Les protocoles de blockchain de la couche 2 sont construits au-dessus des couches 1, et existent pour accélérer les transactions et réduire les frais d’essence, tout en résolvant les problèmes de mise à l’échelle.
La TVL des projets de la couche 2 d’Ethereum a augmenté de 600 % du troisième au quatrième trimestre 2021, dépassant un pic de 7,17 milliards de dollars le 25 novembre 2021. Le TVL le plus élevé au 11 décembre était Arbitrum (2,4 milliards de dollars), suivi de dYdX (980 millions de dollars), avec Boba Network en troisième position, avec un TVL de 770 millions de dollars.
« Footprint Analytics :
Footprint Analytics : TVL Share by Layer 2 Protocols
Au fur et à mesure que le nombre d’utilisateurs d’Ethereum augmente, la congestion du réseau et les frais de gaz élevés deviennent un problème majeur pour les applications. La demande d’Ethereum augmentant, atténuer ce problème est devenu une priorité absolue. Vitalik Buterin a présenté « A rollup-centric Ethereum roadmap » lors d’une conférence le 26 octobre, ce qui implique que la couche 2 est l’avenir de la mise à l’échelle d’Ethereum.
Qu’est-ce que la couche 2 ?
L’objectif des couches est de soulager la pression en augmentant la capacité du réseau Ethereum. La couche 2 est une solution de mise à l’échelle qui s’appuie sur la couche 1 et l’améliore.
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Couche 1 : Améliorations de la blockchain elle-même pour améliorer les capacités, par exemple, la mise à l’échelle sur la chaîne, consistant en des solutions qui augmentent la taille des blocs ou la structure des données, les techniques de sharding et le témoin séparé pour obtenir une capacité de traitement des transactions accrue.
- Couche 2 : au lieu de modifier directement la taille des blocs et les autres règles de la couche 1 (le réseau principal), une deuxième couche sous la chaîne (c’est-à-dire la couche 2) est construite, y compris les canaux d’état, les chaînes latérales, Plasma et Rollup, où certaines transactions sont traitées pour partager la pression du réseau principal et interagir avec lui si nécessaire, c’est-à-dire une mise à l’échelle hors chaîne.
Quel est le lien entre la couche 1 et la couche 2 ? Elles sont comme la relation entre la société mère et la filiale. Le principal point technique central de la couche 2 est de transférer certaines demandes de données de transaction sur Ethereum à la couche 2 pour traitement. Après le traitement, la couche 2 renvoie les informations de transaction à travers la chaîne à la couche 1 pour réduire la pression des transactions sur la couche 1 et obtenir des résultats de transaction à faible coût.
En outre, la couche 2 est une extension de la couche 1, s’affranchissant des limites de la fonctionnalité originale de la couche 1 et héritant de la sécurité d’Ethereum sans compromettre les caractéristiques propres de la couche 1.
Solutions de mise à l’échelle de la couche 2
Les premiers jours de la couche 2 ont vu deux approches principales : les canaux d’état et les chaînes latérales. Cependant, les développeurs de Layer 2 ont constaté que les canaux d’état ne pouvaient pas être décentralisés et que l’anonymat était nécessaire pour la protection de la vie privée, et que les chaînes latérales détenaient le contrôle des actifs hors de la chaîne, ce qui était une grande préoccupation pour la sécurité des actifs. Par conséquent, ni l’un ni l’autre n’était idéal pour la mise à l’échelle de la couche 2.
Une bonne solution est celle qui maintient la sécurité des données, l’authenticité et l’anonymat des transactions et des cycles de sortie courts, et Layer 2 a tiré parti de ces caractéristiques pour améliorer continuellement ses capacités d’expansion.
Footprint Analytics : Layer 2 TVL Growth Rate
Selon Footprint Analytics, il y a actuellement 19 projets dans la couche 2, y compris les types DEX et les autres réseaux. Ils restent les tendances les plus notables du secteur de la crypto, avec un total de TVL en hausse de 11 400 % depuis le début de l’année à ce jour. La croissance rapide de Layer 2 est directement liée à ses solutions technologiques de mise à l’échelle, et il existe actuellement quatre principales solutions de mise à l’échelle : Plasma, Optimistic Rollup, ZK Rollup et Validium.
Footprint Analytics : Layer 2 TVL Protocols(Latest Day)
1. Plasma sécurise les actifs, mais l’indisponibilité des informations est un obstacle
Plasma est une solution de mise à l’échelle hors chaîne qui s’appuie sur le réseau principal pour interagir avec le moins de transactions hors chaîne possible, et qui utilise des chaînes enfant qui rendent compte à la chaîne racine (c’est-à-dire Ethereum) pour améliorer le débit des transactions (le nombre de demandes que le système peut traiter par unité de temps).
