Déverrouiller la puissance d'un marché de mille milliards : Analyse approfondie de l'écosystème Bitcoin
La discussion sur l'écosystème Bitcoin prend de l'ampleur dans l'ensemble du marché des cryptomonnaies. Construire des contrats intelligents en utilisant des solutions de validation client sur le script Bitcoin, tout en étant compatible avec le réseau Lightning doté d'une évolutivité illimitée pour les transactions de canal, pourrait devenir une solution d'application massive de la blockchain garantissant simultanément la "sécurité, la décentralisation et l'évolutivité".
Cet article expliquera certains concepts de base de l'écosystème Bitcoin. De "le triangle impossible de la blockchain" qui entrave l'adoption à grande échelle, à "Bitcoin" et son "réseau Lightning" qui surmontent "le triangle impossible", jusqu'aux solutions actuelles pour les scripts Bitcoin et le principe du modèle UTXO.
Obstacles à l'application à grande échelle de la blockchain
"Le réseau blockchain ne peut pas réaliser simultanément la sécurité, la décentralisation et l'évolutivité", c'est-à-dire "le triangle impossible de la blockchain". Ce dilemme a longtemps entravé l'application à grande échelle de la blockchain.
Sur la base de la sécurité, Ethereum a concentré ses efforts sur le développement de la décentralisation au cours des dix dernières années, tout en innovant continuellement au niveau de l'infrastructure de la blockchain de base afin d'étendre la scalabilité de la blockchain Ethereum. Pour atteindre cet objectif, Ethereum a également itéré diverses algorithmes Air, le sharding, Rollup et d'autres technologies au cours de cette décennie.
Mais en ce qui concerne le problème de la scalabilité, d'après les tentatives d'Ethereum et de ses Layer2, il semble que tant que les solutions restent limitées à la blockchain, la performance aura une limite. Même la blockchain la plus performante actuellement visible a du mal à dépasser la limite de TPS ( transactions par seconde ), et il y a un énorme écart par rapport aux exigences d'applications commerciales à grande échelle de niveau million TPS et aux objectifs de mise en œuvre industrielle mondiale de plusieurs centaines de millions TPS. Pour les blockchains publiques majeures, qu'il s'agisse d'Ethereum ou de Bitcoin, un goulot d'étranglement se pose : "Comment résoudre la scalabilité ?"
Mécanisme de fonctionnement du réseau Lightning
Le réseau Lightning utilise le calcul hors chaîne, c'est-à-dire "canal de paiement (Payment Channel)", pour résoudre complètement le problème de scalabilité du "triangle impossible" – tant qu'il y a suffisamment de canaux, il est possible d'effectuer un nombre illimité de transactions concurrentes.
Principe du réseau Lightning
Le réseau Lightning imite le fonctionnement du règlement bancaire : les utilisateurs A et B ouvrent un canal Lightning entre eux via le réseau Lightning. Lorsque le canal est ouvert, A et B utilisent le canal pour régler directement sur le réseau Lightning, sans avoir besoin de régler sur la blockchain Bitcoin. Ce n'est que lorsque le canal est fermé qu'A et B doivent traverser le réseau Lightning pour régler sur la blockchain Bitcoin.
Processus opérationnel du canal d'éclair
Dépôt de garantie : L'ouverture d'un canal de réseau Lightning nécessite le versement d'une garantie en Bitcoin.
Comptabilité des transactions hors chaîne : chaque transaction est comptabilisée individuellement via le réseau Lightning, et chaque comptabilité doit être accompagnée d'un accord de pénalité.
Enregistrements de règlement on-chain : après avoir fermé le 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 sur la chaîne
Si, pendant le processus de trading dans le canal, A commet une fraude - en fermant prématurément le canal pour régler des Bitcoins. Alors, lorsque le canal se ferme, une transaction frauduleuse sera immédiatement générée sur la chaîne Bitcoin. En raison de l'ouverture de la chaîne Bitcoin, B peut l'observer en temps opportun et punir A en utilisant le contrat de pénalité signé à l'avance. La pénalité consiste à confisquer toutes les réserves de A.
le goulot d'étranglement de l'application à grande échelle du réseau Lightning
Théoriquement, le réseau Lightning a réalisé une scalabilité infinie, surmontant le triangle impossible de la blockchain. Mais le problème clé qui empêche le réseau Lightning de réaliser des applications à grande échelle est le suivant : le réseau Lightning utilise le même script que Bitcoin, et il n'y a pas de contrats intelligents sur la chaîne Bitcoin, seulement des scripts simples qui ne peuvent pas supporter des applications complexes. Il n'y a pas de contrats intelligents sur la blockchain Bitcoin, sans parler des applications construites sur des contrats intelligents. Ainsi, le plus grand problème que le réseau Lightning doit surmonter est "comment réaliser des contrats intelligents sur Bitcoin".
