Web3 et la technologie Blockchain ont pris le monde d’assaut avec des caractéristiques révolutionnaires, et l’un des attributs clés est la décentralisation – la capacité d’un système ou d’un processus à être contrôlé par un réseau distribué, éliminant le besoin d’une autorité centralisée.

Alors que la blockchain continue d’évoluer, son adoption est également en hausse, donnant naissance à de nombreux protocoles et projets. Cependant, il y a un obstacle crucial que la blockchain doit surmonter pour être largement adoptée – c’est là que les solutions de mise à l’échelle entrent en jeu.

Cet article explore deux approches principales de la mise à l’échelle de la blockchain : les solutions de couche 1 et de couche 2. Que signifient les solutions de mise à l’échelle de la blockchain, que font-elles et comment contribuent-elles à l’objectif de rendre le Web3 plus sûr et plus facile à utiliser ? Découvrons-le !

Qu’est-ce que l’évolutivité de la blockchain ?

Imaginez une autoroute très fréquentée, où les voitures roulent à la vitesse maximale autorisée, mais où tous les conducteurs ralentissent et s’arrêtent aux feux de signalisation. Cela montre que les voitures se déplacent rapidement sur les autoroutes mais ralentissent à l’approche des feux de signalisation – c’est ainsi que fonctionne la blockchain !

Mais non, la blockchain ne traite pas de voitures, elle transporte des informations (transactions). Les transactions de la blockchain sont rapides, sûres et transparentes, mais lorsqu’il y a trop de trafic sur le réseau, les choses ralentissent considérablement – c’est là que l’évolutivité entre en jeu.

L’évolutivité de la blockchain fait référence à la capacité d’un réseau à gérer efficacement un nombre croissant de transactions. Il s’agit essentiellement de la capacité d’une blockchain à maintenir des temps de traitement des transactions rapides et des frais peu élevés à mesure que la base d’utilisateurs et le volume de transactions augmentent.

Pourquoi l’évolutivité est-elle importante ?

L’évolutivité limitée constitue un défi important pour l’adoption de la blockchain. Voici pourquoi :

Transactions lentes

Lorsqu’une blockchain atteint sa capacité, les délais de confirmation des transactions peuvent devenir terriblement lents. Cela peut être frustrant pour les utilisateurs et entraver les applications réelles.

Frais élevés

Avec l’augmentation de l’encombrement, les frais de transaction peuvent monter en flèche. Cela peut décourager les utilisateurs de participer au réseau.

Facilité d’utilisation limitée

Les blockchains dont l’évolutivité est médiocre ont du mal à prendre en charge des applications complexes nécessitant un volume de transactions élevé. Heureusement, les développeurs innovent constamment pour résoudre les problèmes d’évolutivité. C’est pourquoi il existe deux approches principales : les solutions de la couche 1 et celles de la couche 2.

Quelles sont les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 et de la couche 2 ?

Pour résoudre ces problèmes d’évolutivité, diverses solutions d’évolutivité ont été développées, principalement classées en solutions de couche 1 et de couche 2. Ces solutions visent à améliorer les performances et l’évolutivité des réseaux de blockchain de différentes manières.

Solution de mise à l’échelle de la couche 1

Afin d’améliorer l’évolutivité et la vitesse de la blockchain, les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 nécessitent des modifications importantes du protocole d’origine. Il s’agit notamment de modifier l’architecture de la blockchain et les mécanismes de consensus.

Ces changements sont directement intégrés dans la couche centrale de la blockchain et visent à traiter davantage de transactions par seconde (TPS) et à améliorer l’efficacité globale. En optimisant la couche centrale, les solutions Layer-1 cherchent à augmenter la capacité de la blockchain sans dépendre de systèmes ou de couches externes.

Solution de mise à l’échelle de la couche 2

Les solutions de mise à l’échelle de la couche 2 fonctionnent au-dessus de la blockchain existante, créant une couche supplémentaire pour le traitement des transactions. Ces solutions visent à améliorer l’évolutivité de la blockchain en déchargeant les transactions de la chaîne principale, réduisant ainsi l’encombrement et améliorant la vitesse.

Les solutions de couche 2 traitent les transactions hors chaîne et les règlent périodiquement sur la chaîne de blocs principale, ce qui garantit le maintien de la sécurité et de la décentralisation. Cette approche permet d’augmenter le débit des transactions et de réduire les frais sans modifier le protocole de la blockchain sous-jacente.

Comment fonctionnent les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 ?

Les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 impliquent d’apporter des changements fondamentaux au protocole de base de la blockchain afin d’améliorer son évolutivité et ses performances. Ces solutions visent à augmenter la capacité de la blockchain en améliorant ses caractéristiques et ses opérations de base.

L’objectif principal est d’optimiser l’architecture de la blockchain et les mécanismes de consensus afin de traiter davantage de transactions par seconde et d’améliorer l’efficacité globale.

