La technologie Blockchain continue de se développer et en janvier 2024, Ethereum a établi un record de 2 millions de transactions par jour. Cependant, les problèmes d’évolutivité entre les chaînes de couche un (L1) comme Bitcoin et Ethereum limitent encore son adoption généralisée. Pour résoudre ces problèmes, des solutions de couche 2 (L2) ont émergé. Ces technologies sont conçues pour accélérer les transactions et réduire les coûts sans compromettre la sécurité et la nature décentralisée du réseau L1. Selon les données de L2Beat, les solutions de mise à l'échelle L2 ont transformé Ethereum, traitant 11 à 12 fois le volume de transactions d'Ethereum lui-même. Cet article explorera l'écosystème L2, y compris ses principales innovations, ses défis et ses orientations futures.
1. L'origine de L2
À mesure que de plus en plus d’utilisateurs effectuent des transactions sur L1, ces réseaux deviennent plus lents et plus coûteux. Résoudre les problèmes d’évolutivité sur L1 signifie souvent faire un compromis entre sécurité ou décentralisation, deux caractéristiques auxquelles aspirent toutes les blockchains. Ce compromis consistant à choisir seulement deux des trois caractéristiques souhaitées que sont l’évolutivité, la décentralisation et la sécurité est connu sous le nom de « trilemme de la blockchain ».
Résoudre le trilemme de la blockchain est particulièrement important pour Ethereum, car il est devenu le L1 préféré pour la création d'applications décentralisées (dApps). Parmi ces trois caractéristiques souhaitées, Ethereum a choisi la sécurité et la décentralisation au détriment de l’évolutivité. Afin d’élargir le nombre et le type de cas d’utilisation d’Ethereum, il doit être économiquement réalisable de créer des dApps plus complexes.
Les solutions L2 sont apparues comme un moyen de résoudre ces problèmes en déplaçant la plupart des calculs de traitement des transactions de la couche de base vers la deuxième couche afin d'augmenter le débit des transactions, de réduire les coûts et d'améliorer l'expérience utilisateur. L’objectif est d’atteindre une plus grande évolutivité tout en tirant parti de la sécurité et de la décentralisation de la blockchain L1 sous-jacente.
2. Technologie et cadre de base
La valeur totale verrouillée (TVL) de l'écosystème L2 dépasse désormais 46 milliards de dollars, englobant une variété de technologies et de cadres aux caractéristiques uniques. Voici quelques-unes des technologies les plus importantes :
Rollups (chaîne d'agrégation)
Il existe deux types de cumuls : cumul optimiste et validité/zéro.
Cumul de connaissances). Les chaînes d'agrégation optimistes supposent par défaut que les transactions sont valides. Ils permettent à Internet d'utiliser des mécanismes pour prévenir la fraude
Les participants au réseau sont en mesure de contester les transactions présumées frauduleuses en utilisant des « preuves de fraude » pour prouver qu'elles sont invalides. En revanche, la chaîne d'agrégation de validité utilise des « preuves de validité » pour vérifier la validité de chaque transaction soumise à la couche de base. Ces deux types de chaînes d'agrégation offrent un débit plus élevé et des frais inférieurs à ceux de L1.
Chaînes d'État
Les canaux d'État permettent aux participants d'effectuer des transactions hors chaîne en verrouillant une partie de l'état de la blockchain dans un contrat multi-signatures. Les participants peuvent échanger librement en dehors de la chaîne et l’état final est réglé au sein de la chaîne. Les chaînes publiques proposent des transactions en temps quasi réel et des frais peu élevés, mais sont quelque peu limitées en termes de fonctionnalités et de nombre de participants.
Plasma (chaîne de fragments)
Plasma est un framework permettant de créer des sidechains hiérarchiques ancrés à la chaîne principale. La chaîne Plasma peut traiter les transactions hors chaîne et soumettre uniquement des mises à jour régulières à la chaîne principale, réduisant ainsi la charge sur le réseau L1. Semblables aux chaînes d'agrégation optimistes, les chaînes Plasma utilisent des preuves de fraude pour contester les transactions suspectes.
3. Revoir l'écosystème L2
L'écosystème L2 se développe rapidement, avec de nombreux projets et initiatives visant à étendre les principales blockchains L1. Bien qu'il existe des solutions visant à apporter de l'évolutivité au Bitcoin, comme le célèbre Lightning Network, qui exploite les canaux étatiques pour fournir des transactions plus rapides et moins chères sur le réseau, aucune solution L2 pour l'informatique à usage général n'a encore émergé sur le plan Bitcoin.
Ethereum, en revanche, a donné naissance à un écosystème florissant de solutions L2. Voici de brèves descriptions de certains des principaux acteurs :
Chaîne d'agrégation de validité (également connue sous le nom de chaîne d'agrégation à connaissance nulle)
- Starknet : possède la communauté de développeurs à la croissance la plus rapide, dispose d'abstractions de comptes natives et de son propre langage de programmation (Le Caire), optimisé pour exploiter les preuves de validité.
