Qu'est-ce qu'une couche 2 ?

Les blockchains de couche 2 sont un élément essentiel de l'écosystème Ethereum . Elles sont conçues pour faciliter l'intégration de nouveaux utilisateurs et permettre une adoption massive de la technologie blockchain. Mais comment les blockchains de couche 2 y parviennent-elles ? Et pourquoi les transactions sont-elles moins chères et plus rapides sur les blockchains de couche 2 ? Ce guide explique tout sur les solutions de mise à l'échelle des blockchains de couche 2.

Qu'est-ce qu'une couche 2 dans la blockchain ? 

Defide la couche 2

Un réseau de couche 2 est une blockchain secondaire qui réside à l'intérieur d'un autre réseau appelé couche 1. Il traite et exécute les transactions en dehors de la chaîne principale et envoie les résultats à la chaîne de couche 1.

Les blockchains de couche 2 sont également connues sous le nom de solutions de couche 2 car elles résolvent les problèmes de scalabilité.

Pourquoi les blockchains ont besoin de solutions de couche 2

Les blockchains de couche 1, comme Ethereum ont des limitations en matière d'évolutivité. Elles ont besoin des blockchains de couche 2 pour traiter un plus grand nombre de transactions par seconde (TPS) et réduire les frais de gaz.

Elles accélèrent également l'adoption des cryptomonnaies et des applications décentralisées (dApps). 

La relation entre la couche 1 et la couche 2

La couche 1 constitue la chaîne de base qui assure la sécurité et le consensus. La couche 2 traite des milliers de transactions rapidement et à moindre coût, mais elle s'appuie toujours sur la blockchain de couche 1 pour tout vérifier et finaliser. 

Comment fonctionne une couche 2 ? 

Traitement hors chaîne et règlement sur chaîne

Les blockchains de couche 2 sont compatibles avec Ethereum. Les utilisateurs peuvent y envoyer et recevoir des jetons ou interagir avec destracintelligents. Une blockchain de couche 2 utilise un mécanisme différent pour calculer et traiter les transactions hors chaîne, ce qui lui confère une grande scalabilité.

Ensuite, les couches 2 regroupent les transactions et les envoient à la couche de base. Cette étape dépend du type de solution de couche 2 utilisé. Certaines solutions envoient une preuve cryptographique à la couche de base, tandis que d'autres considèrent toutes les transactions comme valides. 

Enfin, les couches L2 envoient les données à la couche L1 via untracintelligent. La couche de base résout les litiges et ajoute les transactions valides au bloc suivant.

Sécurité héritée de la couche de base

Les solutions de couche 2 héritent de la sécurité d' Ethereum. Elles utilisent untracintelligent déployé sur la couche 1. D'autres solutions de couche 2 s'appuient sur un pont pour communiquer. Letracintelligent reçoit les soldes finaux et l'état du réseau de couche 2. La couche de base vérifie ensuite les données soumises par le biais de preuves ou de mécanismes de résolution des litiges. 

Étant donné que les transactions de couche 2 s'effectuent hors chaîne, Ethereum devient la source de référence ultime grâce à son mécanisme de consensus et à son immuabilité. Toutes les preuves de fraude, les preuves de validité et les engagements d'état soumis par les réseaux de couche 2 sont finalisés au niveau de la couche de base. Cela permet de prévenir tout comportement malveillant sur les réseaux de couche 2. 

Réduction des coûts et de la rapidité des transactions

Les transactions sur les réseaux de couche 2 sont rapides et économiques. Ces réseaux secondaires sont particulièrement adaptés aux traders actifs. Le traitement rapide des transactions sur les réseaux de couche 2 est assuré par un séquenceur. Un séquenceur est un serveur ou un ensemble de serveurs qui traite les transactions. Il peut être centralisé ou décentralisé et exploité par des particuliers, des entreprises ou des opérateurs tiers.

Les transactions sur les réseaux de couche 2 sont peu coûteuses car le séquenceur regroupe les transactions et les envoie à la couche de base en une seule transaction. Cette approche répartit les frais de gaz d'une transaction de couche de base entre les utilisateurs de la couche 2, ce qui réduit considérablement ces frais.

Types de solutions de couche 2 

Rollups (Rollups optimistes, Rollups ZK)

Les rollups permettent de regrouper des centaines de transactions sur les réseaux de couche 2 en une seule transaction de couche 1. Il existe deux types de rollups L2 :

• Regroupements optimistes
• Regroupements de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK). 

Les deux types regroupent les transactions de couche 2, mais ils interagissent différemment avec la couche de base.

