Bitcoin, appelé BTC, est un système de cryptomonnaie open source basé sur le consensus décentralisé de la blockchain et exploité via la communication en réseau pair à pair. Il est conjointement maintenu par des réseaux informatiques et des nœuds dans le monde entier. Cependant, à mesure que la communauté et l'écologie de la cryptographie continuent de se développer et de s'élargir, la technologie BTC initiale ne peut plus répondre aux besoins des utilisateurs en termes de scalabilité du système de cryptomonnaie. Modifier directement le protocole sous-jacent de BTC est non seulement complexe, mais aussi fait face à une énorme résistance de la communauté, accroît les risques du système et peut déclencher des forks durs et des scissions communautaires. Par conséquent, la solution Layer 2 du BTC est devenue un choix plus approprié - en construisant une nouvelle couche, elle est compatible avec BTC sans modifier BTC, et répond aux besoins des utilisateurs en termes de scalabilité. L'équipe de sécurité de Chainsource a analysé de manière exhaustive la sécurité du BTC Layer 2 sous plusieurs aspects tels que les solutions L2, les mesures de protection et le développement futur, dans l'espoir de fournir une référence précieuse à tous.

Solutions Layer 2 BTC et problèmes potentiels de sécurité

BTC Layer2 fait référence à la technologie d'expansion de deuxième couche de Bitcoin (BTC). Ce type de technologie vise à augmenter la vitesse des transactions de Bitcoin, à réduire les frais de traitement, à augmenter la scalabilité et à résoudre une série de problèmes auxquels est confronté BTC. Il existe actuellement de nombreuses solutions BTC Layer2, parmi les plus connues, citons Lightning Network, Rootstock, Stacks, etc. De plus, certains projets et protocoles tels que Liquid, Rollkit et RGB ont également certains scénarios d'utilisation.

1. Réseau Lightning

Le Lightning Network est probablement la solution de couche 2 la plus connue pour BTC. Il fonctionne comme un réseau hors chaîne, permettant aux participants d'effectuer des transactions rapides et peu coûteuses sans enregistrer chaque transaction sur la blockchain Bitcoin. En créant un réseau de canaux de paiement, le Lightning Network permet des micro-transactions et réduit considérablement la congestion sur la chaîne principale. Scénarios d'utilisation :

Micro-paiements/paiements de pair à pair/commerce électronique et transactions de détail pour les créateurs de contenu. Caractéristiques clés:

• Paiements instantanés : les transactions sont réglées immédiatement.
• Frais bas : frais très bas, adaptés aux microtransactions.
• Scalabilité : Capacité à gérer des millions de transactions par seconde.

Question de sécurité :

• Attaques de canal : Le Lightning Network repose sur des canaux de paiement, qui peuvent être attaqués par des attaquants utilisant des transactions obsolètes ou des fermetures de canal frauduleuses.
• Problèmes de liquidité : Si les fonds sont concentrés sur quelques nœuds, ces nœuds peuvent devenir des cibles d'attaques, ce qui entraîne un réseau moins décentralisé.
• Attaques de division du réseau Un attaquant peut tenter de diviser le réseau, provoquant la désynchronisation de différentes parties du réseau.

2. Rootstock (RSK) Rootstock, appelé RSK, est une plate-forme de contrats intelligents construite sur Bitcoin. Il tire parti de la sécurité de Bitcoin tout en prenant en charge les contrats intelligents compatibles avec Ethereum. RSK fonctionne comme une sidechain de Bitcoin, en utilisant un mécanisme d’ancrage bidirectionnel pour permettre au BTC de circuler entre le réseau Bitcoin et la blockchain RSK. Scénarios d’utilisation : applications de finance décentralisée (DeFi)/émission de tokens sur le réseau Bitcoin/applications cross-chain. Caractéristiques principales :

• Contrat intelligent : compatible avec Ethereum et prend en charge les applications DeFi.
• Minage fédéré : les mineurs de Bitcoin peuvent miner RSK en même temps, ce qui renforce la sécurité du réseau.
• Interopérabilité: Relier Bitcoin avec une fonctionnalité similaire à Ethereum.

