​BLOCKCHAIN : QUELS SONT LES DIFFÉRENTS TYPES DE LAYER 2 ?

Les différents types de layer 2 ! Bitcoin et Ethereum dominent les discussions dans le domaine de la crypto-monnaie, ce qui n’est guère surprenant étant donné qu’ils sont les deux plus importants projets en termes de capitalisation. Cependant, il est crucial de comprendre que l’univers de la blockchain va bien au-delà de ces deux réseaux. En effet, les blockchains se déclinent en différentes « couches » ou « niveaux », et Bitcoin ainsi qu’Ethereum appartiennent à la catégorie des blockchains de « niveau 1 » (layer 1).

Il convient de noter l’existence d’un deuxième niveau dans le domaine de la blockchain, communément appelé « layer 2« . Actuellement, l’intérêt pour les layers 2 est particulièrement marqué en 2023. Il est essentiel de comprendre ce qu’est un layer 2 et d’explorer les diverses technologies utilisées sur le marché dans ce contexte.

À QUOI SERT UN LAYER 2 EN BLOCKCHAIN ?

Découvrez ci-dessous le principe d’un layer 2.

Le défi triangulaire de la technologie blockchain

Si vous suivez de près le monde de la cryptomonnaie, vous avez peut-être déjà été introduit au concept du « trilemme » de la blockchain, dérivé du théorème CAP (ou Brewer), dont les fondements remontent à 1998. En termes simples, la conception d’une blockchain repose sur trois paramètres clés :

1. Scalabilité ;
2. Sécurité ;
3. Décentralisation.

Cependant, il est impossible de satisfaire pleinement ces trois critères simultanément ; un compromis doit être établi en privilégiant deux d’entre eux au détriment du troisième.

De nombreuses blockchains ont choisi de mettre l’accent sur la sécurité et la décentralisation, mais cela se fait au détriment de leur capacité de scalabilité. Concrètement, elles rencontrent des difficultés à gérer un volume élevé de transactions, entraînant des congestions au niveau du réseau. Des exemples notables incluent Bitcoin et Ethereum.

LAYER 2 : UN CATALYSEUR POUR LA BLOCKCHAIN

La question de la scalabilité s’impose désormais comme un défi crucial. En effet, une capacité limitée à évoluer efficacement entrave la quête d’une adoption généralisée de la blockchain. C’est précisément là que les niveaux 2 entrent en scène. Ces solutions se positionnent comme des catalyseurs essentiels pour l’avenir de la crypto. Mais qu’est-ce qu’un layer 2, exactement ?

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Un niveau 2 représente une couche ajoutée à un niveau 1 existant (comme Ethereum, par exemple), ayant pour objectif d’accroître la scalabilité. Pour faire une analogie, on pourrait le comparer à une voie supplémentaire sur une autoroute, facilitant ainsi la fluidité du trafic.

​LES DIFFÉRENTS TYPES DE LAYERS 2

Vous trouverez ci-dessous une vue d’ensemble des principaux layers 2 sur le marché à l’heure actuelle.

• ​SIDECHAINS

L’idée fondamentale des sidechains a été introduite pour la première fois dans un livre blanc publié en 2014. Une sidechain fait référence à une blockchain qui s’attache à une blockchain principale (layer 1), offrant ainsi une amélioration notable de la scalabilité tout en garantissant une interopérabilité. Bien qu’elle soit connectée à une blockchain principale, la sidechain demeure responsable de la sécurité de ses propres transactions. En d’autres termes, elle doit mettre en œuvre un consensus de validation, le plus souvent sous la forme de la preuve de travail (Proof-of-Work) ou de la preuve d’enjeu (Proof-of-Stake).

Actuellement, les deux sidechains les plus renommées sont :

1. Polygon (MATIC) sur Ethereum ;
2. Liquid Network sur le réseau Bitcoin.

• ROLLUPS ​OPTIMISTIC

Les rollups de type Optimistic sont spécifiquement conçus pour exécuter les contrats intelligents en dehors de la blockchain layer 1, c’est-à-dire hors de la chaîne principale. Cette approche a pour avantage de décongestionner le réseau principal, évitant ainsi une augmentation excessive des frais de transaction. À la différence des sidechains, la sécurité de ces rollups est garantie par le réseau principal, car la transaction est finalement enregistrée sur celui-ci.

