Le Web3 promet une révolution. Les blockchains et les cryptomonnaies modifient en profondeur nos modes de vie. Leur technologie de certification décentralisée impacte (ou impactera) tous les secteurs. Toutefois, un écueil majeur freine encore cet essor : le passage à l’échelle. Actuellement, la plupart des blockchains traitent un faible volume de transactions par seconde. Pire, leurs performances se dégradent quand ce volume augmente !
Pour lever ce verrou technologique, une innovation déterminante émerge : les layers. Ces couches logicielles superposées aux blockchains apportent des solutions astucieuses. Grâce aux layers, les réseaux gagnent en rapidité et en capacité, sans compromis sur la décentralisation et la sécurité, les fondements de la blockchain. Ils deviennent aptes à absorber des milliards de transactions quotidiennes.
Découvrez dans cet article les secrets des différents types de layers : L0, L1, L2 et L3. Nous expliquons le rôle de chacun pour surmonter les limitations actuelles. Grâce à eux, les blockchains sont enfin prêtes à passer à l’échelle et à conquérir le grand public. Accrochez votre ceinture : le Web3 s’apprête à décoller !
C’est quoi des layers de blockchain ?
Schématiquement, un layer consiste en un protocole logiciel adjoint à une blockchain. Il ne modifie pas la chaîne de blocs elle-même. Au contraire, le layer communique avec la couche inférieure pour étendre ses capacités, sans impacter sa sécurité.
Concrètement, chaque layer apporte des réponses spécifiques aux limitations du réseau. Les solutions varient selon le positionnement du layer. On distingue ainsi les layers L0, L1 , L2 et L3. Nous détaillerons le rôle de chacun dans la suite de l’article.
Pour l’heure, retenez ceci : les layers optimisent les blockchains existantes pour permettre un passage à l’échelle. Ces protocoles additionnels levant les principaux verrous à l’adoption massive du Web3. C’est la raison pour laquelle leur avenir s’annonce prometteur au sein de l’écosystème crypto.
Quels sont les différents types de layers ?
Les layers se distinguent par leur positionnement technologique au sein de l’écosystème blockchain. On en dénombre quatre types principaux : L0, L1, L2 et L3. Voyons le rôle spécifique de chacun.
Layer 0 (L0)
Le layer 0 constitue les fondations sur lesquelles s’appuient toutes les innovations blockchain. Il s’agit du protocole décentralisé permettant d’enregistrer des blocs de transactions horodatées dans une chaîne sécurisée par cryptographie.
Techniquement, le layer 0 repose sur un réseau pair-à-pair. Les nœuds de la blockchain stockent et partagent une copie identique du registre des transactions. Celles-ci sont validées par un consensus entre les nœuds, généralement via un mécanisme de preuve de travail.
Le protocole définit également la façon dont les blocs sont ajoutés à la chaîne. Il fixe un ensemble de règles cryptographiques qui garantissent l’intégrité des données. Le layer 0 assure donc les fonctions essentielles de sécurisation, de décentralisation et de certification des transactions.
Les blockchains natives comme Bitcoin et Ethereum appartiennent au layer 0. Leurs limites en termes de vitesse de traitement (10 à 30 TPS) ont conduit à l’élaboration des layers supérieurs pour optimiser les performances.
Layer 1 (L1)
Le layer 1 correspond à la première couche d’optimisation logicielle greffée sur une blockchain layer 0. Il s’agit d’un réseau blockchain amélioré, conçu pour surmonter les limitations du protocole natif.
Concrètement, un layer 1 modifie des paramètres clés comme le mécanisme de consensus, la structure des blocs ou le modèle économique. L’objectif est d’accroître drastiquement la vitesse de traitement des transactions tout en préservant décentralisation et sécurité.
Les blockchains layer 1 les plus connues comme Solana ou Polygon utilisent un algorithme de consensus alternatif à la preuve de travail pour atteindre plusieurs milliers de TPS contre quelques dizaines sur le layer 0. Toutefois, cette optimisation ne règle pas entièrement le passage à l’échelle nécessaire pour des cas d’usage de masse. D’où le besoin de layers supplémentaires.
