Les layer 2 de Bitcoin (BTC) : Un mapping de l’écosystème

Avant propos : Cet article est en partie issu de notre rapport de fin d’année 2024 sur le marché des cryptomonnaies. Nous vous invitons à le consulter gratuitement ou à l’obtenir en version physique pour soutenir notre travail.

→ Retrouvez également notre rapport de marché sur Bitcoin (BTC) en 2024 :

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Pourquoi Bitcoin a-t-il besoin de layer 2 ?

Un layer 2 est une infrastructure construite au-dessus de la blockchain principale (layer 1) dans le but d’améliorer sa scalabilité et ses capacités tout en maintenant sa sécurité et sa décentralisation. Dans le cas de Bitcoin, les layer 2 sont des solutions qui ont émergé afin de pallier aux limites inhérentes au protocole.

Bien que Bitcoin soit reconnu pour sa décentralisation et sa sécurité, il souffre de certaines limitations en matière de scalabilité. Un bloc est miné toutes les 10 minutes environ et le réseau dispose d’une capacité de traitement d’environ 7 transactions par seconde (TPS). Ce faible débit le rend peu adapté aux paiements quotidiens et encore moins aux applications complexes.

Aujourd’hui, la plupart des blockchains prennent en charge les smart contracts et les applications décentralisées (dApps). Toutefois, ce n’était pas l’objectif initial du Bitcoin lors de sa création en 2008. Le réseau a été conçu comme un système de paiement numérique peer-to-peer, privilégiant la sécurité et la décentralisation avant tout.

C’est pour pallier ces limitations que les solutions Layer 2 ont émergé. Elles permettent d’améliorer la scalabilité en déportant une partie des transactions ou des calculs hors de la blockchain principale, avant de les regrouper et de les y inscrire de manière sécurisée. L’objectif est de réduire la charge sur le réseau Bitcoin, accélérer les transactions et diminuer les coûts.

Mais ces Layer 2 ne se contentent pas d’améliorer l’évolutivité. Ils ouvrent la voie à de nouveaux cas d’usage, comme les paiements instantanés, les smart contracts, l’émission de tokens, les NFT et les applications décentralisées. Ils jouent un rôle clé dans l’évolution de Bitcoin vers un écosystème plus dynamique et programmable.

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Les différents types de layer 2 de Bitcoin

Les solutions de layer 2 de Bitcoin peuvent être classées en deux grandes familles, selon leur rôle. D’un côté, il y a les layer 2 qui se focalisent sur les paiements numériques et dont le but est d’améliorer les capacités de Bitcoin en rendant les transactions plus rapides et moins chères. De l’autre, il y a les layer 2 dont l’ambition est de rendre Bitcoin programmable, compatible avec les smart contracts et donc avec le monde de la finance décentralisée.

Cette distinction est importante, mais elle demeure surtout idéologique. Ainsi, voyons ensemble les trois grandes catégories de layer 2 de Bitcoin, cette fois-ci d’un point de vue technique.

State Channels

Les State Channels, comme le Lightning Network, permettent à deux participants du réseau d’ouvrir un canal privé pour effectuer plusieurs transactions hors de la couche principale. Seules les transactions d’ouverture et de fermeture sont enregistrées sur la blockchain Bitcoin. Cette approche réduit significativement les frais et améliore la vitesse des transactions, mais reste limitée à des cas d’utilisation simples comme les micropaiements.

Sidechains

Les sidechains, comme Rootstock (RSK) ou le Liquid Network, sont des blockchains parallèles connectées à Bitcoin, un peu comme un sidecar à une moto. Elles permettent des transactions plus rapides et ajoutent des fonctionnalités avancées, comme les smart contracts. Cependant, leur sécurité dépend souvent d’un modèle plutôt centralisé.

