Qu'est-ce que le réseau Lightning et comment fonctionne-t-il ?

Le Lightning Network est un protocole de paiement de « couche 2 » conçu pour fonctionner sur diverses crypto-monnaies basées sur la blockchain. Son objectif est de permettre des transactions rapides, évolutives et à faible coût, résolvant ainsi de nombreux problèmes d'évolutivité auxquels est confronté le marché des actifs numériques d'aujourd'hui. Le plus remarquable de ces réseaux sous-jacents est le plus populaire de tous : Bitcoin (BTC).

Évolutivité: La blockchain Bitcoin ne peut gérer qu'un nombre limité de transactions par seconde (tps). Cette limitation est due à la taille des blocs et au temps nécessaire à leur confirmation. Avec la croissance continue du réseau, il lui arrive de rencontrer des difficultés pour traiter rapidement les transactions, ce qui entraîne des retards et des retards de traitement.

Le Lightning Network répond à ce problème en permettant les transactions hors chaîne. Il permet aux utilisateurs d'effectuer de nombreuses transactions en dehors de la blockchain principale, en ne nécessitant que deux transactions sur la blockchain : une pour ouvrir le canal et une autre pour le fermer. Cette approche augmente considérablement la capacité du réseau à traiter les transactions, pouvant atteindre des millions de transactions par seconde, surpassant ainsi largement les systèmes de paiement traditionnels comme Visa ou Mastercard.

Vitesse de transaction : Les transactions sur le réseau Bitcoin peuvent prendre de quelques minutes à quelques heures pour être confirmées, en fonction de la congestion du réseau et des frais de transaction payés par l'utilisateur. Ce type de retard rend le réseau principal impropre aux transactions quotidiennes, telles que l'achat de carburant ou de produits d'épicerie, pour lesquelles un règlement immédiat est attendu.

Les transactions sur le Lightning Network sont cependant presque instantanées. En effet, ils se produisent hors chaîne et ne nécessitent pas de confirmation du mineur pour chaque transaction. Au lieu de cela, les paiements sont réglés dès que les deux parties ont signé la transaction, offrant ainsi une expérience de paiement transparente similaire aux systèmes de paiement électronique traditionnels.

Les frais de transaction: Il est également connu que les frais de transaction sur le réseau Bitcoin deviennent prohibitifs pendant les périodes de forte demande. Cela résulte du fait que les utilisateurs augmentent les frais pour garantir que les mineurs incluent leurs transactions dans le bloc suivant. Ces frais élevés qui en résultent rendent les petites transactions quotidiennes peu pratiques.

Le Lightning Network résout ce problème en offrant une réduction drastique des frais de transaction. Ceci est rendu possible, une fois de plus, par la migration des transactions hors chaîne. En conséquence, ces transactions ne consomment pas d’espace ou de ressources blockchain, ce qui réduit les guerres d’enchères et les frais associés sont généralement réduits à une fraction de centime seulement. Cela rend les microtransactions et les transactions régulières de faible valeur économiquement viables.

En permettant des transactions avec des frais exceptionnellement bas et un règlement rapide, le Lightning Network ouvre la possibilité de micropaiements. Cela pourrait révolutionner la façon dont les créateurs de contenu et les fournisseurs de services monétisent leurs offres, permettant ainsi des modèles commerciaux innovants tels que les sites d’information payants ou les pourboires pour le contenu en ligne.

Intimité: Les transactions sur la blockchain Bitcoin sont publiques et peuvent être consultées par n’importe qui. Bien que cette transparence soit une caractéristique de la blockchain, elle peut également entraîner des problèmes de confidentialité, dans la mesure où les transactions peuvent potentiellement remonter jusqu'aux individus.

Le Lightning Network offre une confidentialité améliorée pour les transactions puisque seules l’ouverture et la fermeture des canaux sont enregistrées sur la blockchain. Chacune des transactions intermédiaires reste privée entre les parties impliquées. Cela fournit une couche de confidentialité non disponible sur la blockchain principale.

Ainsi, dans son approche visant à déplacer les transactions hors chaîne, Lightning Network résout simultanément divers problèmes (par exemple, les frais, la finalité et l'évolutivité) qui rendent les microtransactions sur le réseau principal peu pratiques.

En conséquence, lorsque l’on examine les problèmes que le Lightning Network est sur le point de résoudre, il est clair que la solution de couche deux représente un pas en avant significatif dans la résolution des limites inhérentes à la blockchain Bitcoin originale. Il convient de noter que le Lightning Network est encore une technologie émergente et que les défis actuels en matière de développement et d’adoption doivent être relevés pour réaliser son plein potentiel.

