Introduction

Les canaux d'état (Lightning Network), les sidechains (Stacks), les rollups (BitVM), la validation du client UTXO + (RGB++ Layer) - quelle solution émergera pour unir l'écosystème Bitcoin, permettant la scalabilité, l'interopérabilité et la programmabilité tout en introduisant des récits innovants et une croissance significative?

La surabondance d'infrastructure est devenue un problème important ce cycle - lorsque l'offre dépasse la demande, les nouveaux blockchains et L2 font tout leur possible pour éviter de devenir des villes fantômes. Cependant, dans l'écosystème Bitcoin, une narration différente est en train de se dérouler.

Depuis l'avènement de la « folie des inscriptions », le marché a vu l'enthousiasme de la communauté à participer à l'écosystème Bitcoin. Cependant, avant que l'écosystème n'explose véritablement, Bitcoin a besoin d'une infrastructure robuste pour surmonter les limitations de la scalabilité. De gros investissements institutionnels, souvent dans les dizaines de millions, alimentent davantage cette expansion de l'infrastructure, avec la « ville » de Bitcoin animée par la construction et la croissance de ce cycle.

Tout le monde semble désireux de saisir une part de l'écosystème Bitcoin, mais ce n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît.

Pourquoi est-ce cela ?

Étendre Bitcoin n'est pas une tâche facile, étant donné sa non-complétude de Turing et d'autres limitations. Chaque projet suit son chemin, et la quête de la scalabilité de Bitcoin est encore dans un état d'exploration tumultueuse.

Au cours de ce processus, nous assistons à la résurgence de solutions de scalabilité traditionnelles comme le Lightning Network, connu pour sa "légitimité", et à la croissance sauvage de narrations plus innovantes, telles que l'extension de RGB en RGB++ par CKB. En même temps, les sidechains et les solutions de couche 2 sont en concurrence féroce, certaines empruntant directement les stratégies d'Ethereum tandis que d'autres explorent profondément les caractéristiques uniques de Bitcoin pour proposer des solutions améliorées.

Avec le potentiel de marché de trillions de dollars de l'écosystème Bitcoin et les innombrables voies techniques pour y parvenir, quels protocoles de scalabilité se démarqueront? Lesquels uniront l'écosystème Bitcoin, permettant une véritable scalabilité, interopérabilité et programmabilité, tout en apportant des récits innovants et une croissance significative?

Cet article vise à plonger dans les protocoles de scalabilité de Bitcoin, en offrant une analyse comparative des forces et des faiblesses des principales solutions et en examinant les tendances futures de la scalabilité de Bitcoin.

1. Scalabilité de Bitcoin: le chemin essentiel vers la croissance de l'écosystème

Suivant la logique de “établir d'abord sa nécessité, puis expliquer pourquoi”, discutons d'abord : la scalabilité du Bitcoin est-elle un faux besoin ? \
La réponse est claire - non seulement c'est un besoin réel, mais Bitcoin nécessite probablement des solutions de mise à l'échelle plus que toute autre blockchain.

Cet argument est soutenu par divers facteurs du monde réel. \
Au niveau du marché, qu'il s'agisse de l'engouement autour des Inscriptions ou des millions d'investissements institutionnels, nous pouvons clairement voir l'enthousiasme du marché pour l'écosystème Bitcoin. Cet enthousiasme est compréhensible - au cours des dernières années, de nombreux détenteurs de Bitcoin ont été impatients de faire plus que simplement «Hodler». L'absence d'opportunités significatives de participation à l'écosystème a été frustrante, donc lorsque de nouvelles narrations émergent au sein de Bitcoin, les détenteurs sont désireux de participer.

Du point de vue de Bitcoin, en tant que pionnier et figure fondatrice de l'espace crypto, Bitcoin a évolué sur plus d'une décennie. Les intérêts des participants au sein de l'écosystème sont étroitement entrelacés et tout mouvement a un impact sur l'ensemble du réseau. Maintenir un équilibre tout en conservant un attrait à long terme est un défi critique. Avec la réduction des récompenses de bloc lors de la division par deux de 2024, la rentabilité des mineurs diminuera, ce qui poussera Bitcoin à explorer la croissance de l'écosystème et des flux de valeur plus riches. Bitcoin a besoin de son écosystème pour autonomiser tous les participants et attirer de nouveaux utilisateurs.

Plus important encore, Bitcoin présente plusieurs avantages pour le développement de l’écosystème qu’aucune autre blockchain ne peut rivaliser. La croissance de Bitcoin est tirée par sa communauté et a résisté à l’épreuve de plus de dix ans de fonctionnement stable. Avec une capitalisation boursière de 1,2 billion de dollars, elle jouit d’une reconnaissance et d’une confiance inégalées de la part du public et des investisseurs du monde entier. Cela donne à Bitcoin un degré inégalé de décentralisation et une base de sécurité robuste. De plus, en raison du manque de développement de l’écosystème, de grandes quantités de capital Bitcoin sont restées dormantes, avec des possibilités limitées de création de valeur. Cela n’a fait qu’alimenter la confiance dans le potentiel explosif de l’écosystème Bitcoin.

