Qu'est-ce que et comment fonctionne le réseau Lightning?

Résoudre le problème d'évolutivité de Bitcoin n'est pas une tâche facile. Ce problème est étudié depuis longtemps et maintenant la solution pourrait être entre nous. Son nom est le Lightning Network et il pourrait amener Bitcoin à l'aube de l'évolutivité pour faire face à la massification des crypto-monnaies.

Eprotocole l Réseau Lightning, est un protocole conçu pour améliorer l'évolutivité de Bitcoin. Ceci est possible car il fonctionne comme une deuxième couche sur Bitcoin qui vous permet de faire des choses que vous ne pourriez normalement pas faire et plus précisément ; transactions instantanées avec des commissions très faibles.

L'élaboration de ce protocole a commencé avec les travaux de Joseph Poon y Thaddeus Dryja. Mais aujourd'hui, ce sont des entreprises comme Blockstream, Lightning Labs y ACINQ qui favorisent son développement. le whitepaper de ce développement peut être trouvé en ce que lien de son site Web principal.

Pour comprendre un peu le potentiel de cette technologie, il faut garder deux choses à l'esprit. Le premier est que Bitcoin a été créé en tant que solution de monnaie numérique. La seconde est que cet objectif est impossible à atteindre avec l'état actuel du réseau et des logiciels Bitcoin. La raison en est très simple: Bitcoin a du mal à évoluer.

Aujourd'hui, Bitcoin ne peut traiter que 7 à 8 transactions par seconde. Il s'agit d'une très petite capacité et elle ne peut pas faire face à l'utilisation massive de la crypto-monnaie. Par conséquent, le réseau Bitcoin devient lent et très coûteux lorsqu'il s'agit de payer des commissions.

Pour cette raison, une nouvelle façon d'effectuer rapidement des transactions était nécessaire, qui soit facile à utiliser et compatible avec Bitcoin sans avoir à faire de modifications majeures. La réponse à ces besoins est le Lightning Network.

Pourquoi l'évolutivité Bitcoin est-elle nécessaire pour s'améliorer?

Si Bitcoin dispose d'un réseau aussi puissant et étendu, pourquoi devrait-il améliorer son évolutivité ? La réponse courte est; car en améliorant l'évolutivité, les transactions sont effectuées plus rapidement et sont moins coûteuses.

Pour expliquer la réponse détaillée, nous allons faire un petit exercice. Imaginez que vous effectuez une transaction en Bitcoin. A cette époque, le réseau est très peu utilisé et le coût en commissions de chaque transaction est très faible.

Toutefois, le coût des commissions peut augmenter à mesure que l'utilisation du réseau augmente. En effet, une file d'attente ou un excédent de transactions est généré dans le mempool. C'est là que les mineurs ont tendance à prioriser les transactions avec les frais les plus élevés pour obtenir le plus de profit. De cette façon, si vous souhaitez qu'une transaction soit traitée rapidement, vous devrez payer plus de frais.

Mais ce dernier cas indique aussi que les coûts des commissions vont augmenter au point de ne plus nous permettre de faire des micro-paiements. Par exemple, envoyer 1 $ peut vous coûter plus de 1 $ en frais. C'est une situation inutile et que l'amélioration de l'évolutivité peut résoudre, d'où la nécessité d'améliorer cette fonctionnalité.

Comment fonctionne Lightning Network ?

Le fonctionnement du Lightning Network dépend de divers facteurs techniques et d'un processus pour qu'il soit sûr à utiliser. En premier lieu, Lightning Network dépend de la non-malléabilité de la crypto-monnaie assurée. De cette manière, il serait impossible pour un tiers de modifier les informations sur les transactions ou les crypto-monnaies pendant le processus de vérification ou de génération.

Dans Bitcoin et Litecoin la propriété de non malléabilité des transactions a été introduit grâce à l'arrivée de SegWit (témoin séparé). Avec ça fourchette souple, Bitcoin a résolu ce problème et jeté les bases d'une nouvelle façon d'étendre ses capacités.

