Perspectives de développement de l'écosystème Bitcoin : dépasser les limites du "trilemme de la blockchain"

Avec l'augmentation de la discussion sur l'écosystème Bitcoin dans le marché des cryptomonnaies, l'industrie explore comment construire des contrats intelligents sur le script Bitcoin, tout en étant compatible avec le réseau Lightning offrant une évolutivité infinie pour les transactions de canaux. Cela pourrait devenir une solution d'application à grande échelle pour la blockchain garantissant la "sécurité, la décentralisation, l'évolutivité" sur le trilemme de la blockchain.

Les goulets d'étranglement de l'application à grande échelle de la blockchain

"Le réseau Blockchain ne peut pas réaliser simultanément la sécurité, la décentralisation et l'évolutivité" ce "trilemme de la blockchain" a toujours entravé l'application à grande échelle de la blockchain. Au cours des dix dernières années, Ethereum a mis l'accent sur le développement de la décentralisation tout en garantissant la sécurité, et a continuellement innové pour étendre l'évolutivité des blockchains publiques. Cependant, d'après les tentatives d'Ethereum et de ses Layer2, tant que les solutions restent limitées à la blockchain, la performance aura une limite. Même la blockchain la plus performante actuelle peine à dépasser la limite de TPS, et il reste un écart énorme par rapport aux exigences d'applications commerciales à grande échelle de millions de TPS et aux objectifs d'implémentation industrielle mondiale de centaines de millions de TPS.

Réseau Lightning : la clé pour résoudre le problème d'évolutivité

Le réseau Lightning résout complètement le problème de scalabilité de la "Trinité impie" grâce à des "canaux de paiement" calculés hors chaîne - tant qu'il y a suffisamment de canaux, il est possible d'exécuter un nombre illimité de transactions concurrentes.

principe du réseau Lightning

Le réseau Lightning imite le fonctionnement des règlements bancaires : les utilisateurs A et B ouvrent un canal Lightning via le réseau Lightning et règlent directement à l'intérieur du canal, sans avoir besoin de régler sur la blockchain Bitcoin. Ce n'est que lorsque le canal est fermé qu'un règlement sur la blockchain Bitcoin est nécessaire.

Processus d'opération de canal de paiement instantané

1. Dépôt de garantie : l'ouverture d'un canal de réseau Lightning nécessite le dépôt de Bitcoin.
2. Comptabilisation des transactions hors chaîne : chaque transaction est comptabilisée une par une via le réseau Lightning, et chaque comptabilisation doit être soumise à un accord de pénalité.
3. Enregistrements de règlement on-chain : après la fermeture du canal Lightning, les données de transaction historiques sont encapsulées et réglées en une seule fois, puis envoyées sur la blockchain Bitcoin.

Comment le réseau Lightning évite la fraude

Si quelqu'un commet une fraude lors d'une transaction dans un canal, par exemple en fermant prématurément le canal pour régler des Bitcoins, alors une transaction frauduleuse apparaîtra immédiatement sur la chaîne Bitcoin au moment de la fermeture du canal. L'autre partie peut l'observer rapidement et appliquer le contrat de pénalité signé à l'avance pour punir et confisquer tous les fonds.

les goulots d'étranglement des applications du réseau Lightning

Le réseau Lightning réalise théoriquement une évolutivité infinie, mais le problème clé qui entrave son adoption à grande échelle est le suivant : le réseau Lightning utilise le même script que Bitcoin, et la chaîne Bitcoin ne dispose pas de contrats intelligents, seulement de scripts simples, incapables de supporter des applications complexes. La chaîne Bitcoin est non complète de Turing, ne pouvant pas réaliser une logique commerciale complexe. Ainsi, le plus grand défi que le réseau Lightning doit surmonter est "comment réaliser des contrats intelligents sur Bitcoin".

Proposition pour améliorer les fonctionnalités de la blockchain Bitcoin

1. chaîne latérale

Une sidechain désigne une chaîne dotée de fonctionnalités de contrat intelligent, liée de manière bidirectionnelle à la chaîne principale de Bitcoin, permettant une migration sans couture des actifs Bitcoin entre la chaîne principale et la sidechain, et ainsi la mise en œuvre de contrats intelligents. Cependant, il n'existe actuellement pas de technologie de liaison bidirectionnelle suffisamment décentralisée, nécessitant des fournisseurs de services centralisés tiers.

2. jeton coloré

Les colored coins utilisent l'instruction OP_RETURN dans le script Bitcoin pour ajouter 80 octets de caractères arbitraires, en concevant une chaîne selon un format spécifié, en désignant manuellement la signification de la chaîne par "colored coins", et en réalisant des contrats intelligents plus complexes. Mais l'espace de 80 octets est trop petit pour réaliser des fonctionnalités complexes.

Les nouvelles technologies telles que la technologie de gravure "Ordinals" et le BRC-20, bien qu'elles puissent exprimer un contenu plus riche, occuperont de l'espace dans le "Segregated Witness", entraînant une diminution des performances de Bitcoin.

3. Validation du client

La validation par le client simule la méthode traditionnelle de signature de contrat, garantissant que seules les deux parties connaissent la confidentialité du contenu du contrat, sans nécessiter la participation d'un tiers, réalisant ainsi une décentralisation totale. Lors de l'exécution de la transaction, l'initiateur de la transaction fournit les données complètes de l'historique des transactions nécessaires, l'autre partie vérifiant par elle-même pour prévenir les problèmes de fraude.

Pour résoudre le problème de la double dépense, un mécanisme de "scellage à usage unique" a été introduit, liant chaque état de chaque contrat à vérifier aux sorties de transaction non utilisées de Bitcoin spécifiques (UTXO).

Modèle UTXO

Les sorties de transaction non dépensées ( UTXO ) sont la somme des cryptomonnaies envoyées d'une adresse à une autre mais qui n'ont pas encore été réclamées par le destinataire. Le modèle UTXO prévient efficacement le problème de la double dépense, augmentant ainsi la sécurité des transactions.

Avenir de l'écosystème Bitcoin

L'écosystème Bitcoin est en train d'accueillir une série de nouveaux protocoles, comme le protocole RGB qui non seulement reprend le concept de validation côté client, mais propose également une compatibilité avec le réseau Lightning, posant ainsi les bases d'une évolutivité illimitée. Bien que la compatibilité entre le protocole RGB et le réseau Lightning ne soit pas encore parfaite, l'industrie est pleine de confiance pour l'avenir, croyant que les infrastructures connexes continueront à s'optimiser, franchissant les limites du "trilemme de la blockchain" qui perdure depuis longtemps.

À l'avenir, Bitcoin devrait dépasser sa fonction unique de stockage de valeur, tout en mettant en avant ses attributs monétaires, en intégrant davantage d'applications à l'écosystème grâce à des solutions diversifiées, favorisant ainsi l'évolutivité et le développement durable de l'écosystème, apportant des possibilités infinies au monde de la blockchain.