Le rôle et la montée de la couche 2

Qu'est-ce que la couche 2?

La couche 2 (L2) est une couche d'expansion essentielle pour la technologie de la blockchain, construite au-dessus de la chaîne principale (couche 1). Le traitement de la plupart des transactions hors chaîne réduit la pression sur la chaîne principale. L'objectif principal est d'améliorer la scalabilité et l'efficacité de la blockchain tout en préservant la sécurité et la décentralisation de la chaîne principale. Avec les solutions L2, les utilisateurs peuvent bénéficier de coûts de transaction plus bas et de vitesses de traitement plus rapides, rendant la blockchain plus attrayante pour une utilisation quotidienne.

Il existe différentes technologies de couche 2, chacune adaptée à des scénarios différents. Par exemple, les canaux d'état permettent des interactions fréquentes hors chaîne, ne se liquidant que sur la chaîne principale à la fin, allégeant ainsi la charge sur la chaîne principale. Les sidechains fonctionnent de manière indépendante mais se connectent à la chaîne principale grâce à une méthode d'ancrage double. La technologie Plasma crée des sous-chaînes pour gérer de gros volumes de transactions tout en s'appuyant sur la chaîne principale pour la sécurité. La technologie Rollup (y compris Rollup Optimiste et ZK-Rollup) agrège de nombreuses transactions avant de les envoyer à la chaîne principale, utilisant des preuves de fraude ou de la connaissance nulle pour garantir la sécurité et la validité des transactions. Ensemble, ces technologies forment l'épine dorsale de l'écosystème de la couche 2, répondant à divers besoins de scalabilité.

Bien que la technologie de la couche 2 résolve les problèmes de mise à l'échelle, elle reste confrontée à des défis importants. Les canaux d'état nécessitent que les participants soient en ligne en permanence, ce qui complique l'expérience utilisateur; les sidechains nécessitent leurs propres mesures de sécurité, ce qui peut introduire des risques d'actifs; les sous-chaînes Plasma sont complexes à concevoir, limitant la flexibilité des développeurs; et bien que les solutions Rollup améliorent l'efficacité des transactions, elles nécessitent encore des améliorations en termes de disponibilité des données et de dépendance à la sécurité de la chaîne principale. De plus, le manque de normalisation entre les différentes solutions de la couche 2 peut entraîner une fragmentation, compliquant l'intégration et l'interopérabilité. Ces problèmes entravent le potentiel d'application plus large de la couche 2.

L'évolution de la couche 2 est essentielle pour l'adoption généralisée de la blockchain, en particulier dans des secteurs tels que la finance, les jeux et les réseaux sociaux où les interactions fréquentes sont essentielles. Les avancées dans les technologies de disponibilité des données (comme les preuves de validité) et l'interopérabilité entre chaînes devraient réduire les barrières à l'entrée des utilisateurs et accroître l'accessibilité de la blockchain. De plus, les améliorations de la couche 2 débloqueront de nouvelles possibilités pour les applications Web3, permettant des cas d'utilisation plus complexes. En fin de compte, la couche 2 est un moteur clé pour la transition de la technologie blockchain des phases expérimentales aux applications à grande échelle.

L'essor de la couche 2

La technologie de couche 2 (L2) a émergé en réponse aux limitations de performance de la blockchain, en particulier le mainnet Ethereum (couche 1), qui a eu du mal avec des volumes de transactions élevés. Alors que la finance décentralisée (DeFi) et les jetons non fongibles (NFT) gagnaient en popularité, les frais de transaction et les temps de confirmation sur le mainnet ont augmenté, impactant négativement l'expérience utilisateur et la scalabilité. Des solutions L2 ont été développées pour alléger la charge de la chaîne principale en traitant certaines transactions hors chaîne, améliorant ainsi la vitesse et réduisant les coûts.

Ces dernières années, la technologie L2 a progressé de manière significative, avec des solutions telles que les canaux d'état, les sidechains, Plasma, Optimistic Rollup et ZK-Rollup devenant prépondérantes. La technologie Rollup, en particulier, a attiré l'attention pour sa capacité à regrouper de nombreuses transactions et à les soumettre au mainnet, garantissant ainsi leur validité et leur sécurité grâce à des preuves de fraude ou de connaissance nulle. Ces solutions améliorent le débit des transactions tout en maintenant la sécurité et la décentralisation du mainnet.

