Layer-2 : définition et fonctionnement des sous-couches de blockchains
C'est quoi un layer-2 pour une cryptomonnaie ?
Les layer-2 sont des sous-couches ou réseaux secondaires des blockchains, capables de supporter davantage de transactions. Dans le Bitcoin, il s'agit de Lightning Network ou d'Omni tandis qu'Ethereum dispose de Polygon, Loopring ou encore Arbitrum.
Leur présence permet d'exécuter les transactions hors de la chaine principale, le layer-1. Pour être validées définitivement et de fait bénéficier de la sécurité et du caractère immuable des réseaux principaux, elles sont ensuite transférées en bloc sur le layer-1 et ainsi finalisées.
Cela permet ainsi de soulager la charge pesant sur les blockchains majeures, tels Bitcoin ou Ethereum. Le nombre maximum de transactions pouvant être incluses dans un bloc varie selon les blockchains : environ sept transactions par seconde pour le Bitcoin, une trentaine pour Ethereum. En comparaison de la capacité maximale de 65 000 transactions par seconde revendiquée par le réseau Visa, cela parait peu mais l'avantage des blockchains est de garantir l'immuabilité des transactions une fois effectuée quand les paiements opérés sur un réseau bancaire traditionnel peuvent être réversibles plusieurs jours après l'émission. Pour autant, la capacité actuelle des blockchains ne peut assumer l'ensemble des flux de paiement dans le monde.
Dans l'optique de supporter plus d'utilisateurs, sans trahir les qualités fondamentales des blockchains, les développeurs ont donc créé des layer-2.
Comment fonctionne un layer-2 ?
L'analogie pertinente serait d'imaginer une pyramide dont la fondation serait la blockchain et les étages supérieurs un layer-2. Il n'est pas rare d'entendre également que le réseau Bitcoin joue le rôle de compte-épargne et son layer-2 Lightning Network de compte courant.
Techniquement, des spécificités distinguent ces différents layer-2, à commencer par l'existence ou non d'un jeton natif : le jeton de Lightning Network réplique la valeur du Bitcoin tandis que Loopring a un jeton différent de l'ether, le LRC. Arbitrum n'a pas de jeton à part entière et utilise l'ether. Pour cette raison, l'utilisateur doit faire preuve de vigilance et s'assurer qu'il utilise le bon jeton correspondant au réseau choisi ; en effet, l'utilisation d'un layer-2 nécessite quelques précautions pour s'assurer de ne pas perdre de jetons.
Pour Bitcoin, certains wallets facilitent la transition entre le réseau principal et le layer-2 Lightning Network : c'est notamment le cas de BlueWallet, Breez ou encore Wallet of Satoshi, des portefeuilles à télécharger sur le site officiel de leurs développeurs.
Pour Ethereum, il faudra intégrer à Metamask (le portefeuille le plus populaire) la plupart du temps manuellement les paramètres des réseaux secondaires (les RPC). Parmi les sources les plus fiables, le site Chainlist informe sur les configurations adéquates.
Quelles sont les applications des layer-2 ?
Grâce à leur capacité à absorber un nombre conséquent de transactions (le réseau Lightning Network de Bitcoin revendique une capacité de 1 million de transactions par seconde, Arbitrum environ 40 000 par seconde), les Layer-2 ne sont pas seulement efficaces comme réseau de paiement mais aussi pour héberger des applications, communément appelées dApps (applications décentralisées).
Jeux-vidéos (Axie Infinity, God's Unchained, Light Nite, Immortal Game…), trading (dYdX, Uniswap, Sovryn…), finance (Curve, Synthetix) sont autant d'applications qui bénéficient de la capacité et du faible coût d'utilisation de ces réseaux.
En 2021, Microsoft a lancé son propre layer-2 sur Bitcoin, ION, un réseau décentralisé de gestion d'identité.
Qu'est-ce qu'un layer-1 ?
Le layer-1 est donc la blockchain principale sur laquelle s'appuient les autres sous-couches : par exemple, Bitcoin est un layer-1. Ethereum est un layer-1 et c'est notamment en raison de l'exécution croissante de smart contracts sur son layer-1 que les frais de transaction explosent régulièrement jusqu'à atteindre parfois une centaine de dollars pour utiliser une application. Le passage d'application comme Uniswap ou Synthetix sur des layer-2 décongestionne donc son réseau, et diminue les frais.
C'est quoi un layer-3 ?
Les layer-3 sont un troisième niveau de couche mais si les layer-2 sont des réseaux polyvalents, capables de supporter différents types d'usage, les layer-3 sont souvent pensés comme des applications spécifiques, capables d'interagir ou de communiquer avec d'autres applications du même réseau. Un type d'architecture que l'on retrouve davantage sur les réseaux Solana ou Avalanche. En 2022, l'équipe Impervious a toutefois annoncé la sortie d'Impervious Browser, un layer-3 construit sur le layer-2 Lightning Network.