Cependant, les limitations de conception intrinsèques de Bitcoin entravent considérablement la croissance de son écosystème. Comme on le sait bien, Bitcoin ne peut traiter que 3 à 7 transactions par seconde et, pendant les périodes de pointe, la congestion du réseau est courante. Les utilisateurs doivent souvent payer des frais plus élevés pour une confirmation de transaction plus rapide, ce qui entraîne des vitesses lentes, des coûts élevés et de longs délais de confirmation. Plus important encore, la non-complétude de Turing de Bitcoin limite sa capacité à exécuter une logique complexe, ce qui dissuade les développeurs de construire des contrats intelligents sophistiqués sur le réseau.

Face à un écosystème Bitcoin puissant et très attendu par le marché mais entravé par des limitations inhérentes, la scalabilité est devenue le chemin essentiel pour une croissance explosive de Bitcoin. Dans une ère où les discussions se concentrent davantage sur la demande que sur la technologie, les solutions de scalabilité de Bitcoin sont développées en travaillant en arrière-plan à partir de ces demandes, en équilibrant soigneusement ce qui devrait changer et ce qui devrait rester constant.

Les protocoles de scalabilité de Bitcoin visent à résoudre plusieurs défis clés découlant des limitations propres à Bitcoin:

L'un des objectifs principaux des protocoles de scalabilité de Bitcoin est d'améliorer l'expérience de transaction de l'utilisateur, en se concentrant sur l'amélioration de l'efficacité et la réduction des coûts.

De plus, ces protocoles visent à aider Bitcoin à atteindre une fonctionnalité de contrat intelligent Turing-complet, permettant aux développeurs de construire des applications complexes basées sur la logique au sein de l'écosystème Bitcoin. Ce développement étendrait l'utilité de Bitcoin au-delà des simples transferts de valeur, lui permettant de prendre en charge des produits et services financiers plus diversifiés, tels que les applications de finance décentralisée (DeFi) et l'exécution de contrats automatisés. Cela enrichira considérablement les cas d'utilisation de Bitcoin et attirera davantage de développeurs et d'utilisateurs.

Un autre changement significatif que ces protocoles visent à apporter est une meilleure interopérabilité entre Bitcoin et d'autres blockchains et écosystèmes. En brisant l'isolement existant, en permettant l'intégration et la coopération entre différentes plateformes, les utilisateurs pourront transférer plus facilement des actifs et des données entre les chaînes. Cette interopérabilité renforcera les connexions au sein de l'écosystème blockchain plus large, favorisant le partage des ressources et la collaboration, et stimulant l'innovation et le développement.

Cependant, en reconnaissant les forces de Bitcoin, les protocoles de scalabilité sont également dédiés à préserver et améliorer certains aspects:

Les protocoles de scalabilité de Bitcoin visent à hériter et à maintenir la décentralisation et la forte sécurité de Bitcoin. Cela garantit non seulement des normes de sécurité plus élevées, mais apporte également une véritable innovation à l'écosystème Bitcoin, plutôt que de simplement créer un pont pour injecter des actifs Bitcoin dans d'autres écosystèmes pour les avantager.

Un autre point clé est que les protocoles de mise à l'échelle de Bitcoin devraient viser à s'étendre sans modifier autant que possible le réseau principal. Historiquement, Bitcoin a tenté différentes solutions de mise à l'échelle sur chaîne et mises à niveau, telles que l'augmentation de la taille des blocs et SegreGated Witness (Segwit), qui ont jeté les bases d'une future mise à l'échelle solide. Cependant, étant donné que la plupart des solutions de mise à l'échelle sur chaîne impliquent des modifications du code du réseau principal et sacrifient souvent une certaine décentralisation et sécurité, ces solutions sont abordées avec prudence. La communauté est maintenant plus encline aux solutions hors chaîne construites sur la couche 1 de Bitcoin, qui abordent les problèmes de performance sans affecter la couche de base de Bitcoin.

Avec cette compréhension de ce qui devrait changer et ce qui devrait rester constant, nous pouvons maintenant établir des critères d'évaluation spécifiques pour les protocoles de scalabilité Bitcoin. En comparant les solutions de scalabilité mainstream actuellement disponibles sur le marché avec ces critères, les lecteurs auront une compréhension plus claire des avantages et des inconvénients de différentes approches techniques.

2. Aperçu des solutions de scalabilité Bitcoin grand public et de leurs avantages et inconvénients

Sur la base de différentes voies de mise en œuvre technique, les principales solutions d’évolutivité Bitcoin sur le marché aujourd’hui peuvent être classées dans les types suivants :

• Canaux d'état
• Sidechains
• Rollups
• UTXO + Validation du client

2.1 Canaux d’état

Les canaux d'état sont l'une des premières et des plus légitimes tentatives de mise à l'échelle de Bitcoin, le projet le plus connu étant le Lightning Network.

Par définition, un canal d'état établit un canal entre deux parties ou plus, leur permettant d'effectuer plusieurs transactions au sein du canal. Seul l'état final est enregistré sur la chaîne principale de Bitcoin, améliorant la vitesse et réduisant les coûts.