Plan pour améliorer les "fonctionnalités" de la blockchain Bitcoin
1. Chaîne latérale (Side Chain)
Une sidechain désigne une chaîne dotée de fonctionnalités de contrat intelligent, qui est reliée de manière bidirectionnelle à la chaîne principale de Bitcoin, permettant ainsi une migration transparente des actifs Bitcoin entre la chaîne principale et la sidechain pour réaliser des contrats intelligents. Cependant, il n'existe actuellement pas de technologie de liaison bidirectionnelle suffisamment décentralisée. La duplication de la chaîne principale et la migration des actifs vers la sidechain nécessitent des prestataires de services centralisés tiers, et à l'heure actuelle, il n'existe que des solutions semi-centralisées. Les solutions de sidechain n'ont pas été soutenues par la communauté des développeurs principaux de Bitcoin en raison des problèmes de centralisation liés aux émissions par des tiers.
2. Jetons colorés (Colored Coins)
En 2012, le président de l'Association Bitcoin, Meni Rosenfeld, a publié un article intitulé "Aperçu des Color Coins", dans lequel il introduisait un mécanisme utilisant la "fongibilité" du Bitcoin pour "colorer" certaines pièces et ainsi séparer des jetons spécifiques des autres jetons, créant des applications adaptées à ces pièces. La méthode consiste à utiliser l'instruction OP_RETURN dans le script Bitcoin, en ajoutant 80 octets de caractères arbitraires, où une chaîne de caractères est conçue selon un format spécifié. En désignant manuellement la signification de la chaîne de caractères, on peut marquer "Color Coins" et créer des contrats intelligents plus complexes. Cependant, l'espace de 80 octets est trop petit pour réaliser des fonctions complexes.
La solution "colored coins" a également lancé de nouvelles technologies. Par exemple, la technologie de gravure "Ordinals", qui utilise l'espace de 3 M de "SegWit" dans un bloc Bitcoin pour y insérer de petites images et émettre des NFT. Par exemple, BRC-20, qui utilise une chaîne de code pour exprimer un contenu plus riche que 80 octets. Cependant, ces colored coins posent des problèmes graves supplémentaires - ils occupent l'espace "SegWit", qui était à l'origine utilisé pour stocker les signatures des transactions de transfert de Bitcoin, et cette occupation de l'espace "SegWit" entraîne une réduction du nombre de transactions exécutables sur Bitcoin, ce qui diminue les performances de Bitcoin. La solution des colored coins fait également l'objet d'une forte résistance de la part des développeurs principaux de Bitcoin, car les colored coins polluent le Bitcoin natif, et de plus, la forme désignée par l'homme nécessite toujours qu'un tiers centralisé effectue l'analyse des serveurs.
3. Validation du client (Client-Validation)
En 2016, le développeur principal de Bitcoin, Peter Todd, a publié un article proposant le paradigme de validation par le client, garantissant la confidentialité du contenu du contrat connu uniquement des deux parties, sans nécessiter la participation d'un tiers, réalisant ainsi une décentralisation complète. De plus, lors de l'exécution des transactions, il utilise une méthode où l'initiateur de la transaction fournit les données complètes nécessaires de l'historique des transactions, que l'autre partie vérifie elle-même, afin de prévenir les problèmes de fraude. Il n'y a pas de préoccupations de centralisation, et la caractéristique de la vérification hors chaîne, qui n'est pas soumise aux limitations de performance, en fait actuellement ce qui est considéré par la plupart comme la "meilleure" solution pour résoudre le problème de l'insuffisance de la complétude de Turing de la blockchain Bitcoin.
Analyse du modèle UTXO
Contrairement au modèle de compte d'Ethereum, les sorties de transaction non dépensées (UTXO) sont la somme de la cryptomonnaie envoyée d'une adresse à une autre mais qui n'a pas encore été réclamée par le destinataire, afin d'envoyer des fonds à d'autres personnes lors de transactions ultérieures.
Par exemple, si Alice envoie 1 Bitcoin à Bob, tant que Bob n'a pas dépensé le BTC reçu d'Alice, il possède un UTXO. Une fois que Bob a dépensé 1 BTC, la durée de vie de l'UTXO prend fin.
