Rapport d’avancement : comment le Lightning Network, le Liquid Network et Stacks relèvent le défi de l’évolutivité ?

Un défi majeur dans le monde des cryptomonnaies est l’évolutivité, notamment en ce qui concerne la vitesse de traitement des transactions. Les blockchains, par exemple, rencontrent souvent des problèmes de faible évolutivité ou de capacité. 

Pour mettre cela en perspective, la blockchain Bitcoin ne peut gérer qu’un maximum de sept transactions par seconde (TPS), un contraste frappant avec la capacité de traitement robuste d’une entreprise comme Visa, qui peut gérer jusqu’à 24 000 TPS. 

Cela reste un problème majeur dans la crypto en raison de ce que l’on appelle le trilemme de la blockchain. Cela signifie qu’une blockchain ne peut atteindre que deux des trois objectifs : décentralisation, évolutivité ou sécurité, à la fois. Ainsi, des compromis sont inévitables ! 

Lorsqu’il s’agit de la plus grande cryptomonnaie, le Bitcoin, le transfert de l’actif crypto sur la chaîne peut être un processus lent, coûteux et inefficace. Cela s’explique par le fait que son créateur pseudo‑anonyme, Satoshi Nakamoto, a limité la taille de ses blocs à 1 mégaoctet (Mo) afin d’empêcher le spam du réseau, ce qui a également limité l’évolutivité du Bitcoin. 

La blockchain Bitcoin utilise le mécanisme de consensus Proof‑of‑Work (PoW) pour confirmer les transactions. Ce n’est qu’après qu’un certain nombre de mineurs ont vérifié les transactions que le règlement final a lieu et qu’un bloc est généré. Comme un bloc met en moyenne 10 minutes à être traité, seules quelques transactions peuvent être effectuées à la fois. De plus, une hausse de la demande entraîne une augmentation des frais, ce qui limite l’utilité du Bitcoin. 

Cela a déclenché un débat sur l’évolutivité, entraînant une vague d’innovation technologique au sein de la communauté Bitcoin. 

La solution la plus évidente à ce problème est d’augmenter la taille des blocs. Cependant, ce n’est pas si simple, car cela pourrait affaiblir la décentralisation du protocole, l’éthique principale de l’espace crypto. 

L’une des premières solutions à ce problème a été proposée en 2015 par le développeur Pieter Wiulle sous le nom de Segregated Witness (SegWit). Ce processus modifie la façon dont les données de transaction sont stockées afin d’augmenter la capacité des blocs sans changer la limite de taille. 

SegWit a été déployé sur la blockchain Bitcoin en août 2017, ce qui a porté la limite à 4 Mo sans compromettre la décentralisation. Cependant, la plupart des blocs Bitcoin restent d’environ 1,3 Mo. Ce hard fork a également conduit à la scission du réseau et à la création de Bitcoin Cash (BCH). 

Une autre façon de faire évoluer le Bitcoin est d’utiliser des réseaux additionnels, appelés couches, qui permettent de transférer du BTC sans passer directement par la blockchain. Cela signifie essentiellement construire au-dessus du Bitcoin sans modifier la blockchain originale. 

Dans les solutions d’évolutivité en couches, le Bitcoin sert de couche de règlement final ultime pour les transactions afin d’assurer stabilité, décentralisation et sécurité. Pendant ce temps, la seconde couche gère un grand nombre de paiements par lots. Pour ce faire, la solution en couche se connecte à la blockchain mais ne diffuse pas chaque transaction sur la blockchain, économisant ainsi les frais et permettant un règlement plus rapide. 

Aujourd’hui, nous allons examiner certaines des solutions d’évolutivité Bitcoin les plus importantes, alors commençons ! 

Lightning Network (LN) 

L’une des solutions d’évolutivité Bitcoin les plus populaires, the Lightning Network, a été initialement envisagée dans un livre blanc rédigé par Joseph Poon et Tadge Dryja en 2015. Son testnet a été publié en mai 2016, et sa première implémentation a été lancée en janvier 2017, bien que la première transaction réelle sur un canal Lightning Network ne se soit produite qu’à la fin de 2017.

Le LN est conçu pour rendre les transactions Bitcoin aussi rapides et bon marché que possible en introduisant une blockchain « couche 2 ». Il utilise des contrats intelligents pour établir des canaux de paiement hors chaîne entre paires d’utilisateurs, et une fois établis, les fonds peuvent être transférés entre eux presque instantanément. 

Pour créer un canal de paiement, le payeur doit verrouiller une certaine quantité de BTC sur le réseau. Les utilisateurs peuvent fermer leurs canaux de paiement et régler leurs soldes finaux sur la blockchain Bitcoin à tout moment. 

