Lightning Network de Bitcoin :le pourquoi et le quoi

Dans son sens le plus élémentaire, le Bitcoin est toujours appelé une (crypto-)monnaie. Bien que cela soit correct, il convient de souligner que l'actif cryptographique est en réalité bien plus qu'une simple devise. Bitcoin représente un nouveau système monétaire et financier complet dont la taille et les fonctionnalités augmentent rapidement. Plus particulièrement, un écosystème DeFi construit sur et autour de Bitcoin émerge sous la forme de protocoles comme RSK, Liquid, Stacks, Sovryn ou Mintlayer.

Pour que ce système monétaire et financier complet basé sur Bitcoin fonctionne, une couche de règlement globale est nécessaire. Au sein de Bitcoin, cette couche de base est fournie par la blockchain Bitcoin, parfois également appelée chaîne principale Bitcoin. C'est là que les transactions Bitcoin sont réglées avec finalité.

En tant que couche de règlement globale, la blockchain Bitcoin est capable de traiter environ trois à sept transactions par seconde. Cela équivaut à environ 600 000 transactions par jour. Chose intéressante, cela se compare plutôt bien au nombre quotidien de transactions que le système de règlement de la couche de base du dollar américain appelé Fedwire est capable de faire. Cela montre que la blockchain de la couche de base de Bitcoin doit effectivement être comparée aux systèmes de règlement brut en temps réel des banques centrales.

Priorité à la sécurité et à la fiabilité

Parce que la blockchain Bitcoin est une couche de règlement pour un nouveau système financier, elle donne la priorité à la sécurité et à la fiabilité et est limitée dans le temps de traitement des transactions ainsi que dans la capacité de transaction. Le temps cible entre les blocs est optimisé pour la robustesse et la fiabilité, et non pour des vitesses de transaction rapides. Dans le cas de Bitcoin, cela signifie qu'environ toutes les 10 minutes en moyenne, un nouvel ensemble de transactions sous la forme d'un bloc est réglé définitivement sur la blockchain Bitcoin.

Le fait que chaque nouveau bloc de transactions doit être répliqué et propagé sur l'ensemble du réseau de Bitcoin est inscrit dans les règles de protocole de Bitcoin, ce qui signifie que chaque participant au réseau doit vérifier la validité de chaque bloc et des transactions qu'il contient. Ce processus prend du temps pour chaque participant, c'est pourquoi la capacité de traitement des transactions de la blockchain Bitcoin est calibrée à des intervalles de 10 minutes.

Compromis inhérents

Ayant la sécurité ainsi que la fiabilité comme priorité, la blockchain Bitcoin ne veut pas faire de compromis sur la vitesse de finalité des transactions et doit accepter certains compromis inhérents. L'une d'elles est la suivante :les transactions Bitcoin qui se produisent sur sa couche de base sont des transactions de règlement non instantanées. Mais non seulement les transactions Bitcoin ne sont pas réglées instantanément, mais leur capacité globale sur la blockchain Bitcoin est également limitée. En fait, les blocs Bitcoin ne peuvent contenir qu'un certain nombre de transactions car ils sont limités dans leur capacité de données (la limite a tendance à ne pas dépasser ~ 1,3 Mo). Et parce que les blocs Bitcoin sont limités en taille de données, les transactions doivent se disputer l'espace de bloc. Avec une adoption accrue, un marché des frais de Bitcoin a émergé, garantissant que les transactions payant les frais de transaction les plus élevés sont prioritaires.

Cette limitation de capacité est l'autre compromis, et elle découle également du fait que chaque participant au réseau est programmé par le protocole Bitcoin pour recevoir et valider chaque bloc de transactions se produisant dans le système. Alors que les blocs pourraient être agrandis (dépassant la limite d'environ 1,3 Mo pour contenir 2, 4, 8 ou même des quantités plus importantes de Mo), une plus grande pression serait exercée sur les participants au réseau pour traiter les transactions. Ainsi, en minimisant les exigences de participation (calcul, bande passante et stockage), les transactions Bitcoin peuvent être validées par des ordinateurs bon marché et largement disponibles. En conséquence, le réseau reste accessible au plus grand nombre de participants possible, ajoutant la décentralisation très importante du réseau Bitcoin lui-même.

Mettre à l'échelle Bitcoin de la bonne manière

Bien qu'il soit décisif de garder Bitcoin aussi décentralisé que possible, le réseau doit encore avoir un moyen d'évoluer. Après tout, quel est l'intérêt d'un réseau de transfert de valeur qui permet aux utilisateurs de valider facilement les transactions mais pas d'utiliser le système pour effectuer des paiements significatifs car ils sont soit trop lents, soit trop chers. La mise à l'échelle de Bitcoin et de son réseau pour l'adapter aux paiements bon marché et instantanés semble alors être un must.