Comment fonctionne le réseau Lightning ?

Ainsi, ce qui précède dresse un tableau de ce que le Lightning Network peut réaliser. Mais comment fonctionne exactement le processus de déplacement des transactions hors chaîne ?

Création d'un canal de paiement : Le processus commence lorsque deux parties décident d’effectuer une transaction entre elles et d’ouvrir un canal de paiement. Cela implique que les deux parties engagent un montant initial de cryptomonnaie (par exemple, Bitcoin) dans un portefeuille multi-signatures, qui nécessite plus d'une signature pour autoriser les transactions.

Cette transaction de financement initiale est la seule étape du processus de création de la chaîne enregistrée sur la blockchain. Les fonds de ce portefeuille sont bloqués, ce qui signifie qu'ils ne peuvent être dépensés sans l'accord des deux parties, et le montant engagé détermine la capacité de la chaîne.

Effectuer des transactions : Une fois le canal ouvert, les deux parties peuvent effectuer des transactions illimitées entre elles. Ces transactions ne sont pas diffusées sur la blockchain et sont donc instantanées. Chaque transaction implique que les parties mettent à jour un bilan qui reflète leurs avoirs actuels dans le portefeuille multi-signatures. Chaque fois que le bilan est mis à jour, les deux parties le signent pour confirmer les nouveaux soldes. Ces signatures garantissent que le dernier bilan est le seul valable, empêchant ainsi l'une ou l'autre des parties de tenter de tricher en diffusant un solde périmé.

Fermeture de la chaîne : Chaque partie peut fermer la chaîne à tout moment. La fermeture du canal implique la diffusion du dernier bilan mutuellement convenu sur la blockchain de base. Il s’agit de la deuxième transaction liée au canal de paiement qui apparaît sur la blockchain. Une fois cette transaction de clôture confirmée, les fonds du portefeuille multi-signatures sont distribués à chaque partie selon le bilan final.

Acheminement des paiements via le réseau : La véritable puissance du Lightning Network vient de sa capacité à acheminer les paiements entre des parties qui n’ont pas de canal direct ouvert entre elles. Cela se fait via un réseau de canaux de paiement interconnectés, permettant aux utilisateurs d'envoyer des paiements sur le réseau via des nœuds intermédiaires. Ces intermédiaires mettent à jour les soldes de leurs canaux pour acheminer le paiement jusqu'à ce qu'il atteigne sa destination finale.

Pour garantir la sécurité et l'atomicité (propriété tout ou rien) de ces paiements multi-sauts, le réseau utilise des contrats à verrouillage temporel (HTLC). Ces contrats utilisent des hachages cryptographiques et des verrouillages temporels pour garantir que les intermédiaires ne peuvent réclamer les fonds nécessaires au transfert d'un paiement que si celui-ci parvient au destinataire dans un délai donné. Les fonds sont restitués à l'expéditeur si le paiement ne parvient pas au destinataire avant l'expiration du délai. Ce mécanisme empêche les intermédiaires de voler des fonds et garantit que les paiements sont effectués intégralement ou annulés.

Comme vous pouvez le constater, le Lightning Network offre une solution sophistiquée aux problèmes qui empêchent des réseaux comme Bitcoin d'être véritablement utilisés comme monnaie. Cependant, la complexité du réseau, notamment la gestion des canaux et de la liquidité, pose des défis qui continuent d'être relevés à mesure que la technologie évolue.

Développement

En parlant de développement, le Lightning Network continue de représenter un développement crucial dans l’espace des cryptomonnaies, basé sur l’innovation et le potentiel.

Pour en revenir aux origines, le concept du Lightning Network a été décrit dans un livre blanc intitulé « Le Bitcoin Lightning Network : Paiements instantanés hors chaîne évolutifs », publié en 2016. Ce document a été rédigé par Joseph Poon et Thaddeus Dryja, qui ont proposé le Lightning Network comme solution aux problèmes d'évolutivité de Bitcoin. Leur idée était d'activer une deuxième couche sur la blockchain de Bitcoin pour faciliter les transactions instantanées et à faible coût.

Suite à la publication du livre blanc, l’idée a rapidement gagné du terrain au sein de la communauté des cryptomonnaies. Plusieurs équipes et organisations ont commencé à travailler sur la mise en œuvre du Lightning Network. Notamment, trois implémentations principales ont émergé d’entités qui restent à ce jour les principaux développeurs du Lightning Network.