Focus sur le trilemme des blockchains
Le trilemme des blockchains désigne l’impossibilité d’optimiser simultanément trois caractéristiques fondamentales: la scalabilité, la sécurité et la décentralisation.
En effet, améliorer l’une de ces dimensions implique généralement de faire des concessions sur au moins une des deux autres. Examinons plus en détails les interactions complexes entre ces trois pôles:
Scalabilité
La scalabilité réfère à la capacité d’un réseau blockchain à absorber une charge transactionnelle élevée, mesurée en transactions par seconde (TPS).
Les blockchains layer 0 comme Ethereum sont limitées à 10-30 TPS. Or, certains cas d’usage nécessitent de traiter des dizaines de milliers de TPS. D’où l’intérêt d’optimiser ce paramètre.
Sécurité
La sécurité garantit la fiabilité des transactions et la résistance du réseau aux tentatives de fraude ou de corruption des données.
Elle repose sur des mécanismes cryptographiques complexes dont la robustesse est directement liée au degré de décentralisation du réseau.
Décentralisation
La décentralisation signifie l’absence d’organe central de contrôle. Le réseau repose sur des nœuds pair-à-pair.
Plus le nombre de nœuds est élevé, plus le système est décentralisé et sécurisé. Mais un nombre important de nœuds ralentit d’autant le traitement des transactions, d’où un impact négatif sur la scalabilité.
Ainsi, le trilemme oblige à des arbitrages constants entre ces trois pôles interdépendants. D’où la difficulté à les optimiser simultanément.
Layer 2 (L2)
Le layer 2 constitue une couche de mise à l’échelle ultime greffée sur un réseau layer 1. Objectif : pousser les capacités de traitement à des sommets vertigineux.
Techniquement, le layer 2 s’appuie sur le layer 1 pour la sécurité et l’immutabilité des transactions. Mais il opère des traitements et des validations en parallèle pour accélérer drastiquement les performances.
Des solutions comme les rollups (ZK Rollups, Optimistic Rollups) ou le sharding permettent d’atteindre théoriquement 100 000 TPS tout en conservant la décentralisation et la sécurité du layer 1.
Concrètement, le layer 2 « allège » les données transmises au layer 1. Seules des « preuves » cryptographiques sont enregistrées sur la chaîne. Tout le volume transactionnel est géré hors-chaîne par le layer 2.
Layer 3 (L3)
Le layer 3 correspond aux applications décentralisées (dApps) construites au sommet de la pile technologique blockchain.
Contrairement aux layers sous-jacents, focalisés sur le protocole, le layer 3 concrétise les cas d’usage pour les utilisateurs finaux. Il s’agit d’applications blockchain comme les places de marché, les jeux ou les réseaux sociaux décentralisés etc.
Le layer 3 exploite ainsi toutes les capacités décuplées des layers inférieurs pour proposer des services innovants en définitive accessibles à des milliards d’utilisateurs.
Quel avenir pour les layers en crypto ?
Les layers ont un avenir très prometteur au sein de l’écosystème blockchain et crypto. Leur capacité à optimiser les performances des réseaux existants ouvre la voie à l’adoption massive du Web3.
D’ici 2025, les solutions de layer 2 comme les rollups devraient être massivement adoptées. Elles permettront de décupler les capacités de blockchains leaders comme Ethereum. A terme, on peut imaginer atteindre le million de TPS sur Ethereum grâce aux layers 2 !
Cette scalabilité inégalée autorisera des usages stratégiques comme la finance décentralisée pour des millions d’utilisateurs. Idem pour les metavers, jeux blockchain et autres applications gourmandes en ressources.
Parallèlement, l’interopérabilité entre blockchains sera accentuée. Des ponts permettront des transferts fluides d’actifs entre les différents protocoles de layers 1 et 2. Cette interconnexion renforcera la robustesse globale du Web3.
En définitive, il apparaît que les layers ont le potentiel de résoudre le trilemme des blockchains. Ils concrétiseront ainsi la promesse d’un Web décentralisé, sécurisé et accessible à tous. Leur technologie subtile pourrait être le chaînon manquant vers l’avènement d’un « Internet de la valeur ».