Qu’est-ce qu’une blockchain Layer 1 ?

La décentralisation constitue le fondement des monnaies virtuelles telles que Bitcoin (BTC). L’absence de contrôle centralisé n’implique toutefois pas l’anarchie : l’écosystème des cryptomonnaies se distingue par une organisation technique complexe et rigoureuse. Ce fonctionnement ordonné repose sur des protocoles robustes et autonomes, permettant des transferts pair-à-pair sécurisés. Pour de nombreux projets crypto, la blockchain Layer 1 représente l’infrastructure de base de leur conception logicielle et constitue ainsi le point d’entrée incontournable pour comprendre cette technologie de rupture.

Qu’est-ce qu’une Layer 1 ?

Les blockchains Layer 1 (L1) sont des protocoles logiciels décentralisés qui constituent la colonne vertébrale de nombreuses cryptomonnaies. Comprendre le concept de Layer 1 est essentiel pour tout nouvel arrivant dans l’univers crypto : ces L1 jouent le double rôle de garants et d’applicateurs des règles au sein des projets blockchain. Le code fondamental d’un protocole L1 définit les standards auxquels les ordinateurs, appelés nœuds, doivent se conformer pour diffuser, vérifier et publier de nouvelles transactions sur le registre public des paiements. Ce cadre regroupe l’ensemble des instructions opérationnelles qui régissent le fonctionnement d’une cryptomonnaie.

Situées au « rez-de-chaussée » de l’architecture crypto, les blockchains L1 sont souvent qualifiées de couche de fondation. Lorsqu’on explore la notion de Layer 1, il convient de noter que le terme « mainnet » est fréquemment utilisé de manière interchangeable avec L1, le protocole L1 concentrant tous les éléments indispensables à l’opération d’une cryptomonnaie. Ce caractère fondamental fait de la Layer 1 la base sur laquelle reposent tous les autres composants d’un écosystème crypto.

Comment fonctionnent les blockchains Layer 1 dans la crypto ?

Chaque cryptomonnaie applique ses propres standards de codage et protocoles, mais toutes les blockchains L1 requièrent un mécanisme de consensus afin d’établir la confiance entre opérateurs de nœuds décentralisés. Comprendre le concept de Layer 1 implique de saisir que ces mécanismes de consensus recourent à des algorithmes qui fixent et appliquent les règles de traitement des paiements en cryptomonnaies.

Par exemple, la blockchain Bitcoin adopte un modèle de consensus par preuve de travail (Proof-of-Work, PoW) : des ordinateurs rivalisent pour résoudre des équations complexes toutes les 10 minutes afin de valider de nouveaux transferts de BTC sur le registre. À l’inverse, des blockchains L1 comme Ethereum (ETH) et Solana (SOL) s’appuient sur un mécanisme de consensus par preuve d’enjeu (Proof-of-Stake, PoS), où les nœuds verrouillent des cryptomonnaies sur la blockchain pour obtenir le droit de valider des transactions.

Pour encourager les opérateurs de nœuds sur ces protocoles L1, les réseaux PoW comme PoS récompensent les nœuds publiant avec succès des blocs via la cryptomonnaie native. Les nœuds Bitcoin reçoivent des récompenses en BTC, tandis que les validateurs Ethereum perçoivent des ETH pour leurs services de validation.

Au-delà de l’algorithme de consensus, les blockchains L1 intègrent des procédures de sécurité supplémentaires dans leur code afin de renforcer l’intégrité des opérations et de décourager les comportements malveillants. De nombreuses blockchains PoS appliquent des politiques de « slashing », confisquant la mise des opérateurs de nœuds qui enfreignent les règles ou manquent à leurs obligations. Bitcoin adopte une logique différente : les opérateurs de nœuds doivent attendre six confirmations distinctes pour garantir la validité des transferts BTC avant de les enregistrer sur le registre final.

