Titre original : « Revisiter la logique de conception du Lightning Network de Bitcoin à partir du réseau Thunderbolt »
Auteur original : Ac-Core, chercheur chez YBB Capital
I. Pourquoi le Bitcoin ne peut-il pas acheter de café ?
Lorsqu'on parle de Bitcoin, la plupart des gens pensent d'abord à ses attributs de « décentralisation » et « d'irrévocabilité ». Mais lorsque vous souhaitez réellement l'utiliser pour acheter une tasse de café, vous serez rapidement confronté à un problème embarrassant : le temps de confirmation de la transaction est souvent plus long que l'attente du café, et parfois les frais de transaction sont même plus élevés que le prix du café. Les actifs sur Bitcoin restent à ce jour « immobiles comme une montagne » - principalement en se basant sur le HODL, sans possibilité de prêt, de combinaison ou d'interopérabilité.
La structure des scripts de Bitcoin Script est extrêmement conservatrice, limitant la plupart des scénarios d'interaction hors chaîne. Son intention de conception n'était pas de traiter des milliers de paiements par seconde. Mais les besoins réels sont là – les gens souhaitent simplement que Bitcoin puisse être utilisé, même si c'est juste pour acheter un skin de jeu, regarder une vidéo ou faire un don, sans vouloir attendre dix minutes.
II. Lightning Network : une arme à double tranchant
Source de l'image : Cointelegraph
La chaîne principale de Bitcoin est comme une autoroute, tandis que le Lightning Network est comme une voie rapide à péage construite à côté. Son concept fondamental provient d'un compromis sur l'efficacité des transactions de la chaîne principale : puisque les transactions sur la chaîne présentent un goulot d'étranglement en termes de vitesse, il n'est plus nécessaire d'insister pour enregistrer chaque transaction sur la chaîne, mais plutôt d'établir des « canaux de paiement » exclusifs entre les utilisateurs pour réaliser une comptabilité à haute fréquence, en synchronisant finalement l'état des fonds au moment de la fermeture du canal sur la blockchain. Ce modèle ressemble à la méthode de règlement où des amis se traitent mutuellement chaque semaine — les gens ne transfèrent pas immédiatement de l'argent à la banque après chaque repas, mais accumulent dix dépenses avant de régler le tout en une fois. Le Lightning Network est essentiellement un réseau de transactions tissé de milliers de tels canaux de paiement.
Cependant, ce système apparemment ingénieux révèle de multiples dilemmes dans la pratique. Tout d'abord, il existe une barrière d'entrée élevée pour la création de canaux, les utilisateurs doivent verrouiller des fonds à l'avance pour établir un canal de transaction, ce qui signifie que pour effectuer des transactions avec n'importe quel objet, il faut d'abord établir une connexion de canal dédiée. Ensuite, il y a le problème complexe du routage, lorsque l'utilisateur A et l'utilisateur B manquent d'un canal de connexion directe, même s'il existe un chemin indirect A-C-B, si les fonds du canal intermédiaire sont insuffisants ou si les nœuds du chemin ne sont pas disponibles, la transaction échouera toujours. Plus sévère encore, il y a le risque de sécurité, le système exige que les utilisateurs restent en ligne pour prévenir la soumission de transactions expirées par la partie adverse lorsque le canal est fermé, ce qui impose des exigences irréalistes sur la capacité de maintenance des appareils des utilisateurs ordinaires.
Bien que le Lightning Network soit en opération depuis plusieurs années, ces défauts structurels rendent son application réelle difficile à faire progresser. Les données publiques montrent que le montant total des fonds verrouillés dans le Lightning Network n'atteint qu'environ 100 millions de dollars, ce qui, par rapport à la capitalisation boursière en trillions du système Bitcoin, rend sa position écologique presque marginale. Cela soulève des réflexions profondes dans l'industrie : pouvons-nous construire un protocole de paiement hors chaîne plus complet pour surmonter la situation actuelle ?
