Que sont les couches de blockchain (couche 0, 1, 2, 3)?

Comprendre l'écosystème de la blockchain

La technologie de la blockchain est devenue une architecture multicouche, chaque couche servant une fonction distincte dans l'écosystème plus large. Ces couches sont classées comme couche 0 à la couche 3, et ils permettent collectivement aux réseaux décentralisés de fonctionner efficacement, en toute sécurité et à grande échelle.

Couche 0: l'infrastructure fondamentale

1. La couche 0 représente les protocoles de communication fondamentaux, le matériel et les normes de réseau qui permettent d'exister et d'interopérer les blockchains. C'est la base sur laquelle toutes les couches supérieures sont construites.

2. Cette couche comprend l'infrastructure physique telle que les connexions Internet, les nœuds, les routeurs et les mécanismes de consensus qui permettent à différentes blockchains de communiquer.
3. L'interopérabilité est une caractéristique centrale de la couche 0, permettant à des blockchains distinctes comme Bitcoin, Ethereum et Solana d'échanger des données et de valeur à travers des protocoles croisés.
4. Des projets tels que Polkadot et Cosmos sont souvent associés à la couche 0 car ils fournissent des cadres pour la construction et la connexion des blockchains.
5. Sans une couche 0 robuste, des couches plus élevées ne manqueraient pas de connectivité et de soutien fondamental nécessaires aux applications décentralisées pour fonctionner sur les réseaux.

Couche 1: les blockchains de base

1. La couche 1 fait référence aux réseaux de blockchain primaires eux-mêmes, tels que Bitcoin, Ethereum, Binance Smart Chain et Avalanche. Ces réseaux traitent et valident les transactions directement sur leurs chaînes natives.

2. Des mécanismes de consensus comme la preuve de travail (POW) et la preuve de participation (POS) sont mis en œuvre à ce niveau pour sécuriser le réseau et parvenir à un accord entre les nœuds.
3. L'évolutivité reste un défi majeur à la couche 1, car l'augmentation du débit des transactions sans compromettre la décentralisation ou la sécurité est intrinsèquement difficile.
4. Des mises à niveau comme la transition d'Ethereum vers le POS et le fragment sont des exemples d'améliorations de la couche 1 visant à améliorer les performances et à réduire les frais.
5. Chaque blockchain de couche 1 fonctionne indépendamment et établit ses propres règles pour la validation des transactions, la création de blocs et l'émission de jetons.

Couche 2: Solutions à l'échelle

1. Les solutions de couche 2 sont construites au-dessus des blockchains de la couche 1 pour atténuer la congestion et réduire les coûts de transaction. Ils héritent de la sécurité de la couche sous-jacente 1 lors du traitement des transactions hors chaîne.

2. Des technologies telles que les canaux d'état, les rouleaux et les chaînes plasmatiques sont des implémentations courantes de la couche 2. Par exemple, l'optimisme et l'arbitrum utilisent des rouleaux optimistes pour regrouper les transactions avant de les soumettre à Ethereum.
3. En déplaçant le calcul de la chaîne principale, la couche 2 augmente considérablement la vitesse de transaction et réduit les frais de gaz, ce qui rend les applications décentralisées plus accessibles.
4. Les utilisateurs interagissent avec la couche 2 de manière transparente, souvent sans se rendre compte qu'ils transgèrent sur une couche secondaire, car les ponts permettent aux actifs de se déplacer entre la couche 1 et la couche 2.
5. Le succès de la couche 2 dépend du fonctionnement sans confiance et de l'intégration étroite avec la couche 1 pour garantir que les fonds restent sécurisés et vérifiables.

Couche 3: Couche d'application et de service

1. La couche 3 est l'endroit où résident les applications de l'utilisateur final, y compris les échanges décentralisés (DEX), les plates-formes de prêt, les marchés NFT et les DAPP de jeu.

2. Cette couche est responsable des interfaces utilisateur, des protocoles spécialisés et des services qui interagissent avec l'infrastructure de blockchain sous-jacente.
3. La couche 3 permet l'utilité du monde réel en traduisant des opérations complexes de blockchain en expériences intuitives pour les utilisateurs non techniques.
4. Certains cadres proposent la couche 3 comme moyen de prendre en charge les blockchains spécifiques à l'application ou les machines virtuelles adaptées à des cas d'utilisation uniques comme la confidentialité ou le trading haute fréquence.
5. Bien qu'il ne soit pas toujours officiellement défini, la couche 3 représente la convergence de la technologie de la blockchain avec les services numériques quotidiens, ce qui entraîne une adoption grand public.

Questions fréquemment posées

Quel est le but principal de la couche 0 dans la blockchain? La couche 0 fournit le réseau fondamental et les protocoles de communication qui permettent à plusieurs blocs de blocs d'interconnecter et de fonctionner ensemble. Il prend en charge le transfert de données transversales et garantit l'infrastructure nécessaire pour que les réseaux décentralisés fonctionnent.

Comment les solutions de couche 2 améliorent-elles les performances d'Ethereum? Les solutions de la couche 2 traitent les transactions sur le MainNet Ethereum et soumettent plus tard des résultats par lots à la couche 1. Cela réduit la congestion, réduit les frais de gaz et augmente le débit de transaction tout en maintenant le modèle de sécurité d'Ethereum.

Une blockchain peut-elle exister sans couche 2? Oui, une blockchain peut fonctionner uniquement sur la couche 1, mais elle peut faire face à des limites d'évolutivité et de rentabilité pendant les périodes de forte demande. La couche 2 est facultative mais de plus en plus essentielle pour soutenir l'adoption de masse et les DAPP complexes.

La couche 3 partie de la blockchain est-elle ou séparée? La couche 3 fait partie de l'écosystème de la blockchain mais fonctionne au niveau de l'application. Il s'appuie sur les couches 1 et 2 pour la sécurité et l'intégrité des données tout en fournissant des services et des interfaces orientés utilisateur.