Les blockchains L1 gèrent également les frais de transaction (appelés « gas fees ») et le calendrier d’émission de la cryptomonnaie native. La blockchain L1 de Bitcoin réduit automatiquement le montant de BTC émis tous les quatre ans lors du « halving ». À l’inverse, la L1 d’Ethereum propose un mécanisme dynamique d’émission et de « burn » de l’ETH : la blockchain ajoute ou retire automatiquement de l’ETH de la circulation selon l’activité réseau. Le réseau Ethereum détruit une partie de chaque frais utilisateur pour piloter le taux d’inflation de l’ETH.

Exemples de blockchains Layer 1

Bitcoin a instauré le modèle de la blockchain L1 efficace, et des centaines de cryptomonnaies lui ont emboîté le pas. L’analyse d’exemples concrets rend la notion de Layer 1 plus tangible. Les cryptomonnaies les plus utilisées aujourd’hui reposent sur des blockchains L1 pour assurer la sécurité de leur réseau.

Bitcoin est la cryptomonnaie la plus ancienne et la plus importante, lancée par le pseudonyme Satoshi Nakamoto. Sa blockchain L1 s’appuie sur un algorithme de consensus PoW énergivore, où les nœuds rivalisent toutes les 10 minutes pour résoudre des problèmes mathématiques et valider les transactions.

Ethereum occupe la deuxième place derrière Bitcoin en capitalisation et propose un projet permettant aux développeurs tiers de créer des applications décentralisées (dApps) sur son protocole L1. Ethereum est un excellent exemple de Layer 1 : initialement lancée en PoW sur le modèle Bitcoin, la blockchain est passée à un mécanisme PoS avec la mise à jour « The Merge ».

Litecoin (LTC) a été conçue pour des transactions pair-à-pair rapides et peu coûteuses. Bien que Litecoin adopte un algorithme différent pour sa L1, elle conserve un consensus PoW similaire au réseau Bitcoin.

Solana appartient à la catégorie des « concurrents d’Ethereum », des blockchains offrant des services proches d’Ethereum, mais avec des spécificités telles qu’une confirmation plus rapide ou des frais moindres. Le PoS L1 de Solana se distingue par son débit élevé, atteignant potentiellement 50 000 transactions par seconde (TPS).

Cardano est une autre blockchain PoS L1 dans la catégorie des concurrents d’Ethereum. Fondée par l’ancien développeur Ethereum Charles Hoskinson, Cardano privilégie la recherche technologique évaluée par les pairs et accueille les développeurs tiers souhaitant déployer des dApps sur sa L1.

Quelles sont les limites des protocoles Layer 1 ?

Bien qu’essentiels au traitement sécurisé et efficace des transactions crypto, les blockchains L1 manquent souvent de flexibilité. Comprendre la Layer 1 requiert d’en mesurer les forces et les limites. Les algorithmes des L1 sont volontairement déterministes pour garantir que tous les participants au réseau suivent les mêmes règles. Cette rigidité assure prévisibilité et sécurité, mais freine souvent l’innovation et la montée en charge.

Le cofondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, a résumé les problèmes de scalabilité des L1 par le « trilemme de la blockchain », selon lequel les développeurs sacrifient toujours une des trois dimensions : décentralisation, sécurité ou scalabilité. Néanmoins, des innovations telles que le « sharding » — qui fragmente la blockchain principale en unités de données — sont à l’étude sur des L1 comme Ethereum. L’objectif : alléger la charge de données pour chaque nœud afin d’augmenter la rapidité et l’efficacité du réseau.

Autre limite : la faible interopérabilité entre les L1 et d’autres projets blockchain. Chaque L1 fonctionnant comme un système autonome avec ses propres standards, il reste difficile, voire impossible, de transférer des coins entre L1 ou d’interagir entre réseaux. Ce défi, appelé « problème d’interopérabilité », fait l’objet de projets innovants tels que Cosmos ou Polkadot, qui se concentrent sur la communication inter-blockchains (IBC).

