Qu’est-ce que le Layer-0 ? Repenser la blockchain avec les Mainchains et Sidechains

Le secteur de la blockchain se distingue par une architecture technologique multicouche, moteur de son potentiel de transformation. Tandis que les termes layer-1 et layer-2 désignent aujourd’hui des protocoles évolutifs largement connus, le layer-0 s’impose comme nouvel acteur. Ce protocole sert de socle à de nombreux coins et tokens, négociés sur différentes plateformes de cryptomonnaies.

Rappel des fondamentaux de la blockchain

Avant d’aborder le layer-0, il est essentiel de revenir aux bases de la blockchain. Pour les néophytes, une blockchain constitue un registre numérique public de transactions, distribué et sécurisé grâce à la cryptographie. Elle se compose généralement de cinq couches : infrastructure matérielle, données, réseau, consensus et application. Chaque couche remplit un rôle distinct, garantissant le bon fonctionnement de la blockchain, du stockage des données transactionnelles à la validation du consensus réseau avant toute opération.

Comprendre les protocoles blockchain et le rôle du Layer-0

À mesure que l’on explore la technologie blockchain, on rencontre les notions de layer-1 et layer-2, qui désignent différents protocoles, chacun ayant une place spécifique dans l’écosystème. Si Ethereum et Polygon, exemples de layer-1 et layer-2, sont familiers pour la communauté, le layer-0 gagne rapidement en importance grâce à sa capacité à améliorer la scalabilité et l’interopérabilité entre blockchains.

Protocoles blockchain Layer-1

Le layer-1 est le protocole le plus identifié, car les coins natifs stimulent l’intérêt du marché crypto. De Bitcoin à Ethereum, ces blockchains font régulièrement la une lors des halvings ou mises à jour majeures. Les blockchains layer-1 sont des réseaux autonomes dédiés au traitement des transactions, à la sécurité cryptographique et à la création des blocs. Toutefois, face à une demande accrue, ces chaînes principales se retrouvent saturées, ralentissant les transactions et augmentant les frais de gas.

Protocoles blockchain Layer-2

Les solutions layer-2 s’appuient sur les chaînes layer-1, avec pour objectif d’améliorer la scalabilité et de réduire la charge sur les blockchains principales. Si l’on compare le layer-1 à une autoroute encombrée, le layer-2 correspond à des voies express qui fluidifient le trafic principal. En traitant les transactions hors chaîne, le layer-2 diminue les congestions du layer-1 et offre une expérience utilisateur plus rapide et efficace au sein de l’écosystème blockchain.

Protocoles blockchain Layer-0

Les protocoles layer-0 constituent l’infrastructure sur laquelle s’appuient les chaînes layer-1. Ils définissent le cadre architectural et les standards de communication entre blockchains, facilitant l’interopérabilité et l’échange de données. En remédiant aux limites d’interopérabilité et de scalabilité des layer-1, le layer-0 surmonte la rigidité des réseaux blockchain monolithiques. Sa modularité permet d’adapter chaque blockchain aux besoins spécifiques de sa communauté. Cette avancée technologique attire un intérêt croissant chez les développeurs.

Comment fonctionne le Layer-0 ?

Les protocoles layer-0 reposent sur une architecture à base de sidechains et comportent trois éléments clés :

• Mainchain — assure le transfert de données entre les différents layer-1 construits sur le layer-0.
• Sidechains — chaînes layer-1 dédiées à des applications spécifiques et connectées à la mainchain.
• Protocole de communication inter-chaînes — définit le standard d’échange de données entre les layer-1.

À titre d’exemple, Polkadot, blockchain layer-0 de référence, s’appuie sur une relay chain comme mainchain. Les parachains, sidechains layer-1 dédiées à des applications spécifiques, s’exécutent sur la relay chain. Le protocole Cross-Consensus Message Passing (XCMP) de Polkadot assure la compatibilité et la communication entre systèmes de consensus. Cette architecture fait du layer-0 le pilier de l’interopérabilité cross-chain.

Avantages des protocoles blockchain Layer-0

Scalabilité : Le layer-0 optimise l’efficacité du réseau en répartissant les transactions sur plusieurs couches et permet de traiter des volumes élevés sans compromettre la sécurité — un avantage déterminant face aux approches traditionnelles.

Personnalisation : Les développeurs peuvent concevoir des chaînes layer-1 spécialisées selon des besoins précis, en exploitant l’interopérabilité du layer-0. Cela va des blockchains optimisées pour le GameFi à celles dédiées aux applications décentralisées (DApps).

Innovation : La conception modulaire du layer-0 accélère le développement et l’expérimentation, favorisant l’apparition de nouvelles fonctionnalités et usages blockchain. Par exemple, la blockchain Venom recourt au sharding dynamique, ajustant automatiquement le nombre et la taille des shards selon la demande réseau.

Layer-0 vs Layer-1 : Principales différences

Comparer layer-0 et layer-1 est incontournable pour les experts blockchain.