C'est ainsi qu'a commencé le développement du Lightning Network et de ses chaînes dites payantes. Ces canaux de paiement sont la pierre angulaire du fonctionnement du réseau et la clé pour permettre une évolutivité sans précédent de Bitcoin.

Quels sont les canaux de paiement?

Les canaux de paiement o canaux de paiement ils sont à la base du Lightning Network. Un canal de paiement est en fait une transaction multi-signature sur la blockchain avec au moins l'un d'eux envoyant des fonds. Dans ce canal, chaque personne possède une clé privée et chaque future transaction ne peut être effectuée que si les clés des deux parties signent. Ceci comme moyen de consensus sur le fait que la transaction a été approuvée pour être exécutée par les deux parties.

En outre, les canaux de paiement peuvent être ouverts pendant un certain temps. En règle générale, cela prend environ 10 minutes ou le temps qu'il faut pour extraire le bloc suivant de la chaîne. Mais une fois le canal ouvert, les participants au canal peuvent échanger des actifs entre eux instantanément en utilisant les fonds stockés dans ledit canal. Cela signifie en un mot que Les parties qui font partie d'un canal de paiement Lightning Netwok peuvent effectuer des paiements entre elles instantanément.

Malgré ce comportement, les transactions effectuées dans ledit canal de paiement sont entièrement valides dans la blockchain, car une fois le canal fermé, le relations faites sont diffusés sur le réseau, vérifiés et inclus dans un bloc Bitcoin.

Expliquer le Lightning Network étape par étape

Pour comprendre le fonctionnement de Lightning Network, il est préférable de décomposer l'ensemble du processus d'exploitation étape par étape. Pour cette raison, nous vous expliquerons avec un exercice simple comment ce processus est réalisé avec d'autres points d'intérêt pour dissiper tous vos doutes.

Tout d'abord, dans Lightning, nous aurons deux participants qui créeront une transaction initiale sur la blockchain à 20 $. De ces 20 $, 10 $ proviendront de Carmen et 10 $ d'Aitor. Cette distribution pourrait être différente et elle peut varier au sein du canal que nous avons mentionné ci-dessus, donc Carmen pourrait avoir 15 $ et Aitor 5 $ à la fin de tous les échanges.

Lightning prend en charge la technologie derrière les canaux de paiement et crée un réseau qui les façonne en utilisant contrats intelligents pour garantir que le réseau peut fonctionner de manière décentralisée.

En ce sens, nous aurions la ventilation suivante du processus:

1. Carmen ouvre une chaîne payante avec Aitor, qui à son tour a une chaîne avec Laura, qui à son tour a une chaîne ouverte avec David.
2. À l'heure actuelle, nous avons 4 parties qui participent à différents canaux de paiement.
3. Carmen veut échanger des actifs avec David, elle pourra donc envoyer des fonds via Aitor et Laura pour finalement atteindre David, le destinataire.
4. En raison de la nature du Lightning Network, Carmen n'aurait pas à faire confiance à Aitor et Laura dans le processus, car la cryptographie est utilisée pour garantir que les fonds que David recevra seront exactement les mêmes que ceux envoyés par Carmen. Sinon, ils seront automatiquement renvoyés à Carmen.

Maintenant, il nous reste une série de questions auxquelles il est très important de répondre : comment est-il possible de faire confiance à l'étape 3 ? Que se passe-t-il avec la disponibilité ? Et comment lutter contre la tromperie ? Nous répondrons à ces trois questions ci-dessous.

Comment faire confiance à l'étape 3?

En fait, Aitor et Laura agissent comme noeuds au sein du réseau que nous pouvons assimiler aux mineurs du réseau Bitcoin. Ceci est dû au fait qu'ils traitent toutes les transactions de manière décentralisée sans avoir le contrôle des fonds qu'ils aident à déplacer.

Pour cette raison, Aitor et Laura ne pouvaient à aucun moment voler les fonds de Carmen puisque les fonds à envoyer ne seront reçus que si la transaction sortante a déjà été faite au destinataire final, qui dans ce cas est David.

Et la disponibilité?

