2025 indispensable pour les débutants en Cryptoactifs : Qu'est-ce que le Layer 0, le Layer 1 et le Layer 2 ?

Derniers développements en 2025

En 2025, l’architecture en couches de la blockchain a considérablement évolué grâce à de nouvelles avancées dans les solutions de Layer 0, Layer 1 et Layer 2 :

• Intégration Layer 0 : Des protocoles d’infrastructure majeurs tels que Polkadot et Cosmos ont réalisé une interopérabilité transparente entre des blockchains hétérogènes, avec plus de 200 parachains maintenant opérationnels à travers plusieurs écosystèmes.

• Efficacité de la Layer 1 : Ethereum a réussi à compléter la mise à niveau Surge, augmentant le débit des transactions de 100 fois tout en maintenant les principes de décentralisation.

• Maturité du Layer 2 : La technologie Rollup a été normalisée, les ZK-rollups gèrent 85 % des transactions Ethereum, et les coûts ont diminué de 98 % par rapport aux niveaux de 2023.

Le marché a réagi positivement à ces développements :

Les solutions inter-couches sont devenues la norme de l’industrie, permettant aux applications de fonctionner sans heurts sur plusieurs couches. Les données de la plateforme montrent que les utilisateurs migrent vers des solutions intégrées qui tirent parti de la sécurité de la Layer 1 et des avantages de performance de la Layer 2.

Le défi du triangle impossible a dépassé les discussions théoriques, avec des mises en œuvre pratiques montrant un équilibre sans précédent entre sécurité, décentralisation et évolutivité grâce à une approche hybride qui combine les avantages de divers niveaux.

Une lecture incontournable pour les débutants dans le monde des cryptoactifs : Qu’est-ce que Layer 0, Layer 1 et Layer 2

[TL; DR]

1. La blockchain a une architecture à six couches : couche de données, couche réseau, couche de consensus, couche d’incitation, couche de contrat et couche d’application.
2. La couche de données et la couche réseau sont l’architecture fondamentale de la blockchain, et elles constituent également la couche la plus basse de l’ensemble du système blockchain.
3. En plus de l’architecture de base, la couche de consensus, la couche d’incitation, la couche de contrat et la couche d’application constituent ensemble la partie protocolaire de la blockchain.
4. Layer 0, également connu sous le nom de couche de transmission de données, correspond à la couche inférieure du modèle OSI et concerne principalement les problèmes d’intégration entre la blockchain et les réseaux traditionnels.
5. Les solutions de mise à l’échelle de Layer 1, également connues sous le nom de mise à l’échelle on-chain, font référence aux solutions de mise à l’échelle mises en œuvre sur le protocole de base de la blockchain.
6. Les solutions de mise à l’échelle Layer 2, également connues sous le nom de mise à l’échelle hors chaîne, font référence à l’augmentation de la vitesse de traitement des transactions par des méthodes telles que les canaux d’état et les sidechains sans modifier le protocole de blockchain sous-jacent et les règles fondamentales.

Dans les nouvelles des cryptoactifs, l’évolutivité, Layer 0/1/2 sont sans aucun doute une série de termes qui sont fréquemment mentionnés. Alors, qu’est-ce que le Layer 0, le Layer 1 et le Layer 2 de la blockchain, et quelles sont les différentes caractéristiques et usages de ces trois couches ?

À partir de l’architecture en six couches de la blockchain

En janvier 2009, le mystérieux geek Satoshi Nakamoto a généré le bloc Bitcoin sur un serveur situé à Helsinki. Actuellement, Bitcoin a évolué en un système massif avec des dizaines de milliers de nœuds dans le monde entier et une valeur marchande totale dépassant 1 trillion de dollars. Bitcoin résout parfaitement le problème de la représentation de la valeur dans le monde numérique et a apporté la technologie blockchain à l’humanité. Si nous analysons attentivement la structure du système Bitcoin, il peut être divisé en cinq couches en fonction de sa fonctionnalité : la couche de données, la couche réseau, la couche de consensus, la couche d’incitation et la couche d’application. Par la suite, Ethereum, qui a rapidement gagné en notoriété grâce aux contrats intelligents, a établi un nouveau paradigme pour les systèmes blockchain en ajoutant une couche de contrat entre la couche d’incitation et la couche d’application. Permettez-nous d’expliquer cela en détail de bas en haut.

La couche de données et la couche réseau sont l’architecture fondamentale de la blockchain, et elles constituent également la couche la plus basse de l’ensemble du système blockchain.

