Lorsque Bitcoin est né, son objectif principal n'était pas de traiter des centaines de milliers de paiements chaque seconde. Il était plus important de résoudre un autre problème : comment transférer de la valeur numérique sans banque ni autre autorité centrale, tout en garantissant que l'ensemble du système soit sécurisé et qu'il soit impossible de dépenser deux fois le même argent.

Ethereum a ensuite élargi cette idée. La blockchain ne devait plus servir uniquement au transfert de valeur, mais aussi aux smart contracts, aux applications décentralisées, aux stablecoins ou à la tokenisation.

Mais avec l'augmentation du nombre d'utilisateurs, un nouveau problème est apparu.

Que se passe-t-il quand trop de personnes veulent utiliser la même blockchain en même temps ?

La capacité du réseau principal n'est pas illimitée. Si le nombre de transactions augmente, les utilisateurs commencent à se disputer l'espace limité des blocs, le réseau peut ralentir et les frais augmentent.

C'est précisément là qu'apparaît le besoin de répartir le travail entre plusieurs couches.

Layer 1 constitue la base sécurisée. Layer 2 aide cette base à gérer davantage de trafic.

Qu'est-ce que Layer 1

Layer 1 est la blockchain de base elle-même, sur laquelle repose tout le système. Bitcoin, Ethereum, Solana ou Avalanche sont des exemples de réseaux Layer 1 indépendants, car chacun d'eux possède ses propres règles, sa propre méthode de vérification des transactions et son propre mécanisme de consensus.

Le rôle de Layer 1 est de garantir que le réseau se mette d'accord sur les transactions valides, sur l'ordre dans lequel elles se sont produites et sur l'état actuel de la blockchain. Il conserve également l'historique des transactions et constitue la base de sécurité pour les applications et les autres couches qui peuvent se construire au-dessus.

Les différentes blockchains utilisent cependant des mécanismes différents. Bitcoin utilise le Proof of Work, tandis qu'Ethereum fonctionne aujourd'hui sur le Proof of Stake. La solution technique diffère donc, mais le rôle fondamental reste le même : Layer 1 est la couche principale sur laquelle reposent la sécurité et la fiabilité de l'ensemble du réseau.

Pourquoi ne pas simplement accélérer Layer 1

À première vue, une solution simple semble s'imposer.

Si la blockchain ne suit pas, pourquoi ne pas agrandir les blocs, augmenter la puissance de calcul ou raccourcir le temps entre les blocs ?

Techniquement, c'est possible.

Mais une blockchain n'est pas une base de données classique appartenant à une seule entreprise.

Son but est de pouvoir être vérifiée par un grand nombre de participants indépendants. Si l'on augmente drastiquement les exigences en matière de matériel, de connexion internet ou d'espace disque, le nombre de personnes capables de faire fonctionner leur propre nœud peut commencer à diminuer.

Le réseau serait plus rapide, mais pourrait en même temps devenir plus centralisé.

Ce problème est souvent désigné sous le nom de trilemme de la blockchain.

La blockchain cherche à combiner simultanément :

• – la sécurité,
• – la décentralisation,
• – la scalabilité.

En pratique, des compromis apparaissent entre ces trois éléments.

Bitcoin et Ethereum accordent historiquement une grande importance à la sécurité et à la décentralisation. S'ils doivent en même temps servir bien plus d'utilisateurs, il faut trouver un moyen de déplacer une partie du travail ailleurs.

C'est précisément là qu'intervient Layer 2.

Qu'est-ce que Layer 2

Layer 2 est une solution construite au-dessus de la blockchain principale, qui cherche à prendre en charge une partie des transactions ou des calculs.

Cela ne signifie pas simplement « une autre blockchain plus rapide ».

Ce qui compte, c'est que Layer 2 utilise d'une manière ou d'une autre le réseau de base sous-jacent comme couche de sécurité ou de règlement.

On peut se le représenter comme un système comptable.

Layer 1 est le grand livre comptable principal, où l'état final doit être d'une fiabilité maximale.

Layer 2 fonctionne comme une couche opérationnelle plus rapide, qui traite un grand nombre d'opérations individuelles et n'envoie ensuite à Layer 1 que le résultat ou la preuve nécessaire.

Cela permet d'augmenter considérablement le nombre de transactions et de réduire leur coût, sans que la blockchain de base doive traiter elle-même chaque opération individuelle.

