Qu'est-ce qu'une solution d'échelle de couche 2?

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

Dans le monde de la technologie de la blockchain, l'évolutivité reste l'un des défis les plus urgents. Alors que des réseaux comme Bitcoin et Ethereum gagnent en popularité, ils sont confrontés à la congestion, aux frais de transaction élevés et aux délais de traitement lents. Une solution de mise à l'échelle de la couche 2 est un protocole ou un cadre secondaire construit sur une blockchain existante (appelée couche 1 ) pour améliorer ses performances. Ces solutions visent à augmenter le débit des transactions sans modifier le mécanisme consensuel sous-jacent de la chaîne de base. En déchargeant les transactions de la chaîne principale, les systèmes de couche 2 maintiennent la décentralisation et la sécurité tout en améliorant l'efficacité.

Le principe de base derrière la couche 2 consiste à exécuter les transactions hors chaîne et à ne soumettre que les résultats finaux ou les preuves à la blockchain principale. Cela réduit la charge sur le réseau primaire et permet des interactions plus rapides et moins chères. La chaîne d'origine continue de servir de source de vérité et de sécurité, tandis que le volume de la couche 2. Cette architecture est particulièrement critique pour Ethereum , où les frais de gaz peuvent augmenter pendant les périodes de forte demande.

Comment les solutions de couche 2 maintiennent la sécurité et la confiance

L'une des préoccupations les plus courantes concernant le déplacement des transactions hors chaîne est de savoir si la sécurité est compromise. Dans les systèmes de couche 2 bien conçus, la sécurité est héritée de la couche 1 . Ceci est réalisé grâce aux techniques cryptographiques et aux contrats intelligents qui garantissent que les utilisateurs peuvent toujours vérifier ou contester les résultats. Par exemple, si un acteur malveillant tente de soumettre des données de fausses transactions, des mécanismes tels que des preuves de fraude ou des preuves de validité permettent aux participants honnêtes de détecter et de corriger l'erreur.

• Les utilisateurs peuvent quitter le système de couche 2 et récupérer leurs fonds sur la chaîne principale à tout moment.
• Contractes intelligents sur la couche 1 appliquer les règles et gérer les dépôts et les retraits.
• La disponibilité des données sur la chaîne garantit que toutes les informations critiques sont accessibles pour la vérification.

Cette conception minimisée de confiance garantit que même si l'opérateur de la couche 2 se comporte malhonnêtement, les utilisateurs sont protégés. La chaîne principale agit comme un tribunal de dernier recours, résolvant les litiges et garantissant la propriété des actifs.

Types de technologies de mise à l'échelle de la couche 2

Plusieurs types distincts de solutions de couche 2 ont émergé, chacun avec des mécanismes et des compromis uniques. Les plus importants incluent:

• Rollups : ces transactions de plusieurs chaînes multiples en une seule soumission sur chaîne. Il existe deux variantes principales: les rouleaux optimistes et les rollups ZK .

  • Les rouleaux optimistes supposent que les transactions sont valables par défaut et permettent une période de défi pendant laquelle la fraude peut être prouvée.
  • ZK-Rollups utilise des preuves de connaissances zéro pour vérifier cryptographiquement l'exactitude des transactions avant d'être publiées sur la couche 1. Cela élimine le besoin d'une fenêtre de défi et offre une finalité plus rapide.

• Canaux d'État : ceux-ci permettent aux participants de mener de nombreuses transactions hors chain en ouvrant un canal direct. Seules les transactions d'ouverture et de clôture sont enregistrées sur la chaîne principale. Les exemples incluent le réseau Lightning pour Bitcoin et Raiden Network (maintenant inactif) pour Ethereum.

• Plasma : Ce cadre crée des chaînes d'enfants qui soumettent périodiquement des points de contrôle à la chaîne principale. Bien qu'il évolue bien, il a des limites à soutenir des contrats intelligents complexes et oblige les utilisateurs à surveiller leurs actifs.

Chacune de ces technologies équilibre différemment le débit , la sécurité et la complexité , ce qui les rend adaptés à divers cas d'utilisation.

