Bitcoin : l’idée de génie du Lightning Network

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Durant les 15 dernières années, le Bitcoin a visiblement beaucoup changé d’un point de vue social, politique et monétaire. Passant d’une monnaie digitale qui amusait quelques geeks sur Internet à un actif financier qui attire l’attention des banques, des entreprises et des gouvernements à l’échelle planétaire.

Cependant, peu de personnes savent ce qui se passe sous le capot du Bitcoin, ou plutôt comment la technologie du Bitcoin fonctionne et évolue. Cela est dû au fait que le développement du Bitcoin est assez lent et complexe. La philosophie de développement du Bitcoin repose sur l’ossification. C’est-à-dire que tout changement apporté au Bitcoin doit être fait sans changer les règles du passé afin que tous les nœuds puissent rester compatibles. 

La compatibilité entre une grande quantité de nœuds est nécessaire afin de préserver l’aspect décentralisé du Bitcoin. Cela contraste fortement avec les méthodes de développement d’autres cryptomonnaies, qui comptent sur des itérations plus rapides et drastiques de leur protocole.

Ce type de développement particulier mène à des solutions minutieusement examinées qui prennent des années à développer.

Dans cet article, nous explorerons une nouvelle solution récemment implémentée et mise en place, nommée Splicing. Vous comprendrez comment cette technologie complexe bénéficie aux utilisateurs du Bitcoin et du Lightning Network.

Le Lightning Network

Avant de se lancer dans une explication du Splicing, il est primordial de comprendre le protocole de paiements de seconde couche qu’est le Lightning Network pour le Bitcoin. Comme son nom l’indique, il s’agit d’un réseau qui est superposé au-dessus du réseau Bitcoin.

Cette solution fut proposée dans un livre blanc en janvier 2016 par Joseph Poon et Thaddeus Dryja. Cette solution a bien évolué depuis, avec des dizaines d’entreprises et des centaines de développeurs contribuant à son développement. Le but principal est de proposer une alternative aux transactions effectuées sur la chaîne. Les transactions Lightning sont réalisées hors de la chaîne et donc elles ne sont jamais enregistrées dans la blockchain Bitcoin.

En conséquence, les transactions Lightning sont quasiment gratuites et instantanées. Tout cela parce qu’elles ne sont pas soumises aux règles protocolaires de Bitcoin.

Avant de connaitre ce qu'est le slicing, comprenons le Lightning NetworkAvant de connaitre ce qu'est le slicing, comprenons le Lightning Network

Le Lightning Network fonctionne grâce à un réseau de nœuds (pairs) interconnectés entre eux qui forment des canaux de liquidité. Pour créer un canal de liquidité, il faut tout d’abord réaliser une transaction sur la chaîne principale. Par exemple, l’usager A forme un canal de liquidité avec l’usager B pour l’équivalent de 1 million de satoshi, soit 0.01 BTC. Grâce à ce canal, il va être en mesure d’envoyer une multitude de paiements selon ses préférences. En fonction de la nature des transactions, il pourrait envoyer 10 transactions de 100 000 satoshis, 100 transactions de 10 000 satoshis, ou 1000 transactions de 1000 satoshis. Cette relation est bidirectionnelle ; après avoir reçu des fonds de l’usager A, l’usager B peut renvoyer les fonds vers l’usager A comme il le souhaite.

Le nombre de transactions qui peuvent être réalisées n’a pas de limite. Cependant, une fois que les usagers A et B veulent terminer leur relation transactionnelle, le canal de liquidité doit être fermé et une transaction sur la chaîne doit être réalisée pour finaliser le montant qui est dû à chacun.

N’importe qui est donc en mesure de faire fonctionner son propre nœud et d’ouvrir ses propres canaux. Cependant, en réalité, de nos jours, la plupart des usagers utilisent des services qui vont s’occuper de le faire pour eux. Les portefeuilles Lightning se connectent avec des nœuds professionnels qui ont beaucoup de liquidité et de connexions dans le réseau. Cela signifie qu’une personne qui désire faire un paiement via le Lightning Network pour acheter un café, par exemple, n’a pas besoin d’un canal de liquidité direct avec le commerçant.

Grâce à la nature interconnectée du Lightning et à une méthode de routage des paiements, le paiement réussit à trouver son chemin du client au commerçant. Évidemment, les nœuds professionnels qui contiennent beaucoup de liquidité le font à but commercial et demanderont des frais pour le routage des paiements.

 

Un défi majeur du  Lightning Network – le rebalancement dans les canaux de liquidité

Le Lightning Network est loin d’être un protocole achevé et plusieurs acteurs travaillent d’arrache-pied afin de résoudre ces problèmes. L’un de ces problèmes est le besoin constant de rééquilibrer la liquidité dans les canaux du Lightning Network. Une fois qu’un canal de liquidité a été épuisé de ses fonds, mais que le besoin de faire des paiements à travers celui-ci subsiste, il y a peu de solutions pratiques actuellement disponibles. Voici les recours auxquels avaient droit les usagers du Lightning Network jusqu’à présent.

Fermer le canal et en ouvrir un autre

Logiquement, il est toujours possible d’ouvrir un nouveau canal de liquidité mais cela entraîne des frais additionnels et un temps d’attente car il faut interagir avec le réseau du Bitcoin.

