Le réseau Bitcoin Lightning pourrait-il résoudre le problème de l’évolutivité de la blockchain ?

La taille croissante de la blockchain continue de susciter des inquiétudes quant à sa capacité à s’adapter à la croissance des transactions.

Mais un système décentralisé où les transactions sont envoyées sur un réseau de canaux de micropaiement hors blockchain pourrait-il résoudre les problèmes d'évolutivité du grand livre ?

Joseph Poon et Thaddeus Dryja, les développeurs derrière le Bitcoin Lightning Network, le pensent.

Bien qu'encore à ses balbutiements, le Lightning Network – basé sur une récentelivre blanc– vise à résoudre le problème d’évolutivité en implémentant des contrats de verrouillage temporel hachés entre les utilisateurs.

Le réseau Bitcoin Lightning a vu le jour en 2013, lorsque Poon, « comme beaucoup avant lui », dit-il, a eu l'idée de canaux de paiement en étoile. Dryja a rejoint le projet peu après, rendant les scripts et les transactions plus compacts.

Poon a déclaré à CoinDesk:

« Nous espérons contribuer à résoudre le problème de l'évolutivité du Bitcoin et des transactions instantanées, permettant au Bitcoin d'englober toutes les transactions, même plusieurs milliers de micropaiements par personne », a-t-il conclu.

Les défis initiaux comprenaient la réalisation que la solution nécessitait la mise en œuvre d'un soft-fork ; une modification du protocole Bitcoin qui sert à invalider les blocs et transactions précédents, bien que les anciens nœuds reconnaissent toujours les nouveaux blocs comme valides.

Le problème de l'évolutivité

Les nœuds Bitcoin complets doivent stocker un enregistrement de chaque transaction qui a lieu, et à mesure que cet enregistrement augmente, cela diminue à son tour le nombre de personnes prêtes à payer pour les coûts croissants de fonctionnement des nœuds.

Pour cette raison, les développeurs estiment que le registre ouvert de Bitcoin ne suffit pas comme seule plateforme de paiement.

Pour mettre les choses en perspective, selon le livre blanc, le réseau de paiement Visa effectuerait 45 000 transactions par seconde pendant une période de vacances standard. Ce chiffre atteint des centaines de millions lors d'un jour ouvrable moyen.

Bitcoin prend actuellement en charge environ sept transactions par seconde et est limité à un mégaoctet d'espace de bloc. Pour atteindre plus de 45 000 transactions par seconde, Poon et Dryja affirment que les transactions Bitcoin doivent être effectuées hors de la blockchain elle-même.

Le livre blanc note :

Il poursuit : « Il est préférable que deux individus puissent clarifier leur relation ultérieurement, plutôt que de détailler chaque transaction sur la blockchain. Cela peut être réalisé en utilisant des verrous temporels comme composante du consensus mondial. »

Le réseau Bitcoin Lightning

Bien que cela puisse paraître compliqué, cela fonctionne essentiellement comme ceci : si toutes les transactions Bitcoin sont discutées dans un forum ouvert, son grand livre public, le réseau Lightning permet aux parties d'entrer dans une salle fermée pendant une période de temps, d'effectuer des transactions pendant cette période, et à la fin du temps convenu, de diffuser ces transactions sur le réseau.

Le livre blanc stipule :

L'obligation de livrer des fonds à un destinataire final est assurée par un processus de délégation en chaîne. Chaque participant au processus assume l'obligation de livrer un destinataire particulier. Il transmet ensuite cette obligation au participant suivant.

Les partisans de la proposition suggèrent qu'il s'agit d'une amélioration par rapport aux systèmes de transaction actuels utilisés par les sociétés de services Bitcoin comme Coinbase, où les transactions sont effectuées hors blockchain, ou loin du réseau.

Ils soutiennent que dans de tels scénarios, les bitcoins sur le réseau sont contrôlés par Coinbase afin d'éviter les complications liées au règlement de petites transactions en temps réel sur le réseau. Lightning, affirment-ils, offre une alternative où les utilisateurs contrôlent leurs fonds.

Le Lightning Network n’est cependant pas le seul projet à la recherche d’une solution durable aux micropaiements.

BlockCypher a récemment proposé une solution permettant de « calculer les frais de minage de manière opportuniste » afin de garantir l'intégration des microtransactions à la blockchain. Ce système est déjà utilisé par Zapchain, le réseau social axé sur le bitcoin qui a récemment lancé un canal dédié aux micropaiements.

Décrémentation des verrous temporels

Un contrat verrouillé par hachage est d'abord ouvert en créant une sortie de transaction que seul le destinataire final peut échanger.

