Explication des couches de blockchain

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Luc Vesters
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Luc Vesters

Bien que chaque blockchain soit différente, toutes ont des similitudes. Les blockchains sont construites sur la base de couches. Celles-ci représentent différents types de blockchains, chacune avec sa propre fonction. Leur existence garantit l’innovation continue dans le monde de la crypto. Alors le marché continue à se développer, les crypto-monnaies deviennent de plus en plus attrayantes et leur adoption ne fait qu'augmenter. Il existe actuellement quatre couches différentes de blockchains. Nous rappellerons brièvement ce qu'est une blockchain, avant d’expliquer chacune des layers.

Table des matières

  1. Qu'est-ce qu'une blockchain ?
  2. Qu'est-ce qu'une couche blockchain ?
  3. Conclusion

Qu'est-ce qu'une blockchain ?

Une blockchain est une chaîne de blocs d'informations. Les crypto-monnaies ont été créées grâce à la technologie blockchain qui utilise un mécanisme de consensus. Ce dernier favorise l’ajout de nouvelles données et la mise en circulation de nouvelles pièces. Le fonctionnement exact varie d'une crypto-monnaie à l'autre. Chaque nouveau bloc ajouté contient des informations du bloc précédent. Cela en fait une longue chaîne qui remonte jusqu'au début.

La configuration de la blockchain est conçue par les fondateurs et est difficile à modifier, dans la plupart des cas. Toute crypto-monnaie recherche la sécurité, l'évolutivité et la décentralisation. Sur la base de ces trois critères, le fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a proposé le Blockchain Trilemma. Selon lui, il est impossible de développer une blockchain avec les trois critères. Dès lors que vous parvenez à atteindre deux des trois, la blockchain a des problèmes avec le critère restant.

Qu'est-ce qu'une couche blockchain ?

La technologie derrière une blockchain peut être très compliquée, c’est pourquoi de nombreux investisseurs n’y comprennent presque rien. Heureusement, il n'est pas obligatoire de tout savoir sur cette technologie. Néanmoins, plus vous avez de connaissances dans ce domaine, plus il est facile de découvrir et de comprendre de nouvelles blockchains. Les principales couches construites sur la blockchain sont actuellement au nombre de 4, chacune avec des fonctionnalités propres. Toutes les blockchains n'utilisent pas les quatre layers.

Layer 0

Les blockchains fonctionnent toutes à leur manière et ne peuvent pas simplement transférer des informations les unes aux autres. Les blockchains de couche 0 permettent aux blockchains de couches 1, 2 et 3 de communiquer entre elles. Ces blockchains ont été développées avec l'idée de résoudre des problèmes d'évolutivité. Les exemples incluent Polkadot (DOT) et Cosmos (ATOM) qui valident les données entre toutes les blockchains des couches 1, 2 et 3. Ces dernières doivent alors à nouveau valider leurs données sur leur propre réseau. Polkadot utilise par exemple des parachains (blockchains parallèles). Ce sont des blockchains de couche 1 qui peuvent partager des informations avec la blockchain principale de Polkadot. Vous pouvez aussi utiliser une blockchain de couche 0 pour développer votre propre blockchain.

Layer 1

La couche 1 assure le “fonctionnement” d’une blockchain. C'est la couche de base chargée de garantir les transactions sur le réseau, ainsi que smart contracts ( contrats intelligents). De plus, la couche 1 est responsable de la vérification des adresses de wallet (portefeuille), des clés publiques et privées, ainsi que des soldes de jetons. La blockchain de couche 1 fonctionne grâce à un mécanisme de consensus. Ce sont des processus par lesquels de nouvelles données sont ajoutées au réseau. Les deux principaux mécanismes de consensus sont la Proof of Work (preuve de travail) et la Proof of Stake (preuve de participation). En tant que blockchain de couche 1, Bitcoin utilise le mécanisme de Proof of Work. Ici, les mineurs doivent résoudre des énigmes compliquées pour ajouter un nouveau bloc d'informations à la blockchain. Ce processus garantit que Bitcoin dispose d'un réseau extrêmement sécurisé. Un des inconvénients de ce réseau est la lenteur de sa vitesse de transaction, seulement 5 transactions par seconde (à titre de comparaison, Solana prétend pouvoir gérer 65 000 transactions par seconde).

