Réseau de foudre

Qu'est-ce que le réseau Lightning ?

Le réseau Lightning est une technologie de deuxième couche appliquée au bitcoin qui utilise des canaux de micropaiement pour faire évoluer la capacité de sa blockchain à effectuer des transactions plus efficacement. Les transactions réalisées sur les réseaux Lightning sont plus rapides, moins cher, et plus facilement confirmées que celles menées directement sur la blockchain bitcoin (i.e., en chaîne).

En retirant les transactions de la blockchain principale et en les rendant hors chaîne, le réseau Lightning a été conçu pour décongestionner la blockchain bitcoin et réduire les frais de transaction associés. Le réseau Lightning peut également être utilisé pour effectuer d'autres types de transactions hors chaîne impliquant des échanges entre crypto-monnaies.

Par exemple, il est utile pour faciliter les échanges atomiques qui permettent d'échanger une crypto-monnaie contre une autre sans l'intervention d'un intermédiaire, tels que les échanges de crypto-monnaie.

Points clés à retenir

• Le réseau Lightning est une solution technologique destinée à résoudre le problème de vitesse de transaction sur la blockchain bitcoin en introduisant des transactions hors grand livre.
• Tout comme la blockchain, le réseau éclair désintermédie les institutions centrales, comme les banques, qui sont responsables du routage de la plupart des transactions aujourd'hui.
• Le réseau de foudre a été formellement élaboré pour la première fois dans un article de Joseph Poon et Thaddeus Dryja en 2015.

Comprendre le réseau Lightning

Le réseau de foudre a été proposé pour la première fois par Joseph Poon et Thaddeus Dryja en 2015 et est en cours de développement depuis lors. Le problème pour lequel le réseau d'éclairage a été conçu est la lenteur des transactions et le débit de bitcoin.

Pour atteindre son potentiel de devenir un support de transactions quotidiennes, bitcoin devra atteindre des dizaines ou des centaines de milliers de transactions par seconde, similaire aux cartes de crédit ou aux réseaux de paiements électroniques. En raison de la nature de sa technologie décentralisée qui nécessite le consensus de tous les nœuds de son réseau, Bitcoin est chargé de tels problèmes dans son état actuel.

Par exemple, l'approbation et le stockage des transactions deviendront coûteux et chronophages si leur nombre sur le réseau Bitcoin se multiplie. Une augmentation du nombre de transactions nécessite également des ordres de grandeur d'amélioration de la puissance de traitement des ordinateurs nécessaires à l'exécution de transactions impliquant des bitcoins. En outre, l'énergie nécessaire pour calculer cette information est énorme, rendant le maintien du bitcoin pour les transactions quotidiennes prohibitif.

Le réseau Lightning a proposé de résoudre le problème de mise à l'échelle en créant une deuxième couche sur la blockchain principale de Bitcoin. Cette deuxième couche se compose de plusieurs canaux de paiement entre les parties ou les utilisateurs de bitcoins. Un canal réseau Lightning est un mécanisme de transaction entre deux parties. Utilisation des canaux, les parties peuvent effectuer ou recevoir des paiements l'une de l'autre.

Ces transactions sont traitées différemment par rapport aux transactions standard se produisant sur la blockchain de Bitcoin. Ils ne sont mis à jour sur la blockchain principale que lorsque deux parties ouvrent et ferment un canal.

Entre ces deux actes, les parties peuvent transférer des fonds entre elles à l'infini sans informer la blockchain principale de leurs activités. Cette approche accélère considérablement la vitesse d'une transaction, car toutes les transactions ne doivent pas nécessairement être approuvées par tous les nœuds d'une blockchain. Les canaux de paiement individuels entre différentes parties se combinent pour former un réseau de nœuds éclair qui peuvent acheminer les transactions entre eux. Les interconnexions entre les différents canaux de paiement aboutissent au Lightning Network.

Fonctionnement du réseau Lightning

Supposons qu'Alice ouvre une chaîne avec son café préféré et y dépose 100 $ de bitcoins. Ses transactions avec le café sont instantanées car elle a un canal direct avec lui.

