Couche 1, 2, 3, parachain, sidechain – Quelle est la différence ?

L’émergence de diverses solutions de mise à l’échelle de la blockchain a suscité des discussions sur les différences et les rôles des couches 1, 2, 3, des parachains et des sidechains dans l’écosystème cryptographique en évolution. Comprendre ces concepts est crucial pour les développeurs, les investisseurs et les utilisateurs qui naviguent dans le paysage complexe des technologies blockchain – mais il n’est pas toujours très clair de savoir lesquels et pourquoi nous avons besoin de tant de types différents.

Les blockchains de couche 1, telles que Bitcoin, Ethereum, BNB Chain et Solana, constituent l’architecture fondamentale d’un réseau blockchain. Ces protocoles de couche de base gèrent les aspects d’exécution, de disponibilité des données et de consensus du réseau, validant et finalisant les transactions sans dépendre d’un autre réseau. Chaque blockchain de couche 1 possède son propre jeton natif utilisé pour payer les frais de transaction. Cependant, la mise à l’échelle des réseaux de couche 1 constitue un défi de taille, nécessitant souvent des modifications du protocole principal, telles que l’augmentation de la taille des blocs, l’adoption de nouveaux mécanismes de consensus ou la mise en œuvre de techniques de partitionnement.

Pour répondre aux limitations d’évolutivité des blockchains de couche 1, les solutions de couche 2 sont apparues comme un cadre secondaire construit au-dessus des réseaux existants. Les protocoles de couche 2 déplacent une partie des exigences transactionnelles de la chaîne principale vers une architecture système adjacente, traitant les transactions hors chaîne et enregistrant uniquement l’état final sur la blockchain de couche 1. Des exemples de solutions de mise à l’échelle de couche 2 incluent le Bitcoin Lightning Network, les chaînes Ethereum Plasma, les Optimistic Rollups, les ZK-Rollups, les sidechains et les canaux d’état. Ces protocoles héritent (pour la plupart) de la sécurité de la blockchain de couche 1 sous-jacente tout en améliorant l’évolutivité, la vitesse et les coûts.

La quête de la solution de mise à l’échelle optimale pour les couches 1 est loin d’être statique. Par exemple, la Fondation Ethereum est entièrement passée des solutions Plasma à la mise à l’échelle, déclarant :

« Alors que Plasma était autrefois considéré comme une solution de mise à l’échelle utile pour Ethereum, il a depuis été abandonné au profit des protocoles de mise à l’échelle de couche 2 (L2). Les solutions de mise à l’échelle L2 résolvent plusieurs problèmes de Plasma.

Une solution L2 ultérieure pour Ethereum était le sharding, qui a maintenant été remplacé sur la feuille de route Ethereum par « rollups et Danksharding ». L’évolution s’est poursuivie après la mise à niveau de Dencun vers une mise à l’échelle via une couche 2 au-dessus d’une couche 2 – plus communément appelée chaîne de couche 3.

Les blockchains de couche 3 sont des chaînes spécifiques aux applications qui s’installent sur les réseaux de couche 2, permettant une évolutivité, une personnalisation et une interopérabilité accrues. Par exemple, Arbitrum Orbit permet aux développeurs de créer des chaînes de couche 3, appelées « chaînes Orbit », qui s’installent sur les chaînes de couche 2 d’Arbitrum, Arbitrum One et Arbitrum Nova. Ces chaînes Orbit peuvent être configurées avec des jetons de gaz personnalisés, un débit, une confidentialité et une gouvernance, avec des projets comme XAI, Cometh et Deri Protocol s’appuyant déjà sur Arbitrum Orbit.

De même, la pile OP d’Optimism alimente une « superchaîne » de blockchains de couche 3 qui partagent des couches de sécurité et de communication, la base de Coinbase étant une chaîne de couche 3 importante sur la pile OP. L’OP Stack vise à rendre les chaînes de couche 3 interopérables. Les autres solutions de couche 3 incluent les hyperchaînes de zkSync et les supernets de Polygon. Les principaux avantages des couches 3 incluent l’hyper-évolutivité grâce à la preuve et à la compression récursives, la personnalisation des jetons de gaz, le débit, la confidentialité et la gouvernance, l’interopérabilité entre les chaînes de couche 3 et avec les couches 1/2, ainsi que de faibles coûts et des performances élevées.

Une autre solution extérieure à l’écosystème EVM est Parachains. Les parachains sont un élément clé des réseaux Polkadot et Kusama et sont également des blockchains indépendantes spécifiques à des applications qui fonctionnent en parallèle au sein de ces écosystèmes. Les parachains se connectent à la chaîne de relais principale, louant sa sécurité tout en conservant leur propre gouvernance, jetons et fonctionnalités. Ces chaînes peuvent traiter des transactions et échanger des données de manière transparente à l’aide de protocoles de communication inter-chaînes tels que XCMP. Les nœuds Collator conservent l’intégralité de l’état d’une parachain et fournissent des preuves aux validateurs de la chaîne relais.

Les sidechains, un autre type de solution de mise à l’échelle, sont des blockchains distinctes parallèles à la chaîne principale, avec des jetons et autres actifs numériques se déplaçant entre eux via une cheville bidirectionnelle. Les sidechains ont leur propre mécanisme de consensus et leurs propres paramètres de bloc, ce qui les rend plus flexibles et évolutives que la chaîne principale. Ils sont considérés comme un type de solution de couche 2 car ils déchargent une partie de la charge transactionnelle de la chaîne principale. Des exemples de sidechains incluent Liquid pour Bitcoin et Polygon PoS pour Ethereum. La différence essentielle est que les chaînes telles que Polygon PoS disposent de leur propre ensemble de sécurité et de validateur plutôt que de s’appuyer sur la couche 1 pour sécuriser le réseau.

Comprendre les rôles et les différences entre la couche 1, la couche 2, la couche 3, les parachains et les sidechains peut être complexe. Chacune de ces technologies joue un rôle crucial pour relever les défis d’évolutivité, d’interopérabilité et de personnalisation des réseaux blockchain. En tirant parti de ces solutions, les développeurs peuvent créer des applications décentralisées plus efficaces, conviviales et interopérables, favorisant ainsi l’adoption et la croissance de l’écosystème des actifs numériques.

Il existe de nombreux autres cas d’utilisation, avantages et raisons pour lesquels il existe tant de types différents de solutions de mise à l’échelle – chacune ayant ses propres avantages et inconvénients. Espérons que cet aperçu aidera à éliminer une partie de la complexité initiale, vous permettant d’explorer les chaînes qui vous séduisent le plus.

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