Introduction

Le concept de layer et assez simple à comprendre au premier abord mais son application est en fait très vaste.

Il existe simplement deux types de layers (couche en français) ; les layers 1 et les layers 2 qu’on abrège respectivement L1 et L2. J’utiliserai les termes anglais car ce sont ceux qui sont presque exclusivement utilisés.

Trilemme de la blockchain

S’il existe deux types de layers c’est parce que les blockchains ont des limites d’ingénieries et font donc des compromis.

Pour imager cela, Vitalik Buterin (co-créateur d’Ethereum) a théorisé ce qui est appelé « trilemme de la blockchain » qui stipule qu’une blockchain ne peut optimiser que deux des trois grandeurs suivantes :

• Décentralisation
• Sécurité
• Scalabilité

Cette théorie n’est pas une loi physique immuable mais plutôt une observation empirique faite par Vitalik. Elle permet cependant d’imager une chose simple, aucune blockchain n’est parfaite et l’architecture informatique de celle-ci est remplie de compromis.

Layer 1

Un L1 est une blockchain de base qui se suffit à elle-même pour fonctionner. Bitcoin est un L1 et on sait que la blockchain n’a besoin de personne d’autre que ses participants pour fonctionner.

C’est dans cette couche que la sécurité est assurée par le consensus et où toutes les transactions sont enregistrées, bref une blockchain comme je l’ai décrite dans les précédents dossiers.

Les L1 sont principalement axés sur la décentralisation et la sécurité quitte à mettre la scalabilité au deuxième plan.

L1 connus

Bitcoin et Ethereum, que nous avons déjà vu, sont des L1. Pour en citer d’autre, que vous connaissez certainement, il y a Solana, Avalanche, Hyperliquid et tant d’autre.

Layers 2

Souvenez-vous, j’ai parlé du fork Bitcoin et Bitcoin Cash pour une division dans la communauté concernant la taille des blocs de Bitcoin. Cela dit, il existe une autre solution pour améliorer les performances d’une blockchain sans pour autant passer par un fork. C’est exactement ce que les L2 permettent.

Ils améliorent la scalabilité et les performances des blockchains principales. La scalabilité, tout d’abord, c’est la capacité d’une blockchain à absorber et traiter correctement un nombre de transactions toujours plus élevé. Quant aux performances, on peut penser à des transactions plus rapides ou des coûts de transactions plus bas par exemple.

Alors comment permettre cela ? Les L2 viennent se greffer sur une blockchain pour améliorer n’importe quel paramètre. Généralement, ils déplacent une partie de transaction hors de la chaîne.

Avec des processus bien pensés, un L2 profite des points positifs de son L1 tout en améliorant d’autres aspects. Il est à noter qu’un L2 n’est pas forcément, même rarement, une blockchain et cela dépend bien sûr du projet.

On va voir les grandes familles de L2 et à quoi ils servent. Je ne vais pas rentrer en détail comme sur les précédents dossiers car chaque projet a des spécifications bien à lui. On va donc simplement faire un tour d’horizon pour avoir une idée du fonctionnement lors des prochains dossiers.

Rollups

Fonctionnement général

Il existe deux grandes familles de rollups. Leur principe de base est le même, externaliser les transactions hors de la blockchain (off-chain) pour en effectuer en plus grand nombre et à des coûts inférieurs.

Dans sa définition stricte, un rollup est une solution de Layer 2 qui exécute les transactions hors de la blockchain principale puis publie un résumé cryptographique de ces transactions sur la L1.

L’objectif est de pouvoir augmenter massivement le débit de transaction et de réduire les coûts tout en héritant de la sécurité du L1. Le fonctionnement général est le suivant :

1. Exécution des transactions off-chain.
2. Compression de l’ensemble des modifications d’état. Un rollups ne publie pas les transactions mais l’état final des soldes des comptes.
3. Publication sur le L1 suivant le type de rollup

Optimistic Rollup

Un Optimistic Rollup publie la modification d’état sur la blockchain, en supposant que les transactions soient correctes et non frauduleuses. Si une fraude est détectée, quelqu’un peut la contester durant une certaine période qu’on appelle période de challenge.

Pour mettre en place un Optimistic Rollup, il est impératif que des processus spécifiques soient mis en place sur le L1. Un Optimistic Rollup ne peut fonctionner tout seul, il nécessite un smart contract sur le L1 qui gère plusieurs choses dont :

• Le dépôt des fonds (L1→L2)
• L’enregistrement des lots (résumé cryptographique)
• La période de challenge
• Le mécanisme de contestation
• La finalisation des lots

Tout le mécanisme de vérification des fraudes est en partie sur le L1, car la sécurité doit dépendre du L1, et non pas du L2. La fraude doit pouvoir être tranchée par le L1 et il est donc nécessaire de mettre en place des smart contracts spécifiques sur le L1.

ZK-Rollup

Un Zero Knowledge Rollup génère une preuve cryptographique attestant que toutes les transactions du lot publié sont valides. Le L1 n’a qu’à vérifier la preuve sans devoir vérifier toutes les transactions.

C’est une technologie à laquelle je ne me suis encore jamais intéressé en détail mais elle me semble encore en développement. À moi point de vue, elle paraît être prometteuse et mérite un dossier complet à l’avenir.

Séquenceur d’un rollup

La séquence des transactions sur un Rollup est généralement opérée par un séquenceur. Son rôle est d’ordonner les transactions et de les exécuter sur le réseau du L2. Un séquenceur ne fait pas forcément des blocs comme sur une blockchain, souvenez-vous qu’un L2 n’en est pas spécifiquement une.

