Lightning Network : l’évolutivité du Bitcoin

Le Network Lightning est un réseau de nœuds décentralisé qui te permet d’envoyer instantanément un nombre potentiellement illimité de transactions.

Ce réseau fonctionne parallèlement à la blockchain du Bitcoin et effectue certaines transactions sur la blockchain et d’autres off-chain.

Pourquoi a-t-il été inventé ?

Satoshi Nakamoto a été visionnaire dans sa programmation du Bitcoin, mais ce qu’il n’avait peut-être pas prévu, c’est le volume considérable de transactions que la blockchain devrait soutenir.

On pense au boom de 2017, on pense au retour glorieux de 2020. Comme on peut le voir sur le graphique ci-dessous, l’explosion de l’adoption a mis à rude épreuve la première blockchain au monde, qui met encore environ 10 minutes à confirmer chaque transaction. 

En outre, dans ces cas de blocage, elle exige des commissions élevées, de longs délais et ne parvient pas à confirmer certaines transactions.

Elle n’est pas vraiment prête à affronter la concurrence de dapps et de finance décentralisée de l’avenir.

En réponse à cette limite, de nombreux altcoins sont nés, mais certaines solutions ont émergé au sein de l’écosystème du Bitcoin lui-même. C’est le cas de Bitcoin Cash, l’un des forks de Bitcoin qui prévoyait une augmentation significative de la taille des blocs. 

Les différents forks de Bitcoin n’ont apporté que ce type de changement, cependant il ne suffit pas d’augmenter la capacité de chaque bloc. En fait, le problème de la lenteur et de l’encombrement éventuel demeure.

Ainsi, en 2016, deux développeurs publient le whitepaper du Lightning Network. 

Comment fonctionne un Lightning Network

Pour comprendre le fonctionnement de base d’un Lightning Network, réfléchissons aux transactions que nous effectuons dans un bar.

Chiara vient au bar et commande une bière. Si elle en veut juste une, elle paiera tout de suite. Si, par contre, elle commande plusieurs choses, elle devra demander au barman Andrea de mettre le tout sur sa facture.

Chiara décide donc de laisser son compte ouvert.

Au cours de la soirée, elle commande des boissons et de la nourriture. À la fin de la soirée, elle reçoit la facture totale de la part d’Andrea et paie.

Pour comprendre comment fonctionne le Lightning Network, transposons cette logique dans la dimension de la blockchain.

La transaction s’effectue sur un canal dit « canal de paiement ».

Tout d’abord, pour ouvrir un canal de paiement sur le réseau Lightning, tu as besoin d’un portefeuille multisignature. Cela signifie que les cryptomonnaies du portefeuille ne peuvent être dépensées qu’avec l’autorisation de 2 propriétaires ou plus, qui possèdent la clé privée.

Chiara et Andrea ont donc un portefeuille commun et paient chacun 50 % des Bitcoins qu’ils prévoient d’utiliser au total.

Il s’agit d’une transaction sur blockchain, qui est validée par un mineur.

Une fois le canal ouvert, Chiara et Andrea peuvent échanger les Bitcoins disponibles dans le portefeuille à leur guise, aussi longtemps qu’elles le souhaitent. Tous ces échanges seront off-chain, gratuits et instantanés.

Lorsqu’elles décideront de fermer le canal, elles devront effectuer une transaction de clôture sur la blockchain, en l’autorisant avec leurs clés privées.

Canaux de paiement indirects

Grâce au routage, il est possible d’effectuer des transactions sur LN même avec des utilisateurs auxquels vous n’êtes pas directement connecté. 

Pour effectuer des transactions avec un nœud du réseau avec qui il n’existe pas de canal de paiement direct, la connexion doit cependant exister indirectement. Donc, si A a un canal avec B et B en a un avec C, A peut envoyer Bitcoin à C instantanément.

Les échanges de valeur sont toujours soumis à la liquidité disponible au sein des différents portefeuilles multisig impliqués dans le réseau.

Le Lightning Network est-il sûr ?

Les transactions d’ouverture et de fermeture d’un canal se font sur la blockchain, ce qui les sécurise. Les autres transactions off-chain, en revanche, sont enregistrées sur les deux ordinateurs des participants et les communications entre les deux nœuds sont cryptées.

Pour protéger les transactions indirectes des interventions d’autres nœuds du réseau, des smart contracts particuliers appelés Hash Time Locked (HTLC) sont utilisés. Il s’agit d’un type de paiement où la transaction est bloquée jusqu’à ce qu’une certaine condition soit remplie. 

Pour garantir le paiement, HTLC utilise des mécanismes de hashlock et de timelock.

Les timelocks sont utilisés pour limiter la durée pendant laquelle un canal de paiement restera ouvert. Cela empêche un utilisateur de disparaître du réseau, laissant les fonds du portefeuille bloqués. En cas de disparition de Chiara, Andrea peut toujours récupérer ses fonds à l’expiration du délai.

Un hashlock, en revanche, est un type de mécanisme qui limite une dépense jusqu’à ce qu’une certaine information soit confirmée. Par exemple, un paiement n’est envoyé que lorsque Chiara fournit sa clé privée.

L’état de l’art et les cas d’utilisation

Depuis 2016, cette technologie fait l’objet d’une recherche et d’un développement continus. Le réseau est pleinement opérationnel, mais des vulnérabilités ont été découvertes dans le code qui n’ont pas été entièrement résolues. De plus, le besoin d’un portefeuille multisig entrave l’accès au service dans un contexte qui nécessite des monnaies fiduciaires, et en général l’utilisabilité de cette technologie fait encore très défaut.

Malgré cela, en 2021, le Salvador a adopté le Bitcoin comme monnaie officielle et a été directement assisté dans cette procédure par Strike, un portefeuille pour le Lightning Network. 

Grâce à cela et à l’adoption croissante de Lightning par diverses entreprises et bourses, le réseau a connu une croissance de 46 %. en seulement deux mois après l’annonce.

Le développement du LN ouvre la voie à plusieurs applications, ainsi qu’aux paiements instantanés avec la blockchain du Bitcoin. Par exemple, il sera possible de payer un service d’abonnement à l’heure au lieu de tous les mois, afin de payer réellement en fonction de la consommation. 

De manière générale, il facilitera les microtransactions telles que les dons sur les réseaux sociaux ou les paiements en magasin, car il ne nécessite pas de commissions et la confirmation du paiement est instantanée. 

Sans surprise, également au Salvador, un McDonald’s accepte déjà les paiements en Bitcoin via le réseau Lightning.