Question de sécurité:

• Double-Dépense: RSK en tant que sidechain peut être sujet à une attaque de double-dépense dans certaines circonstances, notamment lors du transfert de BTC entre Bitcoin et RSK.
• Vulnérabilités des contrats intelligents: RSK permet le déploiement de contrats intelligents, ce qui l'expose à des risques similaires de vulnérabilités des contrats intelligents tels que les attaques de réentrance, les débordements d'entiers, etc.

3.StacksStacks est une solution Layer 2 unique qui apporte des contrats intelligents et des applications décentralisées (dApps) à Bitcoin. Contrairement à d'autres solutions de couche 2, Stacks introduit un nouveau mécanisme de consensus - Proof of Transfer (PoX), qui ancre les transactions Stacks à la blockchain Bitcoin. Scénarios d'utilisation: plateforme NFT/ services de finance décentralisée (DeFi)/ solutions de gouvernance et d'identité. Caractéristiques clés:

• Contrats intelligents : Clarity, un langage de sécurité conçu pour des contrats intelligents prévisibles.

Ancre Bitcoin: les transactions sont sécurisées par Bitcoin.

• Applications décentralisées (dApps) : Permettent aux développeurs de construire des applications décentralisées sur Bitcoin.

Scénarios d'utilisation : plateforme lNFT/services de finance décentralisée (DeFi)/solutions de gouvernance et d'identité. Question de sécurité :

• Attaques de consensus : Depuis PoX, le mécanisme de consensus de Stacks, repose sur le réseau Bitcoin, les attaquants peuvent essayer d'affecter le consensus de Stacks en manipulant le réseau Bitcoin.

• Vulnérabilités des contrats intelligents : Tout comme d'autres plateformes de contrats intelligents, Stacks est confronté à des vulnérabilités potentielles dans le code des contrats intelligents.

  4. LiquidLiquid est une solution de couche 2 basée sur une chaîne latérale dédiée à l'amélioration de la vitesse et de la confidentialité des transactions Bitcoin. Développé par Blockstream, Liquid est idéal pour les traders et les échanges, permettant des règlements plus rapides et des transactions confidentielles. Scénarios d'utilisation : trading à haute fréquence/paiement transfrontalier/émission d'actifs tokenisés. Caractéristiques clés:

• Transactions confidentielles : le montant de la transaction est caché pour renforcer la confidentialité.
• Règlement rapide : les transactions se règlent en environ 2 minutes.
• Émission d'actifs : permet la création d'actifs numériques sur le réseau Bitcoin.

Question de sécurité :

• Risques de dépendance à la chaîne principale : Liquid, en tant que chaîne latérale, repose sur la sécurité du réseau principal Bitcoin. Toute attaque ou vulnérabilité sur le réseau principal peut affecter Liquid.
• Risque de confidentialité : Bien que Liquid prenne en charge les transactions confidentielles, la confidentialité peut toujours être compromise si les clés ne sont pas gérées correctement.

5. Rollkit Rollkit est un projet émergent qui vise à apporter Rollups, une solution d'échelle populaire dans l'écosystème Ethereum, à Bitcoin. Les Rollups aggreGate plusieurs transactions dans un lot qui est ensuite soumis à la blockchain Bitcoin, réduisant la charge du réseau et les frais. Scénarios d'utilisation : applications DeFi évolutives/agrégation de micropaiements/applications décentralisées à haut débit. Caractéristiques clés :

• Scalabilité : Augmenter considérablement le débit des transactions.
• Efficacité des coûts: Réduisez les frais en traitant les transactions par lots.
• Sécurité : Hériter du modèle de sécurité de Bitcoin.

Question de sécurité :

• Attaques de disponibilité des données : Dans le schéma Rollups, si les données ne sont pas disponibles, le vérificateur peut ne pas être en mesure de vérifier la validité de la transaction.
• Problèmes d'incitation économique : Les Rollups doivent concevoir un mécanisme d'incitation économique solide pour empêcher les participants de chercher à obtenir des avantages de manière injuste.

