Quest-ce que la couche 2 dans Crypto ? Pourquoi avons-nous besoin de solutions de couche 2 ?

Ethereum et d'autres plateformes de blockchain sont confrontées à des défis simultanés. La couche 2 est la solution à ces problèmes. Obtenons la définition et la vue d'ensemble de la couche 2 dans l'espace crypto.

La couche 2 est remarquée par la communauté car elle peut résoudre le trilemme actuel de la blockchain. Top Venture Capitals a investi des centaines de millions de dollars dans des projets de niveau 2. Explorons plus en détail la couche 2, certaines solutions de mise à l'échelle notables, ainsi que les avantages et les inconvénients.

Qu'est-ce que la couche 2 ?

La couche 2 (L2) est un framework/blockchain séparé construit dans le but d'étendre les capacités et les fonctionnalités des plateformes blockchain existantes. En langage crypto, l'objectif de la couche 2 est de faire évoluer la blockchain .

Couche par couche dans l'espace crypto

Pour mieux comprendre L2, nous devons en savoir plus sur la couche 1. En général, les termes couche 1, couche 2, couche 3, etc. sont inspirés du modèle de couche OSI. La couche 1 est la blockchain de base. Les frameworks/protocoles sont sur des couches supérieures (2,3,4, etc.) construites au-dessus de la blockchain de couche 1 (la blockchain de base).

Pourquoi avons-nous besoin de solutions de couche 2 ?

Ethereum est la première plate-forme blockchain dotée d'une capacité de contrat intelligent. En une demi-décennie, il a subi de nombreuses congestions provenant de la forte demande de la communauté. En conséquence, les couches 2 arrivent à Ethereum en tant que sauveurs. 

Graphique des transactions quotidiennes Ethereum

Le nombre de transactions sur Ethereum dans le délai quotidien dépasse plus de 1 million. Par rapport à début 2020, il a augmenté de plus de 100 %. Dans le passé, le réseau Ethereum a subi de nombreuses congestions en raison d'une utilisation surchargée du réseau. À ce rythme, la demande dépassera bientôt la pleine capacité d'Ethereum. Par conséquent, il a besoin de solutions complètes.

• Décentralisation : Il est difficile d'augmenter le nombre de nœuds Ethereum en raison du consensus sur la preuve de travail. Plus de nœuds peuvent être construits sur les couches 2, où les transactions sont exécutées.
• Évolutivité : La couche 2 active la blockchain de base avec une meilleure évolutivité. Il peut augmenter la vitesse de transaction tout en réduisant les frais d'essence . De plus, tout sera mis à l'échelle sans sacrifier la sécurité. 
• Sécurité : C'est l'une des caractéristiques fortes de la couche 2. Elle hérite de la sécurité de la blockchain de base. Par exemple, Ethereum est considéré comme la blockchain la plus décentralisée avec une haute sécurité contre la manipulation. Les couches 2 sur Ethereum sont responsables de l'exécution, tandis qu'Ethereum assure l'intégrité du réseau.

Frais de transaction sur les L2

Les avantages l'emportent sur les inconvénients. La couche 2 gagne du terrain depuis fin 2021, tandis qu'Ethereum a présenté quelques inconvénients. 

Tous les types de couches 2

La couche 2 est le terme utilisé pour décrire les solutions pour les plates-formes blockchain. Il se décline en de nombreuses variantes basées sur les approches technologiques et les principes de fonctionnement des solutions.

La couche 2 ne fait pas seulement référence aux solutions de mise à l'échelle sur Ethereum, BNB Chain, Cardano, Solana et d'autres plates-formes de blockchain ont des solutions de mise à l'échelle. Étant donné que le récit est fortement pour Ethereum, de nombreux nouveaux arrivants en crypto pourraient se tromper sur le fait qu'il n'y a que des L2 sur Ethereum.

Types de couche 2

Canal d'état

State Channel traite les transactions hors chaîne et ne soumet que 2 transactions à Ethereum pour validation. Cela signifie que le débit dépendra de la capacité du réseau informatique qui traite les transactions.

Les transactions hors chaîne ont une limitation critique qui rend le canal d'état vulnérable aux attaques. Cela signifie que vos fonds dans les transactions hors chaîne sont délégués à quelqu'un qui pourrait avoir une intention malveillante. 

Les couches 2 qui utilisent les canaux d'état : Connext, Kchannels, Perun, Raiden, State Channels, etc.