Lors du dernier marché haussier, Layer 2 a rapidement gagné en popularité et est devenu un acteur clé dans l'espace de la blockchain publique. Voici quelques exemples notables :

1. Arbitrum
   Arbitrum, développé par Offchain Labs, est une solution de couche 2 basée sur Optimistic Rollup qui vise à accélérer les transactions et réduire les coûts sur le réseau Ethereum. Sa principale caractéristique est de traiter la plupart des données de transaction hors chaîne, ce qui augmente considérablement le débit et réduit les frais.
   En 2024, les données de DeFiLlama montrent qu'Arbitrum a environ 2 milliards de dollars de valeur totale bloquée (TVL), ce qui représente 60,62% du marché de la couche 2, dépassant largement ses concurrents. Lors de l'airdrop en mars 2024, il a enregistré 3 millions de transactions quotidiennes, démontrant un fort engagement des utilisateurs. Arbitrum a également lancé le projet Arbitrum Orbit, permettant aux développeurs de créer des solutions personnalisées de couche 3, enrichissant davantage son écosystème.

2. Optimisme
   Optimism est une autre solution Layer 2 importante basée sur Optimistic Rollup, axée sur la réduction des frais de transaction et l'augmentation du débit sur Ethereum. Il regroupe les données de transaction pour les soumettre à la chaîne principale, en utilisant un mécanisme de preuve de fraude différée pour garantir la validité des données.
   Des rapports indiquent que le chiffre d'affaires de l'Optimism Collective a atteint 15 700 ETH (environ 40,82 millions de dollars) en octobre 2024, avec le réseau principal OP contribuant à environ 81,5 %. Son écosystème Superchain représente environ 37 % du volume des transactions sur le marché de la couche 2, mettant en évidence son avantage concurrentiel. L'Optimism encourage l'implication des développeurs et de la communauté en favorisant la gouvernance décentralisée, propulsant ainsi davantage sa croissance sur le marché.

3. zkSync
   zkSync, développé par Matter Labs, est une solution de couche 2 basée sur ZK-Rollup qui utilise la technologie de preuve de connaissance nulle pour un traitement efficace et sécurisé des transactions. Contrairement à Optimistic Rollup, zkSync vérifie la validité des transactions directement à travers des preuves de connaissance nulle, éliminant les retards associés aux preuves de fraude et permettant des confirmations plus rapides.
   Les rapports montrent que le mainnet de la période zkSync a été ouvert au public en mars 2024, atteignant une valeur totale verrouillée (TVL) de 480 millions de dollars en deux mois, avec un taux de croissance hebdomadaire de près de 20 %. Le nombre d'adresses uniques sur zkSync a également explosé, dépassant 920 000 en mai de la même année, dépassant Arbitrum et Optimism, ce qui indique une forte dynamique de croissance des utilisateurs. Son architecture efficace et ses frais réduits font de zkSync une plateforme privilégiée pour les développeurs et les utilisateurs de DeFi.

Comparaison des solutions actuelles de couche 2

Comparaison des solutions de couche 2 (Source : Communauté DChain)

Actuellement, il existe quatre principaux types de solutions de couche 2: Optimistic Rollups, ZK-Rollups, State Channels et sidechains. Chaque solution a ses caractéristiques uniques, avantages, inconvénients et cas d'utilisation. Ci-dessous se trouve une comparaison détaillée de ces quatre technologies principales.

Rollups Optimistes

Solutions techniques des Rollups Optimistes (Source : Chainlink)

Optimistic Rollups est une solution de mise à l'échelle de la couche 2 basée sur Ethereum conçue pour améliorer le débit des transactions et réduire les coûts. Le mécanisme central consiste à regrouper de nombreuses transactions et à soumettre les résultats à la chaîne principale au lieu de vérifier chacune individuellement. Cela réduit considérablement la charge sur la chaîne principale, ce qui entraîne une meilleure efficacité et un meilleur débit. En raison de son approche "optimiste", le système suppose que toutes les transactions soumises sont valides sauf contestation. Cela réduit considérablement les coûts de calcul et de stockage, ce qui fait des Optimistic Rollups une option de mise à l'échelle efficace.