Bitcoin et le Lightning Network

Bitcoin illustre bien pourquoi des couches supplémentaires ont du sens. Son réseau de base est conçu de manière conservatrice, un bloc est créé en moyenne environ toutes les dix minutes et la capacité est limitée. C'est un avantage pour la sécurité et la décentralisation, mais une contrainte pour un grand nombre de paiements quotidiens.

L'une des solutions est le Lightning Network, un réseau de paiement construit au-dessus de Bitcoin. Son idée principale est simple : chaque paiement individuel ne doit pas être immédiatement inscrit dans la blockchain principale. Les utilisateurs peuvent ouvrir un canal de paiement, dans lequel ils se transfèrent de la valeur de manière répétée entre eux, et seul l'état final est ensuite réglé sur Bitcoin.

Le principe peut être comparé à une ardoise ouverte au restaurant. Pendant la soirée, vous n'avez pas besoin de payer chaque commande séparément, les différents postes sont enregistrés au fur et à mesure et le montant final est réglé à la fin. Lightning permet ainsi des paiements en bitcoin plus rapides et moins chers, sans que chacun d'eux ne pèse immédiatement sur le réseau principal.

Pas besoin d'un canal avec chaque personne

Le réseau Lightning Network ne se limite pas à une connexion directe entre deux personnes. Les différents canaux de paiement sont interconnectés au sein d'un réseau plus large, de sorte qu'un paiement peut transiter par plusieurs autres participants jusqu'à un destinataire avec lequel l'expéditeur n'a aucun canal direct.

Grâce à cela, Lightning peut fonctionner comme un véritable réseau de paiement, et non comme un simple ensemble de connexions isolées entre paires d'utilisateurs. Le résultat est constitué de paiements en bitcoin rapides et à faibles frais, sans que chaque transaction individuelle ne doive être immédiatement inscrite dans la blockchain principale de Bitcoin.

Il est également important de noter que Lightning utilise directement Bitcoin, et non un nouveau token. Il ne cherche donc pas à remplacer Bitcoin, mais à étendre ses possibilités pour des paiements plus rapides et plus fréquents.

Lightning n'est pas sans compromis

Lightning non plus n'est pas une solution parfaite.

Les canaux de paiement nécessitent une liquidité suffisante. Pour envoyer un montant plus important, il faut suffisamment de BTC sur le chemin entre les différents nœuds.

Faire fonctionner son propre nœud Lightning et gérer les canaux n'est pas non plus vraiment simple pour un débutant.

C'est pourquoi apparaissent des applications et des portefeuilles qui masquent cette complexité technique.

Mais cela ramène à nouveau à un compromis bien connu.

Plus l'utilisateur veut un service simple, plus il délègue souvent une partie de la responsabilité technique au fournisseur.

Ethereum et Layer 2

Ethereum résout un problème similaire à celui de Bitcoin, mais avec un type de trafic bien plus large. Sur son réseau principal ne circulent en effet pas seulement des transferts d'ETH, mais aussi des transactions d'échanges décentralisés, de stablecoins, de protocoles de prêt, de NFT et d'autres applications de smart contracts.

Toutes ces opérations se disputent la capacité limitée de l'Ethereum Mainnet. Lorsque le réseau est plus sollicité, le prix de l'espace transactionnel augmente, tout comme les frais, appelés gas. La scalabilité est ainsi devenue l'un des thèmes majeurs du développement futur d'Ethereum.

Les solutions Layer 2 jouent aujourd'hui un rôle important, en particulier les rollups, qui déplacent une grande partie des transactions hors du réseau principal et utilisent Ethereum comme base de sécurité et de règlement.

Que sont les rollups

Les rollups sont des solutions Layer 2 qui traitent un plus grand nombre de transactions en dehors du réseau principal d'Ethereum, puis les regroupent en un seul lot. Il n'est ainsi pas nécessaire d'inscrire chaque opération séparément sur l'Ethereum Mainnet, mais seulement les données nécessaires, le résultat ou la preuve cryptographique.

Grâce à cela, Layer 2 peut traiter des centaines ou des milliers de transactions plus efficacement et répartir le coût de leur inscription finale entre plusieurs utilisateurs. Le résultat est constitué de transactions plus rapides et généralement moins chères.