La couche 2 n’enregistre sur la blockchain Bitcoin que l’ouverture et la fermeture des canaux de paiement, ce qui lui permet d’être plus rapide et d’offrir davantage de confidentialité. 

De cette manière, le « développement technologique de pointe dans les calculs financiers multipartites avec Bitcoin » apporte à la blockchain native les avantages de vitesse, d’évolutivité, de prise en charge des micropaiements et de faibles exigences énergétiques. Cependant, le LN n’est pas exempt d’inconvénients, les principaux étant : le risque de contrepartie lors des transactions et un manque d’évolutivité fonctionnelle. 

Selon les données fournies par 1ML, il y a actuellement plus de 4 670 BTC verrouillés dans le LN et 69 000 canaux en cours d’utilisation. 

Au fil du temps, le Lightning Network a gagné en popularité et constitue désormais un écosystème de produits, projets et solutions couvrant divers secteurs, du jeu, des portefeuilles et des paiements à la gestion de nœuds, l’infrastructure et les récompenses. Par exemple, Pool aide à gérer les besoins de liquidité du LN, et Taro permet de créer des actifs sur le LN. 

Plus récemment, Binance a annoncé l’intégration réussie du Bitcoin sur le LN, promettant une solution plus évolutive pour les dépôts et retraits de BTC, rejoignant des acteurs tels que Kraken, OKX, Bitfinex et River Financial, qui ont déjà adopté cette solution d’évolutivité. 

Lightning Labs, l’une des entreprises travaillant sur le Lightning Network, a publié plusieurs fonctionnalités en 2020, telles que Keysend et Wumbo Channel, cette dernière augmentant la taille des transactions pouvant être effectuées sur le LN. 

Alors que l’intelligence artificielle (IA) a pris le monde d’assaut cette année, Lightning Labs a annoncé un nouvel ensemble d’outils pour développeurs pouvant intégrer le Bitcoin aux applications IA et aux grands modèles de langage (LLM) comme ChatGPT, leur permettant d’envoyer, de recevoir et de conserver des paiements Bitcoin sur la chaîne et sur le LN. 

Liquid Network 

Lancé par Blockstream en 2018, le Liquid Network est une autre sidechain de couche 2 qui améliore la fonctionnalité et les performances du Bitcoin. Il est conçu pour permettre l’émission, le transfert et l’échange rapides, sécurisés et privés de stablecoins, de tokens de sécurité et d’actifs cryptographiques sur la blockchain Bitcoin. 

Cette solution en couches construit des technologies et des applications au-dessus du Bitcoin. Elle fonctionne indépendamment du plus grand réseau grâce à la Liquid Federation, un groupe d’organisations natives de la crypto qui valident les nouveaux blocs et sécurisent ainsi que gèrent les fonds Bitcoin détenus dans le portefeuille multi‑signatures du réseau. Les membres de la Fédération votent également pour les représentants du conseil qui dirigent la prise de décision concernant les opérations et la maintenance de la plateforme. 

En tant que sidechain, Liquid permet aux utilisateurs de transférer du BTC vers et depuis la chaîne principale via un mécanisme bidirectionnel. Les actifs sont alors ancrés à 1 : 1 à la valeur de l’actif natif qu’ils représentent, permettant à quiconque d’utiliser leurs tokens sur une autre blockchain. Le réseau Liquid émet son propre actif natif, une version « enveloppée » du BTC appelée Liquid Bitcoin (L‑BTC), qui est toujours créée et détruite par une quantité équivalente de BTC verrouillée par la gouvernance de Liquid. 

Pour commencer, les utilisateurs doivent initier un « peg‑in », un processus qui se réalise en envoyant du BTC à une adresse Bitcoin gérée par la Liquid Federation, qui en retour envoie une quantité équivalente de L‑BTC à utiliser dans l’écosystème Liquid. Le L‑BTC peut également être obtenu auprès d’échanges centralisés (CEX), d’OTC et de plateformes d’échange. 

Ensuite, pour échanger le L‑BTC contre du BTC sur le réseau Bitcoin, l’utilisateur doit initier un « peg‑out », qui consiste à envoyer le L‑BTC à une adresse de destruction afin de le retirer définitivement du Liquid Network, puis la Liquid Federation renvoie une quantité équivalente de BTC à l’utilisateur. 

Avec un temps de bloc de seulement 60 secondes et une finalité de deux blocs, le Liquid Network peut offrir un débit de transactions bien plus élevé que le Bitcoin. De plus, la signature des blocs augmente non seulement la vitesse des transactions, mais les utilisateurs n’ont pas non plus à payer de frais supplémentaires pour les traiter rapidement. En outre, le type d’actif et le nombre de tokens étant masqués du registre public, les transactions Liquid bénéficient d’une confidentialité native. 