Selon Chain Catcher, le 15 avril, HSBC a révélé dans un communiqué de presse officiel que Bitcoin Thunderbolt est la mise à jour technologique la plus significative pour le Bitcoin en dix ans. L'observation globale de Thunderbolt ressemble davantage à « Lightning Network 2.0 », mais ce n'est pas seulement une mise à niveau, c'est plutôt une reconstruction du paradigme d'interaction du Bitcoin hors chaîne.
Trois, qu'est-ce que le protocole Thunderbolt
Source de l'image : Nubit | Bitcoin Thunderbolt
Bitcoin Thunderbolt est une méthode de mise à niveau par soft fork basée sur la couche de base de Bitcoin. Elle ne repose pas sur des solutions de compromis comme les réseaux de deuxième couche ou les ponts inter-chaînes, mais modifie directement le niveau du protocole de la chaîne principale de Bitcoin, améliorant fondamentalement l'évolutivité, la performance des transactions et la capacité de programmation de Bitcoin.
D'un point de vue performance, Nubit a réalisé une optimisation significative du mode de traitement des transactions traditionnelles de Bitcoin grâce à la technologie UTXO (Unspent Transaction Output) Bundling. Le réseau Bitcoin traditionnel, en raison de l'utilisation du mode UTXO unique, présente des limitations évidentes en termes de vitesse de transaction et de débit. L'UTXO Bundling permet d'agréger plusieurs UTXO pour un traitement commun, ce qui équivaut à compresser la quantité de données de transaction, augmentant ainsi la vitesse de transaction d'environ 10 fois sans compromettre la sécurité.
En termes de programmabilité, Bitcoin Thunderbolt réintroduit et étend l'opcode OP_CAT (qui existait dans les premières versions de Bitcoin et a ensuite été supprimé). OP_CAT permet d'effectuer des opérations de concaténation de données, permettant ainsi aux développeurs de construire des logiques de script plus complexes, et de réaliser directement des contrats intelligents sur la chaîne principale de Bitcoin. Le principal avantage de cette mise à niveau est que : sans dépendre des chaînes latérales, des Rollups ou des ponts inter-chaînes, les développeurs peuvent déployer des applications décentralisées (dApps) sur le réseau Bitcoin natif.
Sur le plan de l'intégration des protocoles d'actifs, Nubit promeut et réalise une norme unifiée appelée Goldinals. Goldinals fournit un cadre d'émission d'actifs basé sur des preuves à divulgation nulle de connaissance et des engagements d'état. En termes simples, il s'agit d'une norme de jeton « Bitcoin natif » qui permet de vérifier la présence et l'état de chaque jeton sur la chaîne sans dépendre d'institutions de confiance externes ni nécessiter de ponts inter-chaînes complexes. BitMM, qui fonctionne sur Bitcoin, intègre les actifs de protocoles disparates tels que BRC-20, Runes et Ordinals en tant que teneur de marché automatisé sur la chaîne. Nubit a également réalisé des avancées importantes dans le domaine des transactions décentralisées. Son système BitMM (Bitcoin Message Market) permet aux utilisateurs d'effectuer des transactions sans confiance et de valider des informations sur la chaîne Bitcoin.
Contrairement aux approches traditionnelles d'extension (comme l'utilisation de sidechains, Plasma, Rollup ou des jetons emballés par des ponts), Nubit adopte une voie d'« extension native de la chaîne principale ». BitVisa propose un système d'identité et de certificats décentralisé. Que ce soit pour la compression des transactions, le support des contrats intelligents, ou l'intégration des normes d'actifs et le couplage des transactions sur la chaîne — tout cela s'exécute directement sur la chaîne principale de Bitcoin. Il utilise du BTC natif, et non des jetons mappés inter-chaînes.