Bob, qui a un autre canal ouvert avec l'épicerie qu'il visite le plus fréquemment, achète également du café à la boutique d'Alice. Le lien entre Alice, le café, et Bob s'assure qu'Alice peut utiliser les fonds de son solde avec le café pour acheter des produits d'épicerie dans le magasin de Bob. De la même manière, Bob peut utiliser le solde de son épicerie pour effectuer des transactions avec les entreprises du réseau d'Alice.

Si Bob ferme son canal avec l'épicerie (et qu'il n'y a pas d'autres clients en commun entre le café et l'épicerie), puis Alice devra ouvrir un autre canal avec l'épicerie pour y faire des achats. De cette façon, un réseau de transactions est créé et acheminé entre plusieurs nœuds Lightning de manière décentralisée.

Sur un plan plus technique, le réseau Lightning utilise des contrats intelligents et des scripts multi-signatures pour mettre en œuvre sa vision. Une première opération, appelé opération de financement, est créé lorsqu'une ou les deux parties financent une chaîne. Dans un environnement multi-signature typique, deux clés maîtresses (une publique et une autre privée) sont d'abord échangées. L'échange facilite l'accès et la dépense des fonds.

Dans le cas d'un nœud éclair, cependant, les signatures ne sont pas échangées. Ceci est fait pour éviter que les dépenses des transactions de financement ne soient reconnues par la blockchain principale. Au lieu, les deux parties échangent une clé unique qui est utilisée pour valider les transactions de dépenses (également appelées transactions d'engagement) entre elles.

Les deux parties peuvent effectuer des transactions d'engagement sans fin entre elles-mêmes et d'autres nœuds sur un réseau Lightning. Ils n'échangent leurs clés maîtresses que lorsque le canal entre eux est fermé.

L'utilisation de Lightning Network est-elle payante ?

Oui, il y a des frais de transaction associés à l'utilisation du réseau Lightning. Ils sont une combinaison de frais de routage pour le routage des informations de paiement entre les nœuds Lightning et les frais de transaction de Bitcoin pour ouvrir et fermer des canaux.

En novembre 2019, des scientifiques de deux universités en Hongrie et de l'Institut d'informatique et de contrôle ont publié un article qui remettait en question la capacité des opérateurs de réseaux Lightning à continuer à traiter les transactions sans augmenter considérablement les frais. Les auteurs disent dans leur résumé, "La participation est économiquement irrationnelle pour la majorité des grands nœuds de routage qui maintiennent actuellement le réseau ensemble. Le trafic ou les frais de transaction doivent augmenter par ordre de grandeur pour rendre le routage des paiements économiquement viable."

Quels sont les problèmes avec le réseau Lightning ?

Le problème le plus évident avec les réseaux de foudre, qui sont censés être décentralisés, est qu'ils pourraient conduire à une réplication du modèle en étoile qui caractérise les systèmes financiers d'aujourd'hui. Dans le modèle actuel, les banques et les institutions financières sont les principaux intermédiaires par lesquels toutes les transactions ont lieu.

En ayant des relations plus ouvertes avec les autres, les nœuds Lightning pour les entreprises de premier plan peuvent devenir des hubs similaires ou des nœuds centralisés dans le réseau. Une panne sur l'un de ces hubs pourrait facilement faire planter une partie importante (ou l'ensemble) du réseau.

Un autre problème important, mentionné précédemment, est la nécessité d'augmenter les tarifs pour rendre le maintien du réseau économiquement viable. Cela est vrai non seulement pour les nœuds qui maintiennent le réseau de foudre lui-même, mais aussi le coût d'entraînement des frais de bitcoin potentiellement plus élevés qui sont traduits sur le réseau.

Les réseaux Lightning sont également considérés comme vulnérables aux piratages et aux vols, car ils doivent être en ligne à tout moment. En tant que tel, le stockage à froid des pièces n'est pas une option car le réseau ne le permet pas.