En utilisant l’outil Liquid Swap, il est possible d’échanger n’importe quels deux actifs Liquid (comme L‑BTC et L‑USDT). Il propose également des swaps atomiques, permettant des échanges pair à pair entre Bitcoin et Liquid sans recourir à un intermédiaire de confiance. 

Cependant, ce réseau ne permet pas seulement des swaps sans confiance grâce à des carnets d’ordres non custodiaux, mais il autorise également l’émission de tokens de sécurité et d’autres actifs numériques, ce qui n’est pas possible sur la couche principale du Bitcoin en raison de sa programmabilité limitée. Ces nouveaux tokens peuvent représenter divers actifs numériques, notamment des stablecoins, des tokens utilitaires, des NFT et des titres financiers. 

Mais, bien sûr, le Liquid Network n’est pas exempt de préoccupations, comme le fait que les 15 fonctionnaires sont contrôlés par quelques parties, ce qui engendre des problèmes tels que des points de défaillance uniques, la censure et des attaques malveillantes. 

Stacks (STX) 

Cette blockchain de couche 2 a peut‑être gagné en popularité en 2023, mais ses bases remontent à 2013, lorsque Muneeb Ali et Ryan Shea l’ont créée sous le nom de Blockstack. Le testnet de Stacks, cependant, n’a été lancé qu’au cours du marché baissier de 2018, et son mainnet est entré en ligne quelques mois plus tard, en octobre 2018. 

Avec une mise à jour importante du réseau en janvier 2020, le mainnet Stacks 2.0 s’est connecté et ancré nativement à Bitcoin, inaugurant une nouvelle ère d’innovation pour le développement sur le plus grand réseau blockchain. 

L’entreprise a levé 21,2 millions de dollars lors de la première vente de tokens qualifiée par la Securities and Exchange Commission (SEC) en 2017. Son token natif, le STX, est utilisé pour payer les transactions sur la blockchain Stacks ainsi que pour alimenter les contrats intelligents de Stacks. 

Stacks utilise un nouveau mécanisme de consensus appelé Proof‑of‑Transfer (PoX), qui oblige les mineurs à envoyer du BTC à d’autres participants du réseau. Le protocole Stacks sélectionne alors aléatoirement un mineur gagnant et le récompense en STX ainsi qu’en frais. En outre, le réseau utilise un système de récompense appelé « stacking », selon lequel du BTC est distribué aux utilisateurs qui soutiennent le réseau et verrouillent des tokens STX pendant une certaine période. 

Le PoX fonctionne en parallèle avec le consensus Proof‑of‑Work (PoW) de Bitcoin, l’utilisant comme couche de règlement. Cela signifie que les transactions Stacks sont regroupées puis envoyées pour être vérifiées et validées sur le réseau principal. 

Cette capacité à exploiter la sécurité de la blockchain Bitcoin pour le règlement des transactions peut aider à construire l’écosystème DeFi Bitcoin sur Stacks, qui vise à faire des tokens sBTC la base d’un Web3 plus sécurisé. 

sBTC est un « peg Bitcoin bidirectionnel à confiance minimale » qui permettra aux flux de capitaux Bitcoin d’entrer dans les contrats des couches Stacks ainsi que de permettre aux contrats intelligents d’écrire de manière programmatique sur le Bitcoin L1. L’activation de Stacks 2.1 en mars a officiellement ouvert la voie aux futures versions Nakamoto et sBTC. 

Pour les contrats intelligents, Stacks utilise son propre langage de programmation spécialement conçu, appelé « Clarity », optimisé pour la prévisibilité et la sécurité. Ce langage peut lire l’état du Bitcoin et aide à atténuer les bugs grâce à sa fonction d’aperçu, permettant aux développeurs de tester le code avant d’exécuter un contrat intelligent. Au deuxième trimestre 2023, ses contrats intelligents ont dépassé le cap des 60 000. 

La communauté Stacks s’étend rapidement, avec plusieurs projets DeFi, NFT, DAO, jeux et autres types d’applications décentralisées émergents sur la plateforme. Pour développer des applications, Stacks propose Gaia pour sauvegarder et récupérer des données, la possibilité de s’enregistrer et de se connecter avec des identités distinctes, ainsi que pour les utilisateurs de signer et d’afficher les transactions. Ces fonctions permettent aux développeurs de créer des expériences utilisateur puissantes et riches en fonctionnalités. 

Dans l’ensemble, l’évolutivité du Bitcoin est en cours de développement, les solutions L2 étant encore à leurs débuts en termes de développement et d’adoption. À mesure que ces solutions gagnent en traction, elles attireront davantage d’attention et de valeur vers le réseau principal, ce qui, à son tour, entraînera une utilisation et une popularité accrues des L2, créant ainsi une boucle de rétroaction. 

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