Les blockchains dites de couche 1 (layer 1) telles que Bitcoin et Ethereum sont la fondation de l'économie numérique émergente, et forment l'infrastructure des applications décentralisées (dApps) au sein de l'écosystème de la finance décentralisée (DeFi).

Cependant, alors que l'innovation continue et que des percées en cryptographie apparaissent, de nouvelles blockchains alternatives de couche 1 telles que Solana et Avalanche ont vu le jour. Elles ont attiré des projets, utilisateurs, développeurs et capitaux grâce à des frais réduits et des transactions plus rapides.

La course à la suprématie des blockchains de couche 1 est l'un des événements les plus passionnants des technologies de pointe, ceux pariant sur le vainqueur pouvant se retrouver propriétaires d'une partie de l'internet de demain.

La compréhension des réseaux de couche 1 étant essentielle aux utilisateurs et investisseurs du secteur Web3, nous déchiffrerons dans cet article le paysage de ces blockchains. Comment fonctionnent-elles, qu'offrent-elles, quelles sont leurs limites et quelles sont les données importantes à surveiller ?

Qu'est-ce qu'une blockchain de couche 1 ?

Les blockchains de couche 1 sont celles capables de traiter et de finaliser des transactions sur leur propre réseau. Elles disposent généralement d'une monnaie native (comme le BTC, l'ETH ou le SOL) avec laquelle les utilisateurs paient les frais de transaction ou l'utilisation de dApps.

Pour mieux comprendre les bases des blockchains de couche 1, intéressons-nous d'abord à la création du Bitcoin.

Le réseau Bitcoin

En 2008, Satoshi Nakamoto proposa un concept de rareté numérique comme base à sa vision d'un "système de monnaie électronique de pair à pair".

En termes simples, la blockchain Bitcoin est un registre décentralisé, public et expansif, que les utilisateurs peuvent utiliser pour traiter des transactions sans tiers centralisé.

Chaque transaction est inscrite dans un nouveau bloc, tous reliés entre eux de manière immuable pour former une blockchain.

Le mécanisme de consensus par preuve de travail de Bitcoin

Afin de garantir la sécurité du réseau, les nouvelles transactions doivent être vérifiées par des mineurs, qui sécurisent la blockchain en échange de commissions et de nouveaux BTC.

Ce mécanisme d'incitation intégré a étonnamment bien fonctionné depuis sa création, le Bitcoin étant aujourd’hui connu comme la blockchain la plus sûre du secteur des actifs numériques. Cette sécurité est assurée par le taux de hachage (hash rate) du réseau.

Le taux de hachage fait référence à la puissance de calcul totale nécessaire pour traiter les transactions sur une blockchain employant la preuve de travail (Proof-of-Work). Les mineurs rivalisent pour "deviner" un hachage (un code alphanumérique de longueur fixe) égal ou inférieur à un hachage cible en échange de récompenses versées lors de l'ajout d'un bloc à la chaîne. Ces blocs valident ainsi les nouvelles transactions qui y sont inscrites.

Preuve de travail ou preuve d'enjeu ?

Après la preuve de travail, la preuve d'enjeu (Proof-of-Stake) est le second mécanisme de consensus le plus utilisé, connu pour sécuriser et valider les transactions de blockchains telles qu'Ethereum, Polkadot, Cardano, la Binance Smart Chain, Tron et Solana.

Alors que la preuve de travail de Bitcoin est le protocole le plus ancien et donc le plus éprouvé et sûr du secteur, la preuve d'enjeu est désormais privilégiée par presque toutes les nouvelles blockchains.

The Merge : la transition d'Ethereum vers la preuve d'enjeu

Ethereum, qui employait la preuve de travail jusqu'au 15 septembre 2022, vient de passer à la preuve d'enjeu, et a ainsi réduit sa consommation d'énergie de 99 %.

En effet, la preuve d'enjeu ne nécessite pas la résolution de problèmes mathématiques complexes. Au lieu de cela, les participants doivent bloquer ou "staker" le token natif de la blockchain afin de valider les nouvelles transactions.

Comment utiliser une blockchain de couche 1

Pour utiliser une blockchain publique de couche 1, les utilisateurs doivent simplement créer un portefeuille Web3, qui peut être téléchargé sous forme d'extension de navigateur ou d'application mobile décentralisée.

Pour contrôler ce portefeuille et effectuer des transactions, les utilisateurs doivent être en possession de ses clés privées, similaires à un mot de passe.

Afin de recevoir des fonds, les utilisateurs communiquent l'adresse de leur portefeuille, qu'ils peuvent partager sans crainte avec des tiers.

Contrairement à l'expérience Web2, il n’est pas nécessaire de créer de compte pour utiliser une dApp Web3, il suffit de connecter son portefeuille à la dApp pour pouvoir l'utiliser.

