Qu'est-ce qu'une blockchain ?
Pour commencer, il est essentiel de comprendre ce qu’est une blockchain avant de pouvoir faire les différences entre les layer 1 et layer 2.
Concrètement, une blockchain est une base de données décentralisée qui enregistre de manière permanente les transactions entre utilisateurs dans des blocs de données, reliés entre eux de façon chronologique et sécurisée grâce à la cryptographie.
Cela signifie que chaque bloc est validé par un consensus décentralisé, ce qui garantit une sécurité élevée et une résistance à la fraude.
Cependant, en raison de cette structure décentralisée, les blockchains rencontrent souvent des défis d’évolutivité, surtout en période de forte demande, ce qui augmente les délais et les coûts des transactions. C’est là que les layers interviennent pour résoudre ces problématiques.
Layer 1 : La fondation de la blockchain
Le Layer 1 représente la couche de base d’une blockchain, celle qui est à la fois responsable du traitement direct des transactions, du consensus, et de la sécurité du réseau.
Il s’agit des réseaux de blockchain principaux, tels que Bitcoin, Ethereum, et Solana. Les blockchains de Layer 1 gèrent toutes les opérations de manière indépendante, assurant une sécurité et une décentralisation optimales.
Ces blockchains utilisent divers mécanismes de consensus comme le Proof of Work (PoW) pour Bitcoin et le Proof of Stake (PoS) pour Ethereum depuis sa mise à jour Ethereum 2.0, qui a aussi introduit un modèle de scalabilité supplémentaire, le sharding, pour améliorer la vitesse des transactions.
Caractéristiques du Layer 1
- Indépendance : Une blockchain Layer 1 est autonome, elle gère elle-même la validation des transactions et la sécurité.
- Décentralisation et sécurité : Grâce à des mécanismes de consensus robustes, comme le PoW ou le PoS, cette couche garantit une sécurité élevée et une décentralisation.
- Évolutivité limitée : Lors de pics d’activité, les transactions ralentissent et les coûts augmentent, ce qui constitue l’un des principaux défis du Layer 1.
- Exemples notables : Bitcoin, qui sert de réserve de valeur numérique, et Ethereum, qui permet l’exécution de smart contracts pour créer des applications décentralisées (dApps).
Les blockchains Layer 1 sont très sécurisées, mais elles rencontrent des problèmes de scalabilité, d’où l’intérêt des solutions de Layer 2.
Layer 2 : Une extension du Layer 1 pour l'évolutivité
Les Layer 2 sont des solutions conçues pour améliorer la scalabilité des blockchains Layer 1 en traitant une grande partie des transactions en dehors de la chaîne principale, tout en maintenant un lien avec celle-ci pour garantir la sécurité.
Cette approche permet de décharger le réseau principal en déplaçant des transactions « hors chaîne » avant de les enregistrer en une seule transaction globale sur le Layer 1. Cela réduit considérablement les frais de transaction et augmente le nombre de transactions par seconde (TPS).
Caractéristiques du Layer 2
- Scalabilité : Permet un débit de transactions plus élevé en allégeant la charge sur la blockchain principale.
- Frais réduits : Les transactions sont traitées hors chaîne, ce qui diminue les coûts pour les utilisateurs.
- Dépendance au Layer 1 pour la sécurité : Les Layer 2 utilisent la sécurité de la blockchain de base, évitant de créer de nouvelles failles.
- Exemples notables :
- Polygon : Une sidechain qui fonctionne parallèlement à Ethereum, permettant des transactions rapides avec des frais très faibles.
- Optimism ou Base : Basés sur des Optimistic Rollups, ils assurent la scalabilité d’Ethereum en agrégeant les transactions hors chaîne.
Différences entre Layer 1 et Layer 2
| Aspect | Layer 1 | Layer 2 |
|---|---|---|
| Fonction principale | Gérer les transactions et sécuriser le réseau | Améliorer la scalabilité sans modifier le Layer 1 |
| Exemples | Bitcoin, Ethereum | Polygon, Optimism, Base |
| Décentralisation | Très élevée | Dépend de la sécurité du Layer 1 |
| Scalabilité | Limitée, surtout lors des pics de demande | Très élevée, plusieurs TPS en parallèle |
| Frais de transaction | Élevés, surtout sur les réseaux congestionnés | Faibles, car hors chaîne |
| Complexité | Nécessite des modifications profondes pour évoluer | Ajout d’une couche pour la scalabilité |
Exemples concrets : Optimism, Base et Polygon
Polygon : Conçue pour Ethereum, Polygon est une sidechain qui facilite les transactions rapides et peu coûteuses en permettant aux utilisateurs d’interagir avec des smart contracts Ethereum sans surcharger la chaîne principale.
En tant que Layer 2, elle a été adoptée par certains applications DeFi, offrant une compatibilité complète avec les dApps d’Ethereum.Optimism et Base : Basées sur la technologie des Optimistic Rollups, Optimism et Base effectuent des calculs en dehors d’Ethereum, ne retournant qu’une preuve de validité simplifiée.
Optimism a joué un rôle clé dans la réduction des coûts pour les utilisateurs de la DeFi, tandis que Base, développé par Coinbase, vise à offrir une solution Layer 2 fiable et sécurisée et devient le layer 2 avec le plus de valeur bloquées dessus.
Avantages et inconvénients de chaque layer
Avantages du Layer 1
- Sécurité accrue : Grâce à des mécanismes de consensus robustes.
- Décentralisation totale : La validation est répartie sur de nombreux nœuds.
Inconvénients du Layer 1
- Problèmes de scalabilité : Limitation du nombre de transactions.
- Frais élevés : En cas de forte demande, les coûts augmentent, rendant le réseau moins accessible.
Avantages du Layer 2
- Scalabilité améliorée : Capacité à gérer des volumes importants de transactions.
- Frais de transaction réduits : Permet une utilisation quotidienne pour de petites transactions.
Inconvénients du Layer 2
- Complexité technique : Ajoute une couche supplémentaire, augmentant le risque de vulnérabilités.
- Dépendance à la sécurité du Layer 1 : La sécurité dépend de la robustesse du réseau principal.
Conclusion : Un écosystème en évolution continue
Les Layers 1 et 2 sont des éléments clés pour la viabilité des blockchains, permettant de concilier les besoins de sécurité et de décentralisation avec ceux de scalabilité et de rapidité.
Si le Layer 1 reste la base de la sécurité et de la décentralisation, les Layer 2 comme Polygon, Optimism et Base permettent aux utilisateurs d’accéder à des solutions plus rapides et économiques, facilitant ainsi l’adoption massive des cryptomonnaies.
En combinant la robustesse des blockchains Layer 1 et la flexibilité des solutions Layer 2, l’écosystème blockchain peut se rapprocher d’une adoption grand public en surmontant le trilemme de la blockchain : sécurité, décentralisation, et évolutivité.