Ethereum reste par ailleurs la base de sécurité et de règlement. Le rollup ne remplace donc pas le réseau principal, mais cherche à utiliser sa capacité plus efficacement.

Exemples de Layer 2 Ethereum

La théorie de Layer 2 peut sembler abstraite, mais dans la pratique, il s'agit de réseaux que les utilisateurs rencontrent couramment. Parmi les Layer 2 Ethereum connus figurent par exemple Arbitrum, Optimism ou Base.

Pour un utilisateur ordinaire, ils peuvent à première vue sembler similaires à des blockchains indépendantes. Ils disposent de leurs propres applications, échanges décentralisés, portefeuilles et environnement transactionnel. La différence fondamentale réside toutefois dans le fait que leur architecture utilise Ethereum comme couche de base pour le règlement, la disponibilité des données ou la vérification des résultats, selon le type de solution concerné.

Les différents Layer 2 peuvent cependant varier considérablement sur le plan technique. Ils diffèrent par exemple par la manière dont ils confirment l'exactitude des transactions, par la rapidité avec laquelle les fonds peuvent être retransférés vers l'Ethereum Mainnet, ou par le degré de centralisation de certaines parties de leur fonctionnement. Il n'est donc pas judicieux de considérer tous les Layer 2 comme une technologie identique, simplement parce qu'ils partagent le même objectif : augmenter la capacité d'Ethereum et réduire les coûts de son utilisation.

Optimistic rollups et ZK-rollups

Il existe deux approches principales des rollups.

Les Optimistic rollups

Un Optimistic rollup part du principe que le résultat envoyé est correct, sauf si quelqu'un prouve le contraire.

Il est donc « optimiste ».

Si quelqu'un découvre un calcul erroné ou frauduleux, il peut le contester pendant une certaine période.

Ce modèle permet de traiter efficacement un grand nombre de transactions, mais peut entraîner un délai plus long pour un transfert direct des fonds vers l'Ethereum Mainnet.

Les ZK-rollups

Les ZK-rollups utilisent une méthode de vérification différente des Optimistic rollups. En plus du résultat des transactions, ils produisent également une preuve cryptographique confirmant que le calcul s'est déroulé correctement. Ethereum n'a ainsi pas besoin de réexécuter toutes les opérations, mais se contente de vérifier la preuve fournie.

La différence peut être résumée simplement ainsi : l'Optimistic rollup dit « Supposons que le résultat est correct, sauf si quelqu'un prouve le contraire. » Le ZK-rollup dit au contraire « Voici le résultat, ainsi que la preuve qu'il a été calculé correctement. »

Aucune des deux approches n'est automatiquement meilleure. Les deux résolvent le même problème de manière différente et apportent leurs propres avantages, limites et compromis techniques.

Layer 2 n'est pas la même chose qu'un sidechain

Tout réseau rapide connecté à Ethereum n'est pas automatiquement un Layer 2. Un sidechain est une blockchain indépendante, qui possède ses propres validateurs, ses propres règles et son propre modèle de sécurité.

Il peut être relié à Ethereum, par exemple via un bridge, mais sa sécurité n'est pas directement assurée par l'Ethereum Mainnet. Si un problème survient sur le sidechain, Ethereum lui-même peut ne pas être en mesure de le résoudre.

Une véritable solution Layer 2, en revanche, utilise Ethereum comme base de sécurité. La différence ne réside donc pas seulement dans le nom, mais dans l'architecture elle-même. Pour évaluer un réseau donné, il est donc utile de se poser une question simple : D'où ce réseau tire-t-il sa sécurité ?

La différence entre les différentes couches se voit le mieux en comparaison directe. La question la plus importante n'est pas seulement la rapidité du réseau, mais aussi qui vérifie les transactions et d'où la solution en question tire sa sécurité.

