À retenir

  • La couche 1 désigne un réseau blockchain de base, tel que Bitcoin, BNB Chain ou Ethereum, qui valide et finalise les transactions en propre, sans s’appuyer sur un autre réseau.

  • Les blockchains de couche 1 sont confrontées à un défi fondamental : passer à l’échelle pour traiter des volumes élevés de transactions tout en préservant la sécurité et la décentralisation.

  • Les approches courantes d’extension de la couche 1 incluent l’augmentation de la taille des blocs, la modification du mécanisme de consensus et la mise en œuvre du sharding.

  • Les protocoles de couche 2 sont construits au-dessus des réseaux de couche 1 afin d’étendre leurs capacités, en utilisant la couche de base pour la sécurité et le règlement final. Le Lightning Network de Bitcoin en est un exemple.

Introduction

La couche 1 est le terme utilisé pour désigner un réseau blockchain de base, tel que Bitcoin, Ethereum ou BNB Chain, qui traite et règle ses propres transactions. Comprendre la couche 1 est la base pour saisir comment les écosystèmes blockchain sont structurés, y compris la relation entre des réseaux comme Ethereum et ses solutions d’échelle de couche 2.

La couche 1 et la couche 2 sont des termes qui aident à décrire l’architecture de différentes blockchains, de projets et d’outils de développement. Si vous vous êtes déjà demandé comment Polygon se rapporte à Ethereum, ou pourquoi certaines applications sont construites sur des réseaux distincts plutôt que directement sur Bitcoin, cet article expliquera les concepts derrière la structure en couches.

Qu’est-ce que la couche 1 ?

Un réseau de couche 1 est un autre nom pour une blockchain de base. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) et Solana sont tous des protocoles de couche 1, car ce sont les réseaux principaux au sein de leurs propres écosystèmes. Un protocole est de couche 1 lorsqu’il traite et finalise des transactions sur sa propre blockchain, sans s’appuyer sur un autre réseau pour la sécurité ou le consensus. Les blockchains de couche 1 disposent également de leur propre jeton natif, utilisé pour payer les frais de transaction.

À l’inverse, les solutions de couche 2 sont construites au-dessus de ces réseaux de base. Elles s’appuient sur la couche 1 pour le règlement final tout en gérant les transactions plus efficacement en dehors de la chaîne principale.

Scaling de la couche 1

Un défi courant pour les réseaux de couche 1 est la scalabilité. Bitcoin et d’autres grandes blockchains peuvent avoir du mal à traiter les transactions rapidement pendant les périodes de forte demande. Bitcoin utilise la preuve de travail (PoW), un mécanisme de consensus qui nécessite d’importantes ressources de calcul. Le débit de Bitcoin est limité par l’intervalle entre les blocs et la capacité des blocs ; ainsi, pendant les périodes de forte demande, les transactions peuvent rester plus longtemps dans le mempool et les utilisateurs peuvent payer des frais plus élevés pour être confirmés plus rapidement. 

Les développeurs travaillent depuis des années sur des solutions d’échelle de couche 1. Les approches courantes incluent :

  • Augmenter la taille des blocs, afin de traiter davantage de transactions par bloc.

  • Modifier le mécanisme de consensus, comme la transition d’Ethereum de la preuve de travail à la preuve d’enjeu (PoS), finalisée en septembre 2022 (The Merge).

  • Mettre en œuvre le sharding, une forme de partitionnement de base de données qui répartit la charge de travail du réseau sur plusieurs segments parallèles.

Les améliorations de la couche 1 nécessitent une coordination importante à l’échelle du réseau. Dans de nombreux cas, tous les participants ne seront pas d’accord sur un changement, ce qui peut entraîner des divisions au sein de la communauté ou des hard forks. Par exemple, Bitcoin Cash est apparu à la suite d’un hard fork en 2017 lié à des désaccords sur la taille des blocs.

SegWit

Un exemple de solution d’échelle de couche 1 est le SegWit de Bitcoin (Segregated Witness). Le SegWit a augmenté le débit de Bitcoin en réorganisant la façon dont les données des blocs sont structurées, en déplaçant les signatures numériques hors du champ d’entrée de la transaction. Cela a libéré de l’espace pour davantage de transactions par bloc sans réduire la sécurité, et a été mis en œuvre comme un soft fork rétrocompatible, ce qui signifie que les nœuds plus anciens pouvaient toujours traiter les transactions.

Qu’est-ce que le sharding de la couche 1 ?

Le sharding est une technique d’optimisation de couche 1 qui divise un réseau blockchain en segments plus petits appelés « shards ». Chaque shard traite une partie des transactions du réseau et maintient ses propres nœuds et blocs, répartissant ainsi la charge plutôt que d’exiger que chaque nœud traite chaque transaction.