Dans ce modèle, les données de transaction et les mises à jour de l'état sont traitées hors chaîne, avec les résultats finaux soumis à la chaîne principale Ethereum à l'aide de "preuves de fraude". Les participants peuvent contester les transactions suspectes dans un délai déterminé ; en cas de succès, la transaction est révoquée et des pénalités sont imposées aux utilisateurs malveillants. Bien que cela introduise des retards, cela garantit la sécurité et la décentralisation tout en réduisant la dépendance à l'égard de la chaîne principale. Les coûts de transaction sont également nettement inférieurs car toutes les données n'ont pas besoin d'être entièrement soumises à la chaîne principale.

Un avantage majeur des Optimistic Rollups est leur compatibilité avec les contrats intelligents Ethereum existants. Étant donné qu'ils ne modifient que la vérification des transactions et non leur exécution, les développeurs peuvent migrer leur code de contrat intelligent actuel vers les Optimistic Rollups sans aucune modification. Cette facilité de transition permet aux développeurs de s'adapter rapidement et de tirer parti de l'efficacité de la couche 2 pour des services plus compétitifs.

Cependant, il y a des défis. Le principal inconvénient est l’allongement des délais de confirmation, car les transactions doivent attendre la vérification pendant la période de « sécurité contre la fraude », qui peut prendre plusieurs jours. Cela rend les cumuls optimistes inadaptés aux applications nécessitant des confirmations de transaction rapides. De plus, le mécanisme de lutte contre la fraude s’appuie sur les participants au réseau pour identifier et contester activement les transactions invalides, ce qui peut entraîner des inefficacités.

Les chaînes publiques notables utilisant Optimistic Rollups incluent Optimism et Arbitrum, qui sont tous deux des leaders dans les solutions Layer 2. Optimism optimise le traitement des transactions d'Ethereum en regroupant les soumissions et en utilisant des preuves de fraude pour garantir l'exactitude. Son objectif est de soutenir des applications décentralisées (dApps) plus efficaces en réduisant les coûts et en augmentant le débit. Plusieurs projets DeFi, tels que Uniswap et Synthetix, fonctionnent sur Optimism, bénéficiant ainsi de frais réduits et d'un traitement plus rapide.

Arbitrum, également basé sur Optimistic Rollup, utilise un design similaire mais avec des améliorations en termes de performances et d'optimisation, permettant un traitement des transactions plus efficace tout en conservant une compatibilité élevée avec les contrats intelligents d'Ethereum. Il est largement utilisé dans l'espace DeFi et est la plateforme Layer 2 préférée de nombreux protocoles de finance décentralisée, avec un écosystème en expansion rapide. Les deux plateformes contribuent à la croissance de l'écosystème Ethereum en offrant des frais plus bas et des vitesses plus élevées.

Ces chaînes Optimistic Rollups prennent en charge non seulement de grands volumes de transactions, mais maintiennent également une grande compatibilité avec les applications de la chaîne principale, permettant aux projets Ethereum existants de migrer facilement et de bénéficier des avantages de la couche 2.

ZK-Rollups

Solution technologique ZK-Rollups (Source : Documentation éducative Chainlink)

ZK-Rollups est une autre solution de couche 2 basée sur Ethereum qui vise à améliorer le débit et à réduire les coûts en utilisant la technologie de preuve de connaissance nulle (ZKP). Contrairement aux Rollups optimistes, les ZK-Rollups génèrent des preuves mathématiques lors du traitement des transactions pour garantir la validité des données. Ils regroupent plusieurs transactions en un seul lot et soumettent les résultats à la chaîne principale à l'aide de preuves de connaissance nulle, éliminant ainsi la nécessité d'une vérification individuelle. Cela permet aux ZK-Rollups d'augmenter considérablement le débit des transactions tout en offrant une sécurité accrue et des temps de confirmation plus courts.

Dans les ZK-Rollups, les données de transaction et les mises à jour d'état sont traitées hors chaîne, mais la correction des transactions est confirmée sur chaîne grâce à des preuves de connaissance nulle. Bien que ces preuves nécessitent des calculs intensifs, elles permettent à la chaîne principale d'Ethereum de vérifier rapidement la validité des transactions sans attendre longtemps pour des preuves de fraude. En raison de l'efficacité des preuves de connaissance nulle, les ZK-Rollups peuvent traiter de gros volumes de transactions presque en temps réel, réduisant considérablement les délais de confirmation. Cela les rend particulièrement adaptés aux applications nécessitant une faible latence, telles que les paiements en temps réel, les jeux et le trading haute fréquence.