Plasma (hors chaîne, anti-fraude)

Les solutions de mise à l'échelle du plasma créent des chaînes plus petites (chaînes enfants) connectées à la chaîne racine, formant un modèle d'arbre de Merkle. Ces chaînes enfants sont construites grâce à l'utilisation de contrats intelligents et fonctionnent séparément. Une couche 2 utilisant Plasma peut évoluer rapidement car davantage de chaînes enfants peuvent être construites au-dessus d'une chaîne enfant.

Couche plasma 2

Layer 2 utilisant la technologie Plasma :

• OMG Network a lancé son réseau principal au début de 2020. Pour le moment, la TVL sur OMG Network est d'environ 3 millions de dollars, stabilisée pendant un certain temps. 
• Polygon (MATIC), anciennement connu sous le nom de Matic Network, augmente la vitesse de transaction et réduit les frais du réseau Ethereum en utilisant une chaîne de validation Proof-of-Stake et MoreVP (Plasma) Layer 2. À l'heure actuelle, Polygon dispose d'un écosystème, y compris DeFi à GameFi.
• LeapDAO, GLUON et Gazelle sont également des solutions de mise à l'échelle L2 qui utilisent Plasma. Cependant, ces L2 en sont à leurs débuts. Ils ne sont pas si notables au sein de la communauté.
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Chaîne latérale

Semblable à Plasma, un L2 utilisant la technologie sidechain est un réseau blockchain qui communique avec la blockchain principale (mainnet comme Ethereum). La communication est sécurisée par des ponts bidirectionnels. Le transfert d'actifs numériques est validé et assuré par l'utilisation de contrats intelligents.

Activés par des contrats intelligents, les fonds sur la sidechain et la chaîne principale (Ethereum) sont assurés sans actes frauduleux. De plus, un monde de blockchains est construit sur une blockchain de base (Ethereum), ce qui permettra un fort niveau d'interopérabilité.

Voici quelques exemples notables de sidechains :

• Skale est un réseau sidechain L2 conçu pour améliorer le débit d'Ethereum. En plus d'agir comme une solution de mise à l'échelle, Skale est une chaîne indépendante. Cela signifie que si Skale est vulnérable aux attaques, le réseau Ethereum sera en sécurité.
• xDAI est une sidechain basée sur Ethereum utilisant le consensus Proof-of-Stake, se concentrant sur un stablecoin nommé xDAI. Il a été mis en ligne fin 2018 et permet à Ethereum de réaliser des transactions rapides et bon marché. 

Cumuls

Après avoir parcouru 3 types de technologies utilisées par les solutions de mise à l'échelle de couche 2, nous pouvons comprendre qu'elles sont principalement utilisées pour faire évoluer la blockchain de base. Tout a ses limites, et eux aussi. Au moment d'écrire ces lignes, Layer 2 indique que l'utilisation de la technologie State Channel, Plasma et Sidechain n'a pas été si populaire parmi la communauté.

Les cumuls (optimistes + ZK) dominent la part TVL des L2. Source : Le Bloc

D'autre part, les solutions de mise à l'échelle L2 utilisant la technologie Rollup obtiennent une forte adhésion de la part de la communauté. Tous les meilleurs L2 de la TVL utilisent cette technologie. Alors qu'est-ce qu'il a de si spécial ?

La technologie Rollup exécute les transactions en dehors de la blockchain de base (Ethereum) . Une fois cela fait, les données de transaction seront soumises à la blockchain de couche 1. De nos jours, il existe deux types de Rollups qui sont largement utilisés dans l'espace crypto : ZK-Rollups et Optimistic Rollups.

Les rollups sans connaissance (ZK-Rollups) traitent les transactions hors chaîne et créent des preuves de validité. Ensuite, il les soumet à la blockchain principale. Avec l'utilisation de preuves de validité, les ponts de la couche 2 à la couche 1 (chaîne de blocs principale) peuvent s'exécuter rapidement sans délai.

Noms notables qui utilisent ZK-Rollup : zkSync, StarkEx/StarkNet, Loopring, Aztec, etc.

ZK-Rollup Layer 2s

Les cumuls optimistes s'exécutent en parallèle avec la blockchain principale (Ethereum) pour fournir une amélioration de l'évolutivité. Il utilise des preuves de fraude pour détecter les transactions frauduleuses. Cela augmente les performances de la blockchain principale tout en maintenant la sécurité.

Noms notables qui utilisent Optimistic Rollups : Optimism, Cartesi, Fuel, Arbitrum One, Boba Network, etc.

