Que sont les solutions de couche 2 ?

Les solutions d’évolutivité de couche 2 font référence à des projets basés sur la blockchain dédiés à l’amélioration de l’efficacité et de la facilité d’utilisation des blockchains de couche 1. 

Ces protocoles visent généralement à réduire les frais de transaction et à augmenter le nombre de transactions par seconde que les blockchains de couche 1 peuvent traiter.

Bien que de nombreuses blockchains de couche 1 continuent de fournir des mises à jour qui améliorent la fonctionnalité de leurs réseaux, les solutions de couche 2 continuent de jouer un rôle important dans l’augmentation de l’efficacité de l’utilisation de la technologie blockchain.

Il peut être plus facile de comprendre les solutions d’évolutivité de couche 2 en examinant un aspect de notre vie quotidienne. 

Chaque jour, des milliards de personnes se rendent de leur domicile à leur travail. Certains effectuent ce trajet dans leur propre véhicule privé, tandis que d’autres prennent les transports en commun.

Différentes solutions d’évolutivité répondent aux limites de débit des réseaux blockchain d’une manière qui peut sembler similaire à vos déplacements quotidiens.

Certaines solutions d’évolutivité sont similaires à l’ouverture d’une autre route à côté d’une autoroute. 

Plutôt que de faire en sorte que toutes les transactions ne suivent qu’une seule voie, ces solutions d’évolutivité offrent des voies secondaires qui augmentent les capacités de traitement des transactions.

D’autres solutions d’évolutivité sont plus similaires à un bus public. 

Plutôt que de laisser chaque personne s’asseoir dans sa propre voiture et prendre de la place sur la route, les gens se réunissent et s’assoient les uns à côté des autres dans un seul véhicule. Le même principe s’applique à certains types de solutions de couche 2, qui regroupent et traitent plusieurs transactions au lieu de les traiter individuellement sur le réseau blockchain.

Les blockchains de couche 1 comme Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) et Solana (SOL) permettent aux développeurs de créer divers produits, fonctionnalités, applications et infrastructures dessus. 

L’un des principaux avantages de cette fonctionnalité est la possibilité de lancer de nouveaux projets de crypto-monnaie rapidement et à moindre coût plutôt que de créer une toute nouvelle blockchain à partir de zéro. 

Ces nouveaux projets bénéficient également de la sécurité sous-jacente de la blockchain de couche 1.

Cependant, le principal inconvénient d’héberger plusieurs projets différents sur une blockchain est la congestion du réseau qui peut se produire. 

À mesure que les blockchains se développent, elles peuvent attirer des milliers d’utilisateurs qui cherchent à utiliser le protocole en même temps.

Ces utilisateurs finissent par être en concurrence les uns avec les autres afin que leurs transactions soient d’abord engagées dans la blockchain de couche 1.

Étant donné que de plus en plus de personnes utilisent le réseau blockchain, la capacité de débit de la blockchain peut ne pas être en mesure de suivre. La blockchain peut ainsi devenir de plus en plus lente et coûteuse à utiliser, ce qui nuit à son aspect pratique.

En raison de cette limitation d’évolutivité, une variété de solutions de couche 2 ont émergé. 

Chacun d’entre eux offre une méthode unique pour relever les défis en matière de débit et de coût tout en augmentant l’efficacité de l’utilisation de la technologie de la blockchain.

Dans l’espace de la blockchain, il existe un compromis.

Ceux qui construisent des réseaux blockchain sont souvent confrontés à un trilemme, avec un choix entre :

• Sécurité
• Évolutivité
• Décentralisation

De nombreux grands réseaux blockchain auraient privilégié la sécurité et la décentralisation à l’évolutivité.

Cette décision s’explique par le fait que les blockchains doivent être sécurisées et stocker des informations de manière fiable et hautement sécurisée. 

Les développeurs de blockchain estiment également que leurs réseaux devraient également être décentralisés, sans quoi ils ne seraient pas très différents des solutions centralisées traditionnelles qu’ils visent à remplacer.

Cela signifie qu’en veillant à ce que leurs réseaux soient sécurisés et décentralisés, les développeurs de blockchains ont souvent du mal à faire évoluer leur technologie de manière à s’adapter à la grande quantité de transactions par seconde traitées par des options plus centralisées ou moins infalsifiables.

En outre, l’optimisation des blockchains de couche 1 prend souvent beaucoup de temps, de coordination et de ressources. Les mises à jour peuvent nécessiter des cycles de révision et une prise en charge complète du réseau avant d’être activées.

