Que sont les solutions de mise à l'échelle de la couche 2?

Comprendre les solutions de mise à l'échelle de la couche 2 en crypto-monnaie

Dans le monde de la blockchain et des crypto-monnaies, l'évolutivité est depuis longtemps un défi urgent. Alors que des réseaux comme Bitcoin et Ethereum gagnent en popularité, le nombre de transactions augmente, conduisant à la congestion du réseau, aux frais élevés et aux délais de traitement plus lents. Pour répondre à ces limitations, les développeurs ont introduit des solutions de mise à l'échelle de la couche 2 . Ce sont des protocoles secondaires construits au-dessus d'une blockchain existante (couche 1) qui visent à améliorer la vitesse de transaction et à réduire les coûts sans compromettre la sécurité. Les transactions de traitement des solutions de couche 2 hors de la chaîne principale, puis soumettent périodiquement les résultats à la blockchain de la couche 1 pour le règlement final.

L'idée principale derrière la couche 2 est de décharger le traitement des transactions du réseau principal. Cela permet à la blockchain principale de rester sécurisé et décentralisé tout en gérant un volume beaucoup plus élevé de transactions. En déplaçant la plupart des opérations hors chaîne, les protocoles de la couche 2 peuvent obtenir des confirmations quasi instantanées et des frais radicalement inférieurs , ce qui rend la technologie de la blockchain plus pratique pour un usage quotidien.

Types communs de technologies de couche 2

Plusieurs types de solutions de couche 2 ont été développés, chacun avec sa propre approche technique et ses compromis.

• Canaux d'État : ceux-ci permettent aux participants d'effectuer plusieurs transactions hors chaîne entre eux. Seules les transactions d'ouverture et de clôture sont enregistrées sur la blockchain principale. Un exemple bien connu est le réseau Lightning pour Bitcoin. Dans un canal d'état, les utilisateurs verrouillent les fonds dans un portefeuille multisig et échangent des mises à jour signées hors chaîne. Quand ils ont terminé, l'état final est diffusé à la blockchain.

• Rollups : ces transactions multiples en une seule transaction sur la couche 1. Il existe deux types principaux: les rouleaux optimistes et les rollups ZK . Les rouleaux optimistes supposent que les transactions sont valables par défaut et utilisent une période de défi pour détecter la fraude. ZK-Rollups utilise des preuves de connaissances zéro pour prouver cryptographiquement la validité des transactions avant la soumission. Les deux réduisent considérablement les coûts du gaz et augmentent le débit.

• Plasma : Ce cadre crée des chaînes d'enfants qui commettent périodiquement leur état dans la chaîne principale. Chaque chaîne de plasma peut traiter ses propres transactions et ne s'appuie que sur la chaîne de racines pour la résolution des litiges. Bien que puissant, le plasma a des limites à la gestion des contrats intelligents complexes.

• Validium : similaire à ZK-Rollups, mais avec des données stockées hors chaîne. Cela augmente l'évolutivité mais introduit certains risques de disponibilité des données car toutes les données ne sont pas publiées sur la couche 1.

Chacune de ces technologies exploite la sécurité de la blockchain sous-jacente tout en améliorant les performances par le calcul hors chaîne.

Comment utiliser les réseaux de couche 2: un guide étape par étape

L'utilisation d'un réseau de couche 2 implique plusieurs étapes, en particulier lors de l'interaction avec des rouleaux basés sur Ethereum comme Arbitrum , Optimism ou Zksync .

• Connectez votre portefeuille Ethereum (comme Metamask) au réseau de couche 2. Cela nécessite d'ajouter les paramètres RPC personnalisés du réseau, y compris l'ID de chaîne, l'URL de l'Explorateur de blocs et le symbole de devise.

• Pont vos jetons ETH ou ERC-20 de Ethereum Mainnet à la couche 2. Visitez le pont officiel de la couche 2 (par exemple, arbitrum Bridge ou Optimism Gateway), connectez votre portefeuille et lancez un dépôt. Ce processus peut prendre plusieurs minutes à des heures en raison de la finalité d'Ethereum.

• Une fois que les fonds sont sur la couche 2, vous pouvez interagir avec des applications décentralisées (DAPP) organisées là-bas. Il s'agit notamment d'échanges décentralisés comme uniswap sur l'optimisme ou des plateformes de prêt comme Aave sur Arbitrum .

• Pour retirer les fonds à Ethereum, lancez un retrait à travers le pont. Notez que les retraits de la couche 1 ont souvent une période de défi (en particulier sur les rouleaux optimistes), qui peuvent durer jusqu'à 7 jours.