Avec le sharding, les nœuds individuels n’ont pas besoin de stocker une copie complète de toute la blockchain. À la place, chaque nœud signale le travail effectué dans son shard à la chaîne principale, en partageant son état local, y compris les soldes des comptes et des indicateurs clés. Cela peut augmenter considérablement le débit des transactions sans obliger chaque participant à mettre à niveau son matériel.

Couche 1 vs couche 2

Toutes les améliorations ne peuvent pas être faites au niveau de la couche 1. En raison de contraintes techniques et de la difficulté d’obtenir un consensus à l’échelle du réseau, certains changements sont complexes ou lents à mettre en œuvre sur une blockchain de base. La transition d’Ethereum vers la preuve d’enjeu (PoS) a nécessité des années de développement avant d’être finalisée en septembre 2022. Depuis, Ethereum a continué à mettre à niveau sa couche 1, notamment Dencun (mars 2024), qui a introduit une disponibilité des données moins coûteuse pour les rollups de couche 2, et Pectra (mai 2025), qui a relevé les limites de staking et amélioré les fonctionnalités des comptes.

Certains cas d’usage ne peuvent pas fonctionner avec la couche 1 seule. Un jeu blockchain, par exemple, ne pourrait pas fonctionner de manière réaliste sur le réseau Bitcoin en raison de temps de transaction lents et d’autres contraintes, comme une fonctionnalité de contrats intelligents volontairement limitée. La solution consiste à s’appuyer sur un protocole de couche 2 qui bénéficie de la sécurité de la couche de base tout en gérant les transactions plus efficacement.

Réseau Lightning

Le réseau Lightning est une solution de couche 2 bien connue, construite sur Bitcoin. En cas de trafic intense, les transactions Bitcoin peuvent prendre beaucoup de temps à confirmer. Le réseau Lightning permet aux utilisateurs d’effectuer des paiements rapides et peu coûteux en dehors de la chaîne principale, le solde final étant enregistré sur Bitcoin à un moment ultérieur. Concrètement, cela regroupe de nombreuses transactions en un seul enregistrement on-chain, ce qui fait gagner du temps et réduit les frais.

Exemples de blockchains de couche 1

Il existe une grande variété de blockchains de couche 1, chacune adoptant des approches différentes pour le « trilemme blockchain » entre décentralisation, sécurité et évolutivité. Voici quelques exemples.

MultiversX (anciennement Elrond)

MultiversX (rebaptisé Elrond en novembre 2022) est un réseau de couche 1 qui utilise le sharding pour améliorer les performances. Ses deux caractéristiques clés sont la preuve d’enjeu sécurisée (SPoS) et le sharding d’état adaptatif, où les shards se divisent et fusionnent à mesure que le réseau grandit ou se contracte, et où les validateurs alternent entre les shards afin de réduire le risque d’attaques coordonnées. Son jeton natif, EGLD, est utilisé pour les frais de transaction, pour déployer des applications décentralisées (DApps), et pour récompenser les validateurs du réseau.

THORChain

THORChain est un réseau de couche 1 construit sur le Cosmos SDK, conçu comme une bourse décentralisée inter-chaînes. Il permet aux utilisateurs d’échanger des actifs entre différentes blockchains sans les envelopper ni recourir à des mécanismes de « peg », ce qui réduit certains des risques de garde associés aux ponts traditionnels. Son modèle de « market maker automatisé » (AMM) utilise le jeton natif RUNE comme paire de base pour tous les pools de liquidité. RUNE sert aussi aux frais de transaction et à la sécurité du réseau.

Kava

Kava est une blockchain de couche 1 qui combine le Cosmos SDK avec une co-chaîne de machine virtuelle Ethereum (EVM). Cette architecture à double chaîne permet aux développeurs de créer des applications décentralisées qui fonctionnent à la fois dans les écosystèmes Cosmos et Ethereum. Kava utilise la preuve d’enjeu de Tendermint et propose des incitations aux développeurs directement sur la chaîne, financées par le KavaDAO. Son jeton natif KAVA est utilisé pour les frais, le staking et la gouvernance, ainsi qu’avec une stablecoin indexée sur le USD, USDX.

IoTeX

IoTeX est un réseau de couche 1 axé sur la combinaison de la blockchain avec l’Internet des objets (IoT). Il permet aux utilisateurs de contrôler et de monétiser les données générées par leurs appareils connectés via un système appelé MachineFi. IoTeX prend en charge plusieurs protocoles de couche 2 pour des applications IoT spécifiques et utilise son jeton natif IOTX pour les frais, le staking, la gouvernance et la validation du réseau.