Regroupements optimistes

Les Optimistic Rollups exécutent les transactions hors chaîne et envoient les données à la couche de base via calldata ou blobs. Cette approche part du principe que toutes les transactions sont valides, d'où son nom. Les Optimistic Rollups compressent également les données de transaction avant de les envoyer à Ethereum afin de réduire les coûts.

Lorsqu'untracintelligent Ethereumreçoit des données de transaction, toute personne peut contester cette hypothèse optimiste en fournissant des preuves de fraude dans un délai imparti. Ethereum adopte ainsi le principe de la présomption d'innocence face aux Optimistic Rollups.

Cette période de contestation varie et dépend de la de couche 2. Les personnes qui remettent en question cette hypothèse sont Ethereum appelés validateurs ou observateurs.

Si la preuve de fraude est concluante, Ethereum rétablit l'état invalide et le séquenceur malveillant est sanctionné par la perte de ses ETH mis en garantie. L'état correct est ensuite appliqué à la couche de base.

Si aucune preuve de fraude valable n'est soumise pendant la période de litige, le lot de transactions est considéré comme valide et finalisé sur Ethereum. 

Rouleaux ZK

Les Rollups à preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-rollups) fonctionnent de manière similaire aux Rollups optimistes. Ils exécutent des milliers de transactions hors chaîne et soumettent les données à destracintelligents résidant sur la couche de base. Cependant, au lieu de présumer de la validité de toutes les transactions, les ZK-rollups prouvent la validité de chaque transaction avant de l'envoyer à Ethereum. Ceci est réalisé en générant des preuves cryptographiques, également appelées preuves à divulgation nulle de connaissance, qui vérifientmaticl'exactitude de l'ensemble du lot. 

Les rollups ZK s'appuient sur un opérateur (également appelé prouveur ou séquenceur) pour traiter les transactions, générer les preuves et les envoyer à Ethereum. Certains rollups utilisent des opérateurs centralisés, tandis que d'autres font appel à des prouveurs semi-décentralisés. Les preuves sont vérifiées instantanément, ce qui élimine toute période de litige et permet aux utilisateurs d'accéder immédiatement à leurs fonds. Une fois la preuve de validité acceptée par letracintelligent d' Ethereum, les données de la transaction sont ajoutées au prochain bloc confirmé de la couche de base.  

Chaînes d'État

Les canaux d'état constituent une autre façon de faire évoluer Ethereum. Un seul canal d'état permet à deux personnes ou plus d'envoyer et de recevoir des jetons rapidement et à moindre coût, sans règlement sur la blockchain. Une fois la transaction terminée, elles peuvent soumettre l'état final et le récapitulatif de la transaction à Ethereum.

Un canal d'état est un système pair-à-pair (P2P) régi par untracintelligent à signatures multiples. Pour ouvrir un canal d'état, les pairs doivent bloquer des fonds dans untracintelligent construit sur la couche de base. Ces fonds bloqués servent de garantie pour assurer l'intégrité des transactions et prévenir les litiges. Toute modification d'état est exécutée et validée par ces pairs. Cette approche réduit les frais de gaz et la charge de calcul sur Ethereum, et accélère les transactions.  

En cas de litige entre les participants, le problème est résolu au niveau de la couche de base, où le dernier état signé peut être appliqué par le consensus d' Ethereum.

Les canaux d'État présentent certaines limitations. Ils exigent que les pairs restent connectés en permanence et surveillent le canal. De plus, ils ne sont pas conviviaux et il est difficile de surveiller plusieurs canaux simultanément.

Chaînes de plasma

Une chaîne Plasma est une chaîne distincte liée à la couche de base, appelée ici chaîne racine ou chaîne parente. Les chaînes Plasma, également appelées chaînes enfants, sont gérées par untracintelligent déployé sur la chaîne parente.

Les chaînes Plasma traitent et vérifient les transactions hors chaîne, réduisant ainsi la charge de vérification sur Ethereum. Elles s'appuient sur un ou plusieurs opérateurs pour organiser et exécuter les transactions, ce qui les rend plus rapides. Toutefois, seul l'état final est périodiquement soumis à Ethereum à des fins de sécurité.

Pour utiliser une chaîne Plasma, un utilisateur doit déposer des Ethers ou des tokens ERC-20 dans un contrat trac . L'opérateur crée alors de nouveaux tokens d'une valeur équivalente aux fonds déposés. Pour quitter la chaîne Plasma, une demande de retrait doit être soumise. Cette demande est ensuite soumise à un contrôle anti-fraude pendant environ sept jours. Si le contrôle échoue, la demande de retrait est approuvée et exécutée. En revanche, si le contrôle réussit, l'opérateur est sanctionné.

