Du niveau applicatif au niveau fondamental : analyse de l'architecture blockchain L3, L2, L1 et L0

Vous vous demandez peut-être ce que représentent respectivement L0, L1, L2, L3 dans le monde de la blockchain ? Ces quatre niveaux ressemblent à un gratte-ciel, allant de l’infrastructure de base au service applicatif en haut, chaque couche jouant un rôle clé. Aujourd’hui, explorons en profondeur cette architecture en couches de la blockchain.

🔹L3 : Couche d’application blockchain - Le monde auquel l’utilisateur accède directement

En parlant de blockchain, la plupart des gens rencontrent d’abord la couche L3. Celle-ci supporte des services innovants tels que les applications décentralisées (DApp), la finance décentralisée (DeFi), les tokens non fongibles (NFT), et les médias sociaux. L3 est comme la « peau » de l’écosystème blockchain, permettant aux utilisateurs ordinaires de percevoir concrètement la valeur de la technologie blockchain.

Sur la couche L3, vous pouvez effectuer des emprunts et des prêts, acheter des actifs numériques uniques, participer à des interactions sociales, etc. Elle rassemble des technologies de protection de la vie privée, des protocoles DeFi, et divers écosystèmes de jeux, transformant la blockchain d’un concept abstrait en applications quotidiennes. La prospérité de L3 détermine directement si la blockchain peut réellement s’intégrer dans la vie de tous les jours.

🔹L2 : Couche de scalabilité hors chaîne - Le centre nerveux pour accélérer les transactions

Si L3 est la couche applicative, alors L2 est le pont reliant l’application à la couche de base. La couche L2, sans modifier le protocole de la blockchain sous-jacente, construit des solutions comme les canaux d’état et les sidechains au-dessus de la première couche, augmentant considérablement le débit des transactions.

Plus précisément, L2 comprend plusieurs principales solutions technologiques :

• Canaux d’état : canaux de transaction indépendants, permettant d’effectuer de nombreuses transactions hors chaîne, puis de les soumettre à la chaîne principale
• Sidechains : blockchains parallèles à la chaîne principale, déchargeant la pression sur celle-ci
• Lightning Network : basé sur les canaux d’état pour des paiements instantanés
• Optimistic Rollup : architecture de preuve optimiste, exécutant d’abord puis vérifiant
• ZkRollup : solution à preuve à divulgation zéro, renforçant la confidentialité

L’existence de L2 permet des transactions plus rapides, à moindre coût, avec une flexibilité accrue, constituant une solution clé pour résoudre la congestion des réseaux blockchain.

🔹L1 : Couche principale on-chain - Le cœur de la blockchain

La couche L1 est le niveau central de la blockchain, représentant l’amélioration et l’optimisation du protocole lui-même. En améliorant le mécanisme de consensus, en augmentant la capacité des blocs, ou en réduisant le temps de génération des blocs, L1 augmente directement le débit global du réseau.

Les principales blockchains L1 incluent :

• Bitcoin : utilisant la preuve de travail (PoW), avec une sécurité de premier ordre mais une vitesse relativement lente
• Ethereum : en transition de PoW à PoS, équilibrant sécurité et scalabilité
• Binance Smart Chain (BSC) : avec un consensus PoSA composé de 50 validateurs, permettant des blocs courts et des frais faibles
• Avalanche : utilisant le consensus Avalanche, combinant rapidité et scalabilité

L1 constitue la base de tout l’écosystème blockchain, toutes les applications L2 et L3 dépendent directement ou indirectement de la stabilité et de la sécurité de L1.

🔹L0 : Infrastructure de base - Le réseau invisible de transmission

La couche L0 est la fondation de toute l’architecture, responsable de la transmission des données dans le réseau blockchain, comme les protocoles de communication fondamentaux d’Internet. Elle utilise des technologies cryptographiques et un stockage distribué pour garantir l’intégrité et la sécurité des données.

Les applications clés de L0 incluent :

• IPFS : système de fichiers distribué, stockant les données sur plusieurs nœuds
• Filecoin : réseau de stockage décentralisé basé sur IPFS
• Standard ERC-20 : norme de tokens Ethereum, régulant l’émission de tokens
• Standard ERC-721/1155 : normes pour les tokens non fongibles, assurant l’unicité des NFT
• TLS/HTTPS : protocoles de communication cryptés, protégeant la transmission

L0 réalise également l’interopérabilité entre blockchains et les transactions cross-chain, permettant la communication entre différentes chaînes.

Architecture pyramidale complète

Comprendre la relation entre L0, L1, L2, L3, c’est comme comprendre la structure d’une pyramide : L0 est la base solide, L1 en est le support principal, L2 est la couche d’optimisation, et L3 est le sommet applicatif. Chaque couche a ses fonctions spécifiques, mais aussi ses limites.

Les acteurs utilisent cette architecture en couches pour dépasser les contraintes de performance, d’évolutivité et d’interopérabilité de la blockchain. Avec la richesse des applications L2 et L3, la technologie blockchain se rapproche progressivement de la grande consommation.

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