3.1 Analyse du mécanisme de base
Le contenu de ce chapitre est expliqué selon l'article « Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin » (voir le lien de référence 1). Selon ma compréhension, le Thunderbolt de Bitcoin et le Lightning de Bitcoin sont similaires, tous deux étant des solutions d'extension proposées pour résoudre le problème de la lenteur de la confirmation des transactions sur la chaîne principale de Bitcoin, avec pour objectif central d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts. La différence entre les deux réside dans :
Le Lightning Network est conçu davantage comme un "canal de paiement" - il ne peut être utilisé que pour des paiements de transfert, ne prend pas en charge les contrats intelligents ou la logique complexe, et son installation et sa maintenance sont relativement difficiles, ce qui n'est pas favorable à une large adoption. Thunderbolt, lancé par Nubit, vise à fournir un protocole hors chaîne avec des capacités de programmation, prenant en charge des opérations Turing-completes, capable de construire des actifs d'état plus complexes, des protocoles de liquidité et des applications financières.
Signature multiple flexible et ajustable
Imaginez qu'une signature d'un Bitcoin soit divisée en deux : une moitié dans les mains d'Alice et l'autre moitié dans les mains du comité. Chaque fois qu'Alice envoie à un nouvel utilisateur, elle et le comité ajoutent chacun « un petit secret » à leur moitié de signature - seul le nouvel utilisateur qui reçoit connaît ce secret. Le destinataire peut reconstituer les deux moitiés en utilisant le petit secret qu'il connaît, obtenant ainsi la signature complète, sans avoir besoin qu'Alice et le comité soient en ligne pour discuter.
Livre de compte du comité tolérant aux fautes asynchrones
Un « groupe de service » composé de plusieurs nœuds (comme 4n+1) est responsable de la comptabilité, chacun confirmant qui est le propriétaire actuel. Même si quelques nœuds tombent en panne, tant que la majorité reste en ligne, le livre des comptes peut continuer à fonctionner normalement. Ces nœuds se contentent de « signer » et de « comptabiliser », et ne peuvent pas utiliser les fonds à leur guise, garantissant ainsi la sécurité et la décentralisation.
Finalisation par échange atomique
Lorsque vous devez réellement dépenser cet argent sur la chaîne, passez d'abord par trois étapes d'« échange atomique » :
1.Alice+ le comité dépense les sorties verrouillées originales et donne temporairement de l'argent au comité ;
Le comité verrouille un montant équivalent dans un coffre-fort qui ne peut être utilisé que par "Zenni et le comité" ensemble ;
Enfin, Zenni utilise deux signatures pour retirer l'argent du coffre.
De cette manière, ni Zenni ni le comité ne peuvent prendre de l'avance, garantissant que la reconstruction hors chaîne et le rachat sur chaîne se font de manière fluide.
3.2 Conception du protocole Thunderbolt et innovations clés
· Délégation de signature non-interactive et récursive
Une structure de signature Schnorr à seuil ajustable (Tweakable) a été conçue, les canaux de paiement traditionnels nécessitant souvent plusieurs échanges de messages, Thunderbolt ne nécessite qu'une « signature avec un petit secret » à chaque fois pour tout régler, réduisant ainsi considérablement les exigences en ligne.
· À chaque transfert, changez de « nouvelle serrure »
À chaque saut de transfert, Alice et le comité mettent à jour la signature avec un nouveau petit secret, rendant complètement obsolète l'ancienne « serrure ». Ainsi, quiconque avait accès auparavant ne peut pas obtenir la nouvelle signature, empêchant la réutilisation de l'ancienne signature.
· Laisser une trace sur la chaîne une seule fois
Il suffit de faire une "verrouillage" une fois en chaîne au début, tous les changements sont ensuite effectués hors chaîne, et enfin, cette somme d'argent est mise en chaîne. Comparé au Lightning Network qui nécessite de constamment ouvrir et fermer des canaux, les opérations en chaîne de Thunderbolt sont moins fréquentes, ce qui améliore également la confidentialité.