6.RGBRGB est un système de contrat intelligent qui utilise le modèle UTXO de Bitcoin. Il est conçu pour prendre en charge des contrats intelligents complexes tout en maintenant la confidentialité et la scalabilité de Bitcoin. RGB se concentre sur la création d'un environnement hors chaîne où les contrats intelligents peuvent être exécutés avec un impact minimal sur la chaîne principale. Scénarios d'utilisation : tokenisation d'actifs/applications de confidentialité/développement flexible de contrats intelligents. Caractéristiques clés :

• Basé sur UTXO: Maintenir les fonctionnalités de sécurité et de confidentialité de Bitcoin.
• Exécution hors chaîne: Minimiser l'occupation sur chaîne.
• Personnalisation : prend en charge un large éventail de scénarios d'application de contrats intelligents.

Question de sécurité :

• Risque de complexité des contrats intelligents: Les contrats intelligents dans les systèmes RGB peuvent être très complexes, ce qui augmente les vulnérabilités de sécurité potentielles.
• Problèmes de crédibilité dans l'exécution hors chaîne : RGB repose sur l'environnement hors chaîne pour l'exécution des contrats intelligents. Si l'environnement d'exécution est attaqué ou manipulé, la sécurité du contrat peut être affectée.

Les mesures de sécurité existantesLa solution BTC Layer 2 montre un grand potentiel pour améliorer la scalabilité et la fonctionnalité du réseau Bitcoin, mais elle introduit également un nouveau ensemble de défis en matière de sécurité. La sécurité deviendra l'un des facteurs clés de son succès et de son adoption généralisée. Afin de faire face aux risques potentiels en matière de sécurité, BTC Layer2 peut prendre les principales précautions de sécurité suivantes :

• Sécurité des canaux et protection financière

Multisig & Timelocks (Multisig & Timelocks): Comme dans le Lightning Network, les fonds sont généralement stockés dans des adresses multi-signatures et les fonds ne peuvent être transférés qu'après que toutes les parties concernées parviennent à un consensus. Le mécanisme de verrouillage temporel garantit que en cas de litige, les fonds ne sont pas bloqués de manière permanente et peuvent finalement être restitués au propriétaire. Fiabilité des transactions hors chaîne: En utilisant des transactions hors chaîne, les utilisateurs peuvent effectuer des transactions rapidement, mais ces transactions doivent toujours être synchronisées régulièrement avec la chaîne principale pour éviter les doubles dépenses ou la perte de fonds.

• Mécanismes de preuve de fraude et de défi

Preuves de fraude: Dans certaines solutions de couche 2 (comme Rollup), des preuves de fraude sont utilisées pour détecter et répondre aux opérations malveillantes. Par exemple, si une partie tente de soumettre une mise à jour de statut invalide, d'autres participants peuvent la contester avec une preuve de fraude pour empêcher les transactions invalides d'être téléchargées sur la chaîne. Période de contestation: Donnez aux utilisateurs une période de temps pour examiner et contester les transactions suspectes, améliorant ainsi la sécurité du réseau.

• Robustesse du réseau et du protocole

Mises à niveau et audits des protocoles : Les protocoles sont régulièrement examinés et mis à niveau pour corriger les vulnérabilités connues et renforcer la sécurité. Par exemple, dans Rootstock ou Stacks, les audits de code et les revues communautaires sont cruciaux pour garantir la sécurité des contrats intelligents. Noeuds d'exploitation décentralisés : En augmentant le degré de distribution des nœuds, la possibilité de défaillance ponctuelle dans le réseau est réduite, améliorant ainsi la résistance du réseau aux attaques.

• Confidentialité et protection des données

Communications chiffrées: Assurez-vous que les communications entre tous les participants sont chiffrées, empêchant les attaques de l'homme du milieu ou les fuites de données. Preuves à divulgation nulle de connaissance: Dans certaines solutions Layer 2, des preuves à divulgation nulle de connaissance sont introduites pour améliorer la confidentialité et la sécurité et éviter la divulgation d'informations sensibles sur les parties à la transaction.

• Éducation des utilisateurs et avertissement des risques

Améliorer la sensibilisation à la sécurité des utilisateurs: Informer les utilisateurs sur les risques des réseaux de couche 2 et les encourager à utiliser des portefeuilles fiables et des méthodes d'exploitation sûres. Avertissement de risque: Lors de l'utilisation de solutions de couche 2, les utilisateurs sont avertis des risques possibles, tels que la complexité des transactions hors chaîne ou les litiges lors de la fermeture des canaux.