À l’heure actuelle, la plupart des rollups Optimistic sont opérationnels sur Ethereum, avec des exemples notables tels qu’Optimism (OP) et Arbitrum (ARB).

• ROLLUPS ZERO-KNOWLEDGE

Le concept fondamental d’un rollup zero-knowledge (ou rollup zk) réside dans la consolidation du traitement d’un grand nombre de transactions, suivi de la publication d’un minimum d’informations sur la blockchain principale.

Ces rollups offrent également une protection optimale des données grâce à l’utilisation de la technologie appelée « zero knowledge » (zk), traduit en français par « zéro connaissance ». Le principe du zk consiste à valider une information sans révéler des détails cruciaux.

Prenons un exemple concret. Imaginons que Joshua et Miriam ont effectué une tâche et ont reçu leur rémunération. S’ils voulaient vérifier si leur paiement était équivalent sur un modèle de preuve de travail (POW) ou de participation (POS), ils divulgueraient ouvertement le montant gagné.

En revanche, le modèle zk parvient à la même conclusion sans révéler les salaires exacts. Reprenons notre exemple. Pour simplifier, supposons que Joshua et Miriam sachent qu’ils ont gagné 80 €, 100 € ou 150 €. Joshua utilise trois boîtes, chacune verrouillée avec une clé spécifique et étiquetée avec l’un de ces montants. Il conserve la clé de la boîte correspondant à sa rémunération. Miriam possède trois étiquettes, deux marquées d’un signe « ≠ » et une avec « =« . Si elle a gagné 100 €, elle place l’étiquette « = » dans la boîte appropriée et les étiquettes « ≠ » dans les deux autres. Joshua, en ouvrant la boîte avec la clé qu’il possède, montre l’étiquette à Miriam. Si c’est l’étiquette « ≠« , ils comprennent tous deux qu’ils n’ont pas reçu le même montant, sans toutefois connaître la somme exacte touchée par l’autre. La confidentialité est ainsi préservée !

• CHANNELS

Les canaux, ou channels, représentent des protocoles pair-à-pair qui sont gérés par des contrats intelligents multisignatures, communément appelés « multisig ». En pratique, cette approche permet l’exécution de plusieurs transactions en dehors de la blockchain principale. Cette méthode se traduit par une amélioration de la scalabilité sur la blockchain principale, puisque seulement deux transactions y sont enregistrées : la première, qui a initié le canal, et la dernière, qui l’a clôturé.

Sans entrer dans les détails techniques, il existe deux types de canaux de la couche 2 :

1. Les canaux de paiement ;
2. Les canaux d’état.

Cependant, il est impératif que les utilisateurs impliqués dans les transactions surveillent de près ces canaux pour éviter tout risque de vol de fonds par une partie malveillante. À l’heure actuelle, le channel layer 2 le plus reconnu est le Lightning Network, en fonction sur le réseau Bitcoin.

• PLASMA

Le concept de layer 2 de type Plasma a été introduit pour la première fois dans un livre blanc publié en 2017, cosigné de manière notable par deux figures influentes :

• Vitalik Buterin, co-fondateur d’Ethereum et partisan du rollup zk EVM ;
• Joseph Poon, l’une des personnes à l’origine du Lightning Network, un layer 2 pour Bitcoin.

La technologie Plasma, bien que complexe, peut être simplifiée en la comparant à celle des sidechains, avec quelques différences notables. À la différence des sidechains, Plasma enregistre la racine (hash) de chaque bloc sur la blockchain principale. Cela offre aux utilisateurs une « preuve » disponible sur le réseau principal confirmant l’exécution de leur transaction sur la chaîne Plasma.

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De plus, le niveau de sécurité d’une chaîne Plasma équivaut à celui de la blockchain principale. En revanche, sur une sidechain, la sécurité dépend du protocole de consensus mis en place localement. Cependant, le transfert d’actifs d’une chaîne Plasma vers la blockchain principale présente des défis, notamment le risque bien connu des développeurs appelé « mass exit ». Ce scénario survient lorsque de nombreux utilisateurs tentent de retirer leurs fonds sur la blockchain principale simultanément.

Les layers 2 jouent un rôle crucial dans l’écosystème blockchain, d’où leur multiplication en 2023. Un des récents ajouts à la famille des layers 2 provient encore d’Ethereum, avec le projet Blast.