L'un des principaux avantages des ZK-Rollups est leur sécurité et leur évolutivité. Contrairement aux Rollups optimistes, les ZK-Rollups ne dépendent pas des preuves de fraude ; ils vérifient directement la véracité des transactions à l'aide de preuves de connaissance nulle. Cela rend non seulement le processus de vérification plus efficace, mais renforce également la sécurité globale du système. De plus, en traitant de grandes quantités de données hors chaîne, les ZK-Rollups réduisent efficacement la charge sur la chaîne principale d'Ethereum tout en réduisant considérablement les coûts de transaction, excellant dans des scénarios de trading à haut débit et haute fréquence.

Cependant, les ZK-Rollups rencontrent certains défis. Tout d'abord, la technologie de preuve de connaissance nulle est complexe, nécessitant que les développeurs aient des compétences techniques plus élevées pour construire et déployer des applications basées sur les ZK-Rollups. Deuxièmement, bien que les ZK-Rollups offrent une plus grande sécurité et évolutivité, il existe encore des limitations en ce qui concerne la compatibilité avec les contrats intelligents existants. L'adaptation des contrats intelligents Ethereum actuels pour les ZK-Rollups peut nécessiter des modifications supplémentaires, compliquant le développement et la migration.

Les chaînes publiques de premier plan utilisant ZK-Rollups comprennent zkSync et StarkWare, qui sont actuellement des plateformes leaders sur le marché. zkSync optimise le processus de calcul des preuves à divulgation nulle, offrant des confirmations de transactions rapides et à faible coût et étant adopté par divers protocoles DeFi tels que Curve et Aave. StarkWare favorise une vérification efficace des données sur chaîne grâce à sa plateforme ZK-Rollups basée sur la technologie STARK, largement utilisée dans les échanges décentralisés (DEX) et d'autres applications DeFi. Les deux plateformes accélèrent la croissance de l'écosystème Ethereum en fournissant des environnements de transaction à faible latence et haute sécurité, favorisant l'adoption de solutions de couche 2.

Ces chaînes ZK-Rollups améliorent le débit des transactions et offrent une sécurité accrue et des coûts réduits, ce qui fait d'elles des innovateurs importants en termes de scalabilité de la blockchain. À mesure que la technologie des ZK-Rollups évolue, il est prévu que davantage d'applications DeFi et de plateformes décentralisées les adopteront pour améliorer la scalabilité et les performances.

Canaux d'état

Solution technique de Celer : une mise en œuvre pratique des canaux d'état (Source : tokeninsight)

Les canaux d'état sont une autre solution d'échelle de couche 2 conçue pour améliorer le débit de la blockchain et réduire les coûts de transaction en traitant les transactions hors chaîne. Le concept principal est de déplacer les interactions entre les participants hors de la chaîne principale et de ne soumettre l'état final à la blockchain qu'après la finalisation des transactions. Cela permet aux participants de s'engager dans de nombreuses interactions instantanées hors chaîne, évitant ainsi la nécessité de soumettre chaque transaction à la chaîne principale, ce qui réduit les retards et les coûts.

Dans les canaux d'état, les participants verrouillent d'abord une certaine somme de fonds sur la chaîne principale pour créer un canal. Ensuite, les transactions peuvent se produire fréquemment hors chaîne, avec toutes les mises à jour d'état et les échanges de données se déroulant hors chaîne. Seul l'état final est soumis à la chaîne principale pour règlement une fois les transactions terminées. Comme les transactions ont lieu hors chaîne, les canaux d'état peuvent augmenter considérablement la vitesse de transaction et réduire les coûts, les rendant particulièrement adaptés aux applications nécessitant des transactions fréquentes et une faible latence, telles que les paiements en ligne, les jeux et les paiements éclair.

Un des principaux avantages des canaux d'état est leur grande efficacité et leurs faibles coûts de transaction. Étant donné que les transactions entre les participants n'ont pas besoin d'être soumises à la chaîne principale à chaque fois, la charge du réseau est considérablement réduite, ce qui réduit le coût de chaque transaction et augmente le débit. De plus, les canaux d'état offrent un niveau élevé de garantie de sécurité avec la chaîne principale, car les mises à jour d'état final sont soumises à vérification par des signatures cryptographiques. Ils offrent aux utilisateurs un moyen peu coûteux et efficace d'interagir tout en garantissant la décentralisation et la sécurité.

