Introduction à la blockchain – Layer 1, Layer 2 et Layer 3

La technologie blockchain est la plus récente et l'une des plus importantes inventions des temps modernes. Cette technologie, encore jeune et imparfaite, rencontre la montée en puissance des solutions Web3 ayant pour philosophie de créer un Internet décentralisé. La décentralisation, l'évolutivité et la sécurité sont les trois principaux objectifs de tout réseau blockchain.

Bitcoin a été créé à l'origine comme une blockchain qui traiterait tous les besoins transactionnels de ses utilisateurs en utilisant l'architecture sous-jacente du réseau. Dans la pratique, toutefois, il est vite apparu que le réseau sous-jacent était lent et inefficace pour les solutions numériques modernes.

C'est alors que d'autres couches (layers) ont été ajoutées pour permettre des opérations plus efficaces, appelées respectivement Layer 1, Layer 2 et Layer 3.

Layer 1

Une blockchain Layer 1 est le fondement de la couche de base, avec ses composants clés et son ensemble de fonctionnalités. Dans le cas de Bitcoin, par exemple, il s'agit du registre des transactions, des nœuds du réseau et du mécanisme de vérification connu sous le nom de preuve de travail (PoW). Le Layer 1 Bitcoin est le réseau BTC tel qu'il a été lancé en 2009.

Bien que novateur, il n'est pas sans faille. Au fur et à mesure du développement du réseau, la vitesse de traitement des transactions diminuait et les coûts de transaction augmentaient, ce qui rendait difficile l'évolutivité. En outre, le mécanisme de consensus (PoW) s'est avéré extrêmement énergivore.

Layer 2

Le Layer 2 est une solution technique qui s'appuie sur l'infrastructure existante du Layer 1 pour résoudre les problèmes posés par les blockchains Layer 1. Les fonctionnalités supplémentaires ajoutées par cette couche visent généralement à accélérer les vitesses de traitement et à réduire les coûts de transaction. De nombreuses solutions Layer 2 réalisent des gains d'efficacité technique en traitant le gros des transactions hors de leur blockchain initiale, puis en transférant par lots les transactions finalisées vers le Layer 1. Le mode opératoire de ce processus peut varier d'une blockchain à l'autre. Les solutions plus courantes sont les canaux d'état, les sidechains et les rollups.

Canal d'état

Les canaux d'état peuvent être considérés comme un canal isolé sur un réseau entre deux utilisateurs. Au sein de ce canal, les utilisateurs peuvent effectuer des microtransactions entre eux. Ensuite, l'état final de la transaction est ajouté à la blockchain. Cela accélère la transaction car elle ne nécessite pas l'intervention du réseau principal (mainnet). Le Lighting Network de Bitcoin et le Raiden Network d'Ethereum sont des exemples de canaux d'état.

Sidechains

Les transactions de sidechain ont lieu en dehors de la blockchain principale mais sont enregistrées publiquement, contrairement aux canaux d'état qui sont privés. Les sidechains ont leurs propres gestionnaires et sont responsables de leur propre sécurité. Les sidechains sont moins centralisées, disposent de leur méthode de consensus et contribuent à accélérer les transactions en déchargeant la blockchain principale d'une partie de sa charge de travail. Liquid Network (Bitcoin) et Plasma Network (Ethereum) sont des exemples de sidechains.

Rollups

Les rollups déplacent les calculs hors de la blockchain (off-chain), mais conservent les données réelles sur la blockchain Layer 1. Il existe deux types de rollups : Optimistic et ZK. Les Optimistic Rollups supposent par défaut que toutes les transactions sont valides et n'effectuent des calculs qu'en cas de suspicion de fraude. Dans le cas des ZK Rollups, le calcul est effectué et la preuve de sa validité est ensuite soumise à la blockchain Layer 1 principale. Un exemple de rollup est Polygon .

Layer 3

Le Layer 3 est connu comme étant la couche d'application. Il s'agit d'une couche qui offre des fonctionnalités supplémentaires, telles que la possibilité de créer des applications décentralisées (DApps) au-dessus de la blockchain. La couche d'application peut être constituée d'API, d'interfaces utilisateur ou encore de contrats intelligents. Les outils d'Ethereum, la sécurité et la rapidité avec laquelle il est possible d'y lancer un projet sont les raisons pour lesquelles il est devenu un projet crypto de premier plan et continue de dominer le secteur du développement de DApps. Yearn Finance et Uniswap sont des exemples de DApps Layer 3 sur la blockchain Ethereum.