Compatible couche 2 EVM

Comme son nom l'indique, la couche 2 compatible EVM est la blockchain qui peut exécuter du code écrit en Solidity, le principal langage de programmation des contrats intelligents sur Ethereum. Cela permet à la mise en œuvre des protocoles existants écrits dans Solidity d'avancer plus rapidement sans avoir à créer de nouveaux protocoles à partir de zéro. 

Comparaison des couches 2

Comme indiqué dans le tableau, toutes les solutions de mise à l'échelle L2 ne sont pas compatibles avec EVM (Ethereum Virtual Machine). Ethereum est la plus grande plateforme de contrats intelligents avec une dominance TVL de 65 % (mise à jour : 24 mai 2022). En conséquence, ce sera un énorme avantage si une blockchain est compatible avec EVM.

Les rollups et sidechains optimistes sont nativement compatibles avec EVM. D'autre part, Plasma, State Channel et ZK-Rollups ne sont pas compatibles EVM. Cela signifie que si l'équipe de développeurs souhaite mettre à niveau la chaîne vers une chaîne compatible EVM, elle devra créer une EVM intégrée.

Par exemple, zkSync 2.0 est une solution ZK-Rollup compatible EVM. Son équipe, Matter Labs, a construit zkEVM, une machine virtuelle à l'intérieur de zkSync 2.0. Matter Labs considère qu'il s'agit d'un tournant pour les chaînes ZK-Rollup car il a fallu des années pour les livrer. 

Meilleures solutions de couche 2 en crypto

Sur Ethereum

Arbitrum est un Optimistic Rollup Layer 2 sur Ethereum qui mène la course L2 en termes de TVL. Voici quelques faits saillants :

• 150+ projets, 80+ sur le réseau principal
• Plus de 123 millions de dollars levés auprès des meilleurs VC
• ATH TVL était de 4,1 milliards de dollars
• Libération de jeton : ??

L'optimisme a été une surprise depuis qu'il a publié le largage aérien du jeton $ OP aux premiers contributeurs. Il s'agit d'une chaîne compatible EVM utilisant Optimistic Rollup. 

• 110+ applications
• 178 millions de dollars levés
• 500 millions de dollars en TVL
• Sortie de jeton : Airdrop

StarkNet et StarkEx sont développés par Starkware, une société

• 120+ projets
• 165 millions de dollars et 6 000 ETH levés après 5 investissements
• StarkEx TVL : 1,1 milliard de dollars et plus
• StarkNet TVL : 444 000 $
• Libération de jeton : ??

zkSync , développé par Matter Labs, est une solution de mise à l'échelle ZK-Rollup pour Ethereum. Sa première version, zkSync 1.0, est devenue le réseau principal. Sa dernière version avec la fonctionnalité compatible EVM, zkSync 2.0, est en route vers le réseau principal.

• 90+ projets
• 58 millions de dollars levés et 200 millions de dollars DAO pour la croissance de l'écosystème
• 80 M $ + en TVL
• Libération de jeton : confirmée

Metis Andromeda est une solution de mise à l'échelle compatible EVM sur Ethereum qui a sans doute été dérivée d'Optimism. La TVL de Metis dépassait 700 millions de dollars. Au fil du temps, il a été drainé à 150 millions de dollars.

Sur d'autres blockchains

Lightning Network est une couche de paiement 2 conçue pour mettre à l'échelle Bitcoin et Litecoin. Comme le suggère la description, cela permet aux paiements sur Bitcoin d'être traités plus rapidement. En avril 2022, Lightning Labs, le développeur de Lightning Network, a conclu un investissement de 70 millions de dollars pour apporter du stablecoin au réseau Bitcoin.

Aurora est un pont et une solution de mise à l'échelle pour Near Protocol. Il construit maintenant un écosystème contenant de nombreux legos tels que DeFi et Bridges. En mai 2022, il a lancé un fonds de développement de 90 millions de dollars pour stimuler le développement de DeFi.

Aurora sur le protocole proche

Milkomeda est un Rollup Layer 2 compatible EVM sur Cardano. Semblable à Aurora sur Near, il possède tout un écosystème de nombreux protocoles et ponts DeFi. Il avait l'habitude d'atteindre la TVL de 100 millions de dollars en seulement deux jours après la sortie du réseau principal.

