Protocole Thunderbolt Bitcoin : redéfinir l'évolutivité et la programmabilité de Bitcoin

I. Les points faibles de Bitcoin : difficile à utiliser pour les paiements quotidiens

Bien que le Bitcoin présente des caractéristiques telles que la "décentralisation" et "l'immutabilité", il fait encore face à de nombreux défis dans les scénarios de paiement quotidiens. Des problèmes tels que le long temps de confirmation des transactions et des frais élevés rendent l'achat d'une tasse de café avec des Bitcoins peu réaliste. De plus, le manque de liquidité des actifs sur Bitcoin rend difficile la réalisation de fonctions financières telles que les prêts et les portefeuilles.

La conception conservatrice du script Bitcoin limite la plupart des scénarios d'interaction hors chaîne, son objectif initial n'étant pas de soutenir des paiements à haute fréquence de plusieurs milliers par seconde. Cependant, la demande des utilisateurs pour des paiements Bitcoin rapides et à faible coût est bien réelle, même pour de petites transactions comme les achats in-app dans les jeux ou les pourboires en vidéo, les gens ne veulent pas attendre dix minutes.

II. Réseau Lightning : une solution à double tranchant

Le réseau Lightning tente de résoudre le problème de l'efficacité des transactions sur la chaîne principale de Bitcoin en établissant des canaux de paiement hors chaîne. Il permet aux utilisateurs de comptabiliser des transactions à haute fréquence dans le canal, et ne synchronise l'état final sur la blockchain qu'à la fermeture du canal. Ce mode de fonctionnement est similaire à la manière dont des amis règlent une consommation cumulée en une seule fois.

Cependant, le réseau Lightning a révélé de multiples dilemmes dans son application pratique :

1. Le seuil d'établissement du protocole est élevé, nécessitant un verrouillage préalable des fonds.
2. Des problèmes de routage complexes entraînent un taux d'échec des transactions élevé
3. Exiger que les utilisateurs restent en ligne pour éviter la fraude, ce qui n'est pas convivial pour les utilisateurs ordinaires.
4. L'échelle de l'écosystème est limitée, le montant verrouillé n'est que d'environ 100 millions de dollars, bien inférieur à la capitalisation boursière totale de Bitcoin.

Ces défauts structurels rendent difficile la large adoption du réseau Lightning, incitant l'industrie à réfléchir : peut-on construire un protocole de paiement hors chaîne plus complet ?

Trois, protocole Thunderbolt : solution d'extension native de la chaîne principale Bitcoin

Thunderbolt est un schéma de mise à niveau par soft fork basé sur la couche de base de Bitcoin, visant à améliorer fondamentalement la programmabilité, les performances des transactions et l'évolutivité de Bitcoin.

3.1 Mécanisme central

Le mécanisme central de Thunderbolt comprend :

1. Signature multi-signature flexible et ajustable : diviser la signature et ajouter des informations secrètes pour réaliser un transfert non interactif.
2. Grand livre de comité tolérant aux pannes asynchrones : un groupe de service composé de plusieurs nœuds est responsable de la comptabilité, améliorant ainsi la fiabilité du système.
3. Finalisation par échange atomique : garantir la cohérence de la reconstruction hors chaîne et du rachat sur chaîne par le biais de trois échanges atomiques.

3.2 Innovations clés

Les innovations clés de Thunderbolt incluent :

1. Délégation de signature non interactive et récursive : réduction des coûts de communication et des exigences en ligne
2. Mise à jour de la signature à chaque transfert : éviter la réutilisation des anciennes signatures
3. Minimisation des opérations sur la chaîne : amélioration de la confidentialité et de l'efficacité
4. Garantie de sécurité hors ligne : le mécanisme du comité assure la sécurité des fonds
5. Vérification formelle : utiliser l'outil Tamarin Prover pour la vérification de la sécurité

Quatre, comparaison entre Thunderbolt et les solutions existantes de réseau Lightning

Les avantages de Thunderbolt par rapport aux solutions existantes du réseau Lightning résident principalement dans la sécurité et la complétude théorique.

Avantages:

• La conception du protocole peut être prouvée sécurisée
• Les utilisateurs malveillants ne peuvent pas tirer profit unilatéralement dans aucun état.

Inconvénient:

• Déploiement complexe, peu convivial pour les utilisateurs ordinaires
• La compatibilité de la chaîne principale présente des défis
• Le soutien écologique n'est pas encore complet

Cinq, l'impact potentiel de Thunderbolt et les voies de développement

Thunderbolt est considéré comme la solution théoriquement optimale dans le domaine de BTCFi, mais il est actuellement encore à un stade de recherche précoce. Ses futures voies de développement possibles incluent :

1. Intégré par Rollup : moteur DeFi en tant que côté de Bitcoin ou solution L2.
2. Former un écosystème standard indépendant : développer son propre écosystème réseau, système de nœuds et écosystème d'applications.
3. Remplacé par des solutions plus simples : des percées technologiques comme BitVM pourraient apporter de nouvelles solutions.

La plus grande signification de Thunderbolt réside dans l'introduction de la "combinabilité des contrats hors chaîne" pour les actifs Bitcoin, ce qui pourrait devenir un facteur clé de l'explosion de l'écosystème DeFi de Bitcoin. Cependant, à ce stade, Thunderbolt est encore loin d'une application pratique.