Ce que c'est

Layer 1 : Blockchain de base
Layer 2 : Couche construite au-dessus de la blockchain de base
Sidechain : Blockchain indépendante connectée à un autre réseau

Rôle principal

Layer 1 : Consensus, sécurité et règlement final
Layer 2 : Capacité plus élevée, fonctionnement plus rapide et moins cher
Sidechain : Environnement propre pour des transactions plus rapides ou spécialisées

D'où vient la sécurité

Layer 1 : De son propre consensus et de ses propres validateurs / mineurs
Layer 2 : Utilise à des degrés divers la sécurité et le règlement de Layer 1
Sidechain : De son propre consensus et de ses propres validateurs

Principal avantage

Layer 1 : Niveau de sécurité de base le plus élevé de l'écosystème concerné
Layer 2 : Frais réduits et capacité accrue tout en conservant le lien avec Layer 1
Sidechain : Flexibilité, performance et possibilité de règles propres

Principal risque

Layer 1 : Capacité limitée, frais plus élevés en cas de forte sollicitation
Layer 2 : Smart contracts, bridge, éléments de centralisation et implémentation spécifique
Sidechain : Sécurité de son propre consensus et du pont vers un autre réseau

Exemples

Layer 1 : Bitcoin, Ethereum, Solana
Layer 2 : Lightning Network ; Arbitrum, Optimism, Base
Sidechain : Polygon PoS

Layer 2 et sidechain peuvent donc offrir à l'utilisateur un résultat similaire – des transactions plus rapides et moins chères – mais techniquement, il ne s'agit pas de la même chose. Ce qui est déterminant, c'est surtout de savoir si la solution en question s'appuie, pour le règlement final et la protection des fonds, sur Layer 1 de base ou sur son propre modèle de sécurité.

Comment Ethereum aide Layer 2 à devenir moins cher

La scalabilité d'Ethereum ne dépend pas uniquement des réseaux Layer 2 eux-mêmes. Ethereum de base évolue également progressivement afin de pouvoir soutenir les autres couches plus efficacement et à moindre coût.

L'un des exemples concrets fut la mise à niveau Dencun en 2024. Celle-ci a introduit une nouvelle méthode de gestion des données pour Layer 2 via ce que l'on appelle les blobs. C'est justement le stockage et la mise à disposition des données sur Ethereum qui constituent une part importante des coûts des rollups, et une gestion plus efficace de ces données a donc contribué à rendre l'utilisation de nombreux réseaux Layer 2 moins chère.

Dencun est ainsi un bon exemple du fait qu'Ethereum ne cherche pas à se développer uniquement en augmentant le nombre de transactions directement sur le Mainnet. La couche de base s'adapte en même temps à son rôle de fondation sécurisée et de données pour les couches plus rapides construites au-dessus. La scalabilité n'est donc pas seulement une question de ce que Layer 2 peut faire, mais aussi de la manière dont Layer 1 parvient à soutenir ces couches.

Ce que cela signifie pour l'utilisateur ordinaire

Pour un utilisateur ordinaire, la différence entre Layer 1 et Layer 2 peut être presque invisible lors de l'utilisation d'un portefeuille. C'est justement pour cette raison qu'un espace pour les erreurs apparaît. Le même token peut exister sur plusieurs réseaux, et les différents échanges, portefeuilles ou applications ne prennent pas forcément tous en charge chacun d'eux.

Avant de transférer des fonds, il est donc bon de vérifier quelques éléments de base :

Le bon réseau : il ne suffit pas de vérifier l'adresse du destinataire. L'expéditeur et le destinataire doivent tous deux travailler avec le réseau correct et pris en charge. L'ETH sur l'Ethereum Mainnet et l'ETH sur Layer 2 peuvent avoir la même valeur économique, mais se trouvent techniquement dans un environnement différent.

La prise en charge par l'échange ou le portefeuille : tous les services ne prennent pas en charge tous les réseaux Layer 2. Avant un retrait ou un dépôt, il faut donc vérifier si l'échange ou le portefeuille concerné prend en charge par exemple l'Ethereum Mainnet, Arbitrum, Optimism ou Base.

Les frais de transaction : Layer 2 réduit généralement les coûts des transactions courantes, mais les frais ne sont pas identiques partout et peuvent varier selon le réseau, la sollicitation et le type d'opération.

Un éventuel bridge : si les fonds sont transférés entre deux réseaux différents, il peut être nécessaire d'utiliser un pont blockchain, ou bridge. Celui-ci ajoute une couche technologique supplémentaire, et donc un risque supplémentaire. Il est donc important de savoir si l'on utilise une méthode de transfert officielle ou fiable, et ce qui se passe techniquement avec les fonds pendant ce processus.

La sécurité du Layer 2 concerné : avant d'utiliser un réseau donné, il est utile de vérifier son architecture et les éventuels éléments techniques ou de centralisation supplémentaires.