Cependant, la plupart de ces dApps ne sont pas basées sur le réseau Bitcoin. Ce dernier a en effet uniquement été conçu pour être le réseau monétaire distribué le plus sûr et, à l'exception de sa solution Lightning, offre peu de possibilités d'innovation (nous reviendrons plus tard sur l'évolutivité des blockchains).

Entre alors Ethereum, qui bouleversa l'industrie grâce à ses contrats intelligents (smart contracts).

Les contrats intelligents : des applications sur Ethereum

Techniquement, les contrats intelligents d’Ethereum sont semblables à tout autre type de compte utilisateur. Cependant, une fois déployés sur la blockchain, ils ne sont plus contrôlés par quiconque et fonctionnent de manière autonome.

Les échanges décentralisés (comme Uniswap), les protocoles de prêt (comme Aave), les stablecoins (comme le DAI de Maker DAO) et même les blockchains de couche 2 reposent tous sur des contrats intelligents.

Cause et solution à la saturation du réseau

Les principales fonctionnalités des contrats intelligents sont leur exécution automatique, leurs résultats prévisibles et l'enregistrement public de transactions (puisque ces dernières sont inscrites sur des blockchains publiques).

Notre société moderne étant fondée sur des accords consignés dans des contrats, le potentiel de numérisation et d'automatisation des processus d'exécution est considérable.

Grâce à cette innovation, des milliers de dApps ont déjà été déployées sur Ethereum, attirant par là une liquidité considérable. Cela a conduit à l'émergence de plateformes décentralisées de paiement, de prêt et de crédit, mais aussi d'art numérique et d'organisations autonomes décentralisées (DAO) ayant rapidement saturé le réseau Ethereum, faisant grimper les frais de transaction à des niveaux astronomiques.

Une solution à ce problème vient des blockchains de couche 2, également construites à l'aide de contrats intelligents. Ces blockchains exécutent des transactions par lots avant d'en déployer les résultats en une seule transaction sur la couche 1.

On estime que la synergie entre les blockchains de couche 1 et 2 pourrait être la solution qui permettra de faire évoluer la technologie blockchain et de la préparer à l’adoption par le grand public.

L’enjeu étant néanmoins de taille puisqu'il s'agit de fournir l'infrastructure du futur de l'internet, de nombreuses blockchains de couche 1 ont été créées pour concurrencer Ethereum grâce à un débit supérieur et des frais de transaction réduits.

Bien qu'il soit impossible de prédire laquelle de ces blockchains prendra le dessus à l’avenir, certains paramètres importants méritent d'être observés afin de suivre l'évolution de ce secteur.

Pour commencer, jetons un œil aux sept plus grandes blockchains de couche 1 en termes de capitalisation.

Principales blockchains de couche 1

Les blockchains les plus anciennes et reconnues, Bitcoin et Ethereum, ont prouvé leur crédibilité et ont la capitalisation la plus élevée de l'écosystème, les blockchains plus récentes devant encore faire leurs preuves.

À titre d'exemple, la capitalisation de Solana est environ 29 fois inférieure à celle de Bitcoin et d'Ethereum. Même la Binance Smart Chain, pourtant troisième en termes de capitalisation en dollars, reste trois fois plus petite qu'Ethereum et sept fois plus petite que Bitcoin. Cela offre toutefois à ces blockchains un plus grand potentiel de croissance.

Valorisation entièrement diluée

Lorsque l'on compare des tokens de blockchains de couche 1, il est important de comprendre comment la quantité en circulation de ces tokens est susceptible d'évoluer. Une donnée utile à cet égard est la valorisation entièrement diluée, calculée en multipliant le cours du token par sa quantité maximale.

En divisant la capitalisation par la valorisation entièrement diluée, on obtient le pourcentage de tokens déjà en circulation. Plus cette valeur est élevée, moins le token a de chances de perdre en valeur à terme.

Blockchains de couche 1 par valorisation entièrement diluée

  • Avec environ 19 millions de tokens, le Bitcoin a atteint 91 % de sa quantité maximale de 21 millions de BTC.
  • Ethereum a implémenté une fonctionnalité d'émission dynamique. Les frais de base payés par les utilisateurs pour les transactions étant brûlés (détruits), l'augmentation de l'activité sur le réseau réduit la quantité d'ETH en circulation. Le 9 novembre 2022, l'Éther est officiellement devenu un actif déflationniste.
  • Contrairement aux autres blockchains citées, Solana dispose d'une quantité initiale de 500 millions de tokens et n'a pas de limite.

Frais générés

En général, les frais de transaction élevés sur une blockchain de couche 1 sont considérés comme un problème, notamment pour Ethereum.

Pourtant, s'il est vrai que des frais élevés empêchent certains utilisateurs de profiter des blockchains de couche 1, les incitant ainsi à se tourner vers d'autres solutions, ils symbolisent également la confiance dans l'écosystème. La volonté de dépenser des centaines de dollars par transaction peut en effet être considérée comme une contribution au haut niveau de sécurité d'Ethereum.