Le destinataire génère des données aléatoires « R », puis hache ces données à l'aide de la fonction de hachage (R) pour obtenir « H ». Ces informations sont transmises directement du destinataire à l'expéditeur des fonds, accompagnées de l'adresse Bitcoin du destinataire.

L'expéditeur achemine ensuite le paiement au destinataire. Une fois la transaction mise à jour via un canal de micropaiement reçue, le destinataire peut choisir de la rembourser en indiquant « R » et en récupérant les fonds auprès de l'expéditeur.

Le but du contrat verrouillé par hachage est d'exiger que le message « R » soit divulgué afin que la transaction soit diffusée sur la blockchain avant une certaine date.

Cependant, si Dave ne produit pas « R » pour Carol dans le délai imparti, Carol pourra alors clôturer le contrat de temps verrouillé par hachage.

Le destinataire ne divulguera jamais « R » à moins d'être certain de recevoir un paiement de ONEune des contreparties du canal. Si une partie déconnecte le canal, la contrepartie sera responsable de la diffusion de l'état actuel de la transaction d'engagement sur la blockchain.

Risques associés

Toutefois, la proposition de Poon et Dryja n’est pas sans risque.

Le temps est un facteur essentiel. Les participants doivent se donner mutuellement le temps nécessaire pour finaliser la transaction. Dans le cas contraire, des transactions invalides peuvent passer pour valides, ce qui permet le vol de jetons.

De plus, les développeurs expliquent qu'il est peu probable que tous les participants soient honnêtes. Si une partie malveillante crée plusieurs canaux et les fait tous expirer simultanément, la capacité de données serait saturée et la transaction devrait être diffusée sur la chaîne.

Ce « spam de masse » du réseau Bitcoin pourrait potentiellement retarder les transactions au point que d’autres transactions verrouillées dans le temps soient également validées.

Se pose ensuite la question de la connectivité. Dans ce système, toutes les parties doivent être en ligne pour utiliser les clés privées. Si l'ordinateur d'une personne est compromis, un vol de contrepartie peut également se produire.

La contrepartie peut également être en mesure de voler des fonds si ONEun des participants perd des données. Ce risque peut être atténué en installant un service de stockage de données tiers qui envoie les données chiffrées à ce service tiers. Le livre blanc précise également :

«ONE faut choisir des contreparties de canal qui sont responsables et disposées à fournir l'état actuel, avec quelques tests périodiques d'honnêteté. »

Réaction de la communauté

Le réseau Bitcoin Lightning constitue assurément une tentative audacieuse de résoudre les problèmes d'évolutivité de la blockchain. Mais est-ce ONE?

Peter Todd, un développeur CORE de Bitcoin , pense que c'est le cas, même s'il affirme que cela doit être davantage contextualisé.

S'adressant à CoinDesk, Todd a déclaré :

« Si la blockchain Bitcoin était un cheval, les propositions ordinaires de canaux de paiement en étoile consisteraient à remplacer ce cheval par un camion ; les gars de Lightning proposent de remplacer ce cheval par une fusée. »

L'éminent développeur CORE a déclaré être convaincu que Lightning pourrait être un bon système, mais il a été souligné que sa réalisation nécessiterait davantage de travail, car il s'agit d'un projet beaucoup plus vaste, ONE nécessite également le consensus de la communauté. « Il faudra également un soft fork pour démarrer », a-t-il conclu.

Malgré ces lacunes relatives, Todd a salué le système. Il a expliqué que Lightning proposait aux utilisateurs de modifier leur utilisation du Bitcoin en échange de la possibilité pour le système de s'adapter à l'évolution du marché, sans pour autant compromettre sa sécurité. Il a souligné que pour ceux qui pensent que le Bitcoin est potentiellement menacé par la réglementation ou les attaques, il s'agissait d'un compromis judicieux.

Dryja et Poon partagent les réserves de Todd, convenant que des travaux supplémentaires sont nécessaires avant que le projet puisse démarrer pleinement. Dryja a déclaré :

Des travaux fondamentaux sont nécessaires avant la mise en place de Lightning Network, et pas seulement la correction de la malléabilité et l'opcode de confirmation. Il n'existe pas de méthode largement répandue pour transférer des données entre les participants ; cela freine l'utilisation du multi-signature, même aujourd'hui.

Le développeur a confirmé qu'il recherchait toujours une messagerie et une authentification faciles à utiliser, indépendantes du réseau Bitcoin .

Poon a confirmé qu'ils prévoyaient de publier une version révisée du livre blanc et que les prochaines étapes incluraient probablement le « BIP (Bitcoin Improvement) et la contribution de la communauté ».

Pete Rizzo a contribué au reportage.

Que pensez-vous de cette proposition ? Dites-le-nous dans les commentaires ci-dessous.