Si Aitor se déconnecte, les fonds du canal n'y seraient pas piégés indéfinimentAu lieu de cela, dans le cadre du mécanisme de contrat intelligent du Lightning Network, les utilisateurs peuvent fermer unilatéralement les canaux. De cette façon, si Aitor disparaissait, Carmen pourrait à nouveau récupérer son argent grâce à l'attribut de temps supplémentaire dans le contrat.

Lorsqu'un canal est fermé en même temps après qu'un nombre indéfini d'échanges y ont été effectués, les fonds finaux de chaque partie seront enregistrés dans la blockchain pendant 10 minutes ou le temps qu'il faudra pour que le bloc suivant apparaisse.

Comment combattez-vous la tromperie?

Si Carmen a envoyé des fonds d'elle adresse multi-signature à David dans le Lightning Network, mais il ne se conforme pas et ce qu'il fait est d'émettre une ancienne transaction dans la blockchain pour fermer le canal dans l'état où il était avant d'envoyer la transaction à David, le logiciel lui-même à la recherche de ce type de actions feront perdre à Carmen tous les fonds qu'elle a envoyés à David. Ceci comme une pénalité pour une telle action, donc toute personne qui essaie de transmettre une transaction ancienne et invalide sera pénalisée.

Grâce à ce réseau de canaux de personne à personne, il est possible de trouver un modèle au sein du réseau par lequel transmettre des transactions en dehors de la chaîne de blocs sans limites. Tout cela, sans perdre la confiance que plus tard et après la fermeture du canal, il sera inclus dans la blockchain Bitcoin.

Sécurité du réseau Lightning

Concernant la sécurité, il existe un article publié en 2019 qui effectue une analyse assez technique sur la robustesse de cette évolution.

Les auteurs, Aggelos Kiayias (IOHK et Université d'Édimbourg) et Orfeas Stefanos Thyfronitis Litos (IOHK) ont dirigé un examen complet de la sécurité du réseau Lightning et le résultat est un document de 84 pages que vous pouvez consulter et télécharger en cliquant sur l'image suivante.

Cliquez sur l'image pour télécharger le document

Avantages et inconvénients du Lightning Network

Avantages

1. Tout d'abord, la foudre offre l'une des options les plus puissantes pour améliorer l'évolutivité de Bitcoin. La foudre peut amener Bitcoin jusqu'à niveaux proches de 1 million de transactions par seconde, bien plus que ceux gérés par les systèmes de paiement tels que d'or o MasterCard.
2. Il offre des niveaux élevés de sécurité et d'anonymat. C'est parce que les transactions ont lieu hors chaîne les paiements sont donc pratiquement introuvables.
3. Foudre il est compatible avec d'autres projets de crypto-monnaie en plus de Bitcoin. Par exemple, vous pouvez utiliser Lightning avec Litecoin.
4. Il est capable de réduire considérablement le niveau de trafic de transaction au sein du réseau Bitcoin. Cela rendrait le réseau beaucoup plus efficace.
5. Les transactions utilisant le Lightning Network sont effectuées presque instantanément.
6. Il permet la réalisation de micropaiements et permet même leur automatisation.
7. Permet d'effectuer des échanges atomiques Cross-chaîne. Cela permet à deux blockchains utilisant la même fonction de hachage d'échanger des jetons sans avoir besoin d'un intermédiaire tel qu'un échange.

Inconvénients

1. L'un des principaux inconvénients de Lightning est que les paiements ne peuvent être effectués qu'aux utilisateurs connectés à un canal de paiement. Cela signifie que l'utilisateur doit être actif et connecté au canal. Contrairement à cela, les transactions de crypto-monnaie traditionnelles n'ont pas cette limitation.
2. Le Lightning Network est un protocole en constante évolution. Preuve en est que ses créateurs recommandent toujours de ne pas utiliser Lightning pour des opérations avec de grosses sommes d'argent.
3. Le protocole limite la liquidité du canal au total des crypto-monnaies détenues par toutes les parties. C'est une autre situation qui menace les opérations de grande valeur, car elle conduit les utilisateurs à diviser leurs fonds pour avoir des liquidités dans la blockchain normale et dans les canaux Lightning.