Par exemple, SegWit et Taproot n’ont connu que deux mises à niveau majeures sur la blockchain de Bitcoin depuis sa création. 

Entre-temps, la fusion d’Ethereum, qui a permis à Ethereum de passer d’un mécanisme de consensus basé sur la Proof-of-Work à la Proof-of-Stake, a pris plus de deux ans.

Pour relever les défis liés aux modifications apportées au réseau blockchain de couche 1, des solutions de couche 2 ont émergé. 

Les blockchains de couche 2 sont créées indépendamment de la communauté de développeurs et de participants au réseau de la blockchain de couche 1. 

Cette séparation permet en fin de compte une plus grande autonomie et flexibilité, car ils développent des moyens innovants d’améliorer l’efficacité des chaînes de couche 1.

Les services d’évolutivité secondaires exploitent diverses technologies off-chain pour améliorer les blockchains de couche 1 dans le but d’améliorer leur facilité d’utilisation. 

Bien que plusieurs solutions de couche 2 différentes aient émergé, elles ne fonctionnent pas toutes de la même manière. Examinons donc de près certains des leaders de couche 2 de l’écosystème de la blockchain aujourd’hui.

Voici quelques-uns des types de systèmes de couche 2 les plus populaires :

• Rollups
• Sidechains
• Canaux de paiement off-chain

Les cumuls représentent un type de technologie de couche 2 qui implique de traiter les données de la blockchain off-chain (loin de la blockchain de couche 1) avant d’envoyer une preuve cryptographique on-chain (sur la blockchain de couche 1).

Il existe deux principaux types de technologies de rollup utilisées pour améliorer l’évolutivité des blockchains de couche 1 : 

1. Rollups à connaissance nulle (ZK)
2. Rollups optimistes 

Ces deux solutions sont principalement utilisées pour améliorer le débit des transactions de la blockchain Ethereum, mais peuvent également s’intégrer à d’autres chaînes de couche 1. 

En utilisant l'analogie du transport, les deux types de cumuls peuvent être considérés comme similaires à l'autobus public - où plusieurs transactions sont regroupées comme des passagers d'un autobus, plutôt que chacune ne prenne de la place et ne crée de congestion.

Les cumuls à connaissance nulle tirent leur nom de la façon dont ils permettent à une personne de prouver la validité d’un calcul sans divulguer de détails liés aux données.

Cela permet la confidentialité et la sécurité des données utilisateur, tout en permettant un traitement efficace et fiable des transactions. Outre les avantages en matière de confidentialité et d’évolutivité, les cumuls de connaissances acquises peuvent également réduire considérablement les frais de transaction sur le réseau Ethereum.

Ces types de rollups impliquent que les opérateurs traitent des lots de transactions off-chain et créent une preuve de validité cryptographique pour montrer sans aucun doute que les transactions sont valides.

Un contrat intelligent déployé sur la blockchain de couche 1 gère le processus de vérification du rollup ZK et authentifie chaque preuve de validité ZK. Les opérateurs soumettent ensuite les preuves uniques et compressées à divulgation nulle de connaissance on-chain.

Pour cette raison, le réseau n’a besoin que de stocker une seule preuve qui représente toutes les transactions de ce lot, plutôt que de traiter chaque transaction indépendamment on-chain.

Parmi les solutions de cumul de connaissances acquises, citons zkSync, Polygon zkEVM Protocol et Loopring.

Les rollups optimistes fonctionnent d’une manière légèrement différente des rollups ZK. 

Au lieu de fournir des preuves cryptographiques pour chaque lot de transactions, toutes les transactions d’un lot de cumul optimiste sont considérées comme valides, sauf preuve contraire. 

À sa manière, la solution est dite "optimiste" quant à la véracité des transactions soumises - en supposant qu'elles sont valides jusqu'à ce qu'il soit "prouvé" le contraire.

Ici, des tiers de confiance appelés séquenceurs traitent des lots de transactions et les soumettent on-chain. Un réseau de validateurs examine ensuite ces transactions. 

Dans certains cas, ils peuvent décider de soumettre des preuves de fraude on-chain si les transactions sont considérées comme invalides. S’il est prouvé que c’est le cas (c’est-à-dire si les transactions soumises sont frauduleuses), le réseau annule les transactions non valides et pénalise le séquenceur.