• Vérifiez toujours l'état de la transaction à l'aide de l'explorateur de blocs de la couche 2 (par exemple, arbiscan ou étherscan optimiste) pour confirmer l'achèvement.

Assurer la configuration du réseau correct et utiliser des interfaces de pont officielles est crucial pour éviter la perte de fonds.

Considérations de sécurité dans les systèmes de couche 2

Alors que les solutions de couche 2 améliorent l'évolutivité, leurs modèles de sécurité varient. Les systèmes les plus forts héritent de la sécurité de la couche 1 à des preuves cryptographiques ou des incitations économiques.

Dans ZK-Rollups , la validité de chaque lot est prouvée en utilisant des arguments succincts non interactifs succincts de connaissances (ZK-Snarks) . Cela signifie que même si l'opérateur est malveillant, les transactions non valides ne peuvent pas être acceptées. Les données nécessaires pour reconstruire l'état sont publiées sur la couche 1, garantissant la disponibilité des données .

En revanche, les roulements optimistes reposent sur un mécanisme d'inclinaison de fraude . Tout le monde peut contester une transaction frauduleuse pendant la fenêtre de litige. Les validateurs, appelés observateurs , surveillent la chaîne et soumettent des preuves s'ils détectent des transitions d'état non valides. Cependant, ce modèle suppose qu'au moins un nœud honnête regarde activement.

Les canaux d'État sont sûrs tant que les participants peuvent diffuser le dernier état de la blockchain si l'on essaie de tricher. Le contrat en chaîne applique le plus récent état signé, protégeant les utilisateurs honnêtes.

Un risque dans toutes les couche 2 est la centralisation des séquenceurs - les nœuds qui commandent des transactions. Si une seule entité contrôle le séquençage, il pourrait temporairement censurer les transactions ou manipuler l'ordre. Certains projets travaillent vers des séquenceurs décentralisés pour atténuer cela.

Impact sur la finance décentralisée (DEFI) et l'expérience utilisateur

Les solutions de couche 2 ont transformé l' écosystème Defi en le rendant plus accessible. Des frais de gaz élevés sur Ethereum MainNet ont précédemment rendu les petites transactions ou des interactions fréquentes économiquement irréalisables. Avec la couche 2, les utilisateurs peuvent échanger, prêter et emprunter à une fraction du coût.

Par exemple, échanger des jetons sur arbitrum via Camelot ou déposer dans la finance de l'optimisme coûte des centimes au lieu de dizaines de dollars. Cela permet des microtransactions et encourage une participation plus large.

Les développeurs bénéficient d' un débit plus élevé et des coûts opérationnels plus élevés , ce qui leur permet de concevoir des DAPP plus complexes et interactifs. Les plates-formes de jeux et sociales sur la blockchain, qui nécessitent des transactions rapides et fréquentes, sont désormais viables grâce à la couche 2.

Du point de vue de l'utilisateur, l'expérience est presque identique à l'utilisation de la couche 1, mais plus rapide et moins chère. Des portefeuilles comme l'arc-en-ciel et le cadre prennent désormais en charge les réseaux de couche 2 nativement, simplifiant le processus de pontage et d'interaction.

Questions fréquemment posées

Que se passe-t-il si un réseau de couche 2 est hors ligne? Même si un réseau de couche 2 est temporairement inaccessible, les utilisateurs peuvent toujours sortir en soumettant des transactions directement au contrat de couche 1. La plupart des systèmes comprennent des mécanismes de retrait forcé ou d'éclairage d'évasion pour assurer la récupération des fonds.

Tous les DAPP sont-ils disponibles sur la couche 2? Non. Seuls les DAPP qui ont déployé leurs contrats intelligents sur un réseau de couche 2 spécifique y sont accessibles. Les utilisateurs doivent vérifier si des plates-formes comme Curve , Balancer ou Makerdao ont été lancées sur leur couche 2 choisie.

Puis-je gagner un rendement sur les actifs pontés à la couche 2? Oui. De nombreux protocoles Defi sur la couche 2 offrent des opportunités d'exploration de liquidité, de jalonnement et de prêt. Par exemple, le vélodrome sur l'optimisme et l'égaliseur sur l'arbitrum fournissent des pools générateurs de rendement.

Le transfert des actifs entre différents réseaux de couche 2 est-il possible? Les transferts directs ne sont pas soutenus nativement. Les utilisateurs doivent d'abord rejeter les actifs à Ethereum MainNet, puis déposer à une autre couche 2. Cependant, les ponts émergents de couche transversale comme LayerZero et Wormhole permettent une communication directe de la couche 2 à la couche 2.