Une façon de faire évoluer le réseau Bitcoin et de lutter contre les frais élevés, tout en conservant son degré de décentralisation, consiste à mettre en œuvre des mises à niveau logicielles telles que SegWit ou Taproot. Malgré ces progrès, les transactions ne sont toujours pas instantanées et les coûts ne peuvent être réduits que progressivement. Pour vraiment rendre possibles les petits paiements causals en chaîne, appelés microtransactions, une autre approche est nécessaire. Cette approche se présente sous la forme d'une mise à l'échelle en couches. Les transactions doivent être externalisées vers des solutions de mise à l'échelle hors chaîne. C'est là que le Lightning Network de Bitcoin entre en jeu.

Présentation du réseau Lightning

Le Lightning Network est un protocole de paiement de deuxième couche (couche 2) au-dessus de la blockchain Bitcoin. Bien que le Lightning Network soit principalement considéré comme une solution de mise à l'échelle puissante pour Bitcoin, il n'est pas exclusif à Bitcoin. En fait, la toute première transaction Lightning avait été réalisée sur Litecoin en 2017. Deux ans plus tôt, en 2015, l'idée du Lightning Network avait été introduite par Joseph Poon et Thaddeus Dryja, qui l'avaient publiée sous forme de livre blanc. .

En tant que solution de deuxième couche pour Bitcoin, le Lightning Network représente son propre protocole qui fonctionne en conjonction avec Bitcoin. Contrairement à d'autres protocoles adjacents à Bitcoin ou à d'autres réseaux de crypto-monnaie, le Lightning Network n'a pas sa propre pièce ou son propre jeton. L'utilisation du Lightning Network pour effectuer des paiements rapides et bon marché signifie que l'on utilise Bitcoin via un protocole qui fonctionne au-dessus de Bitcoin.

Les unités Bitcoin de la blockchain Bitcoin sont transférées au Lightning Network de manière cryptographiquement sécurisée. Une fois que ces unités Bitcoin sont dans le Lightning Network, elles peuvent être traitées hors chaîne. En termes économiques, on pourrait dire que les Bitcoin résidant dans le Lightning Network sont des soi-disant substituts de Bitcoin. Pour chaque « Lightning-network-Bitcoin », il existe un « on-chain-Bitcoin » sur la blockchain Bitcoin. Ainsi, Lightning BTC et BTC en chaîne existent dans une relation 1 à 1, et bien qu'un Bitcoin réside dans le réseau Lightning, son homologue en chaîne reste verrouillé sur la chaîne principale Bitcoin.

L'histoire à recommencer – En mieux

Historiquement, ce type de configuration existait avec des lingots d'or et des billets en papier à dos d'or qui étaient finalement échangeables contre de l'or physique. Dans le passé, l'or était utilisé pour régler les transactions. Parce que les métaux précieux étaient difficiles à transporter, des certificats papier (substituts monétaires) adossés à de l'or ont été créés qui ont circulé à la place de l'or lui-même. Les transactions éclair ressemblent à des paiements avec ces substituts papier. Cependant, contrairement à la plupart des substituts d'or et d'argent émis par les banques, les substituts Lightning Bitcoin sont entièrement sécurisés et remboursables à tout moment. Grâce à la cryptographie, aux contrats intelligents et à une structure incitative sophistiquée, le protocole garantit qu'une unité sur le Lightning Network est toujours représentée par une unité sur la blockchain de la couche de base de Bitcoin.

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Ainsi, tout comme ces substituts papier à dos d'or ont amélioré la capacité de transaction de l'or physique, Lightning Bitcoin améliore la capacité de transaction du Bitcoin en chaîne. Avec le Lightning Network, Bitcoin a la possibilité de fournir des paiements instantanés, à faible coût et à grande capacité - après tout, Lightning supprime le concept de bloc de sorte que les paiements sont simplement limités par la liquidité de chaque canal de paiement. Une transaction Bitcoin en chaîne peut potentiellement alimenter un nombre illimité de paiements individuels. Cela augmente la densité économique des transactions Bitcoin en chaîne et rend le système financier de Bitcoin non seulement techniquement évolutif, mais également économique.

En utilisant une autre analogie, nous pouvons conclure :alors que les transactions de règlement Bitcoin sur la couche de base de Bitcoin sont comme des porte-conteneurs, les transactions Bitcoin Lightning Network sont comme des colis offrant une valeur qu'ils ne peuvent faire que grâce à ces porte-conteneurs en premier lieu.