Rollups

Les rollups, comme Citrea, regroupent plusieurs transactions hors chaîne avant de publier une preuve cryptographique sur la blockchain Bitcoin. Tout comme pour les Rollups d’Ethereum, elles se divisent en deux catégories :

• Optimistic Rollups : supposent que les transactions sont valides jusqu’à preuve du contraire.
• ZK-Rollups : utilisent des preuves à divulgation nulle (Zero Knowledge Proof) pour valider les transactions de manière immédiate et sécurisée.

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Les différences entre L2 Ethereum et L2 Bitcoin

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Mapping des principales Layer 2 de Bitcoin

Lightning Network

Le Lightning Network est un protocole de paiement de seconde couche construit sur Bitcoin pour permettre des transactions rapides et peu coûteuses. En utilisant des canaux de paiement, le LN résout les problèmes d'évolutivité, en enregistrant uniquement les soldes d'ouverture et de fermeture sur la blockchain.

• Objectif : Micropaiements rapides et peu coûteux.
• TVL : 510 millions de dollars.
• Caractéristiques : Instantanéité, faible coût, capacité théorique de 1 million TPS.

Rootstock

Rootstock est une sidechain de Bitcoin qui supporte les smart contracts. Le réseau est sécurisé par le Merged Mining, permettant aux mineurs de valider simultanément les blocs de Bitcoin et de Rootstock. Actuellement, Rootstock prend en charge plus d’une trentaine d’applications et des stablecoins.

• Objectif : Intégration des smart contracts et des dApps à Bitcoin.
• TVL : 245 millions de dollars.
• Caractéristiques : Compatibilité EVM, sécurité via le merge mining.

CORE

Lancée en mai 2022, CORE est une blockchain de layer 2 compatible avec l’EVM et intégrant les smart contracts. Son mécanisme de consensus unique, le Satoshi Plus, combine le Proof of Work de Bitcoin avec le Proof of Stake.

• Objectif : Intégration des dApps de l’écosystème Ethereum à Bitcoin.
• TVL : 845 millions de dollars.
• Caractéristiques : Consensus hybride (Satoshi Plus), décentralisation via la CORE DAO.

Bitlayer

Bitlayer est un layer 2 de Bitcoin qui s'appuie sur le moteur computationnel BitVM, introduit en 2023, pour supporter les smart contracts et les applications décentralisées. Cela lui permet d’être compatible avec l’EVM, mais aussi SolVM, CairoVM et MoveVM.

• Objectif : Intégration des dApps des écosystèmes Ethereum, Solana et autres à Bitcoin.
• TVL : 478 millions de dollars.
• Caractéristiques : Construit sur BitVM, compatible avec plusieurs VM.

Merlin

Merlin est un layer 2 basé sur les ZK Rollups et compatible avec la machine virtuelle d’Ethereum (EVM). Lancé en février 2024, il est compatible avec les wallets Bitcoin classiques grâce au protocole BTC Connect. Merlin combine l’efficacité des ZK-Rollups pour regrouper les transactions et les valider sur la blockchain Bitcoin, tout en offrant une compatibilité avec les applications Ethereum.

• Objectif : Scalabilité et intégration des smart contracts à Bitcoin.
• TVL : 158 millions de dollars.
• Caractéristiques : Utilisation des ZK-Rollups pour des transactions rapides et peu coûteuses, compatibilité EVM.

Stacks

Stacks est un layer 2 permettant la création de smart contracts et d’applications décentralisées sur Bitcoin. Lancé sous le nom de Blockstack en 2018 avant d’être rebrandé en Stacks en 2020, ce réseau utilise le consensus Proof of Transfer (PoX) pour ancrer ses opérations à Bitcoin. Stacks ambitionne également d’introduire un système de sBTC, un token indexé sur Bitcoin, afin de faciliter les interactions entre les deux réseaux.

• Objectif : Étendre les fonctionnalités de Bitcoin avec des smart contracts et des dApps.
• TVL : 141 millions de dollars.
• Caractéristiques : Consensus Proof of Transfer (PoX), interaction directe entre les smart contracts et Bitcoin.