Layer 2

Pour augmenter la vitesse et l'évolutivité, les blockchains de couche 2 sont construites au-dessus d'une blockchain existante. Elles prennent les transactions de la couche 1, les collectent et les transmettent éventuellement à nouveau à cette dernière. Ce faisant, la couche 2 permet aux chaînes de blocs de la couche 1 d'atteindre une plus grande évolutivité, d'obtenir des vitesses de transaction plus rapides et d'économiser sur la consommation d'énergie. Elle contribue aussi à maintenir la sécurité, la décentralisation et la transparence des blockchains.

Les blockchains de couche 2 fonctionnent avec ce qu'on appelle des rollups (cumuls). Les deux variantes les plus dominantes sont les optimistic rollups (cumuls optimistes) et les zero-knowledge rollups (cumuls sans connaissance). Ces composants regroupent plusieurs transactions en une seule pour l’envoyer à la blockchain principale. La différence est que les optimistic rollups fonctionnent via leur propre mécanisme de consensus (par le biais de smart contracts). Quant aux zero-knowledge rollups, elles fonctionnent en chaîne (transactions sur la blockchain) et hors chaîne (transactions qui ne sont pas implémentées sur la blockchain ). Le Bitcoin Lightning Network est un exemple de zero-knowledge rollups. En tant que réseau hors chaîne, il n'utilise pas le mécanisme de consensus de Bitcoin. Il collecte simplement les transactions Bitcoin entre les utilisateurs de Bitcoin Lightning Network, et envoie une transaction à la blockchain Bitcoin pour le règlement.

Les optimistic rollups favorisent des frais de gaz bas et une plus grande évolutivité. Cela augmenta par ailleurs le temps d'enregistrement de la transaction.

Quant aux zero-knowledge rollups, elles garantissent l’exécution rapide des transactions, réduisent les frais de gaz et sont moins vulnérables aux attaques

Layer 3

Enfin, la couche 3 est la dernière couche de blockchain (pour l'instant). L'interface utilisateur des blockchains de couche 1 ou 2 se forme à ce niveau. C'est le composant visuel à travers lequel on peut utiliser les dApps des blockchains. La couche 3 fonctionne sur des smart contracts. En tant qu'utilisateur, vous ne remarquerez dès lors aucun codage dans la blockchain. La couche 3 possède également des fonctionnalités inter-chaînes (une transaction impliquant plusieurs chaînes de blocs). Cela permet d’utiliser les données de différentes chaînes de blocs sur une seule application. Ce composant est quelque peu similaire à la couche 2, où les applications collectent des données et les envoient éventuellement à la blockchain principale en une seule transaction.

Conclusion

Les couches de la blockchain sont des composants ayant chacun ses fonctionnalités propres. Elles permettent de cerner la façon dont les blockchains sont assemblées.

Layer 0 : elle garantit que différentes blockchains puissent toujours échanger des informations entre elles, cela dans le but d'augmenter l'évolutivité et la vitesse. Polkadot constitue un exemple de blockchain de couche 0.

Layer : elle est responsable de la validation des transactions sur le réseau. Cette couche peut être considérée comme le fondement de la blockchain. Des exemples de blockchains de couche 1 sont Bitcoin et Ethereum.

Layer 2 : elle est destinée à résoudre les problèmes de scalabilité des blockchains de couche 1. Les blockchains de couche 2 collectent plusieurs transactions et les convertissent en une seule. Elles améliorent aussi la vitesse et réduisent les coûts. Polygon et le Bitcoin Lightning Network sont des exemples de blockchains de couche 2.

Layer 3 : c'est la couche qui sert d’interface à l'utilisateur. Elle peut être utilisée pour créer toutes sortes d'applications telles que des dApps, des jeux et DeFI. Les exemples de blockchains de couche 3 incluent Uniswap et Aave.