Cependant, les canaux d'état présentent également des défis. Premièrement, ils nécessitent que les participants soient en ligne en temps réel car les transactions se déroulent hors de la chaîne et doivent avoir lieu lorsque les deux parties sont disponibles. Deuxièmement, les canaux d'état fonctionnent mieux dans des scénarios avec des interactions fréquentes et moins de participants ; les applications plus importantes peuvent ne pas être adaptées. Un autre défi est que les canaux d'état nécessitent que les participants verrouillent des fonds, ce qui pourrait gêner certains utilisateurs, en particulier ceux ayant des besoins de liquidité élevés.

Les implémentations typiques des canaux d’état incluent Raiden Network et Connext. Raiden Network est un réseau de paiement basé sur les canaux d’État sur Ethereum, conçu pour fournir un traitement des paiements à haut débit. Il permet aux utilisateurs d’effectuer des transactions de paiement instantanées hors chaîne, en ne soumettant l’état final à la chaîne principale d’Ethereum qu’au moment du règlement, permettant ainsi des micropaiements à faible coût. Connext étend la DeFi et les applications de paiement par le biais de canaux d’État, offrant ainsi une solution de paiement efficace et peu coûteuse. Tous deux ont contribué de manière significative à la réduction des coûts de transaction et à l’augmentation de la vitesse des transactions, favorisant ainsi l’application de solutions de couche 2.

Ces solutions de canal d'état améliorent considérablement le débit en effectuant des transactions hors chaîne et réduisent la charge sur la chaîne principale, ce qui les rend particulièrement adaptées aux applications de paiement rapides et peu coûteuses. À mesure que la technologie mûrit, les canaux d'état fourniront des solutions pour plus d'applications nécessitant des transactions rapides et fréquentes, devenant ainsi une partie importante de la scalabilité de la couche 2.

Sidechains

Diagramme de principe technique de Polygon (Source: CSDN)

Les sidechains sont un type de solution de mise à l'échelle de Layer 2 qui améliore la fonctionnalité de la chaîne principale en créant des blockchains indépendantes. Cela permet d'augmenter le débit des transactions et d'offrir une plus grande flexibilité. Contrairement à d'autres solutions de Layer 2, les sidechains fonctionnent avec leurs propres mécanismes de consensus et structures de blockchain, permettant aux utilisateurs de transférer des actifs de la chaîne principale vers la sidechain pour les transactions et le traitement. Les ponts inter-chaînes facilitent généralement ce transfert, permettant aux utilisateurs de rapatrier leurs actifs vers la chaîne principale quand ils le souhaitent.

Un avantage majeur des sidechains est leur flexibilité. Étant donné qu'elles disposent de mécanismes de consensus indépendants, les développeurs peuvent adapter les paramètres de la sidechain, tels que le temps de bloc et les frais de transaction, en fonction des besoins spécifiques. Cette adaptabilité rend les sidechains particulièrement adaptées aux applications qui exigent un débit élevé, une faible latence ou des fonctionnalités spécialisées. Par exemple, certaines sidechains peuvent être optimisées spécifiquement pour le jeu, les NFT ou d'autres industries afin de mieux répondre à des exigences diverses.

Un autre avantage clé est la scalabilité des sidechains. Étant donné qu'ils fonctionnent indépendamment de la chaîne principale, ils ne consomment pas directement les ressources de la chaîne principale, ce qui leur permet de gérer un volume important de transactions ou de tâches de calcul. Cela rend les sidechains idéales pour les grandes applications décentralisées (dApps) et les plateformes de trading à haute fréquence, car elles peuvent offrir des performances améliorées sans affecter la chaîne principale. Comparées à d'autres solutions de couche 2, les sidechains offrent généralement plus de flexibilité et de scalabilité en raison de leur conception qui n'est pas limitée par la chaîne principale.

Cependant, les sidechains rencontrent également certains défis. Tout d'abord, leur sécurité diffère de celle de la chaîne principale; les sidechains dépendent de leurs propres mécanismes de consensus et des participants du réseau pour assurer leur sécurité, ce qui peut les rendre plus vulnérables aux attaques ou aux problèmes que la chaîne principale. Pour protéger la sécurité des actifs, les sidechains ont besoin de ponts inter-chaînes solides et de mécanismes de vérification. Deuxièmement, bien que les sidechains puissent offrir un débit et une flexibilité améliorés, les opérations inter-chaînes peuvent parfois introduire des retards et des complexités, en particulier lors du transfert d'actifs entre plusieurs sidechains.