Bien que les chaînes Plasma fonctionnent comme des rollups, elles présentent certaines limitations. Les longues files d'attente de sortie d'une chaîne Plasma vers Ethereum sont confrontées à un problème critique d'indisponibilité des données. En effet, l'opérateur de la chaîne Plasma stocke les données et ne les transmet à Ethereum que périodiquement. À l'inverse, les rollups fournissent l'intégralité des données de transaction à chaque fois qu'un utilisateur souhaite effectuer une transaction ou retirer des fonds.

Chaînes latérales (et pourquoi elles diffèrent des véritables chaînes de niveau 2)

Les sidechains ne sont pas des réseaux de couche 2 ; cependant, elles contribuent à la scalabilité Ethereum . Ce sont des blockchains distinctes qui se connectent à Ethereum via un pont. Les sidechains possèdent des spécifications de blocs et des mécanismes de consensus différents. Elles n’héritent pas des propriétés de sécurité d’ Ethereumet ne transmettent ni les données de transaction ni les racines d’état à Ethereum. Cela les rend vulnérables aux attaques malveillantes et à la centralisation. 

Pour atteindre un débit élevé, les chaînes latérales utilisent des blocs plus volumineux et des limites de gaz plus élevées. L'exécution de blocs plus importants à des temps de traitement rapides exige un matériel puissant. De ce fait, il est difficile pour tous de faire fonctionner un nœud complet, ce qui entraîne une centralisation et des attaques malveillantes. 

Les sidechains sont compatibles avec l'EVM, ce qui permet aux dApps Ethereum de fonctionner avec des modifications minimales. Les sidechains interagissent avec Ethereum via un pont, qui est un ensemble detracintelligents déployés sur les deux chaînes. Le pont implémente un mécanisme de création et de destruction de jetons, permettant aux utilisateurs d'accéder à une sidechain, d'effectuer des transactions et de revenir à Ethereum.  

Projets populaires de niveau 2 en 2025 

Arbitre

Arbitrum est une plateforme de niveau 2 qui utilise des rollups optimistes pour traiter les transactions hors chaîne et les publier sur Ethereum. Elle offre des frais réduits aux traders tout en s'appuyant sur la sécurité d' Ethereum.

Arbitrum prend en charge la machine virtuelle Ethereum (EVM), ce qui permet aux développeurs de déployer facilement destracintelligents avec un minimum de modifications. La couche 2 dispose d'une gamme de produits, notamment Arbitrum One, Arbitrum Nova et Arbitrum Orbit, destinés aux applications décentralisées (dApps) DeFi), les jeux et les entreprises.

En juin 2025, le coût moyen du gaz par transaction oscillait entre 0,007 $ et 0,015 $. L'échange d'un jeton coûte en moyenne 0,30 $, et les transactions sont finalisées en quelques minutes.

Optimisme

Optimism est un processeur de couche 2 compatible Ethereumqui utilise les Optimistic Rollups. À l'instar d'Arbitrum, Optimism exécute les transactions hors chaîne et envoie les données regroupées à Ethereum. Ce processeur de couche 2 offre des frais de gaz réduits et un débit de transactions par seconde (TPS) élevé.

Optimism repose sur une architecture OP Stack modulaire, permettant aux développeurs de déployer facilement des contrats intelligents EVM. En 2025, la superchain Optimism avait traité 2,47 milliards de transactions et sécurisé environ 3,4 milliards de dollars de valeur totale bloquée ( trac ) . Le réseau affiche un temps de bloc moyen de 200 millisecondes.

ère zkSync

zkSync Era est une solution de mise à l'échelle de couche 2 pour Ethereum, utilisant les rollups ZK. Son fonctionnement est similaire à celui d'Optimism et d'Arbitrum ; cependant, elle s'en distingue par l'utilisation de la technologie des rollups ZK. zkSync traite les transactions hors chaîne, en vérifiant leur validité avant de les envoyer à Ethereum.

Le nombre moyen de transactions quotidiennes sur zkSync est passé de 290 000 au quatrième trimestre 2024 à 1,1 million au premier trimestre 2025. Les frais moyens ont également diminué pour atteindre 0,03 $ par transaction au premier trimestre 2025. D'après les données recueillies par l'explorateur de blockchain , le réseau a traité environ 465 millions de transactions, avec un temps de bloc moyen de 2 à 4 secondes.

