mécanismes sont en lecture seule : ils ne modifient pas l’état, mais fournissent des preuves vérifiées de son état. Cela permet, par exemple, de traiter un retrait.

Le terme « settlement » vient du fait que c’est à ce stade que la valeur sort. Pour retirer des fonds depuis Optimism vers Ethereum, le mécanisme de settlement fournit une preuve de la possession sur Optimism, et une fois validée par Ethereum, les actifs sont débloqués.

Cependant, la vérification par la couche de settlement n’est pas toujours immédiate. Cela vient du dilemme entre finalité et acceptation : si les transactions publiées par la target chain dans la DA Layer sont acceptées comme immuables, il faut néanmoins vérifier la validité de leur exécution (par des fraud proofs ou des validity proofs) avant que l’état de la chain ne soit jugé digne de confiance.

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Les Fault Proofs dans l’OP Stack

La plupart des layer 2, comme Optimism, considèrent par défaut que les transactions sont valides et ne les vérifient réellement que si une contestation est soulevée. Autrement dit, une transaction est acceptée comme valide lorsqu’elle est publiée sur Ethereum, sauf si un litige apparaît.

Ce mécanisme permet d’obtenir un haut débit et une faible latence, puisqu’il n’est pas nécessaire de vérifier chaque transaction immédiatement. Les transactions sont postées sur Ethereum, avec la possibilité pour les utilisateurs de les contester pendant une fenêtre temporelle définie, grâce aux fraud proofs (preuves de fraude).

Comme évoqué dans la partie sur la couche de settlement, les fraud proofs donnent à tout utilisateur la possibilité de soumettre ou de contester librement un état proposé d’une chain OP Stack. Ce mécanisme est essentiel pour prouver la validité des retraits.

À l’origine, Optimism avait choisi un système de fraud proofs non-interactifs en un seul round. Mais ce modèle a rapidement montré ses limites : il fallait stocker sur la blockchain toutes les racines intermédiaires d’état (state roots) pour savoir quelle transition contester, et surtout, les transactions disputées devaient être réexécutées dans la limite de gas d’un bloc Ethereum. Si une transition litigieuse demandait plus de 30M de gas pour être recalculée, le smart contract on-chain ne pouvait pas régler le litige.

Le 10 juin 2024, Optimism a introduit officiellement un système de fraud proofs interactifs dans l’OP Stack, activé sur OP Mainnet. Cet ajout a rapproché Optimism d’une vraie décentralisation technique.

Le système de Fault Proofs repose sur trois composants principaux :

• Un Fault Proof Program (FPP), qui rejoue la fonction de transition d’état du rollup pour vérifier qu’un input L1 aboutit bien à l’output L2 revendiqué. Cet output vérifiable permet ensuite de résoudre un litige sur Ethereum.
• Un protocole de dispute game, qui permet aux participants de cibler et réduire progressivement l’instruction contestée.
• Une Fault-Proof Virtual Machine (FPVM).

Par défaut, Optimism utilise une FPVM appelée Cannon. Elle est composée de deux parties : un module Solidity, qui vérifie les instructions MIPS directement on-chain, et une implémentation off-chain en Go (mipsevm) chargée de générer les preuves.

Lorsqu’un litige éclate, un Dispute Game est lancé. Les participants divisent la computation en morceaux de plus en plus petits (bisection), en partant de transitions d’état complètes jusqu’à isoler une instruction précise.

Cannon exécute alors le calcul complet off-chain (via mipsevm), et génère une preuve témoin pour l’instruction contestée. Cette preuve est ensuite transmise on-chain, où MIPS vérifie uniquement cette instruction afin de trancher définitivement le litige.

Cette combinaison d’exécution off-chain et de vérification on-chain garantit un processus efficace et économiquement viable : tout exécuter sur Ethereum coûterait trop cher, d’où l’intérêt de limiter la partie vérifiée on-chain à quelques étapes clés.

Enfin, avec l’introduction de OP Succinct Lite, un système basé sur les preuves à connaissance nulle (ZK proofs), chaque rollup OP Stack a désormais la possibilité d’évoluer vers un ZK rollup.

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Qu’est-ce que la Superchain ?

La Superchain est un réseau de chains construit sur l’OP Stack, qui partage une infrastructure de bridging, une gouvernance décentralisée, des mécanismes de mise à jour et une couche de communication unifiée. Bedrock a constitué la première étape, et l’ambition de la Superchain est d’unifier OP Mainnet et les autres chains OP Stack au sein d’un réseau collectif cohérent.

Plutôt que de créer des solutions de scalabilité isolées, la Superchain cherche à bâtir un écosystème de chains fluide et interopérable, à l’échelle mondiale. L’idée est de faire fonctionner les chains en parallèle plutôt que d’augmenter la scalabilité verticalement, ce qui permet de réduire les coûts, d’éviter la congestion du réseau et d’augmenter le débit des transactions.

Comme toutes les chains de l’OP Stack reposent sur le même smart contract de bridge, Ethereum devient la couche commune de settlement et de disponibilité des données pour l’ensemble de la Superchain. Concrètement, cela signifie que n’importe quel nœud d’une chain OP peut vérifier l’ordre des transactions sur toutes les autres chains OP en se basant sur les timestamps Ethereum. Ainsi, une OP Chain 1 peut confirmer si une transaction a eu lieu sur OP Chain 4 simplement en consultant Ethereum. Ce mécanisme de synchronisation commune est essentiel pour la sécurité du réseau et pour assurer une interopérabilité correcte entre les chains.