Des exemples de sidechains typiques comprennent Polygon (anciennement Matic Network) et Liquid Network. Polygon est un réseau de sidechain compatible avec Ethereum qui améliore le développement de DeFi, NFT et d'autres applications décentralisées en offrant une meilleure capacité de traitement des transactions et des frais réduits pour Ethereum. Il y parvient grâce à son mécanisme de consensus PoS (Proof of Stake) et à son cadre Plasma, qui prennent en charge un grand volume de transactions et de traitement des données. Liquid Network, développé par Blockstream, est une sidechain conçue pour offrir des confirmations de transactions plus rapides et une confidentialité renforcée pour Bitcoin. Il permet la confirmation instantanée des transactions Bitcoin grâce à son réseau de sidechain indépendant et à son mécanisme de consensus, offrant de meilleures protections de confidentialité pour les utilisateurs et le rendant adapté aux applications de niveau entreprise et aux transactions à haute fréquence.

Ces solutions de chaînes latérales améliorent les performances et la scalabilité en déchargeant les transactions et le traitement des données de la chaîne principale, tout en offrant une plus grande flexibilité aux développeurs et aux utilisateurs. Alors que la technologie des chaînes latérales continue de progresser, elle jouera un rôle de plus en plus vital dans l'écosystème de la blockchain, en particulier dans les applications nécessitant un débit élevé et de la flexibilité.

Limitations fondamentales de la couche 2

Alors que la technologie de la couche 2 améliore considérablement les performances de la blockchain et réduit les coûts de transaction, elle présente également certaines limites essentielles. Voici plusieurs contraintes clés associées aux projets de couche 2 :

Problèmes de sécurité

Les solutions de couche 2 reposent généralement sur la chaîne principale pour la sécurité de base, mais il peut y avoir des différences dans leurs conceptions de sécurité. Par exemple, les Rollups optimistes et les canaux d'état dépendent des participants du réseau pour contester les transactions suspectes via un mécanisme de preuve de fraude après que les transactions ont été soumises à la chaîne principale. Cependant, ce mécanisme ne prévient pas toujours efficacement les attaques malveillantes. Les attaquants peuvent exploiter les vulnérabilités du système pour exécuter des « transactions malveillantes » et se retirer rapidement, tandis que le processus de soumission de preuves de fraude peut prendre du temps, ce qui entraîne des retards dans la résolution des attaques en temps réel. De plus, la sécurité des solutions de couche 2 repose souvent sur un réseau plus restreint de nœuds de validation, ce qui signifie que si ces nœuds sont compromis, cela pourrait compromettre la sécurité de l'ensemble du réseau. Ainsi, bien que la technologie de couche 2 offre des solutions de mise à l'échelle efficaces, sa sécurité peut parfois être moins robuste que celle de la chaîne principale.

Problèmes de compatibilité et d'interopérabilité inter-chaînes

Les solutions Layer 2 actuelles sont généralement construites autour d'une seule chaîne principale, en particulier les solutions Layer 2 d'Ethereum telles que Optimism et Arbitrum, qui se concentrent principalement sur l'optimisation des performances d'Ethereum. Cependant, les opérations inter-chaînes posent de sérieux défis d'interopérabilité. Différentes blockchains utilisent divers mécanismes de consensus et protocoles, ce qui complique les transferts d'actifs et les échanges d'informations. La technologie des ponts inter-chaînes est encore en évolution ; bien que des projets tels que Cosmos et Polkadot tentent de fournir une prise en charge inter-chaînes, ils n'interagissent pas directement avec la plupart des technologies Layer 2. Cette situation oblige les utilisateurs à se fier à des protocoles de pontage tiers pour les opérations inter-chaînes, ce qui peut comporter des risques potentiels pour la sécurité. De plus, les différences de compatibilité entre les différentes solutions Layer 2 peuvent entraîner des retards et des complexités dans le mouvement des actifs et des informations entre différentes chaînes, rendant les opérations plus difficiles pour les utilisateurs.