Exemples de solutions de mise à l’échelle de la couche 1

Augmentation de la taille des blocs

Cette approche simple augmente la quantité de données que chaque bloc peut contenir, ce qui permet de traiter davantage de transactions par bloc. Le Bitcoin, par exemple, a une limite de taille de bloc de 1 Mo, tandis que le Bitcoin Cash l’a portée à 32 Mo. Toutefois, l’augmentation excessive de la taille des blocs peut conduire à une centralisation, car elle nécessite des ordinateurs plus puissants pour valider les blocs.

Preuve d’enjeu (PoS)

Le passage de la preuve de travail (PoW) – le mécanisme de consensus utilisé par Bitcoin – à la preuve d’enjeu (Proof-of-Stake) peut améliorer l’évolutivité. Dans le cadre de la preuve de travail, les mineurs s’affrontent pour résoudre des énigmes complexes afin de valider les transactions et d’obtenir des récompenses. La preuve d’enjeu, quant à elle, valide les transactions en fonction du nombre de pièces détenues par un utilisateur (son enjeu). Cela élimine la puissance de calcul intensive requise dans le PoW, ce qui accélère le traitement des transactions.

La mise en commun

Cette méthode divise la blockchain en plusieurs parties, chacune traitant les transactions de manière indépendante. Cela permet d’augmenter considérablement le débit des transactions, car les différents niveaux peuvent valider les transactions simultanément. Cependant, le sharding peut introduire une certaine complexité et des risques potentiels pour la sécurité, car il nécessite une communication et une coordination entre les shards.

Avantages et limites des solutions de mise à l’échelle de la couche 1

Avantages des solutions de mise à l’échelle de la couche 1 :

Augmentation du débit des transactions

Les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 peuvent augmenter considérablement le nombre de transactions traitées par seconde par la blockchain, ce qui rend le réseau plus efficace et capable de gérer des charges plus importantes.

Sécurité renforcée et décentralisation

En améliorant le protocole de base, les solutions de niveau 1 maintiennent ou renforcent souvent la sécurité inhérente et les propriétés de décentralisation de la blockchain, garantissant ainsi des opérations robustes et sans confiance.

Durabilité à long terme

Les améliorations fondamentales de l’architecture de la chaîne de blocs peuvent apporter des avantages durables, en établissant une base solide pour l’évolutivité future et l’amélioration des performances, sans nécessiter de solutions hors chaîne permanentes.

Réduction des encombrements et des redevances

Grâce à un traitement plus efficace des transactions, le réseau est moins encombré, ce qui permet de réduire les frais de transaction et d’accélérer les délais de confirmation pour les utilisateurs.

Limites des solutions de mise à l’échelle de la couche 1

Une mise en œuvre complexe

La mise en œuvre des modifications de la couche 1 peut être techniquement complexe et nécessiter beaucoup de temps et de ressources. Ces changements impliquent souvent un consensus entre la communauté et les développeurs, ce qui peut s’avérer difficile à obtenir.

Risque de fourchette dure

Les changements majeurs apportés au protocole de la blockchain peuvent entraîner des “hard forks”, c’est-à-dire que la blockchain se divise en deux réseaux distincts. Cela peut créer de la confusion, des risques de sécurité et une fragmentation au sein de la communauté.

Compromis d’évolutivité

Certaines solutions de couche 1 peuvent impliquer des compromis, tels que le sacrifice d’un certain degré de décentralisation ou de sécurité pour atteindre une plus grande évolutivité. La recherche d’un équilibre entre ces compromis est un défi essentiel.

Impact immédiat limité

Si les solutions de couche 1 offrent des avantages à long terme, leur impact immédiat pourrait être limité par rapport aux solutions de couche 2, qui peuvent souvent apporter des améliorations plus rapides en matière d’évolutivité en fonctionnant au-dessus de la blockchain existante.

Comment fonctionnent les solutions de mise à l’échelle de la couche 2 ?

Les solutions de mise à l’échelle de la couche 2 fonctionnent au-dessus de la blockchain existante, créant une couche supplémentaire qui traite les transactions de manière plus efficace. Ces solutions visent à réduire la charge sur la blockchain principale en déchargeant les transactions et en les traitant en dehors de la chaîne ou sur des réseaux secondaires.

Les résultats de ces transactions sont ensuite réglés périodiquement sur la blockchain principale, ce qui garantit la sécurité et l’intégrité de l’ensemble du système. Ce faisant, les solutions de couche 2 peuvent considérablement améliorer l’évolutivité et la vitesse des réseaux de blockchain sans nécessiter de changements fondamentaux du protocole de base.

Exemples de solutions de mise à l’échelle de la couche 2

Chaînes d’État

Ils permettent d’effectuer de multiples transactions hors chaîne entre les parties. Une fois les transactions terminées, l’état final est enregistré sur la blockchain principale, ce qui minimise le volume de transactions sur la chaîne.

Chaînes latérales

Il s’agit de blockchains distinctes qui fonctionnent en parallèle de la chaîne principale et sont connectées à celle-ci. Les transactions peuvent être traitées sur la sidechain, puis réglées périodiquement sur la chaîne principale, ce qui réduit la charge de travail de cette dernière.