Plasma est l’un des premiers projets de mise à l’échelle d’Ethereum d’OMGX Network à proposer le concept de couche 2, qui fonctionne selon les principes suivants :
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Les utilisateurs transfèrent les actifs d’Ethereum vers la chaîne Plasma, un processus qui exige que les actifs du réseau principal soient envoyés à un contrat intelligent qui gère la chaîne Plasma. Cet actif est ensuite accessible pour une interaction.
- À intervalles réguliers, l’opérateur de la chaîne Plasma (c’est-à-dire le responsable de la chaîne Plasma) regroupe les transactions effectuées pendant cette période pour générer un bloc.
- L’opérateur de la chaîne Plasma renvoie le résultat du calcul au réseau principal et envoie le statut de la transaction de l’actif au propriétaire actuel de l’actif.
Le point fort de la solution de mise à l’échelle de la chaîne Plasma est qu’elle garantit la sécurité relative des actifs et la capacité d’extraire les résultats des transactions sur le réseau principal même lorsque l’environnement hors chaîne n’est pas disponible. Ainsi, elle augmente le débit de transaction du réseau principal et réduit l’interaction avec le réseau principal tout en diminuant les frais de gaz de transaction.
Cependant, le mécanisme Plasma n’est pas parfait.
- Les données ne sont pas disponibles. La chaîne maîtresse n’a pas accès à toutes les données hors chaîne et ne peut être vérifiée simplement qu’au moyen d’un hash racine (une structure arborescente binaire typique composée d’un nœud racine, d’un ensemble de nœuds intermédiaires et d’un ensemble de nœuds feuilles).
- Long cycle de retrait. Mécanisme de sortie compliqué en raison de la non-disponibilité des données du réseau principal, nécessitant des délais plus longs pour les preuves de fraude, ce qui entraîne des cycles de retrait plus longs d’environ 7 à 14 jours ou plus.
- Les extensions génériques sont difficiles. La restriction de la structure des données des sous-chaînes dans un cadre technique augmente la difficulté.
Projet Plasma: Réseau OMG
Selon Footprint Analytics, la TVL actuelle d’OMG Network est de 3,1 millions de dollars, ce qui le place au 14e rang des projets de couche 2. C’est peu par rapport aux autres projets et, en termes de tendances, un projet stagnant.
Cependant, avec l’émergence de nouvelles solutions telles que le Rollup optimiste dans les projets de niveau 2, les problèmes susmentionnés de Plasma ont progressivement affaibli le potentiel d’OMG Network. Par conséquent, il a fait évoluer sa marque vers Boba Network en utilisant les solutions de mise à l’échelle Optimistic Rollup pour obtenir plus d’opportunités de croissance.
Optimistic Rollup et  ; ZK Rollup résolvent fondamentalement le problème de l’indisponibilité des données de Plasma.
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2. Optimistic Rollup compresse les données de transaction on-chain
Le Rollup Optimiste est une combinaison des contrats Optimistes et de la disponibilité des données on-chain, choisissant de faire confiance à l’authenticité des paquets de transactions soumis par les opérateurs et pénalisant la fraude.
Il fonctionne sur le principe suivant : lorsque la couche 2 calcule le résultat et le renvoie à la couche 1, si le vérificateur pense que le résultat peut être frauduleux, il peut lancer un défi et la chaîne maîtresse gèle l’actif et effectue une vérification des données et des enregistrements de la transaction pour prouver s’il s’agit d’une transaction authentique ou frauduleuse. Par ailleurs, si aucun validateur ne met en doute le résultat du calcul, la chaîne maîtresse considère par défaut que la transaction est authentique.
Ce modèle améliore l’efficacité sur la chaîne, regroupe plusieurs transactions pour l’opération, permet de gagner du temps et d’économiser les frais de gaz, a une compatibilité plus étendue, réduit la charge de travail des développeurs et résout mieux le point douloureux de la congestion d’Ethereum.
Les inconvénients sont:
- Une validation inefficace. Validation des mécanismes de preuves de fraude entraînant de longues périodes de défi pour les actifs à déposer et à transférer.
- Les fonds peuvent être gelés. Si le vérificateur pense que le résultat est frauduleux, il est vulnérable au gel des actifs par la chaîne principale.
- Pas aussi évolutif que le ZK Rollup. Compression des transactions relativement faible.
Projets de Rollup optimistes: Arbitrum et Boba Network
Selon Footprint Analytics, la chaîne Arbitrum est actuellement le leader de la couche 2, tandis que le réseau Boba est un réseau émergent qui a connu une croissance rapide au cours du dernier mois. Ils utilisent la solution de mise à l’échelle Optimistic Rollup, qui offre un débit élevé et permet aux développeurs de déployer et d’exploiter des contrats intelligents à faible coût, tout en maintenant une sécurité sans faille.