FAQ

Quelle est la différence entre la couche 1 et la couche 2 ?

La couche 1 est la blockchain de base, comme Bitcoin ou Ethereum, qui traite et finalise ses propres transactions. La couche 2 est un protocole construit au-dessus d’un réseau de couche 1 qui gère les transactions en dehors de la chaîne principale, puis règle l’état final sur la couche 1. Les solutions de couche 2 améliorent la vitesse et réduisent les coûts tout en s’appuyant sur le réseau de couche 1 sous-jacent pour la sécurité.

Qu’est-ce que le sharding dans une blockchain ?

Le sharding est une technique d’optimisation de couche 1 qui divise un réseau blockchain en segments plus petits appelés « shards ». Chaque shard traite une partie des transactions du réseau en parallèle, plutôt que chaque nœud ne traite chaque transaction. Cela peut augmenter considérablement le débit total de transactions du réseau.

Pourquoi le scaling de la couche 1 est-il difficile ?

Le scaling de la couche 1 nécessite des changements au protocole de base, ce qui implique d’obtenir un consensus parmi un grand nombre de participants répartis sur le réseau, y compris les opérateurs de nœuds, les mineurs ou validateurs, et les développeurs. Les désaccords peuvent mener à des hard forks. Même lorsqu’un changement est accepté, l’implémenter de manière sûre sans compromettre la sécurité ou la décentralisation peut prendre des années de développement et de tests.

Qu’est-ce que le trilemme blockchain ?

Le trilemme blockchain désigne la difficulté d’obtenir simultanément les trois propriétés : décentralisation, sécurité et évolutivité. Optimiser l’une se fait généralement au détriment d’une autre. Par exemple, augmenter le débit (évolutivité) peut exiger un matériel plus puissant (ce qui réduit la décentralisation) ou moins de validateurs (ce qui réduit la sécurité). La plupart des blockchains de couche 1 font donc des compromis délibérés entre ces trois propriétés.

Ethereum est-il toujours une blockchain de couche 1 après The Merge ?

Oui. Ethereum reste une blockchain de couche 1 après The Merge (septembre 2022), qui a fait passer le réseau de la preuve de travail à la preuve d’enjeu. The Merge était un changement de couche de consensus et n’a pas modifié le rôle d’Ethereum en tant que réseau de base. Ethereum continue de servir de couche de règlement pour de nombreux réseaux de rollups de couche 2, notamment Arbitrum, Optimism et Base.

Conclusions

L’écosystème de la couche 1 a beaucoup évolué ces dernières années. En tant que l’une des plus grandes blockchains de couche 1, la transition d’Ethereum vers la PoS et ses mises à niveau ultérieures ont renforcé sa position de couche de base pour un nombre croissant de rollups de couche 2. Pendant ce temps, les réseaux alternatifs de couche 1 continuent d’explorer différentes approches du défi de scalabilité, du sharding aux architectures de co-chaîne, en passant par l’interopérabilité inter-chaînes.

Comprendre la distinction entre la couche 1 et la couche 2 est utile pour les investisseurs lorsqu’ils évaluent des projets blockchain, en particulier ceux axés sur l’interopérabilité du réseau et les solutions inter-chaînes. Lorsqu’un réseau fait des choix d’architecture, ceux-ci reflètent souvent des compromis spécifiques entre décentralisation, sécurité et évolutivité.

Pour aller plus loin

  • Qu’est-ce qu’une blockchain ?

  • Qu’est-ce que le trilemme de la blockchain ?

  • Qu’est-ce que le sharding ?

  • Qu’est-ce que le réseau Lightning ?

  • Solutions de scaling de blockchain couche 1 vs couche 2

Avertissement : ce contenu vous est fourni « tel quel » à des fins d’informations générales et/ou d’éducation uniquement, sans aucune représentation ni garantie de quelque nature que ce soit. Il ne doit pas être interprété comme un conseil financier, juridique ou autre conseil professionnel, et n’a pas vocation à recommander l’achat d’un produit ou d’un service spécifique. Vous devez demander vos propres conseils à des conseillers professionnels appropriés. Lorsque le contenu est fourni par un contributeur tiers, veuillez noter que les opinions exprimées appartiennent audit contributeur tiers et ne reflètent pas nécessairement celles de Binance Academy. Les prix des actifs numériques peuvent être volatils. La valeur de votre investissement peut baisser ou augmenter, et vous pourriez ne pas récupérer le montant investi. Vous êtes seul responsable de vos décisions d’investissement et Binance Academy ne peut être tenue responsable des pertes que vous pourriez subir. Pour plus d’informations, veuillez consulter nos Conditions d’utilisation, l’Avertissement sur les risques et les Conditions d’utilisation de Binance Academy.