Optimism, Arbitrum et Boba Network sont quelques exemples de solutions de rollup optimistes.

Les sidechains sont des blockchains distinctes qui fonctionnent en parallèle de la blockchain principale, ce qui permet l’interopérabilité entre différentes blockchains. Cela signifie que les actifs et les données peuvent être transférés entre différentes blockchains, ce qui ouvre de plus grandes possibilités pour les développeurs et les entreprises.

Avec les limitations actuelles de la taille des blocs et de la vitesse de transaction, les sidechains offrent un moyen de résoudre ces problèmes en déchargeant une partie du volume de transaction sur une chaîne distincte. Cela peut améliorer considérablement la performance et l’efficacité globales du réseau blockchain. 

Pour revenir à l’analogie du transport, les sidechains peuvent être considérés comme l’ajout d’une route à côté d’une autoroute déjà achalandée ou congestionnée. Plutôt que d’attendre dans le trafic sur la route bondée, la sidechain permet aux transactions d’atteindre leur "destination" plus efficacement, sans avoir à attendre derrière d’autres transactions.

Les sidechains peuvent également rendre plus pratique l’utilisation de la technologie de la blockchain pour des applications réelles telles que le traitement des paiements et la gestion de la chaîne d’approvisionnement.

Le Liquid Network de Blockstream est un exemple frappant de projet de sidechain Bitcoin.

The Lightning Network est une solution d’évolutivité importante de couche deux, conçue pour résoudre les problèmes d’évolutivité de Bitcoin. 

Il permet principalement des transactions plus rapides et moins coûteuses en créant des canaux de transaction off-chain.

Fonctionnant sur un réseau de canaux de paiement bidirectionnels, le réseau Lightning Network permet aux utilisateurs d’effectuer des transactions sans enregistrer chaque détail de la blockchain principale. 

Grâce aux contrats intelligents, les participants peuvent échanger des fonds en toute sécurité plusieurs fois avant de régler le solde final sur la blockchain. 

L’efficacité de Lightning Network et son potentiel à atténuer les limites d’évolutivité du Bitcoin ont conduit beaucoup à le considérer comme une solution prometteuse pour les microtransactions et les coûts de transaction Bitcoin moins élevés.

Bien que les solutions de couche 2 offrent des améliorations prometteuses de l’évolutivité et des performances de la blockchain, il est important de tenir compte de ces inconvénients potentiels et de les résoudre par une planification et une mise en œuvre minutieuses. 

En s’attaquant à ces problèmes, l’écosystème de la blockchain peut bénéficier des avantages des solutions de couche 2 sans être entravé par leurs lacunes et leurs risques.

Les solutions de couche 2, conçues pour améliorer l’évolutivité et les performances des réseaux blockchain, ont certainement leurs avantages. 

Cependant, il est également important de tenir compte des limites et des risques potentiels de ces solutions.

L’un des principaux inconvénients des solutions de couche 2 est la complexité supplémentaire qu’elles apportent à l’écosystème de la blockchain. 

En introduisant des couches supplémentaires en plus du protocole de blockchain sous-jacent, les solutions de couche 2 peuvent rendre le système plus complexe et plus difficile à comprendre pour les développeurs et les utilisateurs. 

Cette complexité accrue peut compliquer la résolution et la résolution des problèmes susceptibles de survenir, ce qui pourrait perturber le réseau.

Un autre inconvénient des solutions de couche 2 est le risque de sécurité potentiel qu’elles présentent. 

Bien que ces solutions visent à améliorer l’évolutivité et l’efficacité des réseaux blockchain, elles peuvent également introduire des vecteurs d’attaque supplémentaires que des acteurs malveillants pourraient potentiellement exploiter.

Enfin, les solutions de couche 2 peuvent également se heurter à la résistance de l’ensemble de la communauté blockchain en raison de préoccupations concernant la centralisation et la confiance. 

Certains affirment que les solutions de couche 2, en particulier celles qui reposent sur des mécanismes off-chain pour l’évolutivité, peuvent compromettre la nature décentralisée des réseaux blockchain. Cela pourrait entraver l’adoption et l’acceptation des solutions de couche 2 au sein de la communauté blockchain au sens large.

Si vous souhaitez explorer l’univers des crypto-monnaies de couche 2, Kraken s’engage à fournir un accès à une large gamme d’actifs numériques aux investisseurs novices et expérimentés.

Inscrivez-vous dès aujourd'hui pour créer votre compte gratuit !