-zkSync : une autre chaîne d'agrégation de validité leader avec abstraction de compte native, exécutée sur la machine virtuelle Ethereum (EVM).
- Scroll : chaîne d'agrégation de validité compatible EVM axée sur la compatibilité au niveau natif avec les dApps et outils Ethereum existants.
- Polygon zkEVM : Développée par le vétéran de l'extension L2 Polygon, il s'agit d'une chaîne d'agrégation de validité compatible EVM.
-Linea : Propulsé par Consensys, la société derrière MetaMask, une chaîne d'agrégation de validité qui peut être utilisée directement via MetaMask.
chaîne d'agrégation optimiste
- Arbitrum : La plus grande chaîne d'agrégation optimiste telle que mesurée par Total Value Locked (TVL), compatible avec EVM.
- Optimisme : La deuxième plus grande chaîne d'agrégation optimiste telle que mesurée par TVL, compatible avec EVM.
- Base : La troisième plus grande chaîne d'agrégation optimiste telle que mesurée par TVL, compatible avec EVM.
Beaucoup de ces projets en sont encore à leurs débuts et impliquent souvent une période de contrôle centralisé connue sous le nom de phase de « roues d'entraînement », qui permet des mises à jour contrôlées du système et des corrections de bugs. Bien qu'initialement nécessaires, ces roues d'entraînement devraient éventuellement être supprimées pour permettre le fonctionnement décentralisé et sans confiance prévu.
L'adoption des solutions L2 ne cesse de croître dans divers domaines, notamment la finance décentralisée (DeFi), les jetons non fongibles (NFT) et les jeux en chaîne. Les types L2 les plus couramment utilisés sont généralement les chaînes d’agrégation optimistes et les chaînes d’agrégation de validité. Cependant, l’intégration des solutions L2 n’est pas sans défis.
4. Défis et solutions
Bien que les solutions L2 présentent un grand potentiel, certains défis doivent encore être surmontés pour réaliser leur plein potentiel. Du point de vue de l'utilisateur, l'interaction avec le réseau L2 peut être légèrement plus complexe, nécessitant des étapes supplémentaires telles que le pontage des actifs et la gestion de plusieurs portefeuilles. Améliorer l'expérience utilisateur en intégrant mieux les portefeuilles, en simplifiant l'intégration et en fournissant une interface plus intuitive sera essentiel pour favoriser l'adoption par le grand public.
C'est pourquoi Starknet propose des fonctionnalités intégrées d'abstraction de compte qui permettent une expérience utilisateur plus fluide, telles que la signature de transactions via la reconnaissance faciale et la reconnaissance d'empreintes digitales (comme les fonctionnalités fournies par le portefeuille Braavos). Sur Starknet, faire évoluer Ethereum signifie qu'une expérience utilisateur de style Web2 est aussi importante que des transactions moins chères et plus rapides.
5. Perspectives de la L2
À mesure que l'écosystème L2 mûrit, nous pouvons nous attendre à une vague d'innovation, comme les capacités natives d'abstraction de compte sur Starknet. Des solutions hybrides ont commencé à émerger, combinant les avantages de différentes technologies L2, offrant un double avantage pour les chaînes d'agrégation optimistes et les chaînes d'agrégation efficaces. Les progrès en matière de preuve de validité (comme les STARK) améliorent encore l'évolutivité et la confidentialité des réseaux L2.
Pour l’avenir, l’avenir des solutions L2 est étroitement lié au développement global de la technologie blockchain. À mesure que les réseaux L1 continuent d’évoluer et que de nouveaux mécanismes de consensus tels que la preuve de participation sont promus, les solutions L2 devront s’adapter et s’intégrer de manière transparente à ces changements.
Dans les années à venir, nous assisterons à un boom des solutions L2 adaptées à des cas d'utilisation et des domaines d'application spécifiques. Certains prédisent que les réseaux L2 deviendront à terme la couche principale d’interaction des utilisateurs, la couche L1 servant de couche de règlement sécurisée. D’autres envisagent une architecture blockchain multicouche, avec des solutions L2 évoluant en parallèle les unes avec les autres et parfois des chaînes de couche 3 (L3) au-dessus d’elles, pour créer un écosystème évolutif et interopérable.
6.Conclusion
À mesure que l'écosystème L2 continue de croître, la collaboration et les contributions entre les développeurs, les chercheurs et les utilisateurs sont essentielles au développement de solutions L2 robustes et conviviales.
En exploitant le potentiel de la technologie L2, la communauté blockchain peut surmonter les limites des réseaux L1 et ouvrir de nouvelles possibilités pour les applications décentralisées. Le chemin à parcourir est semé de défis et d’opportunités, mais avec la bonne approche et une vision partagée, nous pouvons construire un écosystème blockchain évolutif et inclusif qui responsabilise les individus et transforme les industries.