Rééquilibrage de la liquidité

Chaque nœud Lightning est composé de la liquidité entrante (inbound) et sortante (outbound), soit la capacité de recevoir et d’envoyer des paiements. C’est un aspect complexe du Lightning Network qui donne bien des maux de tête aux opérateurs de nœuds Lightning. Il est possible d’avoir beaucoup de capacité de liquidité entrante sans avoir de liquidité sortante, et vice versa. Quand il y a un déséquilibre de ce genre, il faut procéder à un rééquilibrage de liquidité afin de continuer d’opérer de manière fonctionnelle. Cela se fait en déplaçant de la liquidité selon le besoin entre autres nœuds et canaux du réseau. Cependant, comme cela implique des mouvements de fonds, des frais de transactions doivent être prévus. De plus, rien ne garantit que la liquidité demandée sera disponible à ce moment-là.

Comme vous pouvez le constater, opérer un nœud Lightning n’est pas une tâche facile, c’est là où le Splicing entre en jeu.

Lightning network : zoom sur le slicingLightning network : zoom sur le slicing

 

Le Splicing

Dusty Daemon est le créateur de la première implémentation du splicing et la méthode a été testée de manière concluante en mai 2022. Simplement, le splicing consiste à redimensionner des canaux Lightning plutôt que de les rééquilibrer. Un utilisateur a donc maintenant le choix d’ajouter ou d’enlever de la liquidité à son canal Lightning sans le fermer ni devoir le rééquilibrer avec des méthodes compliquées.

Le splicing est possible grâce à l’introduction d’une transaction de négociation qui invalide les transactions initiales de création du canal et finit par les remplacer par de nouvelles. Cela permet d’éviter de fermer le canal et d’avoir recours à une nouvelle transaction d’ouverture de canal sur la chaîne principale.

Si l’on prend l’exemple des usagers A et B au début de l’article, une fois que l’usager A a utilisé toute sa liquidité, il peut réaliser une transaction splicing et ajouter 1 million de satoshis supplémentaires à son canal de liquidité. Il peut également décider d’enlever 500 000 satoshis et de réduire sa liquidité de moitié s’il croit qu’il n’en a finalement pas besoin.

Bénéfices du Splicing

Les avantages principaux du splicing sont de pouvoir éviter de clôturer des canaux de liquidité juste pour en ouvrir d’autres ou d’avoir à mener des rééquilibrages compliqués potentiellement coûteux. Toutefois, son créateur et plusieurs autres développeurs placent beaucoup d’espoir en cette méthode pour résoudre bien d’autres problèmes.

Meilleure expérience pour l’usager lambda

Sur son site, Dusty Daemon explique que le splicing va permettre d’abstraire le Lightning Network et la chaîne principale du Bitcoin. De nombreux développeurs et entreprises pensent que le fait d’avoir une balance sur la chaîne et une balance sur le Lightning Network sont des concepts trop compliqués à comprendre pour le grand public. Idéalement, un usager devrait être en mesure d’utiliser le Bitcoin sans se préoccuper de savoir s’il effectue une transaction Lightning ou sur la chaîne. Le splicing rend les deux réseaux plus interopérables, ce qui peut éventuellement mener à leur fusion du point de vue de l’utilisateur.

Meilleure liquidité pour les opérateurs de nœuds

Un outil supplémentaire de gestion de canaux Lightning est toujours bienvenu pour les opérateurs de nœuds afin d’améliorer leur offre de liquidité. Le splicing leur permet d’économiser sur les frais, d’améliorer leur temps opérationnel et leur service. Plus un opérateur est efficace, plus il y a de chances que les usagers passent par son nœud pour effectuer des transactions, augmentant ainsi ses bénéfices. Cette nouvelle a d’ailleurs été accueillie avec enthousiasme et certaines implémentations du Lightning l’ont déjà intégrée. Le portefeuille Phoenix, qui utilise une implémentation du Lightning Network de la compagnie française ACINQ, a déjà implémenté cette fonctionnalité. Ils ont rapporté une réduction de 60% des frais de transaction Lightning pour ses usagers.

Conclusion

Le splicing est une méthode révolutionnaire de gestion de la liquidité dans le Lightning Network, améliorant considérablement l’expérience utilisateur. Étant donné que certaines entreprises ont déjà commencé à intégrer cette nouvelle méthode, nous pouvons nous attendre à ce que le splicing soit adopté par de nombreux portefeuilles et opérateurs de nœuds Lightning dans un avenir proche.
Cependant, les limites de cette technique peuvent s’avérer plus importantes que les avantages présentés aujourd’hui, il est donc important de rester à l’affût de son développement.

https://lightningsplice.com/splicing_explained.html

https://voltage.cloud/blog/lightning-network-faq/why-do-lightning-nodes-need-inbound-and-outbound-liquidity/#:~:text=So%20if%20your%20goal%20in,able%20to%20forward%20the%20payments.

https://voltage.cloud/blog/lightning-network-faq/how-lightning-node-channel-rebalancing-works-simplified/#:~:text=It%20works%20like%20this%3A%20the,path%20between%20the%20two%20channels

https://bitcoinmagazine.com/business/blockstreams-core-lightning-integrates-splicing-feature





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