Milkomeda sur Cardano

Limites des solutions de couche 2

Comparaison des types de couche 2. Source : Laboratoires de la matière

Heure de retrait

Le temps de retrait des actifs cryptographiques transférés d'Ethereum vers d'autres L2 est un inconvénient, affectant l'expérience des utilisateurs. Par exemple, les ponts vers les chaînes utilisant des cumuls optimistes prennent environ une semaine pour relier les actifs cryptographiques. Imaginez comment les prix des actifs cryptographiques changent après une semaine. D'autre part, il existe des couches 2 qui permettent d'exécuter le processus de pontage en un coup d'œil. 

Piratage/exploitation

Le déplacement des actifs cryptographiques de L1 à L2 et vice versa nécessite des ponts. De nombreux piratages/exploits ont eu lieu en raison des vulnérabilités potentielles des ponts. Par exemple, en avril 2022, le piratage du pont sidechain Ronin a fait perdre 650 millions de dollars. Cela a fait que la chaîne latérale Ronin est passée sous l'eau et il est difficile de la récupérer.

Compatibilité EVM

Comme mentionné, seules certaines couches 2 prennent en charge les idées écrites dans Solidity. Ce sera un énorme inconvénient pour un écosystème si la chaîne n'est pas compatible EVM. Sans changements majeurs majeurs dans le code, les projets peuvent migrer plus rapidement vers les couches 2 compatibles EVM.

Blockchains EVM vs non-EVM

Interopérabilité et fragmentation de la liquidité

Les chaînes sont reliées par des ponts et la liquidité est fragmentée sur chaque chaîne. Comme on peut le voir, la TVL sur chaque chaîne est mal répartie selon chaque écosystème. Cependant, si la liquidité est en quelque sorte connectée à travers les chaînes, l'expérience des utilisateurs sera sans aucun doute améliorée. 

Avenir de la couche 2

L'avenir de la couche 2 est proche car il existe de nombreuses solutions de mise à l'échelle exécutant le réseau principal, telles que Arbitrum, Optimism, Methis Andromeda, etc. 

Ethereum va se transformer en une nouvelle feuille avec Ethereum 2.0. Malgré de nombreuses inquiétudes concernant la mise à niveau à venir, les couches 2 alimentent le réseau Ethereum avec de nombreuses améliorations. De notre point de vue, la couche 2 et Ethereum 2.0 coexisteront en tant que pièces de lego qui feront évoluer Ethereum à long terme.

Les écosystèmes Dapp sont construits au-dessus des couches 2. Comme mentionné précédemment, chaque projet Layer 2 a son écosystème plein de Dapps . Nous pensons qu'à l'avenir, davantage d'innovations atterriront sur les couches 2, où elles sont favorisées pour prospérer. 

Les lancements de jetons des chaînes de couche 2 arrivent. Après le largage aérien du jeton $OP par Optimism à la communauté, de nombreuses chaînes ont commencé à planifier des sorties de jetons. Une tokenomics durable est le moteur clé qui permet à l'ensemble de son écosystème de prospérer. Voici le playbook pour les chasseurs d'airdrop :

En savoir plus : Airdrop de chasse et rétroactivité sur la couche 2

FAQ

Couche 2 contre Ethereum 2.0 ?

Ethereum 2.0 va complètement changer le réseau Ethereum. Mais le processus peut prendre des années. La prochaine mise à niveau est Ethereum Merge , qui devrait avoir lieu au troisième ou au quatrième trimestre 2022. D'un autre côté, de nombreuses couches 2 arrivent à l'échelle dans l'espace crypto. Ethereum 2.0 et Layer 2 partagent le même objectif de s'attaquer au trilemme de la blockchain.

Comment relier les ressources à la couche 2 ?

Le pontage des actifs cryptographiques de L1 à L2 nécessite des ponts inter-chaînes. Ils permettent aux utilisateurs de déplacer leurs actifs cryptographiques pour les utiliser sur d'autres couches 2. La partie lego des ponts est terminée pour certains L2, d'autres non. 

Coin98 Insights a également une série sur la façon de transférer des pièces à travers les blockchains :  Comment transférer des pièces

Les autres blockchains ont-elles besoin de la couche 2 ?

Il y a toujours au moins un bâtiment de projet L2 pour chaque blockchain. Cependant, la demande réelle pour plus d'évolutivité pourrait principalement exister sur les blockchains Proof-of-Work ou les chaînes non EVM. En tant qu'investisseurs, les solutions aux problèmes sont là où nous trouvons des opportunités.

Conclusion

C'est tout ce que vous devez savoir sur la couche 2. La course de la couche 2 se déroule avec de nombreuses équipes qui construisent jour et nuit.