Pourquoi augmenter l'échelle ?

Bitcoin présente plusieurs limitations majeures en termes de performance :

1. Traitement lent des transactions : La blockchain de Bitcoin ne peut générer un nouveau bloc que toutes les 10 minutes au maximum. Cela signifie qu'une transaction prend au moins 10 minutes pour être confirmée par le réseau, ce qui est trop lent pour de nombreuses applications.

2. Faible débit : La taille des blocs de Bitcoin est limitée à 1 Mo, traitant théoriquement environ 7 transactions par seconde. C'est plusieurs ordres de grandeur inférieur à la capacité du réseau Visa.

3. Capacité limitée en contrats intelligents : Le système de script de Bitcoin est insuffisant pour implémenter une logique complexe de contrats intelligents. Il ne prend en charge que des instructions conditionnelles de base et des vérifications, sans complétude de Turing.

4. Coûts de transaction élevés : Les frais de transaction de Bitcoin dépendent de la taille de la transaction et de la congestion du réseau. Pendant les périodes chargées, les frais peuvent être assez élevés, limitant l'utilisation de Bitcoin dans des scénarios tels que les micropaiements.

Ces limitations de performance ont stimulé la recherche et l'innovation dans de nouvelles technologies blockchain pour créer des monnaies numériques plus rapides, moins chères et plus évolutives. Cependant, l'amélioration des performances fait également face à des défis en matière de sécurité et de décentralisation.

Pourquoi ne pas augmenter l'échelle sur la chaîne ?

L'augmentation de l'échelle de Bitcoin sur la chaîne a été controversée, principalement en raison des difficultés à obtenir un consensus communautaire. Cela se reflète principalement dans les aspects suivants :

1. Gouvernance de la communauté : La communauté Bitcoin est profondément divisée sur la question de l'augmentation de l'échelle. Avec la disparition de Satoshi Nakamoto depuis de nombreuses années, les développeurs principaux et les mineurs n'ont pas de pouvoir de décision absolu. L'augmentation de l'échelle nécessite un consensus communautaire, qui est très difficile à atteindre. La communauté Bitcoin se compose de diverses parties prenantes, telles que les mineurs, les développeurs et les détenteurs, et la coordination de ces différents intérêts est un défi.

2. Priorité à la décentralisation et à la sécurité : La décentralisation de Bitcoin repose fortement sur la décentralisation de ses nœuds. Si la taille des blocs est trop importante, le coût et les obstacles à l'exploitation d'un nœud augmentent, menaçant la décentralisation. Certains développeurs et membres de la communauté estiment que le maintien de la nature décentralisée de Bitcoin est bien plus important que l'augmentation de la vitesse des transactions.

Dans l'ensemble, la mise à l'échelle de Bitcoin implique des problèmes complexes liés à ses attributs techniques, à la gouvernance communautaire et au modèle économique. La complexité des intérêts et les positions divergentes rendent difficile l'obtention d'un consensus et l'avancement de la mise à l'échelle.

Mise à l'échelle L2 pré-Bitcoin

En raison de la difficulté de la mise à l'échelle on-chain, divers projets blockchain ont émergé pour trouver des solutions au problème de mise à l'échelle on-chain, répondant à la demande croissante des utilisateurs tout en maintenant la sécurité et la décentralisation.

1. Ethereum : Vitalik Buterin a proposé Ethereum en 2013 pour créer une plateforme blockchain plus générale et flexible prenant en charge les contrats intelligents. Bien qu'Ethereum n'ait pas été directement conçu comme une solution de mise à l'échelle pour Bitcoin, il a comblé le vide pour les contrats intelligents complexes et les applications décentralisées que Bitcoin ne pouvait pas accueillir. Ethereum travaille également sur des solutions de mise à l'échelle comme le sharding et les Rollups.