StarkNet

StarkNet est une infrastructure de couche 2 (L2) qui utilise les ZK-rollups (ou rollups de validité) et est construite sur Ethereum. Cette infrastructure L2 utilise les preuves STARK pour garantir que chaque lot de transactions hors chaîne est vérifié avant son règlement sur la couche de base.

À la mi-2025, StarkNet a atteint le stade 1 de la décentralisation, une étape importante du cadre proposé par Vitalik Buterin pour les réseaux à agrégation. Cela signifie que les agrégats de StarkNet ont franchi des seuils techniques et de gouvernance essentiels, rapprochant ainsi le réseau d'une décentralisation complète.

StarkNet prend en charge lestracintelligents basés au Caire et l'tracde compte native. Les frais de transaction moyens sur StarkNet sont extrêmement bas, environ 0,0013 $. Le réseau a enregistré plus de 127 transactions par seconde fin 2024, avec des temps de confirmation inférieurs à 2 secondes.

Polygon PoS et Polygon zkEVM

Polygon PoS est une sidechain à haut débit. Compatible avec la machine virtuelle Ethereum (EVM), elle contribue à la scalabilité Ethereum . Cette sidechain utilise une architecture à deux couches et traite les transactions en dehors de la chaîne principale. Des points de contrôle périodiques garantissent le règlement et la sécurité sur Ethereum . Polygon PoS offre un débit de transactions d'environ 1 000 TPS et prend en charge des millions d'utilisateurs avec des frais de gaz inférieurs à 0,01 $.

Polygon zkEVM est un réseau de couche 2. Entièrement compatible avec EVM, il utilise les preuves ZK pour vérifier les transactions avant leur publication sur Ethereum. En 2025, Polygon zkEVM traitait environ 40 à 50 transactions par seconde (TPS), avec une capacité de pointe dépassant les 200 TPS lors des tests. Les frais de gaz moyens se situaient entre 0,02 $ et 0,05 $ par transaction, soit environ 90 % moins cher Ethereum.

Avantages des blockchains de couche 2  

Frais de transaction réduits

L'un des principaux avantages des blockchains de couche 2 réside dans la réduction des frais de transaction. Lors du marché haussier de 2021, Ethereum a facturé aux utilisateurs des centaines, voire des milliers de dollars, en raison de la congestion du réseau. Les réseaux de couche 2 résolvent ce problème en regroupant les transactions et en répartissant le coût d'une transaction Ethereum entre de nombreux utilisateurs, ce qui permet de minimiser les frais.

Vitesse de transaction plus rapide

Les réseaux de couche 2 offrent des transactions quasi instantanées car ils s'appuient sur un séquenceur pour ordonner et traiter rapidement les transactions. Ethereum, en revanche, prend plus de temps pour confirmer les transactions en raison de son réseau de validateurs décentralisé.

Évolutivité pour DeFi, les NFT et les jeux

Les blockchains de couche 2 offrent un terrain idéal pour DeFi , des NFT et des applications décentralisées de jeux. Grâce à des frais de transaction négligeables, l'envoi et la réception de cryptomonnaies, d'objets virtuels et d'autres types de NFT sont simples et quasi instantanés.

Expérience utilisateur améliorée

Les réseaux de couche 2 offrent une meilleure expérience utilisateur, notamment pour les nouveaux utilisateurs. Ils permettent de réduire la latence, de diminuer les coûts d'accès et de simplifier les interactions avec les applications décentralisées (dApps). Les utilisateurs bénéficient ainsi de transactions quasi instantanées et d'un accès plus fluide aux dApps, sans subir de congestion, contrairement à la couche de base.

Défis et risques des couches 2 

Hypothèses de sécurité

Les réseaux de couche 2 héritent de la sécurité d' Ethereum mais introduisent leurs propres hypothèses de confiance. Les séquenceurs, les ponts et les couches de disponibilité des données peuvent devenir des points de défaillance critiques. Si des données invalides sont soumises ou si une validation échoue, les opérateurs risquent de perdre leur mise en ETH, et les utilisateurs peuvent perdre leurs fonds ou subir des retards.

Expérience utilisateur et gestion des risques

Le transfert de jetons entre les couches L1 et L2, et inversement, comporte des risques. Les utilisateurs peuvent perdre des fonds ou subir des retards en raison d'une interface utilisateur complexe ou d'une mauvaise intégration du portefeuille, ce qui les dissuade malgré des frais réduits et un débit élevé.