Pour l'utilisateur, la question la plus importante n'est donc pas seulement de savoir si Layer 2 est plus rapide ou moins cher. Il est tout aussi important de savoir sur quel réseau se trouvent les fonds, comment ils y sont arrivés et comment ils peuvent en revenir.

Layer 2 ne signifie pas automatiquement la même sécurité que Layer 1

Layer 2 est conçu pour tirer parti des propriétés de la blockchain principale tout en offrant un fonctionnement plus rapide et moins cher. Cela ne signifie pas pour autant qu'il est automatiquement aussi sécurisé que Layer 1 lui-même. La sécurité dépend de l'architecture concrète et des éléments du système qui nécessitent encore une confiance dans d'autres composants.

Un Layer 2 donné peut avoir ses propres risques, par exemple des éléments plus centralisés, une erreur dans un smart contract ou un problème lors du transfert de fonds entre réseaux. Le niveau de sécurité dépend donc de la manière dont la solution en question est techniquement conçue.

Il faut donc distinguer entre la sécurité de Layer 1 lui-même et la sécurité d'une implémentation Layer 2 donnée. La simple appellation Layer 2 ne garantit pas le même niveau de sécurité que la blockchain de base.

Layer 1 ou Layer 2 ?

Le choix entre Layer 1 et Layer 2 dépend principalement des besoins de l'utilisateur. Pour le règlement final et le travail directement avec la blockchain de base, Layer 1 est logique, tandis que pour des transactions plus fréquentes ou l'utilisation d'applications, Layer 2 peut être plus pratique. Il est toujours important de prendre en compte le modèle de sécurité concret de la solution concernée.

Nous connaissons un principe similaire dans le système financier traditionnel. Même chaque paiement par carte ne se règle pas immédiatement au niveau le plus élevé entre les banques. Les différentes opérations se déroulent sur plusieurs couches, et ce n'est qu'ensuite que les créances finales sont réglées.

La blockchain suit progressivement une voie similaire : la couche la plus sécurisée n'a pas besoin de tout faire elle-même, s'il existe au-dessus d'elle d'autres couches capables de gérer une partie du trafic plus efficacement.

Bitcoin et Ethereum utilisent les couches différemment

Toutes les solutions Layer 2 ne fonctionnent pas de la même manière. Le Lightning Network est principalement axé sur des paiements en bitcoin rapides et peu coûteux, tandis qu'Ethereum utilise également Layer 2 comme espace pour une gamme d'applications plus large.

Sur les rollups Ethereum peuvent fonctionner des échanges décentralisés, des stablecoins, des protocoles de prêt, des jeux ou d'autres applications de smart contracts. Leur rôle est donc bien plus large que le simple transfert de valeur.

La différence réside donc surtout dans l'objectif et la technologie : Lightning fait principalement évoluer les paiements en bitcoin, tandis que les Layer 2 d'Ethereum créent également un espace pour les calculs et des applications décentralisées entières.

Conclusion

Le débat entre Layer 1 et Layer 2 n'est donc pas un duel pour savoir quelle couche est meilleure. Il s'agit plutôt de répartir différentes tâches afin que la blockchain puisse croître sans que chaque opération individuelle ne pèse sur le réseau de base.

Bitcoin et Ethereum illustrent deux approches différentes. Le Lightning Network étend Bitcoin principalement pour des paiements rapides, tandis que les rollups Ethereum prennent en charge les transactions, les smart contracts et les applications décentralisées. Dans les deux cas, il faut cependant surveiller non seulement la rapidité et le prix, mais aussi les compromis et les risques techniques concrets.

L'avenir de la blockchain ne reposera donc probablement pas sur un seul réseau qui doit tout faire lui-même. Tout comme internet ou le système financier traditionnel, elle peut fonctionner comme une infrastructure à plusieurs couches, où chaque couche résout une tâche différente. La question la plus importante n'est donc pas de savoir si Layer 1 ou Layer 2 est meilleur, mais ce qui doit rester sur la base la plus sécurisée et ce qui peut être déplacé vers une couche plus rapide au-dessus, sans que nous perdions confiance dans le résultat final.

Ce texte est fourni uniquement à des fins d'information et d'éducation et ne constitue pas un conseil en investissement. Les crypto-actifs sont volatils et vous pourriez perdre la totalité du montant investi.