La couche de données comprend les structures de données de chaque bloc, telles que l’arbre de Merkle, ainsi que la manière dont différents blocs sont connectés de bout en bout pour former une chaîne. De plus, la couche de données comprend également les algorithmes de cryptage par hachage et les algorithmes de cryptage asymétriques utilisés pour garantir l’immuabilité de la blockchain. La couche de données de la blockchain peut être considérée comme une base de données avec des caractéristiques distribuées et une immuabilité. Cette base de données distribuée doit être maintenue collectivement par tous les nœuds du système, ce qui conduit à la couche réseau de la blockchain.

La couche réseau (Network Layer) décrit un immense réseau P2P composé de tous les nœuds de la blockchain. Dans ce réseau distribué, point à point, une fois qu’un nœud crée un nouveau bloc, il transmet les informations à plusieurs nœuds voisins via un mécanisme de diffusion (Transmission Mechanism). D’autres nœuds, après avoir terminé la vérification du bloc (Authentication Mechanism), transmettront à nouveau les données à d’autres nœuds. En fin de compte, après que la majorité des nœuds du système entier ait complété la vérification du bloc, le bloc est officiellement connecté à la blockchain.

Au-dessus de l’architecture de base, la couche de consensus, la couche d’incitation, la couche de contrat et la couche d’application forment ensemble la partie protocolaire de la blockchain.

La couche de consensus comprend principalement les algorithmes des mécanismes de consensus de la blockchain. Dans un réseau blockchain, de nombreux nœuds qui étaient à l’origine non liés parviennent à l’unité grâce aux algorithmes de consensus, maintenant la cohérence de la couche de données. Actuellement, les mécanismes de consensus les plus courants incluent le Proof of Work (PoW) utilisé par Bitcoin et le Proof of Stake (PoS) utilisé par Ethereum 2.0. EOS Le proof of stake délégué (DeleGated Proof of Stake, DPoS) utilisé, etc. Le mécanisme de consensus est l’une des innovations fondamentales de la technologie blockchain, ayant un impact significatif sur la sécurité et l’efficacité opérationnelle du système. De plus, les algorithmes de consensus sont également les principaux moyens de gouvernance communautaire dans la blockchain.

La couche d’actionneurs comprend principalement le mécanisme d’émission et le mécanisme de distribution de la blockchain. Grâce à la conception du mécanisme d’incitation, les nœuds du système maintiendront volontairement la sécurité de l’ensemble du réseau blockchain. Par exemple, dans le mécanisme PoW de Bitcoin, les bitcoins nouvellement émis sont distribués aux mineurs des nœuds de conditionnement. Le consensus est atteint d’une manière proche de “plus vous travaillez, plus vous gagnez” ; les nœuds disposant de plus de puissance de calcul sont plus susceptibles de réussir à emballer des blocs et ainsi à obtenir le droit de comptabiliser. Dans certains mécanismes d’incitation, les nœuds qui abusent de leur pouvoir peuvent également être punis par le système.

Bitcoin intègre de manière créative des mécanismes d’incitation économique dans ses algorithmes, permettant aux mineurs de rivaliser pour les droits de comptabilité grâce à la puissance de calcul. Cela maintient non seulement le système de transaction mais émet également de nouveaux jetons, qui sont ensuite distribués comme incitations aux mineurs, formant ainsi une boucle fermée stable et sécurisée. Dans ce processus, la fonctionnalité de Bitcoin en tant que monnaie électronique est également réalisée. Continuons à avancer vers la couche supérieure.

La couche de contrat comprend principalement divers codes de _script_, algorithmes et contrats intelligents, et elle constitue la base de la mise en œuvre de nombreuses fonctions avancées dans la blockchain. Dans la blockchain, elle réalise véritablement ce que l’on appelle “le code est la loi” ; une fois que l’algorithme du contrat est activé, il s’exécutera inévitablement selon les paramètres d’origine sans aucune intervention ou promotion de tiers. De plus, en raison de la complétude de Turing des contrats intelligents, la couche de contrat possède également une programmabilité, ce qui confère à l’ensemble du réseau blockchain une nature similaire à celle d’une machine virtuelle.

La couche d’application est la couche supérieure de l’ensemble du système blockchain, englobant divers scénarios d’application de cette blockchain. Pour la blockchain Bitcoin, l’émission complète, le transfert et les fonctions de comptabilité du système de monnaie électronique Bitcoin constituent sa « couche d’application » ; tandis que pour une blockchain programmable comme Ethereum, de nombreuses fonctionnalités avancées et de nombreuses DApps forment ensemble sa couche d’application.

Layer 0, Layer 1 et Layer 2

Les six niveaux du système blockchain sont étroitement interconnectés en structure, réalisant collectivement les fonctions de la blockchain. En revenant à la question de la scalabilité mentionnée au début de cet article, l’industrie fait généralement référence au Modèle de Référence d’Interconnexion Ouverte (OSI) dans le domaine des communications, reclassifiant les six niveaux du système blockchain en trois couches, à savoir Layer 0, Layer 1 et Layer 2, de bas en haut.