La Superchain reste aujourd’hui un concept en cours de développement, mais certains paramètres clés ont déjà été définis pour qu’Optimism puisse évoluer vers cette architecture.

Pour atteindre cet objectif, Optimism doit également mettre en place un conseil de sécurité décentralisé chargé de superviser les mises à jour du protocole et de suspendre temporairement retraits ou upgrades en cas de problème de sécurité.

Une fois ces conditions réunies, l’architecture Superchain pourra être déployée à travers un hard fork (un changement coordonné et non rétrocompatible) appliqué à toutes les chains du réseau. Pour garantir la cohérence et l’interopérabilité, la Superchain impose une standardisation stricte, ce qui signifie que certaines fonctionnalités expérimentales de l’OP Stack pourront être retardées ou exclues tant qu’elles n’auront pas fait l’objet d’un audit et d’une validation complète.

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L’écosystème Superchain

La stratégie de Superchain d’Optimism se confirme par la capacité de l’OP Stack à attirer un grand nombre de développeurs de L2, couvrant des verticales clés de l’écosystème. Au 16 septembre 2025, les 33 Superchains officiellement lancées sur mainnet ont enregistré un total de 17,3 millions de transactions quotidiennes et une TVL supérieure à 6 milliards de dollars.

Les chains les plus actives depuis le début de l’année sont :

• Base : Lancée en août 2023 et incubée par Coinbase, Base est une solution L2 sécurisée, peu coûteuse et pensée pour les builders. Elle vise à offrir une plateforme scalable et accessible pour les applications décentralisées (dApps), tout en s’appuyant sur la sécurité et la décentralisation d’Ethereum, mais avec des coûts réduits et des vitesses accrues. Base concentre la majorité des transactions de la Superchain en 2025 : 61,3 % du total, soit 2,4 milliards de transactions et 4,96 milliards de dollars de TVL.
• Worldchain : Lancée en octobre 2024 par Sam Altman (OpenAI), Worldchain met l’accent sur deux cas d’usage prioritaires : la vérification manuelle anonyme et l’accès financier. Son objectif est de différencier les utilisateurs humains des bots, dans le cadre du projet plus large Worldcoin visant à bâtir une identité et un réseau financier global. En 2025, elle représente 7,7 % des transactions de la Superchain, avec une TVL de 92 millions de dollars.
• OP Mainnet : Anciennement connu sous le nom d’Optimism, OP Mainnet est la chain native de l’écosystème. C’est un optimistic rollup généraliste qui fournit des transactions plus rapides et moins chères tout en conservant la sécurité de l’Ethereum mainnet. En 2025, OP Mainnet a concentré 6,9 % des transactions de la Superchain, pour une TVL de 439,8 millions de dollars.
• Soneium : Lancée en janvier 2025, Soneium est une L2 développée par Sony Block Solutions Labs, une joint-venture entre Sony Group et Startale. Conçue pour servir de pont entre le Web2 et le Web3, elle a représenté 6,8 % des transactions de la Superchain en 2025, avec une TVL de 89,9 millions de dollars.
• Celo : Initialement une blockchain L1 compatible EVM, Celo est en train de migrer vers une L2 propulsée par l’OP Stack. Sa mission est de rendre les applications DeFi et les paiements en cryptomonnaie accessibles à tout utilisateur de smartphone. Avec plus de 215 millions de transactions cumulées, Celo pèse 5,3 % des transactions de la Superchain en 2025, avec une TVL de 75,6 millions de dollars.
• Unichain : Lancée en octobre 2024 par Uniswap, Unichain est une L2 conçue pour des transactions rapides, peu coûteuses et une liquidité cross-chain efficace. Déployée sous forme de rollup, elle inclut un Trusted Execution Environment (TEE) afin de garantir une construction des blocs transparente. En 2025, Unichain a représenté 5,2 % des transactions de la Superchain, avec une TVL de 411,4 millions de dollars.

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Conclusion

Une grande partie du succès de l’OP Stack repose sur la progression volontaire et maîtrisée de ses fondations techniques et économiques. La stack poursuit l’objectif d’équivalence EVM et introduit le moins de changements possible au protocole Ethereum, afin de préserver à la fois la scalabilité et la sécurité.

En parallèle, l’approche de l’Optimism Collective autour de la Superchain a permis de libérer les développeurs de la gestion des infrastructures backend. Elle a favorisé l’émergence d’une communauté où technologie, investissement et contributions s’alimentent mutuellement dans un cycle vertueux.

Cette vision n’est pas qu’un idéal théorique : elle est déjà mise en œuvre à travers une architecture méthodique (Bedrock), une gouvernance structurée, des innovations techniques et un mécanisme de financement rétroactif des biens publics.

Désormais, l’ambition dépasse le seul cadre d’Optimism : la Superchain aspire à redéfinir l’interopérabilité, en devenant non seulement un écosystème prospère, mais aussi un pionnier dans la manière dont les développeurs peuvent bâtir des applications cross-chain, sans introduire de risques systémiques et sans coûts excessifs.