Layer 1 versus Layer 2 : la différence fondamentale entre ces couches blockchain

À l’origine, le terme L1 n’existait pas : chaque blockchain suivait les mêmes principes, assurant à la fois le traitement des transactions et la sécurité du réseau. L’apparition de nouvelles cryptomonnaies s’appuyant sur ces couches de base a conduit les développeurs à distinguer L1 des protocoles émergents, donnant naissance à la notion de layer 2 (L2). Comprendre la Layer 1 implique donc aussi de cerner sa relation avec les solutions L2.

L2 regroupe tout projet crypto tirant parti de l’infrastructure de sécurité d’une blockchain L1. Les L2 exploitent souvent la décentralisation des L1 établies comme Ethereum pour proposer de nouveaux cas d’usage ou améliorer la scalabilité. Par exemple, des réseaux L2 comme Arbitrum, Optimism et Polygon fonctionnent au-dessus d’Ethereum pour offrir des transactions plus rapides et des frais plus faibles. Les utilisateurs transfèrent leurs actifs numériques sur la L2 pour utiliser ses services avant de finaliser les transactions sur le mainnet Ethereum.

Certains L2 émettent leurs propres cryptomonnaies, appelées « tokens », contrairement aux « coins » des L1. La différence clé : un token n’existe que sur une couche supérieure à la blockchain L1, tandis qu’un coin est un composant natif du protocole L1. Les tokens peuvent être considérés comme des extensions de l’écosystème L1, alors que les coins servent de moyen de paiement principal. Exemples de tokens L2 : le MATIC de Polygon, l’ARB d’Arbitrum et l’OP d’Optimism.

Conclusion

Les blockchains Layer 1 constituent l’infrastructure fondamentale de l’écosystème crypto, agissant à la fois comme concepteurs et garants des règles pour les réseaux décentralisés. Comprendre la Layer 1 est indispensable pour saisir le fonctionnement global de la crypto. De la preuve de travail pionnière de Bitcoin au mécanisme PoS avancé d’Ethereum, les L1 offrent le socle essentiel à des transactions numériques sûres, transparentes et décentralisées. Si elles sont confrontées à des défis tels que la scalabilité ou l’interopérabilité — comme l’illustre le trilemme de Buterin —, les L1 demeurent le pilier du développement crypto. L’émergence des solutions L2 démontre la capacité d’adaptation de l’écosystème, qui s’appuie sur les bases des L1 pour surmonter leurs limites tout en préservant sécurité et décentralisation. À mesure que la technologie progresse — innovations telles que le sharding ou l’amélioration des communications inter-blockchains —, les blockchains L1 continueront d’être au cœur de l’infrastructure crypto, soutenant un écosystème toujours plus riche d’actifs numériques et d’applications décentralisées.

FAQ

Qu’est-ce qu’une crypto Layer 1 ?

Une crypto Layer 1 désigne un réseau blockchain principal doté de sa propre infrastructure indépendante, tel que Bitcoin ou Ethereum. Ce type de réseau traite directement les transactions sur sa couche de base, sans recourir à des solutions externes.

Quelle est la différence entre Layer 1 et Layer 2 ?

Les blockchains Layer 1 sont des réseaux fondamentaux assurant leur propre sécurité et consensus, tandis que les solutions Layer 2 s’appuient sur une Layer 1 pour améliorer la scalabilité et réduire les frais. La Layer 1 garantit une finalité directe et un haut niveau de sécurité, alors que la Layer 2 introduit des hypothèses de confiance supplémentaires.

XRP est-il une Layer 1 ou une Layer 2 ?

XRP fonctionne sur une architecture blockchain Layer 1, conçue pour la scalabilité et l’usage institutionnel. Il ne s’agit pas d’une solution Layer 2.

La crypto Layer 1 est-elle intéressante ?

Les solutions Layer 1 sont particulièrement efficaces pour améliorer la scalabilité et la rapidité des transactions au sein du réseau. Elles offrent des frais réduits et une efficacité supérieure à celles des solutions Layer 2, ce qui les rend adaptées à la plupart des usages et des besoins réseau.