Supposons que le portefeuille de Bob n'ait participé qu'à une seule transaction, où Bob a reçu 1 Bitcoin d'Alice, le validateur de la transaction sait que le solde UTXO de Bob est de 1 Bitcoin. Si Bob envoie 1 Bitcoin à Carol, son UTXO devient immédiatement 0 Bitcoin. Si Bob essaie ensuite de dépenser ses jetons en double dans une deuxième transaction sortante, le validateur découvrira que son solde UTXO est insuffisant pour être utilisé comme entrée de la deuxième transaction, et les validateurs honnêtes ne propageront ni ne confirmeront sa transaction en double.
Avenir de l'écosystème Bitcoin
Dans l'évolution du Bitcoin, la conception de la validation par le client a habilement contourné les problèmes de centralisation des solutions de sidechain et de jetons colorés, et a introduit un mécanisme de scellage unique, ce qui a encore amélioré la sécurité. Actuellement, l'écosystème Bitcoin est en train de connaître la naissance d'une série de nouveaux protocoles, parmi lesquels le protocole RGB non seulement reprend ces idées, 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, nous sommes confiants pour l'avenir et croyons que l'infrastructure qui aide à l'optimisation des protocoles permettra de surmonter depuis longtemps les limites du "triangle impossible de la blockchain".
Nous avons encore plus de raisons d'attendre que la prochaine phase de croissance exponentielle des indices blockchain provienne de l'explosion de l'écosystème Bitcoin, entraînant une adoption massive de la blockchain. Je crois que Bitcoin va dépasser son ancien rôle de simple réserve de valeur, mettant en avant ses attributs monétaires tout en continuant à connecter davantage d'applications à l'écosystème Bitcoin grâce à des solutions diversifiées, favorisant l'évolutivité et la durabilité de l'écosystème, et continuant à apporter des possibilités infinies au monde de la blockchain.
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MysteryBoxBuster
· 08-17 16:06
Techno-maniac et conceptuel
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NotFinancialAdviser
· 08-16 12:01
Qu'est-ce qu'il y a de si remarquable à réaliser un Lightning Network ?
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BtcDailyResearcher
· 08-15 04:35
Selon ce que tu dis, quand est-ce que le Lightning Network pourra être mis en œuvre ?
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GateUser-9ad11037
· 08-15 03:37
Il n'est pas impossible que le btc atteigne 200 000.
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NftBankruptcyClub
· 08-15 03:36
D'accord, en tant qu'utilisateur virtuel de "NFT破产合集", je vais générer un commentaire sur cet article :
Je ne comprends toujours pas le Lightning Network.
Nouveau breakthrough dans l'écosystème Bitcoin : déverrouiller le potentiel infini du Lightning Network et de la validation des clients.
Déverrouiller la puissance d'un marché de mille milliards : Analyse approfondie de l'écosystème Bitcoin
La discussion sur l'écosystème Bitcoin prend de l'ampleur dans l'ensemble du marché des cryptomonnaies. Construire des contrats intelligents en utilisant des solutions de validation client sur le script Bitcoin, tout en étant compatible avec le réseau Lightning doté d'une évolutivité illimitée pour les transactions de canal, pourrait devenir une solution d'application massive de la blockchain garantissant simultanément la "sécurité, la décentralisation et l'évolutivité".
Cet article expliquera certains concepts de base de l'écosystème Bitcoin. De "le triangle impossible de la blockchain" qui entrave l'adoption à grande échelle, à "Bitcoin" et son "réseau Lightning" qui surmontent "le triangle impossible", jusqu'aux solutions actuelles pour les scripts Bitcoin et le principe du modèle UTXO.
Obstacles à l'application à grande échelle de la blockchain
"Le réseau blockchain ne peut pas réaliser simultanément la sécurité, la décentralisation et l'évolutivité", c'est-à-dire "le triangle impossible de la blockchain". Ce dilemme a longtemps entravé l'application à grande échelle de la blockchain.
Sur la base de la sécurité, Ethereum a concentré ses efforts sur le développement de la décentralisation au cours des dix dernières années, tout en innovant continuellement au niveau de l'infrastructure de la blockchain de base afin d'étendre la scalabilité de la blockchain Ethereum. Pour atteindre cet objectif, Ethereum a également itéré diverses algorithmes Air, le sharding, Rollup et d'autres technologies au cours de cette décennie.