Nous pouvons expliquer le principe de fonctionnement des canaux d'état avec un exemple vivant :
Imaginez un groupe de personnes rassemblant des fonds pour créer un groupe de paiement WeChat. Au sein de ce groupe, les transactions s'effectuent rapidement et à faible coût. Une fois le groupe dissout, tous les états de paiement survenus au sein du groupe sont confirmés et mis à jour sur la chaîne principale de Bitcoin.

De cette explication, les avantages et les inconvénients des canaux d'état deviennent clairs:
Parmi les avantages, citons la réduction significative de la charge de calcul sur le réseau principal, ce qui permet de réduire les frais de transaction et d’augmenter l’efficacité des transactions. Étant donné que le réseau principal de Bitcoin valide l’état final, les canaux d’État héritent de la forte sécurité de Bitcoin. De plus, étant donné que plusieurs transactions peuvent se produire au sein du canal, les canaux d’état activent théoriquement un TPS (transactions par seconde) infini.

Cependant, il existe également des inconvénients notables. La mise en place d'un canal présente des barrières techniques et financières élevées, et les utilisateurs ne peuvent effectuer des transactions qu'avec d'autres utilisateurs du canal, ce qui entraîne d'importantes limitations. De plus, les canaux d'état nécessitent que les fonds soient bloqués à l'avance, ce qui affecte la liquidité. Plus important encore, les canaux d'état ne prennent pas en charge les contrats intelligents, ce qui est une fonctionnalité cruciale pour l'écosystème Bitcoin à l'avenir.

Source: Internet

2.2 Sidechains

Le concept de sidechains existe depuis un certain temps. Essentiellement, une sidechain est une chaîne indépendante qui fonctionne parallèlement à la chaîne principale. Il permet aux utilisateurs de transférer des actifs de la chaîne principale à la sidechain pour l’interaction, les deux étant connectées via un mécanisme de connexion bidirectionnelle.

Il y a plusieurs projets qui ont adopté cette approche technique. En plus du projet vétéran bien connu Stacks, le nouvel arrivant prometteur Fractal Bitcoin a récemment attiré l'attention de la communauté.

Étant donné que les sidechains fonctionnent indépendamment du réseau principal Bitcoin, ils ont théoriquement le potentiel de se libérer des limitations techniques du cadre de Bitcoin, permettant l'adoption de conceptions plus avancées pour de meilleures performances et une meilleure expérience utilisateur.

Cependant, cette indépendance signifie également que les sidechains ne peuvent pas hériter pleinement de la solide base de sécurité de Bitcoin. Au lieu de cela, leur sécurité repose sur leurs propres mécanismes de consensus, ce qui peut entraîner d'importants problèmes de centralisation, notamment aux premiers stades de leur fonctionnement. Cela dit, de nombreux projets de sidechain travaillent sur des solutions innovantes pour résoudre ces défis, en se concentrant sur l'amélioration de leurs mécanismes de consensus afin de mieux s'aligner sur l'infrastructure de sécurité de Bitcoin.

Source : Internet (en anglais)

2.3 Rollup

De nombreuses personnes connaissent les Rollups principalement grâce aux solutions de couche 2 d’Ethereum. Dans l’espace hautement concurrentiel de la couche 2 d’Ethereum, les projets Rollup ont émergé en grand nombre, dominant le paysage. De même, dans la vague actuelle de développement de l’infrastructure Bitcoin, l’approche Rollup prend également de l’importance au sein de l’écosystème Bitcoin. Des projets notables tels que B² Network et Bitlayer sont déjà devenus populaires au sein de la communauté Bitcoin.

En termes de logique opérationnelle, les Rollups exécutent des transactions hors chaîne, puis regroupent plusieurs transactions, les soumettant à la chaîne principale par lots. Cette approche garantit la disponibilité des données sur la chaîne principale, héritant de la sécurité et de la décentralisation de la chaîne principale tout en réduisant considérablement la quantité de données qui doivent être stockées sur la chaîne. Cela pourrait potentiellement atténuer la congestion du réseau Bitcoin et réduire les coûts de transaction.

Cependant, contrairement à Ethereum, qui possède une machine virtuelle permettant à la plupart des Rollups Ethereum d'utiliser la blockchain Ethereum pour la disponibilité des données et le consensus, Bitcoin ne dispose pas d'une telle machine virtuelle. Cela soulève la question : comment Bitcoin Layer 1 peut-il vérifier la validité des preuves Rollup ? Cela pose des défis supplémentaires pour les projets de scalabilité Bitcoin choisissant la voie du Rollup.

Actuellement, il existe trois principaux types de Rollups dans l'écosystème Bitcoin, mais aucun d'entre eux n'est parfait :

Les Rollups optimistes (OP Rollups) fonctionnent sur la base d'une hypothèse de confiance, où les transactions sont considérées comme valides par défaut mais sont soumises à une période de contestation. Ce modèle est plus simple et plus facile à intégrer, permettant une plus grande évolutivité. Cependant, la fenêtre de litige introduit des retards dans la finalité des transactions.

Les Rollups souverains adoptent une approche plus indépendante, stockant la disponibilité des données sur la chaîne principale mais validant et exécutant les transactions via leur propre mécanisme de consensus. Ce modèle permet aux Rollups de partager les fondements de sécurité de Bitcoin tout en évitant les limitations du script Bitcoin, bien qu'il impose des exigences strictes sur le mécanisme de consensus du Rollup lui-même.