1. Lightning Labs – Lightning Labs contribue de manière significative au développement du réseau Lightning, en se concentrant sur la création de LND (Lightning Network Daemon), l'une des implémentations les plus largement utilisées du protocole Lightning. LND est conçu pour être une couche évolutive, sécurisée et légère permettant des transactions rapides sur le réseau Bitcoin. Lightning Labs a été à l'avant-garde de la promotion de l'adoption et du développement du Lightning Network, en proposant divers outils et services pour améliorer sa convivialité et son accessibilité.
2. Blockstream Blockstream est un autre développeur majeur du Lightning Network. Il travaille sur c-lightning (désormais connu sous le nom de Core Lightning), une implémentation du Lightning Network axée sur la performance et l'extensibilité. Les contributions de Blockstream au Lightning Network s'inscrivent dans le cadre de son engagement plus large en faveur du développement du Bitcoin et de la technologie blockchain. Core Lightning est réputé pour sa volonté de servir les utilisateurs professionnels et les développeurs souhaitant développer des applications sur le Lightning Network.
3. ACINQ – Cette société a été activement impliquée dans la recherche, le développement et la promotion des normes au sein de la communauté Lightning Network. Son travail s'est concentré sur l'amélioration de l'évolutivité, de la sécurité et de la convivialité du Lightning Network, le rendant plus accessible à un public plus large.

Chacune de ces organisations reste fortement impliquée dans les efforts continus de recherche, de développement et de mise en œuvre visant à améliorer l'efficacité, la sécurité et l'expérience utilisateur du Lightning Network, contribuant ainsi significativement à son adoption et à ses fonctionnalités croissantes. De plus, chacune participe activement à la communauté Bitcoin et des cryptomonnaies, contribuant aux discussions, propositions et normes qui façonnent l'avenir du Lightning Network.

Croissance et adoption :

Les efforts des principaux développeurs du Lightning Network ne sont pas passés inaperçus. L'adoption rapide de leurs créations en témoigne. Du nombre de nœuds et de canaux à la capacité totale du réseau en Bitcoin en constante augmentation, l'intérêt et la confiance envers les capacités du Lightning Network sont clairement croissants. À l'heure actuelle, il existe de nombreuses façons d'interagir avec lui.

• Accompagnement via des échanges centralisés comme Kraken
• Portefeuilles logiciels comme Breez, Zap et plus encore.
• Des événements communautaires tels que des hackathons, des rencontres et des projets visant à explorer et à étendre les capacités du réseau

Malgré sa croissance, le Lightning Network a dû faire face à des défis, notamment en matière de centralisation, de sécurité des fonds sur les canaux de paiement et de complexité technique pour les utilisateurs lambda. La communauté et les développeurs s'efforcent de résoudre activement ces problèmes afin d'améliorer la robustesse et la convivialité du réseau.

À mesure que le Lightning Network continue d'évoluer, des innovations telles que les paiements multi-chemins, qui permettent de répartir des paiements plus importants sur plusieurs canaux, ainsi que l'amélioration de l'efficacité du routage et de la gestion des canaux, constituent des axes de développement majeurs. Par ailleurs, le potentiel du Lightning Network est exploré au-delà des simples paiements, notamment pour les applications de finance décentralisée (DeFi) et les actifs tokenisés.

Événements notables

Bien que de nombreux événements dans l'histoire du Lightning Network se démarquent, l'un d'eux a réussi à capter l'intérêt du grand public : le « Lightning Torch » ou « #LNTrustChain ».

Le Lightning Torch a débuté en janvier 2019 en tant qu’expérience sociale au sein de la communauté des cryptomonnaies. Il reposait sur une idée simple : un paiement était transmis de personne à personne sur le réseau, chaque destinataire ajoutant une petite quantité de Bitcoin avant de la transmettre.

À la fin de sa campagne, la transaction initiale avait été diffusée dans plusieurs pays du monde entier, facilitée par de nombreux passionnés. Ce faisant, Lightning Torch a démontré le potentiel du réseau pour des transactions rapides et de petite taille et a suscité une attention considérable sur les réseaux sociaux, impliquant des personnalités importantes du secteur des technologies et des cryptomonnaies.

Lightning Network – La principale solution de couche 2 pour Bitcoin.

L'histoire du Lightning Network témoigne des efforts continus déployés pour faire évoluer le Bitcoin et optimiser son utilité en tant que monnaie numérique. De sa conceptualisation par Poon et Dryja à l'engagement et à l'adoption généralisés de la communauté, le Lightning Network a réalisé des progrès significatifs vers la réalisation de transactions instantanées et à faible coût en cryptomonnaies. À mesure qu'il mûrit, son rôle dans l'écosystème plus large des cryptomonnaies et de la technologie blockchain devrait s'accroître, reflétant son potentiel à transformer les paiements numériques.