2. Bitcoin Cash (BCH) : En augmentant la limite de taille des blocs, BCH a considérablement accru la capacité de traitement des transactions on-chain. Lors de la bifurcation de BCH en 2017, sa limite de taille de bloc est passée de 1 Mo à 8 Mo, puis à 32 Mo. Cela a réduit la congestion et les retards des transactions, mais a également suscité des débats sur la sécurité et la décentralisation.

Qu'est-ce que la mise à l'échelle L2 de Bitcoin ?

La L2 de Bitcoin englobe une gamme de protocoles et de technologies de mise à l'échelle construits sur la blockchain Bitcoin. Elle vise à mettre à l'échelle et à étendre les fonctionnalités en déplaçant certaines transactions et transitions d'état de la chaîne principale Bitcoin vers une deuxième couche.

Les premières discussions sur l'évolutivité de Bitcoin n'utilisaient pas fréquemment le concept de "L2", mais se concentraient davantage sur des solutions d'évolutivité spécifiques on-chain et off-chain comme les chaînes latérales et les canaux de paiement. Avec l'essor de l'intérêt pour les inscriptions et le développement rapide des technologies de couche 2 d'Ethereum, de nombreux projets et fonds ont commencé à utiliser le terme "L2 Bitcoin" pour désigner diverses solutions d'évolutivité de Bitcoin.

Premières solutions d'évolutivité L2 de Bitcoin (avant 2023)

- Canaux d'état : Des solutions comme le réseau Lightning, l'une des premières tentatives d'évolutivité hors chaîne, permettent aux utilisateurs d'effectuer rapidement des micropaiements hors chaîne au sein d'un canal de paiement.

- Chaînes latérales : Les chaînes latérales fonctionnent en parallèle de la chaîne principale de Bitcoin, permettant des transactions plus rapides et moins coûteuses en verrouillant les Bitcoin sur la chaîne principale.

1. Réseau Liquid : Lancé par Blockstream, Liquid vise à fournir des confirmations de transactions plus rapides et une plus grande capacité, prenant en charge des transactions rapides de Bitcoin et d'autres actifs en utilisant un modèle fédéré et une technologie multi-signature.

2. Stacks (STX) : Construit sur la blockchain Bitcoin, Stacks introduit des contrats intelligents, permettant aux développeurs de créer des applications décentralisées. Les contrats Stacks peuvent lire les transactions de la couche 1 de Bitcoin et y répondre.

3. Drivechain : Proposé par Paul Sztorc, Drivechain permet de verrouiller les Bitcoin sur la chaîne principale et de les transférer vers des chaînes latérales pour des opérations plus flexibles, permettant des chaînes latérales personnalisées basées sur des besoins spécifiques.

4. RGB : Utilisant la validation côté client et le concept de sceaux à usage unique, RGB vise à permettre la protection contre la double dépense et la résistance à la censure de Bitcoin grâce à la vérification et aux transferts hors chaîne.

Développements récents de la couche 2 de Bitcoin (Depuis 2023)

Depuis mai 2023, l'explosion des inscriptions et des protocoles associés a revitalisé Bitcoin en tant que point focal de l'industrie de la blockchain, conduisant à une augmentation des projets de couche 2 de Bitcoin. La tendance s'est orientée vers le développement d'applications décentralisées sur le réseau principal-Ordinal(BRC-20)-L2, avec plus de trente nouveaux projets de couche 2 de Bitcoin émergeant en 2023 seulement.

Les principaux développements récents comprennent :

1. Approches de chaînes latérales avec compatibilité EVM :

- BEVM : Utilise la technologie Taproot, combinant les signatures Schnorr, les contrats Mast et un réseau POS de nœuds légers de 1000 BTC pour la gestion décentralisée des actifs inter-chaînes.

- BitmapTech Merlin Chain : Développe des solutions pour les interactions inter-chaînes et les transferts d'actifs.

2. Solutions de rollup :

- Bison Network : Un rollup souverain ZK-STARK construit sur Bitcoin, utilisant les ordinaux pour le stockage de données et DLC pour la garde des actifs.