3. ZK Rollup est hautement décentralisé mais difficile à développer
Les ZK Rollup sont conçus pour améliorer l’évolutivité en centralisant un grand nombre de transferts de fonds en une seule transaction. Alors que Plasma crée une transaction à chaque fois qu’un transfert de fonds se produit, les ZK-Rollups regroupent des centaines de transferts en une seule transaction.
Comparé au Rollup optimiste, le Rollup ZK a un taux de compression des transactions plus élevé. Cela se reflète dans le fait qu’il vérifie la véracité d’un paquet de transactions par le biais de preuves à connaissance zéro, où l’opérateur est capable de convaincre le vérificateur qu’une assertion est correcte sans fournir aucune information utile au vérificateur. Cela se fait comme suit :
- L’utilisateur transfère et verrouille les actifs et la couche 2 ajoute les informations sur les actifs du compte.
- Dans le réseau Rollup, les utilisateurs signent et envoient des transactions.
- Les opérateurs collectent les transactions, les emballent en vrac et génèrent des preuves à connaissance zéro.
- L’opérateur diffuse le paquet de transactions et la preuve de connaissance zéro à la chaîne principale.
- Le contrat intelligent vérifie l’authenticité du paquet de transactions grâce aux preuves de connaissance zéro, met à jour les valeurs et effectue l’opération de transfert.
Les avantages sont:
- Réaliser la décentralisation
- Haute efficacité de la liaison montante
- Taux de compression des transactions plus élevés
- Haute efficacité de validation, et pas de période d’attente de validation
- Une meilleure sécurité et une meilleure confidentialité. La technologie Zero Knowledge Proof ne révèle pas les détails des transactions et la technologie ZK Rollup garantit que les données soumises à la chaîne maîtresse sont authentiques et valides.
Les inconvénients sont:
- La complexité du processus de génération de preuves à connaissance zéro.
- La personnalisation des applications est difficile à développer et la compatibilité est faible.
ZK Projet Rollup: dYdX  ;
dYdX construit une bourse robuste et professionnelle pour le commerce des actifs cryptographiques afin que les utilisateurs puissent réellement être propriétaires de leurs transactions et, en fin de compte, de la bourse elle-même.
Footprint Analytics:dYdX TVL
Footprint Analytics : dYdX Token Price
dYdX est un dérivé DeFi de premier plan et l’un des premiers à avoir adopté la technologie ZK Rollup. Performance globale des données : Suivant la tendance à la hausse continue depuis août, TVL s’est maintenu dans le top 2 des projets de couche 2 avec une TVL actuelle de 976 millions de dollars US et une tendance à la baisse du prix de son token (DYDX), actuellement à 9,04 dollars US avec une capitalisation boursière de 570 millions de dollars US.
4. Validium est une solution de mise à l’échelle hybride avec une faible sécurité
Validium est une solution de mise à l’échelle hybride qui permet aux utilisateurs de choisir entre les modes ZK Rollup et Validium. Cependant, contrairement à ZK Rollup, les données de Validium restent sous la chaîne, alors que la disponibilité des données de ZK Rollup est sur la chaîne.
Validium est probablement mieux adapté aux applications qui ne nécessitent pas autant de confiance (par exemple, les DApps de jeux), tandis que ZK Rollup est mieux adapté à des scénarios tels que les paiements et les échanges qui nécessitent plus de sécurité.
Projets Validium : DeversiFi et ImmutableX  ;
Footprint Analytics:DeversiFi TVL & ; ImmutableX TVL
DeversiFi, qui prétend être le moyen le plus facile d’accéder aux opportunités DeFi sur Etheruem : investir, échanger et envoyer des jetons sans payer de frais de gaz, le plus grand échange décentralisé actuel basé sur Validium, a dépassé un record de TVL de plus de 100 millions le 4 décembre, selon Footprint Analytics.
ImmutableX, la première couche 2 de NFT sur Ethereum, promet des frais de gaz nuls pour les jeux, les applications et les places de marché ainsi qu’une évolutivité instantanée des transactions. Il se trouve actuellement à la 7e place du classement de la couche 2.
Summary
Les solutions de mise à l’échelle de couche 2 ont été mises à jour et itérées au fil des ans pour parvenir à une solution sécurisée de mise à l’échelle sur Ethereum, atténuant des problèmes tels que la congestion et les frais de gaz élevés. Elles sont devenues la solution technique courante pour la mise à l’échelle des applications de la technologie blockchain.
L’innovation technologique et le développement rapide de la couche 2 stimulent également le marché du DeFi, le NFT et les mondes virtuels, entre autres. À mesure que le débit du réseau s’améliore et que les transactions deviennent plus efficaces, la couche 2 deviendra probablement l’avenir de la mise à l’échelle d’Ethereum.
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