Qu'est-ce qu'un protocole de couche 0 ?

Définition et fonctionnalités de base

1. Un protocole de couche 0 sert d’infrastructure fondamentale sur laquelle fonctionnent les réseaux blockchain de couche supérieure.

2. Il fournit une connectivité physique ou logique, des normes de transmission de données et des canaux de communication indépendants du consensus entre des blockchains disparates.

3. Contrairement aux solutions de couche 1 ou de couche 2, la couche 0 ne traite pas les transactions et n'héberge pas directement les contrats intelligents.

4. Son rôle principal est de permettre l'interopérabilité, la coordination de l'évolutivité et le routage sécurisé des messages à travers des chaînes hétérogènes.

5. Les exemples incluent l'architecture Relay Chain de Polkadot, le protocole Inter-Blockchain Communication (IBC) de Cosmos et le modèle de sous-réseau d'Avalanche.

Intégration au niveau matériel et réseau

1. Les protocoles de couche 0 s'interfacent souvent avec le matériel réseau sous-jacent tel que les routeurs, les fibres optiques et les relais satellite dans les configurations maillées sans fil décentralisées.

2. Certaines implémentations intègrent des couches d'horloge synchronisées dans le temps pour garantir un classement déterministe des messages sur des nœuds géographiquement répartis.

3. Le chiffrement au niveau des paquets et la vérification des signatures ont lieu au niveau de cette couche avant que les données n'atteignent les moteurs de consensus spécifiques à l'application.

4. L'allocation de bande passante, l'arbitrage de latence et l'attestation d'identité des nœuds sont gérés sans dépendre de l'économie des jetons natifs d'une seule blockchain.

5. Les portefeuilles matériels et les enclaves sécurisées exploitent fréquemment les primitives de couche 0 pour la distribution des mises à jour du micrologiciel et la synchronisation des clés entre appareils.

Indépendance du consensus et agnosticisme du protocole

1. La couche 0 n’applique pas de mécanisme de consensus spécifique : une preuve de travail, une preuve d’enjeu ou une tolérance aux pannes byzantine peuvent coexister sous son égide.

2. Les chaînes construites sur différentes machines virtuelles (environnements d'exécution basés sur EVM, WASM, Move ou RISC-V) peuvent interopérer via des formats de paquets standardisés de couche 0.

3. La finalité des transactions d'une chaîne est traduite en preuves vérifiables consommables par une autre, quelle que soit leur logique de validation interne.

4. Les développeurs déploient des machines à états personnalisées tout en héritant des capacités de pontage à confiance minimisée du substrat de couche 0.

5. Aucun jeton natif n'est requis pour la fonctionnalité de base de la couche 0 ; les incitations économiques peuvent être des ajouts facultatifs plutôt que des conditions préalables architecturales.

Modèle de sécurité et hypothèses de confiance

1. La sécurité découle d’ensembles de validateurs distribués fonctionnant indépendamment des validateurs de chaîne individuels, réduisant ainsi les modes de défaillance partagés.

2. La vérification légère des clients est intégrée directement dans les points de terminaison de couche 0, permettant aux clients légers de valider les messages inter-chaînes sans synchronisation complète des nœuds.

3. La détection des acteurs malveillants utilise des systèmes de seuils multi-signatures combinés à une surveillance de l'activité en temps réel sur les nœuds relais.

4. La protection contre la relecture, l'application de cas occasionnels et les identifiants de séparation de domaine empêchent l'injection de messages ou un mauvais acheminement entre les chaînes.

5. Les accumulateurs cryptographiques stockent des preuves compactes des transitions d'état de la chaîne, permettant une vérification de taille constante quelle que soit la croissance de la hauteur de la chaîne.

Foire aux questions

T1. La couche 0 remplace-t-elle les blockchains de couche 1 ? Non. La couche 0 complète la couche 1 en fournissant un transport inter-chaînes, mais n'exécute pas la logique utilisateur ni ne maintient l'état de l'application.

Q2. Les protocoles de couche 0 peuvent-ils prendre en charge les chaînes privées ou autorisées ? Oui. Leur conception s'adapte à la fois aux topologies ouvertes et restreintes, y compris aux consortiums d'entreprises utilisant des passerelles à authentification mutuelle TLS.

Q3. Existe-t-il une norme universelle pour la messagerie de couche 0 ? Aucune norme ne domine. Les formats IBC, XCMP et P-Chain RPC d'Avalanche restent incompatibles sans adaptateurs de traduction.

Q4. Comment les protocoles de couche 0 gèrent-ils les ordres de transactions conflictuels entre les chaînes ? Ils ne résolvent pas les conflits. Au lieu de cela, ils livrent des paquets ordonnés et horodatés ; la résolution des conflits reste de la responsabilité des applications de couche 1 ou des oracles hors chaîne.