Les Rollups de validité (y compris les ZK Rollups) utilisent des preuves cryptographiques pour vérifier l'exactitude des lots de transactions hors chaîne sans révéler les données sous-jacentes. Cette méthode équilibre l'efficacité et la sécurité, bien que la complexité et les exigences de calcul pour générer des preuves ZK restent un défi important.

Source : Internet (en anglais)

2.4 UTXO + Validation côté client

Alors que beaucoup considèrent les Rollups comme une solution «importée» d'Ethereum, l'approche UTXO + Validation côté client semble plus être une solution personnalisée adaptée aux caractéristiques uniques de Bitcoin.

L’explication d’UTXO + Client-Side Validation nécessite quelques précisions, d’une part en raison de sa complexité technique et d’autre part en raison de ses multiples optimisations et évolutions au cours des dernières années.

Dans Bitcoin, il n'y a pas de concept de comptes ; à la place, il utilise le modèle UTXO (Unspent Transaction Output), qui est central aux transactions Bitcoin et constitue la base du chemin de conception UTXO + Validation côté client. Plus précisément, cette approche tente de calculer des registres hors chaîne basés sur le modèle UTXO de Bitcoin, garantissant l'authenticité du registre grâce à la validation côté client.

L'idée a été initiée en 2016 lorsque Peter Todd a introduit les concepts de scellés à usage unique et de validation côté client, ce qui a finalement conduit à la création du protocole RGB.

Comme son nom l’indique, un sceau à usage unique est comme un sceau numérique qui garantit qu’un message ne peut être utilisé qu’une seule fois, tandis que la validation côté client déplace la vérification des transferts de jetons de la couche de consensus de Bitcoin vers le hors chaîne, la validation étant effectuée par les clients impliqués dans les transactions spécifiques.

L'idée principale derrière RGB est que les utilisateurs doivent exécuter leurs propres clients et valider personnellement toutes les modifications d'actifs qui les concernent. En d'autres termes, le destinataire de l'actif doit d'abord vérifier que l'instruction de transfert de l'expéditeur est correcte avant que le transfert ne devienne valide. Tout ce processus se déroule hors chaîne, déplaçant les calculs complexes des contrats intelligents hors chaîne pour garantir l'efficacité et la protection de la confidentialité.

Comment cette approche hérite-t-elle de la sécurité renforcée de Bitcoin ? RGB utilise les UTXO de Bitcoin comme un « sceau », reliant les changements d'état RGB à la propriété des UTXO de Bitcoin. Tant que l'UTXO de Bitcoin n'est pas dépensée deux fois, les actifs RGB liés ne peuvent pas non plus être sujet à une double dépense, garantissant ainsi la préservation de la sécurité robuste de Bitcoin.

Certainement, l'émergence du protocole RGB revêt une grande importance pour l'écosystème Bitcoin. Cependant, à ses débuts, comme de nombreuses innovations, il reste encore à perfectionner, et plusieurs défis persistent:

Par exemple, lorsque les utilisateurs réguliers utilisent des produits clients simples, ils n’ont souvent pas la capacité ou les ressources nécessaires pour stocker l’historique complet des transactions, ce qui rend difficile pour eux de fournir la preuve des transactions aux contreparties. De plus, étant donné que différents clients (ou utilisateurs) ne stockent que des données pertinentes pour eux-mêmes, ils ne peuvent pas voir l’état des actifs des autres, ce qui conduit à la création de silos de données. Ce manque de visibilité et de transparence à l’échelle mondiale entrave gravement le développement de la DeFi et des applications similaires.

Un autre défi réside dans le fait que les transactions RGB, en tant qu'extension de Bitcoin, reposent sur un réseau P2P distinct pour la propagation. Des opérations interactives sont également nécessaires entre les utilisateurs lors des transferts, qui dépendent à nouveau de ce réseau P2P indépendant du réseau Bitcoin.

Plus important encore, la machine virtuelle utilisée par le protocole RGB, connue sous le nom de AluVM, manque d'outils de développement complets et d'implémentations de code pratiques. De plus, RGB manque actuellement d'un cadre d'interaction robuste pour les contrats non-custodiaux (publics), ce qui rend difficile la réalisation d'interactions entre plusieurs parties.

Ces problèmes ont incité des projets de blockchain publique bien établis et technologiquement compétents comme Nervos Network à explorer des solutions plus optimisées, conduisant au développement de RGB++.

Bien que RGB++ partage un nom avec RGB et provienne de concepts clés tels que les scellés à usage unique et la validation côté client, il ne s'agit pas d'une extension directe de RGB. En fait, RGB++ n'utilise aucun code de RGB. Plus précisément, RGB++ est une réinterprétation complète des concepts de RGB, conçue pour mettre en œuvre une série d'optimisations.

L'idée principale de RGB++ est de décharger le travail de validation des données précédemment effectué par les utilisateurs, le rendant ainsi vérifiable à l'échelle mondiale. Bien sûr, les utilisateurs peuvent toujours choisir d'exécuter leurs propres clients pour valider les données et les transactions RGB++.