Similarités

Fondamentalement, layer-0 et layer-1 sont des solutions blockchain visant à maximiser les bénéfices des réseaux décentralisés tout en relevant le trilemme blockchain. Les points communs majeurs incluent :

• Décentralisation : Les deux couches empêchent la centralisation en répartissant gouvernance et opérations sur de multiples nœuds.
• Sécurité : Les deux utilisent des techniques cryptographiques avancées pour garantir l’intégrité du réseau et des données.
• Scalabilité : Toutes deux cherchent à maximiser le débit, à traiter les transactions, à stocker les données et à parvenir à un consensus rapide au fur et à mesure que la participation croît.
• Transparence : Toute personne disposant d’un explorateur blockchain peut consulter les transactions et vérifier l’état du réseau.

Différences

Au-delà de ces objectifs, plusieurs différences distinguent layer-0 et layer-1 :

• Rôle fondamental : Layer-0 et layer-1 remplissent des fonctions distinctes. Layer-0 constitue l’infrastructure de création des blockchains, tandis que layer-1 gère directement transactions et consensus.
• Approche de la scalabilité : Les blockchains layer-1 ont souvent du mal à évoluer en raison de leur architecture monolithique. Layer-0 facilite la circulation des transactions sur plusieurs chaînes en promouvant l’interopérabilité entre différents layer-1.
• Flexibilité : Layer-0 se caractérise par une architecture flexible et modulaire, contrairement à la structure plus rigide des blockchains layer-1, limitées par leurs mécanismes de consensus et exigences de stockage de données.

Exemples majeurs de protocoles Layer-0

Les principaux protocoles layer-0 sont :

• Avalanche et AVAX : Avalanche gère plusieurs chaînes layer-1 via ses mainchains P-chain, X-chain et C-chain, chacune optimisée pour des usages spécifiques afin de garantir performance et adéquation aux besoins utilisateurs. Transactions rapides, frais faibles, sécurité renforcée et outils dédiés aux développeurs font d’Avalanche une plateforme privilégiée pour le GameFi, illustrant la performance d’une architecture layer-0.

• Cosmos et ATOM : Désigné comme "Internet des blockchains", Cosmos est un layer-0 axé sur la modularité et la flexibilité pour les développeurs. La documentation actualisée du projet met en avant la volonté de la communauté de faire du Cosmos Hub le modèle du développement blockchain pour l’écosystème Cosmos. Son architecture interconnectée a permis l’émergence de layer-1 populaires comme BNB Chain et Cronos, soulignant la nécessité d’une infrastructure layer-0 robuste.

• Polkadot et DOT : Polkadot est un protocole layer-0 de référence, facilitant la collaboration entre diverses blockchains via sa Relay Chain. Grâce au consensus Nominated Proof-of-Stake de la Relay Chain, Polkadot assure une plateforme sécurisée et évolutive pour la création de blockchains spécialisées et adaptées à chaque usage. Son architecture layer-0 garantit une interopérabilité cross-chain fiable.

Conclusion

Le succès de protocoles comme Cosmos, Polkadot et Avalanche positionne le layer-0 comme une révolution dans la conception et le déploiement des blockchains.

En surmontant les défis de scalabilité et d’interopérabilité des blockchains layer-1, les protocoles layer-0 constituent l’infrastructure de référence, offrant compatibilité et performance grâce à des sidechains modulaires et des protocoles de communication dédiés. La technologie layer-0 favorise un écosystème blockchain dynamique et interconnecté, où des layer-1 personnalisables et bâtis sur des fondations robustes répondent à des besoins ciblés et préparent l’ère de l’interopérabilité blockchain.

Les protocoles layer-0 incarnent une nouvelle étape dans l’évolution de la blockchain, ouvrant la voie à des infrastructures décentralisées plus efficaces, évolutives et interopérables. À mesure que le secteur progresse, le layer-0 attire toujours plus de développeurs et d’investisseurs, moteurs de l’avenir de la connectivité cross-chain.

FAQ

Qu’est-ce que le layer 0 ?

Le layer 0 représente l’infrastructure réseau fondamentale d’une blockchain, regroupant les protocoles, connexions et équipements qui soutiennent l’écosystème. Il offre une alternative scalable aux systèmes fondés sur les smart contracts.

Quel exemple de blockchain layer-0 ?

StarkEx est un exemple de blockchain layer-0 qui apporte scalabilité et interopérabilité aux réseaux layer-1. Les protocoles layer-0 répondent aux enjeux essentiels de scalabilité, d’interopérabilité et de flexibilité.

Que désignent le layer 0, le layer 1 et le layer 2 ?

Le layer 0 est la couche fondamentale de la blockchain (comme Polkadot). Le layer 1 désigne les blockchains principales (comme Ethereum). Le layer 2 regroupe les solutions de scalabilité intégrées au layer-1.

Le Bitcoin est-il un layer-0 ?

Non, le Bitcoin n’est pas un layer-0. Il fonctionne sur sa propre blockchain distincte. Le layer-0 désigne des protocoles fondamentaux qui soutiennent d’autres blockchains, tandis que le protocole Bitcoin est indépendant et ne relève pas du layer-0.