Dans la grande majorité des cas le séquenceur fonctionne sur un serveur centralisé donc contrôlé par un acteur unique ou un petit groupe fermé. Cela implique que le séquenceur peut :

• Censurer temporairement
• Retarder
• Réordonner

Mais il ne peut pas falsifier l’état final car celui-ci est ancré sur le L1.

Par ailleurs, tous les Rollups importants ont prévu, à l’avenir, de décentraliser leurs séquenceurs pour augmenter la sécurité et la confiance des utilisateurs dans leur technologie.

À retenir

Un rollup déporte le calcul hors du L1 mais ancre la preuve sur ce dernier. C’est ce compromis qui permet de garder la sécurité forte d’un réseau L1 tout en améliorant la vitesse et en réduisant le coût de transaction.

C’est actuellement un processus centralisé mais qui vise à la décentralisation.

Il existe deux grandes familles de Rollup qui se différencient dans la manière avec laquelle ils publient la preuve finale sur le L1.

Canal de paiement

Un canal de paiement (payement channel) permet à deux (ou plus) utilisateurs d’échanger un nombre illimité de paiements en ne publiant que deux transactions. Cela fonctionne de la manière suivante :

Les participants déposent des fonds dans un smart contract, sur Ethereum ou similaire sur une autre blockchain. Ce dépôt verrouille la somme déposée par les utilisateurs et ces fonds deviennent la liquidité du canal. À partir de là, les participants peuvent faire toutes les transactions qu’ils veulent entre eux.
À chaque paiement, les deux parties signent cryptographiquement une mise à jour d’état. Lorsqu’un nouveau paiement a lieu, la nouvelle mise à jour d’état remplace la précédente.
Une mise à jour d’état comporte :

• L’ensemble des soldes respectifs à chaque utilisateur
• Une signature des parties qui ont fait la dernière transaction

Lorsque le canal est fermé, l’état final des comptes et soumis au L1.

Ainsi, on économise toutes les transactions qui ont lieu à l’intérieur du canal car on ne publie que :

• Une transaction à l’ouverture pour bloquer les fond
• Puis une à la fermeture pour l’état final

Un canal de paiement permet une scalabilité extrême avec des frais quasi nuls. Les transactions sont instantanées tout en étant très confidentielles (rien n’est publié on-chain sauf ouverture/fermeture).

Limites

Il se limite toute fois à de simples transactions entre pairs. Ces derniers ne sont pas du tout adaptés aux smarts contracts. Il est aussi à noter que les fonds bloqués à l’ouverture du canal ne peuvent être utilisés que dans le canal et nulle par ailleurs tant que ce dernier n’est pas fermé.

On peut faire une bonne analogie avec l’application Tricount. Imaginez partir en vacances entre amis, on peut imaginer ouvrir un canal de paiement au début des vacances, rembourser et tenir les comptes facilement pendant les vacances et une fois celle-ci terminées, clôturer le canal pour inscrire l’état final sur le L1. On aura ainsi économisé les frais (élevés) qu’auraient induit l’ensemble des transactions sur le L1.

Sidechains

Une sidechain est une blockchain indépendante, dotée de son propre consensus, de ses propres validateurs et qui est reliée à une blockchain principale via un bridge. C’est donc une blockchain L2 qui tourne en parallèle de sa blockchain L1 et qui peut interagir avec elle.

Il semble que les sidechains sont souvent utilisées pour faire des tests sans mettre en danger le L1. Cela permet de tester des nouvelles fonctionnalités, des nouvelles règles de consensus ou une mise à jour qui a un impact important.

Exemples concrets

Sur Ethereum, il existe des sidechains qui sont des projets à part entière. Ils ont une blockchain indépendante de celle d’Ethereum mais sont compatible EVM. Elles permettent donc d’y faire tourner des smarts contracts, tout en ayant leur sécurité fournie par des validateurs externes, et non pas par ceux d’Ethereum.

Comme exemple de projets ayant une sidechain sur Ethereum, je peux citer deux noms dont j’ai déjà entendu parlé : Polygon POS et Gnosis Chain.

Alors L1 ou L2 ?

Si un projet veut avoir sa propre blockchain de base, avec ses propres règles, son propre consensus et vraiment son infrastructure fondamentale, alors ses développeurs vont créer un Layer 1. Ça leur donne une totale liberté, mais ça demande aussi beaucoup plus de travail pour sécuriser ce réseau et attirer des validateurs.

À l’inverse, s’appuyer sur un Layer 2, c’est souvent choisi par des projets qui veulent bénéficier de la sécurité d’une blockchain existante, comme Ethereum, tout en ajoutant de la scalabilité sans repartir de zéro. C’est plus léger en termes de mise en place, mais ça signifie qu’on s’appuie sur les règles et la sécurité d’un autre réseau.

À retenir

Pour nous il est important de retenir qu’une L2 est dépendante de sa blockchain principale. Une L2 vise à améliorer les performances d’une blockchain tout en profitant de la sécurité qu’apporte une L1.

Le sujet des L2 semble simple à comprendre dans les grandes lignes mais il cache des protocoles très avancés techniquement. Il est aussi source de grands débats dans la communauté crypto pour des principes idéologique ou des divergence dans la vision d’avenir des cryptomonnaies. Dans tous les cas, au moment où j’écris ces lignes (avril 2026), il existe des L2 importants qui tournent principalement sur Ethereum et dont l’utilité est actuellement bien réelle.