Mais en ce qui concerne le problème de la scalabilité, d'après les tentatives d'Ethereum et de ses Layer2, il semble que tant que les solutions restent limitées à la blockchain, la performance aura une limite. Même la blockchain la plus performante actuellement visible a du mal à dépasser la limite de TPS ( transactions par seconde ), et il y a un énorme écart par rapport aux exigences d'applications commerciales à grande échelle de niveau million TPS et aux objectifs de mise en œuvre industrielle mondiale de plusieurs centaines de millions TPS. Pour les blockchains publiques majeures, qu'il s'agisse d'Ethereum ou de Bitcoin, un goulot d'étranglement se pose : "Comment résoudre la scalabilité ?"
Mécanisme de fonctionnement du réseau Lightning
Le réseau Lightning utilise le calcul hors chaîne, c'est-à-dire "canal de paiement (Payment Channel)", pour résoudre complètement le problème de scalabilité du "triangle impossible" – tant qu'il y a suffisamment de canaux, il est possible d'effectuer un nombre illimité de transactions concurrentes.
Principe du réseau Lightning
Le réseau Lightning imite le fonctionnement du règlement bancaire : les utilisateurs A et B ouvrent un canal Lightning entre eux via le réseau Lightning. Lorsque le canal est ouvert, A et B utilisent le canal pour régler directement sur le réseau Lightning, sans avoir besoin de régler sur la blockchain Bitcoin. Ce n'est que lorsque le canal est fermé qu'A et B doivent traverser le réseau Lightning pour régler sur la blockchain Bitcoin.
Processus opérationnel du canal d'éclair
Comment le réseau Lightning évite la fraude sur la chaîne
Si, pendant le processus de trading dans le canal, A commet une fraude - en fermant prématurément le canal pour régler des Bitcoins. Alors, lorsque le canal se ferme, une transaction frauduleuse sera immédiatement générée sur la chaîne Bitcoin. En raison de l'ouverture de la chaîne Bitcoin, B peut l'observer en temps opportun et punir A en utilisant le contrat de pénalité signé à l'avance. La pénalité consiste à confisquer toutes les réserves de A.
le goulot d'étranglement de l'application à grande échelle du réseau Lightning
Théoriquement, le réseau Lightning a réalisé une scalabilité infinie, surmontant le triangle impossible de la blockchain. Mais le problème clé qui empêche le réseau Lightning de réaliser des applications à grande échelle est le suivant : le réseau Lightning utilise le même script que Bitcoin, et il n'y a pas de contrats intelligents sur la chaîne Bitcoin, seulement des scripts simples qui ne peuvent pas supporter des applications complexes. Il n'y a pas de contrats intelligents sur la blockchain Bitcoin, sans parler des applications construites sur des contrats intelligents. Ainsi, le plus grand problème que le réseau Lightning doit surmonter est "comment réaliser des contrats intelligents sur Bitcoin".
Plan pour améliorer les "fonctionnalités" de la blockchain Bitcoin
1. Chaîne latérale (Side Chain)
Une sidechain désigne une chaîne dotée de fonctionnalités de contrat intelligent, qui est reliée de manière bidirectionnelle à la chaîne principale de Bitcoin, permettant ainsi une migration transparente des actifs Bitcoin entre la chaîne principale et la sidechain pour réaliser des contrats intelligents. Cependant, il n'existe actuellement pas de technologie de liaison bidirectionnelle suffisamment décentralisée. La duplication de la chaîne principale et la migration des actifs vers la sidechain nécessitent des prestataires de services centralisés tiers, et à l'heure actuelle, il n'existe que des solutions semi-centralisées. Les solutions de sidechain n'ont pas été soutenues par la communauté des développeurs principaux de Bitcoin en raison des problèmes de centralisation liés aux émissions par des tiers.
2. Jetons colorés (Colored Coins)
En 2012, le président de l'Association Bitcoin, Meni Rosenfeld, a publié un article intitulé "Aperçu des Color Coins", dans lequel il introduisait un mécanisme utilisant la "fongibilité" du Bitcoin pour "colorer" certaines pièces et ainsi séparer des jetons spécifiques des autres jetons, créant des applications adaptées à ces pièces. La méthode consiste à utiliser l'instruction OP_RETURN dans le script Bitcoin, en ajoutant 80 octets de caractères arbitraires, où une chaîne de caractères est conçue selon un format spécifié. En désignant manuellement la signification de la chaîne de caractères, on peut marquer "Color Coins" et créer des contrats intelligents plus complexes. Cependant, l'espace de 80 octets est trop petit pour réaliser des fonctions complexes.