Parmi eux, le Layer 0, également connu sous le nom de couche de transmission de données, correspond à la couche inférieure du modèle OSI et implique principalement les problèmes d’intégration entre la blockchain et les réseaux traditionnels. Les solutions d’expansion correspondantes du Layer 0 font référence à des solutions d’amélioration des performances qui ne modifient pas la structure de la blockchain et conservent ses règles écologiques d’origine. Comme cela n’impacte pas la blockchain elle-même, les solutions d’expansion du Layer 0 ont une grande polyvalence. En même temps, les solutions d’expansion du Layer 0 sont également compatibles avec le Layer 1⁄2solutions d’expansion, travaillant ensemble pour améliorer de manière exponentielle la performance des réseaux blockchain. Dans les protocoles réseau sous-jacents, il existe encore de nombreux problèmes liés à la performance qui méritent d’être optimisés. Actuellement, les directions technologiques d’expansion Layer 0 existantes incluent BDN (Réseau Distribué), protocole QUIC UDP, etc.

De plus, Polkadot est souvent désigné comme une blockchain Layer 0. Cela s’explique par le fait que le mainnet de Polkadot, en tant que chaîne de relais, ne sert qu’à fournir sécurité et interopérabilité entre les différentes parachains. Au-dessus de Polkadot, il est possible de relier des blockchains Layer 1 similaires à Ethereum par le biais de slots, comme la chaîne Moonbeam, qui prend également en charge le langage Solidity.

La couche 1 correspond à la couche de données, à la couche réseau, à la couche de consensus et à la couche d’incitation dans le modèle à six couches. Pour la plupart des Cryptoactifs, la couche 1 est la seule chaîne publique, et tous les règlements de transactions s’y effectuent. Les solutions de mise à l’échelle de la couche 1, également connues sous le nom de mise à l’échelle on-chain, font référence aux solutions de mise à l’échelle mises en œuvre sur le protocole de couche de base de la blockchain. En général, cela nécessite de modifier des propriétés inhérentes telles que la capacité des blocs, le temps de génération des blocs et le mécanisme de consensus pour améliorer la capacité de transaction. Plus précisément, la mise à niveau de la taille des blocs de Bitcoin augmente la capacité de chaque bloc Bitcoin, permettant d’accueillir plus de transactions ; Bitcoin SegWit réduit l’espace occupé par la transaction unique moyenne, permettant à chaque bloc de contenir un plus grand nombre de transactions ; la mise à niveau vers DPoS peut également obtenir de meilleures performances au prix d’un certain degré de décentralisation et de sécurité. Cependant, en raison de contraintes physiques et économiques, l’efficacité de la mise à l’échelle de la couche 1 a ses limites.

Pour les principes et les limites de la scalabilité de Layer 1, veuillez vous référer à notre précédent article de blog :

Que dit V God dans son article s’opposant à Musk ? La scalabilité peut-elle faire de Dogecoin la “monnaie du peuple” ?

Le Layer 2 correspond à la couche de contrat et à la couche d’application de la blockchain. Les solutions de mise à l’échelle Layer 2, également connues sous le nom de mise à l’échelle hors chaîne, se réfèrent à l’amélioration de la vitesse de traitement des transactions sans modifier les protocoles sous-jacents et les règles de base de la blockchain, à travers des solutions telles que les canaux d’état et les sidechains. Le Layer 2 s’étend à l’extérieur de la chaîne principale et a une relation complémentaire avec le Layer 1 ; c’est-à-dire que le Layer 2 est l’infrastructure construite sur la blockchain sous-jacente, fournissant une meilleure évolutivité, convivialité et confidentialité pour la blockchain. Comparé au Layer 1, qui vise la sécurité et la décentralisation, le Layer 2 vise une efficacité et des performances ultimes. Actuellement, les solutions Layer 2 courantes incluent Side Chain, Plasma, canaux d’état et Rollup.

Pour les solutions Layer 2 courantes sur Ethereum, veuillez consulter notre précédent article de blog : Comment jouer avec Ethereum Layer 2 ? Comprendre la mise à niveau de mise à l’échelle d’Ethereum en un article.

Conclusion

Depuis le développement rapide de Bitcoin et d’Ethereum, la question de la performance insuffisante a toujours été un nuage sombre planant sur les chaînes publiques établies. Comment briser le « triangle impossible » et atteindre la solution optimale entre scalabilité, décentralisation et sécurité est également considéré comme le « Saint Graal » dans le domaine de la blockchain.

Dans les articles suivants, nous allons spécifiquement introduire diverses solutions d’expansion de blockchain, tout en suivant l’avant-garde de l’industrie et en rapportant les dernières avancées en matière de technologie de mise à l’échelle. Restez à l’écoute.