Qui est responsable de cette validation? Les blockchains publiques et les plateformes qui prennent en charge UTXO et étendent sa programmabilité, comme CKB et Cardano.

Comment cela est-il réalisé? Cela introduit le concept important de «liaison homomorphe». Bitcoin agit en tant que chaîne principale, tandis que CKB et Cardano agissent en tant que chaînes secondaires. L'UTXO étendu sur des chaînes telles que CKB et Cardano sert de conteneur pour les données d'actifs RGB, les paramètres d'actifs RGB étant écrits dans ces conteneurs. Cela établit une liaison entre la chaîne principale et les chaînes secondaires, permettant aux données d'être directement affichées sur la blockchain.

Prenons l'exemple de CKB, en raison des propriétés étendues des UTXO de ses cellules, CKB peut établir une relation de mappage avec les UTXO de Bitcoin. Cela permet à CKB de servir de base de données publique et de couche de règlement hors chaîne pour les actifs RGB, remplaçant les clients RGB et offrant une garde de données plus fiable et des interactions contractuelles pour RGB.

De cette manière, RGB++ hérite non seulement de la base de sécurité solide de Bitcoin, mais introduit également des fonctionnalités telles que des transactions RGB non interactives, la capacité d'agréger plusieurs engagements de transaction et l'interaction entre les actifs BTC et les actifs de la chaîne CKB sans opérations inter-chaînes. Ces avancées devraient ouvrir un éventail plus large de cas d'utilisation, y compris DeFi.

Les avantages exceptionnels en matière de sécurité, d’efficacité et de programmabilité ont rendu le RVB++ très apprécié dans l’industrie depuis sa création, malgré son seuil cognitif élevé. Il est rapidement devenu l’un des protocoles de mise à l’échelle Bitcoin les plus populaires parmi les utilisateurs grand public. Avec l’achèvement de la mise à niveau vers la couche RVB++ en juillet 2024, la mise à l’échelle de Bitcoin est une fois de plus à la pointe de l’innovation.

Même le nom de cette mise à niveau en dit long : le passage de « protocole » à « couche » signifie que le RVB++ évolue vers une couverture de service plus large, une agrégation plus profonde et une interaction plus transparente.

C'est comme si chaque pays (blockchain) avait initialement son propre ensemble de règles de fonctionnement, tandis que la couche RGB ++ vise à trouver un terrain d'entente (UXTO) pour connecter les éléments clés du développement écologique. Cela facilite un degré plus élevé de «langage partagé et de pratiques standardisées», posant ainsi une base plus solide pour une infrastructure évolutive dans l'écosystème Bitcoin.

Tout d'abord, en tant qu'infrastructure, la couche RGB++ doit être facile à comprendre et largement acceptée. Elle propose une solution native complète AA (Abstraction de Compte), qui est très compatible avec les normes de compte d'autres blockchains. Cela soutient non seulement les cas d'utilisation critiques, mais supprime également les obstacles à l'amélioration de l'expérience utilisateur.

La couche RVB++ s’efforce également d’unifier l’émission d’actifs. Il prend en charge l’émission de divers actifs RVB++, y compris les jetons définis par l’utilisateur (UDT) de type ERC20 et les objets numériques (DOB) de type ERC721. Grâce aux avantages du modèle UTXO, la couche RVB++ crée un nouveau paradigme pour l’émission d’actifs, permettant au même actif d’être émis simultanément sur plusieurs chaînes dans des proportions différentes. Cela permet non seulement d’assurer la coordination entre les différentes chaînes, mais aussi d’offrir aux émetteurs une flexibilité exceptionnelle.

Étant donné que l'émission d'actifs peut être unifiée, l'interaction des actifs devient plus fluide. Grâce à la technologie de chaîne croisée RGB++ Layer, Leap, les actifs sur les chaînes basées sur UTXO peuvent être déplacés vers une autre chaîne UTXO sans avoir besoin d'un pont inter-chaînes. Cela renforce la sécurité et l'interopérabilité, permettant aux actifs des chaînes UTXO telles que Cardano, Dogecoin, BSV et BCH de s'intégrer parfaitement dans l'écosystème Bitcoin.

Après avoir résolu les défis de l’émission et de l’interaction des actifs, la couche RVB++ vise à apporter un cadre de contrat intelligent unifié et un environnement d’exécution à l’écosystème Bitcoin via CKB-VM, donnant à Bitcoin une programmabilité améliorée. N’importe quel langage de programmation qui prend en charge la machine virtuelle RISC-V peut être utilisé pour le développement de contrats sur la couche RVB++, ce qui permet la création d’applications avec une logique complexe. Cela ouvre la porte à la croissance de BTCFi et à la réalisation de cas d’utilisation encore plus innovants.

À ce stade, cet article a couvert la logique de fonctionnement fondamentale, les projets représentatifs et les avantages et les inconvénients de quatre protocoles de mise à l'échelle Bitcoin grand public. Les lecteurs peuvent examiner le contenu via le tableau ci-dessous pour une comparaison plus claire et plus intuitive des avantages et des inconvénients de chaque protocole de mise à l'échelle Bitcoin.