La solution "colored coins" a également lancé de nouvelles technologies. Par exemple, la technologie de gravure "Ordinals", qui utilise l'espace de 3 M de "SegWit" dans un bloc Bitcoin pour y insérer de petites images et émettre des NFT. Par exemple, BRC-20, qui utilise une chaîne de code pour exprimer un contenu plus riche que 80 octets. Cependant, ces colored coins posent des problèmes graves supplémentaires - ils occupent l'espace "SegWit", qui était à l'origine utilisé pour stocker les signatures des transactions de transfert de Bitcoin, et cette occupation de l'espace "SegWit" entraîne une réduction du nombre de transactions exécutables sur Bitcoin, ce qui diminue les performances de Bitcoin. La solution des colored coins fait également l'objet d'une forte résistance de la part des développeurs principaux de Bitcoin, car les colored coins polluent le Bitcoin natif, et de plus, la forme désignée par l'homme nécessite toujours qu'un tiers centralisé effectue l'analyse des serveurs.
3. Validation du client (Client-Validation)
En 2016, le développeur principal de Bitcoin, Peter Todd, a publié un article proposant le paradigme de validation par le client, garantissant la confidentialité du contenu du contrat connu uniquement des deux parties, sans nécessiter la participation d'un tiers, réalisant ainsi une décentralisation complète. De plus, lors de l'exécution des transactions, il utilise une méthode où l'initiateur de la transaction fournit les données complètes nécessaires de l'historique des transactions, que l'autre partie vérifie elle-même, afin de prévenir les problèmes de fraude. Il n'y a pas de préoccupations de centralisation, et la caractéristique de la vérification hors chaîne, qui n'est pas soumise aux limitations de performance, en fait actuellement ce qui est considéré par la plupart comme la "meilleure" solution pour résoudre le problème de l'insuffisance de la complétude de Turing de la blockchain Bitcoin.
Analyse du modèle UTXO
Contrairement au modèle de compte d'Ethereum, les sorties de transaction non dépensées (UTXO) sont la somme de la cryptomonnaie envoyée d'une adresse à une autre mais qui n'a pas encore été réclamée par le destinataire, afin d'envoyer des fonds à d'autres personnes lors de transactions ultérieures.
Par exemple, si Alice envoie 1 Bitcoin à Bob, tant que Bob n'a pas dépensé le BTC reçu d'Alice, il possède un UTXO. Une fois que Bob a dépensé 1 BTC, la durée de vie de l'UTXO prend fin.
Supposons que le portefeuille de Bob n'ait participé qu'à une seule transaction, où Bob a reçu 1 Bitcoin d'Alice, le validateur de la transaction sait que le solde UTXO de Bob est de 1 Bitcoin. Si Bob envoie 1 Bitcoin à Carol, son UTXO devient immédiatement 0 Bitcoin. Si Bob essaie ensuite de dépenser ses jetons en double dans une deuxième transaction sortante, le validateur découvrira que son solde UTXO est insuffisant pour être utilisé comme entrée de la deuxième transaction, et les validateurs honnêtes ne propageront ni ne confirmeront sa transaction en double.
Avenir de l'écosystème Bitcoin
Dans l'évolution du Bitcoin, la conception de la validation par le client a habilement contourné les problèmes de centralisation des solutions de sidechain et de jetons colorés, et a introduit un mécanisme de scellage unique, ce qui a encore amélioré la sécurité. Actuellement, l'écosystème Bitcoin est en train de connaître la naissance d'une série de nouveaux protocoles, parmi lesquels le protocole RGB non seulement reprend ces idées, 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, nous sommes confiants pour l'avenir et croyons que l'infrastructure qui aide à l'optimisation des protocoles permettra de surmonter depuis longtemps les limites du "triangle impossible de la blockchain".
Nous avons encore plus de raisons d'attendre que la prochaine phase de croissance exponentielle des indices blockchain provienne de l'explosion de l'écosystème Bitcoin, entraînant une adoption massive de la blockchain. Je crois que Bitcoin va dépasser son ancien rôle de simple réserve de valeur, mettant en avant ses attributs monétaires tout en continuant à connecter davantage d'applications à l'écosystème Bitcoin grâce à des solutions diversifiées, favorisant l'évolutivité et la durabilité de l'écosystème, et continuant à apporter des possibilités infinies au monde de la blockchain.
Je ne comprends toujours pas le Lightning Network.