- Réseau B² : Un ZK Rollup combinant le "défi d'engagement" avec zkEVM pour la logique des contrats intelligents. Le réseau est divisé en deux couches, la couche Rollup et la couche DA. La couche Rollup utilise zkEVM pour exécuter la logique des contrats intelligents. Des promesses sont générées grâce à la technologie ZK et placées sur le réseau Bitcoin, permettant des défis, similaires aux preuves de fraude.

3. Solutions de Disponibilité des Données (DA) :

- Nubit : Pour simplifier, Nubit organise une chaîne DA similaire à Celestia en exécutant un consensus POS, et télécharge régulièrement ses propres données DA telles que les en-têtes de bloc, les racines de l'arbre de Merkle des transactions, etc. sur BTC L1. Les données sont stockées hors chaîne, et le nœud est ouvert, donc tant qu'il y a un nœud honnête, le réseau peut être garanti.

L'implication de Bounce Finance avec domo est sous les feux des projecteurs.

Info :

https://drive.google.com/file/d/1TCsN7MvvuC6dqrAxbro-9dg9lS-icxFu/view

4. Approches de Restaking :

- Babylon Chain : Permet le staking de BTC pour la sécurité économique dans les chaînes POS, permettant aux détenteurs de BTC de sécuriser d'autres chaînes par des moyens cryptographiques sans dépendre de ponts ou de dépositaires tiers. Ainsi, l'argent reste dans le portefeuille de l'utilisateur, mais il est verrouillé. Lorsqu'un staker de BTC exécute un nœud d'une chaîne POS, après avoir vérifié le seul bloc valide, il le signe avec la clé privée EOTS. Si le staker (qui est également le vérificateur de cette chaîne POS) reste honnête et ne signe qu'un seul bloc valide à la fois, il sera récompensé par le vérificateur de la chaîne POS ; s'il tente de faire le mal et signe deux blocs à la même hauteur, sa clé privée EOTS sera inversée, et n'importe qui pourra utiliser cette clé privée pour transférer le BTC engagé vers la chaîne BTC pour réaliser la confiscation.

Focus et tendances du Marché

Les domaines d'intérêt actuels pour BTC L2 comprennent :

1. Sécurité de L1 : Assurer que L2 hérite de la sécurité de Bitcoin L1 est crucial mais difficile sans que L1 n'exécute des calculs pour vérifier les actions de L2.

2. Pontage à confiance minimale : Un pontage sûr et à confiance minimale entre L1 et L2 reste un défi majeur, car Bitcoin manque de la capacité pour des ponts protégés par L1 similaires aux contrats intelligents d'Ethereum.

Les tendances émergentes incluent :

1. Approche modulaire : Avec la croissance explosive de l'écosystème BTC, les solutions modulaires, telles que les couches DA spécifiques à BTC, deviennent prééminentes pour maintenir la cohérence et l'évolutivité.

2. Développement MEV de Bitcoin : Avec la croissance des L2 de BTC, les opportunités de MEV dans les chaînes Bitcoin augmentent, particulièrement avec la popularité croissante des BRC-20 et des runes.

3. Applications DeFi de rendement agrégé : De plus en plus de projets L2 de BTC nécessitent le staking de BTC, créant des opportunités de rendement sous-jacentes. Des plateformes comme BounceBit collaborent avec CeFi pour générer des rendements à partir d'actifs BTC stakés.

4. Restaking de Bitcoin : Des innovations comme Babylon Chain permettent le staking de BTC pour sécuriser d'autres chaînes, offrant de nouvelles opportunités aux détenteurs de BTC de gagner des récompenses.

En tirant parti de ces tendances et technologies émergentes, les projets L2 de Bitcoin visent à relever les défis de mise à l'échelle tout en maintenant les principes fondamentaux de sécurité et de décentralisation.

Évolution de la Mise à l'Échelle du Bitcoin : Exploration et Perspectives du Passé au Futur