Certes, le contenu ci-dessus est un résumé et une réflexion sur les performances passées de diverses solutions. À la lumière de l’écosystème Bitcoin, qui est sur le point de connaître une croissance significative au cours de ce cycle, des projets de premier plan dans diverses voies techniques recherchent activement l’innovation et les percées pour s’assurer une position plus importante au sein de l’écosystème.

Par conséquent, après avoir comparé le passé, nous devrions déplacer notre attention vers l'avenir en explorant les «règles du changement» adoptées par les principaux projets dans différentes solutions, nous donnant un aperçu du paysage concurrentiel futur des solutions d'évolutivité de Bitcoin.

3. L’écosystème actuel et le potentiel futur des solutions de pointe

3.1 Lightning Network : l’incarnation de la « légitimité », vers un réseau multi-actifs

La légitimité du Lightning Network remonte à 2009, lorsque le fondateur de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, a inclus un projet de code de canal de paiement dans Bitcoin 1.0 - le prototype du Lightning Network.

Après plus d'une décennie de développement, le Lightning Network a atteint un stade mature. Selon 1ML, il y a actuellement environ 12 700 nœuds, 48 300 canaux de paiement et environ 5 212 BTC verrouillés dans le réseau. Il a également établi des collaborations avec plusieurs plateformes sociales et de paiement.

En comparant ces chiffres à ceux de mai de cette année – 13 600 nœuds, 51 700 chaînes et 4 856 BTC – nous pouvons voir que la croissance du réseau en termes de capital a ralenti, et le nombre de chaînes a même diminué. De plus, ces dernières années, la communauté a exprimé des opinions négatives sur le réseau.

D'un côté, les développeurs ont été conscients des limites et des défis en termes de scalabilité dès les premières étapes du développement du Lightning Network. Le protocole est assez complexe, ce qui rend le processus de développement à la fois difficile et chronophage.

D’autre part, malgré des années de croissance, la plupart des gens perçoivent toujours le Lightning Network comme une solution de paiement. L’un de ses principaux développeurs, Anton Kumaigorodski, a candidement fait remarquer sur les réseaux sociaux qu’au-delà des paiements, les gens devraient rechercher d’autres cas d’utilisation. Cette déclaration a propulsé le Lightning Network à la croisée des chemins en matière de transformation.

Pour ajouter aux défis, des désaccords internes semblent avoir entravé le développement du projet. Au cours de l’année écoulée, plusieurs développeurs ont quitté l’équipe, ce qui a entravé le processus de développement déjà difficile.

Cependant, le Lightning Network n’est pas resté inactif face à l’adversité. En plus de continuer à tirer parti de ses forces et à se concentrer sur les micropaiements, le réseau s’est rendu compte que le récit du bitcoin en tant que réseau monétaire est plus convaincant que le bitcoin en tant que simple actif. En conséquence, elle a commencé à s’orienter vers la construction d’un réseau multi-actifs.

Le 23 juillet 2024, Lightning Labs a publié la première version mainnet du réseau Lightning multi-actifs, intégrant officiellement les actifs Taproot dans le réseau.

Avant le protocole Taproot Assets, le Lightning Network ne prenait en charge que Bitcoin comme devise de paiement, limitant ainsi considérablement ses cas d'utilisation.

Avec le lancement de la version mainnet du Lightning Network multi-actifs, n’importe qui ou n’importe quelle institution peut désormais émettre ses propres tokens en utilisant le protocole Taproot Assets. Il prend également en charge l’émission de stablecoins adossés à des monnaies fiduciaires. Étant donné que les actifs émis par l’intermédiaire de Taproot Assets sont entièrement compatibles avec le Lightning Network, il est désormais possible de régler les transactions de change à l’échelle mondiale en temps réel et d’acheter des stablecoins pour des biens. Cette avancée devrait renforcer le positionnement du Lightning Network en tant qu’infrastructure de base pour un réseau de paiement mondial.

3.2 Stacks: Un projet de sidechain établi, avec une mise à niveau de Nakamoto terminée

Dans l'écosystème Bitcoin, Stacks se distingue comme une présence unique. Lancé en 2017, il est considéré comme un projet OG et est devenu la première vente de jetons à recevoir l'approbation de la Securities and Exchange Commission (SEC) des États-Unis en vertu de la réglementation A+ en 2019.

Selon les données de DeFi 9 Llama, la valeur totale bloquée (TVL) de Stacks a augmenté depuis le début de 2024, alimentée par la montée de l'intérêt pour les Ordinaux Bitcoin (Inscriptions). Début avril, la TVL de Stacks a atteint un pic de 183 millions de dollars, mais à mesure que l'engouement pour les Ordinaux a diminué, sa TVL a depuis chuté à environ 100 millions de dollars. Malgré cette baisse, l'activité DeFi on-chain de Stacks reste notable. Par exemple, StackingDao, le principal projet de liquid staking sur Stacks, compte plus de 30 000 utilisateurs actifs de staking, et le nombre de portefeuilles uniques sur le réseau Stacks a dépassé 1,21 million.