Rouleaux

Ils regroupent plusieurs transactions en une seule, qui est ensuite publiée sur la chaîne principale. Les rollups optimistes et les rollups à connaissance nulle (ZK) sont les deux principaux types de rollups. Tous deux traitent les transactions hors chaîne et soumettent ensuite un résumé à la blockchain principale. Cette méthode vise à augmenter efficacement le débit des transactions.

Avantages et limites des solutions de mise à l’échelle de la couche 2

Avantages des solutions de mise à l’échelle de la couche 2 :

Amélioration de l’évolutivité

En traitant les transactions hors chaîne ou sur des couches supplémentaires, les solutions de couche 2 augmentent considérablement le débit des transactions tout en réduisant la pression sur la chaîne de blocs principale.

Réduction des frais de transaction

En déchargeant les transactions de la chaîne principale, les solutions de niveau 2 contribuent à réduire l’encombrement du réseau, ce qui se traduit par une baisse des frais de transaction pour les utilisateurs.

Des transactions plus rapides

Les transactions traitées par les solutions de niveau 2 peuvent être confirmées beaucoup plus rapidement que celles de la chaîne principale, ce qui améliore l’expérience de l’utilisateur.

Préservation de la sécurité de la chaîne principale

Étant donné que les solutions de niveau 2 s’installent finalement sur la blockchain principale, elles héritent des avantages de sécurité et de décentralisation du protocole de niveau 1 sous-jacent.

Limites des solutions de la couche 2

Complexité

La mise en œuvre et la gestion des solutions de la couche 2 peuvent être techniquement complexes, car elles nécessitent une infrastructure et des protocoles sophistiqués pour assurer une intégration transparente avec la chaîne principale.

Hypothèses de la fiducie

Certaines solutions de niveau 2 peuvent introduire des hypothèses de confiance supplémentaires, ce qui pourrait compromettre la nature sans confiance des transactions de la blockchain.

Dépendance à l’égard de la chaîne principale

Bien qu’elles déchargent les transactions, les solutions de niveau 2 dépendent toujours de la chaîne principale pour le règlement final, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas éliminer complètement les goulets d’étranglement de la chaîne principale.

Adoption par les utilisateurs

Pour que les solutions de niveau 2 soient efficaces, il est essentiel qu’elles soient largement adoptées par les utilisateurs et qu’elles bénéficient du soutien de l’écosystème au sens large (par exemple, les portefeuilles et les bourses).

Comparaison des solutions de mise à l’échelle de la couche 1 et de la couche 2

Voici une comparaison directe entre les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 et de la couche 2 :

Approche

Les solutions de la couche 1 modifient la couche de base de la blockchain. En revanche, les solutions de niveau 2 fonctionnent au-dessus de la blockchain existante.

Mise en œuvre

Les solutions de niveau 1 impliquent des modifications directes du protocole et de l’architecture de la blockchain, tandis que les solutions de niveau 2 créent des couches secondaires ou des réseaux pour le traitement des transactions.

Évolutivité

Les solutions de la couche 1 améliorent l’évolutivité en augmentant la capacité inhérente de la blockchain. Les solutions de couche 2, quant à elles, déchargent les transactions de la chaîne principale, ce qui améliore considérablement le débit.

Sécurité et décentralisation

Les solutions de niveau 1 conservent ou améliorent généralement ces attributs, mais peuvent impliquer des compromis. Quant aux solutions de niveau 2, elles s’appuient sur la chaîne principale pour le règlement final, ce qui préserve la sécurité, mais elles peuvent introduire des hypothèses de confiance supplémentaires.

Complexité et risque

Les solutions de la couche 1 sont très complexes et risquées, notamment en ce qui concerne les fourches caudines potentielles et les problèmes de consensus. En revanche, les solutions de niveau 2 sont techniquement complexes mais évitent de modifier le protocole de base. Leur succès dépend de l’adoption par les utilisateurs et du soutien de l’écosystème.

Conclusion

Pour rendre la technologie blockchain évolutive et efficace, les solutions de mise à l’échelle de la couche 1 et de la couche 2 jouent un rôle essentiel. Les solutions de la couche 1 impliquent des changements fondamentaux dans le protocole de base de la blockchain, améliorant directement sa capacité et ses performances.

Les solutions de niveau 2, quant à elles, fonctionnent au-dessus de la blockchain existante et déchargent les transactions vers des couches secondaires afin d’atténuer la congestion et d’améliorer la vitesse.

Chaque approche présente des avantages et des limites distincts, et leur utilisation combinée est essentielle pour obtenir des réseaux de blockchain robustes et évolutifs, capables de gérer une demande accrue et d’offrir une expérience utilisateur transparente.

Zypto : Améliorer l’évolutivité de la blockchain avec des solutions de couches 1 et 2

Zypto se consacre à la révolution de la technologie blockchain avec des solutions de mise à l’échelle de pointe. Nous croyons au potentiel de la blockchain pour un usage quotidien, et nos outils innovants en font une réalité. En tant que fournisseur de services d’actifs virtuels agréé par l’UE, Zypto s’engage à améliorer l’évolutivité et l’efficacité des applications Web3.

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