Expérience utilisateur et barrières techniques

La complexité de la technologie de couche 2 est un obstacle important à son adoption généralisée. Bien que ces solutions puissent offrir un débit de transaction plus élevé et des frais réduits, le transfert d’actifs de la chaîne principale vers la couche 2 peut impliquer plusieurs étapes pour les utilisateurs. Par exemple, les utilisateurs doivent d’abord relier les actifs de la chaîne principale à la couche 2 avant de négocier ou d’opérer au sein du réseau de couche 2. De plus, les interfaces et les méthodes d’utilisation des réseaux de couche 2 diffèrent souvent de celles de la chaîne principale, ce qui oblige les utilisateurs à opérer via des portefeuilles ou des plates-formes spécifiques, ce qui peut être difficile pour les utilisateurs non techniques. Pour les développeurs, la migration d’applications existantes vers la couche 2 nécessite également des modifications du code pour garantir la compatibilité et un fonctionnement efficace dans le nouvel environnement. Pour tirer parti des avantages de la couche 2, les développeurs doivent comprendre l’architecture sous-jacente de chaque technologie de couche 2, ce qui augmente les obstacles techniques au développement.

Problèmes de verrouillage des fonds et des ressources

Certaines solutions de couche 2, telles que les canaux d'état, nécessitent que les utilisateurs bloquent une certaine somme de fonds en tant que garantie. Bien que ce mécanisme aide à garantir l'intégrité des deux parties lors des transactions, il présente également des défis. Tout d'abord, les utilisateurs ne peuvent pas accéder librement à ces fonds bloqués, ce qui limite leur liquidité. Le coût d'opportunité des fonds bloqués peut être important pour certains utilisateurs, en particulier lorsqu'ils souhaitent utiliser ces actifs pour d'autres investissements ou transactions. De plus, le nombre de participants peut être limité par le fonctionnement des canaux d'état ; avoir trop de participants peut ralentir le mouvement des fonds et compliquer la gestion. Bien que les contrats intelligents et les outils d'automatisation puissent améliorer l'efficacité de la gestion des fonds, le blocage des fonds reste un fardeau qu'il ne faut pas négliger dans certaines solutions de couche 2.

Compromis entre la décentralisation et la scalabilité

Dans la conception de solutions de couche 2, équilibrer la décentralisation et la scalabilité est un problème critique. Pour améliorer la scalabilité, certaines solutions (comme les rollups optimistes) adoptent une conception plus centralisée, en particulier dans l'exécution des preuves de fraude et des mécanismes de défi, s'appuyant souvent sur un sous-ensemble de nœuds centraux pour valider l'efficacité des transactions, ce qui peut avoir un impact sur la décentralisation. D'autres solutions (comme les ZK-Rollups) maintiennent un plus haut niveau de décentralisation en utilisant la technologie de preuve de connaissance nulle, mais leur complexité computationnelle est plus élevée et demande plus de ressources informatiques. Cela signifie que tandis que les ZK-Rollups offrent théoriquement une meilleure sécurité et décentralisation, leur scalabilité est limitée par les goulots d'étranglement computationnels des preuves de connaissance nulle. Par conséquent, trouver un équilibre entre la décentralisation, la sécurité et la scalabilité demeure un défi crucial pour la technologie de couche 2, nécessitant davantage d'innovation et d'optimisation pour atteindre une scalabilité plus élevée tout en garantissant la sécurité et la décentralisation du réseau.

Conclusion

Bien que la technologie de couche 2 offre des solutions efficaces pour améliorer l’évolutivité de la blockchain, elle se heurte encore à de nombreuses limites. Bien qu’il puisse améliorer le débit des transactions et réduire les coûts, la complexité et les dépendances des réseaux de couche 2 restent des problèmes importants, en particulier en ce qui concerne l’interopérabilité inter-chaînes et la sécurité des données.

De plus, les temps de confirmation des transactions et les mécanismes de vérification peuvent limiter les exigences en temps réel de certaines applications. Malgré les avancées telles que Optimistic Rollups et ZK-Rollups visant à améliorer l'efficacité, les retards et les mécanismes anti-fraude affectent encore les performances du système, rendant difficile pour les solutions de couche 2 de remplacer complètement la couche 1 dans le trading à haute fréquence ou les scénarios nécessitant des confirmations instantanées.

À l'avenir, à mesure que la technologie continue d'évoluer et de s'améliorer, on s'attend à ce que les limitations des solutions de couche 2 soient atténuées. Des protocoles inter-chaînes plus efficaces, des conceptions d'expérience utilisateur améliorées et des mesures de sécurité renforcées stimuleront davantage l'adoption de la technologie de couche 2. Ils pourraient jouer un rôle de plus en plus important dans l'écosystème de la blockchain.