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Une blockchain de couche 1 (L1) est une blockchain de base sur laquelle sont parfois construits des réseaux et des applications de blockchain secondaires. Bitcoin et Ethereum sont les deux plus grandes blockchains L1 au monde. Les blockchains L1 fournissent l’infrastructure et la sécurité de base dont les blockchains de couche 2 (L2) ont besoin pour fonctionner.
La relation entre Ethereum et Optimism est un exemple de réseau L1 et de réseau L2 fonctionnant en tandem.
Ethereum est la blockchain de base. Optimism est également une blockchain, mais elle est construite au-dessus d’Ethereum comme une seconde couche. Optimism dépend d’Ethereum pour la sécurité, en utilisant son mécanisme de consensus sécurisé par preuve d’enjeu (PoS). Ethereum dispose d’un réseau de stakers, d’opérateurs de nœuds et de producteurs de blocs qui sécurisent et valident les transactions sur la L1.
Optimism dépend également d’Ethereum pour la disponibilité des données, car toutes les transactions effectuées sur Optimism sont publiées sur la L1. Les données peuvent être utilisées pour obtenir l’état de la L2 et pour contester les transactions sur la L2.
Propriétés communes de la couche 1 en crypto-monnaie
Les blockchains de la couche 1 :
- Stocker en toute sécurité un historique des données de transaction dans un grand livre décentralisé ;
- Utiliser un mécanisme de consensus pour inciter les participants au réseau à sécuriser et à valider le réseau ;
- disposent d’une crypto-monnaie native utilisée pour payer les frais liés aux ressources du réseau ;
- Fournir l’infrastructure sous-jacente sur laquelle les blockchains et les applications secondaires sont construites ;
- Agir en tant que source de vérité pour le règlement des transactions ;
- Peuvent souvent être plus lents et plus coûteux que les réseaux de couche 2.
Mécanismes de consensus : Un élément clé des blockchains de couche 1
Le mécanisme de consensus fait référence aux règles et aux incitations mises en place pour permettre aux nœuds de la blockchain (ordinateurs validant et enregistrant les transactions) de parvenir à un accord sur l’état de la blockchain. C’est le mécanisme de consensus qui empêche les mauvais acteurs de tromper le système. Il empêche les activités malveillantes telles que la “double dépense” et les attaques Sybil en encourageant les acteurs honnêtes.
La preuve de travail (PoW) et la preuve d’enjeu sont les deux mécanismes de consensus les plus populaires. Bitcoin utilise le mécanisme de consensus PoW, qui exige des participants au réseau, appelés “mineurs”, qu’ils dépensent de la puissance de calcul et de l’énergie pour avoir la possibilité d’ajouter de nouveaux blocs de transactions au grand livre de la blockchain.
L’Ethereum, quant à lui, utilise le mécanisme de consensus PoS, dans lequel les créateurs de blocs n’ont pas besoin de matériel coûteux ni de quantités exorbitantes d’électricité. Au lieu de cela, les créateurs de blocs doivent bloquer un certain montant de leur crypto (généralement un montant élevé) en tant que garantie pour pouvoir valider les transactions, ajouter de nouveaux blocs et obtenir des récompenses pour les blocs.
D’autres mécanismes de consensus mis en œuvre dans les blockchains L1 sont : la preuve d’enjeu déléguée, la preuve d’autorité, la preuve d’historique, le consensus hybride PoW/PoS, la preuve de brûlure et la preuve de travail différée.
Bitcoin
Bitcoin est le premier réseau public de blockchain au monde et celui qui a le plus de valeur. La blockchain Bitcoin suit le mécanisme de consensus PoW, où les mineurs reçoivent des récompenses pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs.
La blockchain dispose d’une crypto-monnaie native appelée Bitcoin (BTC), qui est une monnaie peer-to-peer pouvant être utilisée pour les paiements sans le soutien et la supervision d’institutions financières intermédiaires. La blockchain Bitcoin est un grand livre décentralisé, ouvert à tous, qui comprend l’historique de toutes les transactions en BTC.
Le BTC est utilisé pour payer les frais de gaz sur la blockchain Bitcoin. Un utilisateur ne pourra pas effectuer de transaction s’il n’a pas suffisamment de BTC pour payer les frais d’essence.
Le bitcoin est surmonté d’un certain nombre de réseaux de couche 2, car il peut être lent et encombré. Le Lightning Network est la blockchain L2 la plus populaire.