Implémentation d'un ZK-Rollup: un guide étape par étape

Pour comprendre comment une solution de couche 2 fonctionne dans la pratique, pensez à la mise en place d'une interaction de base avec un réseau basé sur ZK-Rollup comme Zksync ou StarkNet . Ce processus implique la connexion d'un portefeuille, le dépôt de fonds et l'exécution des transactions.

• Installez un portefeuille compatible tel que Metamask et assurez-vous qu'il prend en charge le réseau de couche 2.
• Accédez à l'interface officielle du pont du ZK-Rollup (par exemple, pont de l'ère Zksync).
• Connectez votre portefeuille et sélectionnez le jeton que vous souhaitez déposer (par exemple, ETH ou USDC ).
• Entrez le montant et confirmez la transaction sur la couche 1. Cela initie le processus de dépôt.
• Attendez la confirmation, qui peut prendre plusieurs minutes en fonction de la congestion d'Ethereum.
• Une fois confirmé, basculez les paramètres réseau de votre portefeuille au point de terminaison RPC du ZK-Rollup.
• Vos fonds déposés apparaîtront désormais dans votre portefeuille, prêts à l'emploi sur le réseau de couche 2.

Avec des fonds disponibles, vous pouvez interagir avec des applications décentralisées (DAPP) hébergées sur le Rollup, bénéficiant de transactions quasi instatoires et de frais minimaux. Les retraits suivent un processus similaire, initié sur la couche 2 et finalisé sur la couche 1 après vérification de preuve.

Rollups optimistes: comment ils gèrent les litiges

Les Rollups optimistes fonctionnent en supposant que toutes les transactions sont valides à moins d'être contestées. Cet optimisme permet un débit élevé mais nécessite un mécanisme robuste de règlement des différends. Lorsqu'un lot de transactions est soumis à la couche 1, une fenêtre temporelle - généralement 7 jours - est ouverte pour que quiconque le conteste.

• Si un validateur détecte une activité frauduleuse, il peut soumettre une preuve de fraude à la chaîne principale.
• La preuve déclenche une réexécution en chaîne de la transaction contestée.
• Si le proposant d'origine était malhonnête, leur lien est réduit et le challenger est récompensé.
• Les opérateurs honnêtes sont incités par les frais et les récompenses de jalonnement.

Ce système repose sur des incitations économiques pour maintenir l'honnêteté. Tant qu'au moins un validateur honnête surveille la chaîne, la fraude peut être capturée. Cependant, les utilisateurs doivent attendre que la période de défi se termine avant de retirer les fonds, ce qui affecte la vitesse de liquidité.

Questions fréquemment posées

Puis-je utiliser un portefeuille avec des réseaux de couche 2? La plupart des portefeuilles compatibles EVM comme Metamask prennent en charge les réseaux de couche 2, mais vous devez ajouter manuellement les détails du RPC du réseau. Certains portefeuilles, comme Argent ou Rainbow , ont un support intégré pour des couche 2 spécifiques comme Zksync ou Arbitrum.

Les transactions de couche 2 sont-elles réversibles? Non. Comme les transactions de couche 1, une fois confirmées sur le réseau de couche 2 et finalisées sur la chaîne principale, elles sont immuables . Vérifiez toujours les adresses et les montants du destinataire avant l'envoi.

Dois-je payer des frais de gaz sur la couche 2? Oui, mais ils sont considérablement plus bas. Vous payez du gaz dans le jeton natif de la couche 2 (généralement ETH ), et les frais couvrent les coûts de calcul et de soumission des données. La réduction provient d'un lot et d'une charge réduite sur la chaîne.

Que se passe-t-il si un réseau de couche 2 est hors ligne? Les utilisateurs peuvent toujours sortir de la couche 1 en utilisant des mécanismes de chaîne. Les contrats intelligents sur la chaîne principale permettent le retrait du fonds, même si l'opérateur de la couche 2 ne répond pas, garantissant que l'auto-custodie reste intacte.