Préoccupations liées à la centralisation

Les réseaux de couche 2 sont techniquement centralisés car ils reposent sur un séquenceur géré par des validateurs sélectionnés. Cela peut entraîner de la censure, des interruptions de service et des défaillances techniques, réduisant ainsi la décentralisation et la confiance des utilisateurs.

Incertitude réglementaire

Les réseaux de couche 2 opèrent dans une zone grise. Les institutions n'adoptent pas encore ces réseaux car les règles relatives à la conservation, à la classification des cryptomonnaies et à l'infrastructure restent floues.

Couche 2 vs Couche 1 : Principales différences 

Règlement et sécurité

Les réseaux de couche 1 et de couche 2 fonctionnent différemment en matière de règlement et de sécurité. Les réseaux de couche 1 règlent les transactions directement, tandis que ceux de couche 2 s'appuient sur la couche de règlement de la chaîne de base. Les réseaux de couche 1 bénéficient d'une sécurité complète grâce à un mécanisme de consensus et un réseau de validateurs, tandis que la sécurité des réseaux de couche 2dent de la couche 1.

Vitesse et débit

Les blockchains de couche 1 et de couche 2 ont des vitesses et des débits différents. Les blockchains de couche 1, comme Ethereum, sont limitées à quelques dizaines de transactions par seconde (environ 10 à 15 TPS). 

Les réseaux L2 gèrent des centaines ou des milliers de TPS puisqu'ils traitent les transactions hors chaîne. 

En résumé, les L2 sont plus rapides que les L1, ce qui les rend idéaux pour les interactions en temps réel avec les utilisateurs et les dApps.

Cas d'utilisation et compromis

Les clés de couche 1 (L1) sont idéales pour les transactions de grande valeur où la décentralisation est essentielle. Par exemple, Ethereum est utilisé par les émetteurs de stablecoins et DeFi comme Aave . Les L1 sont également parfaitement adaptées au transfert de NFT tels que CryptoPunks et Pudgy Penguins, car il s'agit d'objets de grande valeur.

Les infrastructures de couche 2 sont idéales pour les transactions fréquentes et peu coûteuses, comme les micropaiements, les jeux en ligne ou le trading haute fréquence. Leurs inconvénients : des transactions rapides et économiques, mais une centralisation et une sécurité moindres.

L'avenir de la mise à l'échelle de la couche 2 

Feuille de route d' Ethereumcentrée sur le rollup

La feuille de route d' Ethereuminclut le dank sharding et le proto-dank sharding.

Dans le cadre de l'EIP-4844, le proto-dank sharding permettra de fournir des données blob à bas coût pour les nœuds de couche 2, tandis que le dank sharding vise à faire évoluer les rollups Ethereum jusqu'à 100 000 TPS. Ceci est possible en rendant les données de couche 2 abondantes et moins coûteuses.

L'objectif principal de cette feuille de route est de réduire davantage les frais de gaz de couche 2 tout en augmentant le débit. De plus, la mise à niveau visera à renforcer la sécurité et le règlement de la couche 1. 

Interopérabilité inter-L2

L'interopérabilité entre les couches 2 (Cross-L2) est un concept introduit par Optimism . Ce concept, appelé Superchain, permet une communication transparente entre les chaînes de couches 2 de la pile OP.

Superchain vise à éliminer les regroupements isolés et à fusionner la sécurité et la gouvernance de plusieurs couches 2. Cela permettra de transférer des transactions entre les couches 2 via la boîte de réception inter-couches, les trac et les preuves de panne standardisées.

Les appels atomiques inter-chaînes seront possibles, ainsi que l'unification des jetons de gaz et de la liquidité entre les plateformes de couche 2. Par exemple, les plateformes de couche 2 de la pile OP, telles que Base, Mode, Zora Network et Frax Tool, pourront communiquer et former une superchaîne.

Solutions de couche 3 à l'horizon

Les solutions de couche 3 diffèrent des solutions de couche 2. Ces dernières sont des solutions de mise à l'échelle génériques pour Ethereum, tandis que les solutions de couche 3 sont conçues pour la mise à l'échelle des dApps. Elles gèrent des cas d'utilisation personnalisés afin de réduire les frais et d'augmenter le volume des transactions, notamment dans les jeux, les applications d'entreprise ou les solutions de routage axées sur la confidentialité. 

Les chaînes d'applications L3 de StarkNet, les hyperchaînes de zkSync et Arbitrum Orbit sont des exemples d'implémentations de couche 3. Ces solutions permettent aux développeurs d'utiliser leurs propres agrégats tout en bénéficiant de la sécurité de couche 2.