La scalabilité désigne la capacité d'une blockchain à gérer un nombre croissant de transactions lorsque la demande augmente. Bitcoin traite environ 7 transactions par seconde, Ethereum environ 15 et Visa des dizaines de milliers. Cet écart constitue le problème de la scalabilité. Lorsqu'une blockchain est saturée, les frais augmentent et les utilisateurs doivent patienter. Si la blockchain ne peut pas évoluer, elle ne peut pas servir de réseau de paiement mondial et devient une simple couche de règlement pour les plus fortunés.

Les solutions se répartissent en deux catégories. La mise à l'échelle de couche 1 modifie le protocole de base : blocs plus volumineux, partitionnement ou consensus plus rapide. La mise à l'échelle de couche 2 s'appuie sur d'autres éléments : rollups, chaînes latérales et canaux d'état. Chaque approche présente des compromis. Des blocs plus volumineux augmentent le débit, mais compliquent l'exécution des nœuds, ce qui nuit à la décentralisation. Le partitionnement divise la chaîne en segments, ce qui accroît sa complexité et soulève de nouvelles hypothèses de sécurité. Les rollups déplacent l'exécution hors chaîne et le règlement sur la chaîne, préservant ainsi la sécurité de la couche de base, mais nécessitant des ponts. Le trilemme de la scalabilité stipule qu'il est possible d'optimiser deux des trois aspects suivants : scalabilité, sécurité et décentralisation. Chaque choix de conception implique un compromis.

Approches de mise à l'échelle

• Blocs plus gros — débit accru, moins de nœuds
• Sharding — traitement parallèle, coordination complexe
• Rollups — exécution hors chaîne, règlement sur la chaîne
• Chaînes latérales — chaînes indépendantes avec leur propre consensus

Aucune blockchain n'est extensible à l'infini. La question est de savoir où se situent les goulots d'étranglement et qui en supporte le coût.