Cependant, en tant que projet de sidechain, Stacks fait face à plusieurs défis :

D'une part, la sécurité de la chaîne dépend fortement du budget des mineurs de Stacks. Alors que la connexion entre la chaîne Stacks et le réseau Bitcoin (comme le mécanisme de preuve de transfert) contribue à renforcer la décentralisation et la sécurité, elle limite également les performances et la scalabilité de la chaîne.

D'autre part, bien que les sidechains offrent une plus grande flexibilité, Stacks construit essentiellement une nouvelle chaîne en dehors du réseau Bitcoin, avec sa propre structure de gouvernance et son modèle de transaction. Cela a conduit certains à remettre en question sa légitimité, et il n'a pas acquis une reconnaissance généralisée au sein de la communauté Bitcoin.

Récemment, un moment décisif dans l'écosystème Stacks est la mise à niveau Stacks Nakamoto. Cette mise à niveau améliore non seulement la sécurité de Stacks, mais réduit également considérablement les temps de confirmation des blocs, atteignant des vitesses de transaction d'environ 5 à 10 secondes, soit une augmentation d'environ 100 fois par rapport aux vitesses actuelles.

Dans le même temps, l’équipe principale de Stacks développe également sBTC, une solution sans confiance pour faire passer le BTC de la couche principale de Bitcoin à une autre chaîne. sBTC établit un pont pour les actifs BTC entre le réseau Bitcoin et la chaîne Stacks, avec ses fonctionnalités de participation ouvertes et sans autorisation, débloquant davantage d’innovations DeFi pour Stacks et créant une opportunité de TVL de 10 milliards de dollars.

3.3 BitVM: Apporter directement la logique de calcul à Bitcoin

Comme mentionné précédemment, Bitcoin ne dispose pas d'une machine virtuelle, ce qui rend difficile la vérification de la validité des preuves de rollup. BitVM vise à remédier à cela en introduisant la logique de calcul directement dans Bitcoin sans nécessiter de modifications de Bitcoin lui-même. Il permet le calcul hors chaîne tout en vérifiant tout calcul sur la blockchain Bitcoin, ouvrant ainsi la voie à des fonctionnalités programmables sur Bitcoin, telles que des contrats intelligents Turing-complets.

Bien que BitVM en soit encore à ses débuts, il a déjà attiré l'attention de divers projets et de la communauté. Des projets tels que Bitlayer, Citrea, Yona et Bob ont adopté BitVM pour leurs solutions.

BitVM améliore également en permanence ses mécanismes, avec des développements importants tels que la prochaine mise à niveau BitVM2 et le BitVM Bridge :

BitVM2 est conçu pour permettre l'exécution de calculs complexes hors chaîne tout en prouvant la fraude sur la chaîne. Cette conception astucieuse permet la vérification de calculs complets de Turing dans les capacités de script limitées de Bitcoin.

BitVM Bridge introduit un nouveau modèle de sécurité 1-sur-n, où tant qu'un participant honnête est impliqué, le vol peut être empêché. Cette innovation est considérée comme un grand pas en avant pour améliorer la sécurité et la décentralisation inter-chaînes, ce qui en fait un catalyseur pour la croissance de BTCFi.

Il est important de noter, cependant, que si BitVM2 simplifie significativement le processus de vérification, les coûts en gaz de vérification on-chain restent relativement élevés. De plus, BitVM est essentiellement une machine virtuelle conceptuelle qui n'a pas encore pleinement vu le jour, et sa logique opérationnelle n'a pas encore surmonté les limitations inhérentes des ZK Rollups ou des Optimistic Rollups. En conséquence, de nombreux membres de la communauté adoptent toujours une approche prudente d'attente pour le développement de BitVM.

3.4 Couche RGB++ : La couche d'émission d'actifs Bitcoin, la couche de contrat intelligent et la couche d'interopérabilité UTXO

Suite à l'achèvement de la mise à niveau de la couche RGB++, l'accent s'est déplacé de la narration de la marque vers des voies d'implémentation plus affinées. L'équipe a choisi de donner la priorité à BTCFi, en lançant une série d'itérations techniques et de développements d'écosystème, puis a annoncé une gamme de mises à jour importantes et de produits innovants visant à intégrer la couche d'émission d'actifs Bitcoin, la couche de contrats intelligents et la couche d'interopérabilité. Cette initiative propulse le développement d'une infrastructure Bitcoin plus sécurisée, fluide et efficace.

En ce qui concerne l'émission d'actifs, la couche RGB++ introduit un nouveau modèle d'émission d'actifs appelé IBO (Initial Bitcoin Offering). Sa fonction principale permet la création de pools de liquidité directement sur UTXOSwap, permettant aux actifs nouvellement émis d'être échangés avec une grande liquidité. Ce modèle concilie équité et engagement communautaire, établissant un nouveau paradigme pour l'émission d'actifs tant dans l'écosystème RGB++ que dans l'écosystème Bitcoin plus large.

En tant qu'échange décentralisé construit sur la couche RGB++ Layer, UTXOSwap utilise le trading basé sur l'intention comme mécanisme central, en mettant en œuvre un processus de correspondance hors chaîne et de vérification sur chaîne. En exploitant le parallélisme des UTXOs, il vise à améliorer l'efficacité des transactions et à devenir le hub central de la couche RGB++ Layer, agrégeant la liquidité de différentes chaînes UTXO et posant une base solide pour le développement de la DeFi.