Valeur totale bloquée

Une autre donnée importante à surveiller est la valeur totale bloquée, à savoir la valeur cumulée de tous les actifs numériques déployés par les utilisateurs dans des protocoles DeFi sur une blockchain. Cela reflète l'état de santé d'une blockchain.

La DeFi étant née sur Ethereum, il n'est pas surprenant que ce dernier ait la valeur totale bloquée la plus élevée de la DeFi, avec plus de 58 % au 15 novembre 2022 (environ 25 milliards de dollars).

La Binance Smart Chain (11,23 %, 4,82 milliards de dollars) et Tron (10,09 %, 4,33 milliards de dollars) sont les deux autres principaux protocoles de couche 1 à avoir pris des parts de marché notables à Ethereum à ce jour.

Parmi les autres blockchains en concurrence figurent Polygon, Arbitrum et Optimism, toutes de couche 2 et basées sur Ethereum. En tant que tel, la part de marché combinée de l'ensemble du réseau d'Ethereum est de 64,59 %.

Le Bitcoin n'étant pas compatible avec les contrats intelligents, la DeFi n'est pas encore présente sur la plus grande blockchain au monde.

Développements

L'activité des développeurs sur les blockchains est essentielle au succès de ces réseaux, une plateforme sans développeurs pouvant avoir du mal à croître.

Première blockchain à introduire la compatibilité avec les contrats intelligents, Ethereum a servi de base aux innovations du secteur.

Après sept ans, il attire toujours les développeurs grâce à des outils de développement complets et une communauté solidaire, qui compte aujourd'hui environ 4 000 membres actifs.

Cependant, comme le montre le graphique ci-dessous, Polkadot et Solana suivent une voie similaire et ont le potentiel de favoriser de grandes innovations.

TPS et évolutivité

L'évolutivité d'une blockchain se mesure par la vitesse de transaction du réseau et le débit pouvant être implémenté sans augmentation des frais de transaction.

Cependant, la donnée la plus souvent utilisée pour comparer le débit des blockchains est le nombre officiel de transactions par seconde (TPS), et non les TPS avérées.

Solana, par exemple, se vante d'une capacité de 65 000 TPS. Cependant, sa moyenne actuelle se situe plutôt entre 2 000 et 3 000 TPS. Bien que dépassant de loin Ethereum (environ 15 TPS), Solana a connu des dysfonctionnements importants ces dernières années, sources de critiques fréquentes de cette blockchain.

Il est également important de noter que la roadmap d'Ethereum, contrairement à celle de Solana, vise à évoluer par le biais de blockchains de couche 2, qui exécutent plusieurs transactions avant de les inscrire sur la chaîne principale du protocole sous-jacent.

Évolutivité du réseau Bitcoin

Fait intéressant, le réseau Lightning de Bitcoin, sa solution de couche 2, est théoriquement capable de traiter 1 000 000 de TPS.

Cela ne concerne toutefois que les paiements, moins complexes que la plupart des applications d'autres blockchains de couche 1.

Conclusion

Les blockchains de couche 1 sont la fondation de l'écosystème Web3 et de l'internet de la valeur émergent. Leurs tokens natifs servent de monnaie numérique utilisée par toutes les applications fonctionnant sur la blockchain, et pour payer les frais de transaction.

Tout comme les banques centrales, les couches 1 ont leur propre politique monétaire, qui influe sur le cours de leur monnaie.

Bien que les frais soient un fardeau pour certains utilisateurs, ils reflètent également la pérennité d'un écosystème, car ils permettent de récompenser les validateurs pour avoir aidé à sécuriser le réseau, de manière similaire au taux d'intérêt d'un compte bancaire. Cependant, si les frais de transaction sont brûlés (détruits), cela peut empêcher la dépréciation de la monnaie du réseau, ce qui se reflétera dans la valorisation entièrement diluée du token.

En outre, des indicateurs tels que la valeur totale bloquée et l'activité des développeurs sont utiles pour évaluer le potentiel de ces écosystèmes.

Alors que la valeur totale bloquée reflète la santé globale de la DeFi sur une blockchain de couche 1, les développeurs sont en fin de compte ceux qui construiront la prochaine génération de dApps qui attireront de nouveaux utilisateurs, assurant ainsi une croissance saine.

Avenir

Alors que nous assistons à une course au développement, il faut s'attendre à ce que plusieurs chaînes coexistent. À ce titre, l'interopérabilité pourrait devenir l'un des sujets majeurs des prochaines années.

Cependant, à ce jour, aucune solution de couche 1 ne serait capable d’accueillir les utilisateurs et applications du grand public en raison de problèmes d'évolutivité. Nous aborderons les chaînes de couche 2, créées pour résoudre ce dilemme, dans la deuxième partie de notre série "La blockchain décryptée".