Ethereum
Ethereum est la deuxième blockchain la plus précieuse au monde. C’est sans doute la L1 la plus populaire au monde en raison de ses capacités en matière de contrats intelligents. Ethereum a été le pionnier des contrats intelligents dans la blockchain, ce qui permet à Ethereum L1 d’héberger des applications décentralisées (dApps) ainsi que d’autres jetons tels que les jetons non fongibles (NFT) et les jetons ERC-20 tels que Shiba Inu (SHIB).
Comparé à Ethereum, Bitcoin manque de fonctionnalités importantes car il ne peut pas facilement permettre aux développeurs de créer leurs propres crypto-monnaies et NFT qui existent sur la blockchain. Cependant, l’innovation des Ordinaux du Bitcoin commence à permettre beaucoup plus de fonctionnalités du Bitcoin.
Ethereum se différencie également de Bitcoin par son utilisation du mécanisme de consensus PoS. Le consensus PoS est considéré comme plus évolutif que le consensus PoW car il ne nécessite pas une quantité énorme de matériel et d’électricité. Cela a permis à Ethereum de se lancer dans une nouvelle feuille de route en matière d’évolutivité.
Le réseau est toujours confronté à des problèmes de congestion et à des frais élevés, mais il prévoit d’atteindre une grande évolutivité à l’aide de rollups L2.
Alternative L1 dans la cryptographie
La croissance du secteur des cryptomonnaies a donné naissance à de nombreuses blockchains L1 alternatives. Beaucoup de ces L1 concurrentes, comme Solana et Cardano, sont construites avec des capacités de contrat intelligent comme Ethereum pour exploiter les mêmes fonctionnalités. Elles diffèrent souvent dans leur approche de la décentralisation et de l’évolutivité. Par exemple, Solana permet des transactions plus rapides à des tarifs moins élevés qu’Ethereum. Cependant, il sacrifie la décentralisation pour obtenir cet avantage.
La plupart des réseaux L1 concurrents mettent en œuvre des changements significatifs, mais Cardano se distingue par son niveau d’innovation. Il utilise un mécanisme de consensus modifié, surnommé Ouroboros, ainsi que le modèle UTXO (unspent transaction output).
Ethereum, quant à lui, utilise un modèle basé sur les comptes pour son grand livre. Avalanche, BNB Chain, Aptos, Algorand et Tezos font partie de la pléthore de blockchains L1 concurrentes qui existent aujourd’hui.
Différences entre L1 et L2
Les blockchains L2 existent au-dessus d’une blockchain de base (L1). La L2 dépend de la blockchain L1 pour la sécurité et la disponibilité des données. L’objectif principal de la L2 est presque toujours d’augmenter l’évolutivité du réseau L1.
Voici les principales différences entre les blockchains L1 et L2 :
| Property | L1 | L2 |
| Jeton natif | Un jeton autochtone est nécessaire pour payer la redevance sur le gaz | Le jeton natif n’est pas essentiel. La plupart des jetons natifs L2 sont utilisés pour la gouvernance. |
| Paiement des taxes sur le gaz | Taxes sur le gaz payées en jetons L1 | Certains utilisent l’ETH pour payer les frais de gaz, et d’autres, comme Polygon, utilisent leurs jetons de gouvernance pour payer les frais |
| Coût de la redevance gaz | Les frais de gaz en L1 sont presque toujours plus élevés qu’en L2 | Les frais de gaz L2 sont généralement moins élevés, bien que chaque pays utilise des méthodes différentes pour les maintenir à un niveau bas. |
| Évolutivité | Évolutivité souvent limitée en raison de l’accent mis sur la sécurité et la décentralisation | Évolutivité accrue |
| Sécurité | Un niveau de sécurité et de décentralisation plus élevé | Peut être plus centralisé, ce qui augmente les risques de sécurité |
| Mécanisme de consensus | Le mécanisme de consensus est essentiel pour la sécurité du système L1 | S’appuie généralement sur le consensus de la L1 sous-jacente |
Résultats
L’innovation des L1 continuera à façonner l’avenir de l’industrie cryptographique. Les L1 fournissent une infrastructure critique sur laquelle sont construites des solutions passionnantes et innovantes telles que la finance décentralisée, les jeux sur blockchain, les NFT et les réseaux sociaux décentralisés.