Reconnaissant l'importance des stablecoins en tant que moteur de DeFi, la couche RGB++ a également fait des mouvements stratégiques précoces dans ce domaine. Stable++ est un protocole de stablecoin décentralisé, sur-collatéralisé capable de construire efficacement des coffres-forts sur-collatéralisés et des modules de liquidation, grâce à la programmabilité robuste et complète de Turing de la couche RGB++. Il permet aux utilisateurs d'utiliser BTC et CKB comme garantie pour émettre le stablecoin RUSD indexé sur le dollar. De plus, grâce à la forte interopérabilité de la couche RGB++, le RUSD est compatible avec toutes les chaînes UTXO et peut circuler librement dans l'écosystème Bitcoin, devenant un composant crucial de la liquidité BTCFi.

Au-delà d'être un innovateur, la couche RGB++ s'engage également à devenir un facilitateur de l'écosystème Bitcoin. Elle vise à intégrer davantage la liquidité et les scénarios d'application par le biais de partenariats stratégiques, stimulant la prochaine vague de croissance dans l'écosystème Bitcoin, avec UTXO Stack et Fiber Network comme exemples principaux.

En septembre, UTXO Stack a annoncé sa transformation en une couche de jalonnement pour le Lightning Network, introduisant un mécanisme d'incitation token correspondant pour encourager les utilisateurs à miser CKB et BTC pour améliorer la liquidité des canaux d'état. Ces initiatives visent à fournir une meilleure liquidité et des modèles de rendement pour le Lightning Network, ouvrant la voie à son adoption généralisée.

D'autre part, Fiber Network est un réseau L2 basé sur CKB, avec des fonctionnalités initiales similaires à celles du Lightning Network. Son objectif est de devenir un réseau de paiement à haute performance et à faible coût pour les microtransactions. Cependant, par rapport au Lightning Network, Fiber Network bénéficie de la complétude de Turing de CKB, offrant une plus grande flexibilité dans la gestion de la liquidité, une efficacité supérieure, des coûts inférieurs et une expérience utilisateur améliorée. Notamment, tandis que le Lightning Network se concentre uniquement sur BTC, Fiber Network prend en charge plusieurs actifs, y compris BTC, CKB et le stablecoin Bitcoin-native RUSD, ainsi que d'autres actifs RGB++, ouvrant la voie à des applications financières complexes inter-chaînes.

Importance, l'émergence de Fiber Network n'a pas pour but de remplacer le Lightning Network. Son objectif ultime est de servir de solution d'évolutivité pour la programmabilité au sein de l'écosystème Bitcoin. Tout au long de ce processus, Fiber Network collaborera étroitement avec le Lightning Network. Sa pile technique comprend principalement les cellules CKB, la couche RGB++, le script Bitcoin HTLC et les canaux d'état du Lightning Network. La première version de test de Fiber Network a déjà validé la faisabilité du transfert d'actifs du réseau BTC Lightning vers CKB de manière décentralisée, permettant ainsi une plus grande circulation des actifs BTC sur CKB.

En raison de l'isomorphisme technique entre le réseau Fiber et le réseau Lightning, il existe une base naturelle pour réaliser des échanges atomiques inter-chaînes. Cette combinaison de "sécurité de niveau Bitcoin + fonctionnalité de niveau Ethereum + vitesse de réseau Lightning" brillera non seulement dans l'espace des paiements, mais facilitera également la réalisation d'applications DeFi telles que des stablecoins natifs, des prêts natifs et des DEX natifs au sein de l'écosystème Bitcoin, propulsant ainsi davantage l'explosion du BTCFi.

Conclusion

À travers cet article, nous avons exploré le paysage diversifié des solutions de mise à l’échelle Bitcoin :

Les canaux d'état permettent théoriquement un TPS infini.

Les sidechains offrent des avantages de flexibilité significatifs.

Le succès des Rollups au sein de l’écosystème Ethereum a suscité des attentes quant à leur développement dans l’écosystème Bitcoin.

L'approche de vérification du client UTXO+ a connu plusieurs itérations, avec la couche RGB++ émergeant comme une solution complète. Elle hérite non seulement de la sécurité du réseau principal Bitcoin, mais offre également de nombreux avantages en termes d'expérience utilisateur, de programmabilité et d'interopérabilité, ce qui en fait une solution de mise à l'échelle de Bitcoin techniquement avancée et complète.

Cependant, il est important de noter que bien que la couche RGB++ ait été continuellement affinée et optimisée avec une trajectoire de développement claire, ses performances réelles nécessitent encore une validation supplémentaire grâce à la construction d'un écosystème réel. Alors que divers projets au sein de l'écosystème mettent en œuvre leurs feuilles de route et lancent des produits, la question clé demeure : la couche RGB++ deviendra-t-elle une force majeure pour libérer le potentiel de BTCFi ?

La compétition dans les solutions d'évolutivité de Bitcoin est toujours en plein essor, chaque proposition mettant en évidence ses forces uniques. En fin de compte, la communauté attend avec impatience de voir quelle solution sortira en tête.

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