• Sécurité des transactions hors chaîne

Sécurité des canaux d'état: Assurez l'intégrité de l'état hors chaîne et soumettez régulièrement des mises à jour d'état à la chaîne principale pour réduire les risques de vol ou de fraude de fonds. Ces mesures travaillent ensemble pour assurer la sécurité du réseau de couche 2 de Bitcoin et fournir aux utilisateurs un environnement de trading fiable et évolutif.

Tendances futures de développement de la sécurité

L'industrie change rapidement, et de nouveaux L2 BTC naissent chaque seconde, mais ce qui reste inchangé, c'est la tendance inéluctable du développement de l'écosystème BTC vers la deuxième couche. BTC est un train que tout le monde veut prendre. Malgré les défis, l'avenir de l'écosystème BTC est plein de possibilités infinies. D'un consensus de distribution équitable à une solution de mise à l'échelle basée sur l'inscription, en passant par une solution de mise à l'échelle entièrement mature qui poursuit une sécurité renforcée partagée avec BTC, l'écosystème Bitcoin connaît des changements historiques:

• Déverrouillage du marché DeFi : En permettant des fonctionnalités telles que des solutions Layer 2 compatibles avec EVM, Bitcoin peut accéder au marché DeFi de plusieurs milliards de dollars. Cela permet non seulement d'étendre l'utilité de Bitcoin, mais également de déverrouiller de nouveaux marchés financiers qui étaient auparavant accessibles uniquement via Ethereum et des blockchains programmables similaires.
• Scénarios d'utilisation étendus : Ces plateformes de couche 2 prennent en charge non seulement les transactions financières, mais également diverses applications dans des domaines tels que la finance, les jeux, les NFT ou les systèmes d'identité, ce qui élargit considérablement le champ d'application initial de Bitcoin en tant que simple monnaie.

Le réseau de deuxième couche utilise la preuve à divulgation nulle de connaissance pour améliorer la sécurité, la technologie Rollup améliore l’évolutivité, la sécurité de ses transactions garantit la sécurité de la fraude, etc. Ces technologies devraient non seulement améliorer considérablement l’évolutivité et l’efficacité du réseau BTC, mais aussi introduire de nouveaux types d’actifs et méthodes de transaction qui ouvrent de nouvelles opportunités pour les utilisateurs et les développeurs. Cependant, pour atteindre ces objectifs, il faut un effort concerté de consensus communautaire, de maturité technique et de validation pratique. Dans la recherche des solutions L2 les plus efficaces, la sécurité, la décentralisation et l’optimisation de l’expérience utilisateur resteront des priorités absolues. En ce qui concerne l’avenir, avec les progrès technologiques et la collaboration de la communauté, la technologie BTC L2 devrait libérer un nouveau potentiel dans l’écosystème Bitcoin et apporter plus d’innovation et de valeur au monde des crypto-monnaies.

Conclusion

La demande énorme du marché et la concurrence libre sur le marché donneront certainement naissance à l'innovation technologique. L'avenir des solutions de couche 2 est étroitement lié au développement global de la technologie de la blockchain. Grâce à une analyse approfondie des solutions BTC Layer2 et des défis potentiels en matière de sécurité, nous révélons les risques auxquels elle est confrontée en matière de contrats intelligents, de vérification d'identité, de protection des données, etc. Bien qu'il existe actuellement diverses mesures de protection en place, avec le développement continu de la technologie, BTC Layer2 doit encore continuer à innover dans des domaines tels que la technologie ZK, la sécurité inter-chaînes et même le chiffrement quantique pour faire face aux défis de sécurité futurs. À mesure que la technologie de la blockchain mûrit davantage, nous pouvons nous attendre à davantage d'innovation et de changement. Premièrement, à mesure que la technologie continue de mûrir et de se standardiser, les solutions de couche 2 seront plus stables et fiables. Deuxièmement, à mesure que l'écosystème continue de s'étendre, Bitcoin sera appliqué dans davantage de scénarios et d'industries, ce qui favorisera davantage le développement de l'ensemble de l'industrie des cryptomonnaies. En résumé, le lancement intensif du projet Bitcoin Layer 2 marque une nouvelle étape pour le réseau Bitcoin.

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