· Vous ne perdrez pas d'argent même hors ligne
Même si Alice ou Zenni sont hors ligne, tant que la majorité du comité est en ligne, il est possible de réaliser un transfert ou un rachat à tout moment, sans s'inquiéter de l'expiration du verrou de temps ou de la fermeture malveillante du canal par un adversaire.
· Vraie sécurité de la « preuve de machine »
Tous les étapes clés dans le protocole ont été « vérifiées formellement » à l'aide de Tamarin Prover, c'est-à-dire que ces garanties de sécurité ne sont pas que des mots en l'air, mais ont été vérifiées encore et encore par des outils automatisés.
Quatre, en quoi Thunderbolt diffère-t-il des solutions existantes de Lightning Network ?
Voyons maintenant la comparaison entre Thunderbolt et les solutions existantes (comme le protocole BOLT, le SDK Breez et Phoenix) pour voir quelles améliorations ont été apportées.
Les différences entre Thunderbolt et les solutions existantes du Lightning Network :
Nous pouvons voir que les principaux avantages de Thunderbolt résident dans la « sécurité » et la « complétude théorique ». C'est l'un des rares à y parvenir :
· La conception du protocole peut être prouvée comme étant sécurisée.
· Les utilisateurs malveillants ne peuvent pas réaliser un profit unilatéral dans n'importe quel état.
Mais ses inconvénients sont également très évidents :
· Déploiement complexe : pour utiliser Thunderbolt, vous devez exécuter l'ensemble de la pile de protocoles, ce qui est difficile pour les utilisateurs de portefeuilles ordinaires.
· Compatibilité de la chaîne principale : le langage de script de la chaîne principale Bitcoin est trop rudimentaire, Thunderbolt doit utiliser des détours intelligents pour réaliser des fonctionnalités, ce qui augmente la difficulté de mise en œuvre.
· Le soutien écologique est encore insuffisant : contrairement à BOLT qui bénéficie déjà d'un grand nombre de portefeuilles et de nœuds, Thunderbolt en est encore au « stade de recherche précoce ».
Cinq, L'impact potentiel de Thunderbolt : Un catalyseur pour BTCFi ?
Source de l'image : fait maison
Alors, Thunderbolt est-il la solution optimale pour BTCFi ? Osons avancer une opinion audacieuse :
Thunderbolt est actuellement la solution théoriquement optimale pour BTCFi, mais en pratique, elle est encore au stade « Alpha », en d'autres termes, elle ressemble au « livre blanc d'Ethereum 2.0 » dans le monde de Bitcoin, pleine de vision mais n'ayant pas encore atteint le niveau de mise en œuvre « système d'ingénierie ». D'après les observations actuelles, je pense que les trois voies potentielles de développement de Thunderbolt sont :
1. Intégration par Rollup : en tant que moteur DeFi côté Bitcoin
La chaîne principale du Bitcoin souffre d'un manque d'évolutivité, Thunderbolt pourrait finalement devenir un module hors chaîne sur un L2 Bitcoin (comme BitVM, Nomic, BOB). Cela ressemble à l'intégration de Thunderbolt dans un Rollup en tant que couche d'exécution de contrats généraux.
Par exemple :
· BOB peut intégrer la couche de canal Thunderbolt pour réaliser des transactions BTC natives
· L'écosystème RGB pourrait également introduire la logique de gestion d'état Thunderbolt.
· BitVM prend en charge une logique plus complexe, Thunderbolt deviendra l'un des standards des contrats.
· Services Babylon, Bitlayer et autres systèmes
2. Former un écosystème standard indépendant, fonctionnant en parallèle avec la chaîne principale
Thunderbolt pourrait potentiellement développer son propre écosystème réseau, son système de gestion des nœuds, des agrégateurs, etc., comme le fait le Lightning Network, et même former des opérateurs Thunderbolt-LSP. Parallèlement, Nubit, en collaboration avec les mineurs de l'ère Satoshi Nakamoto, a poussé pour une mise à niveau en soft fork du protocole, introduisant les deux grandes caractéristiques UTXO Bundling et OP_CAT, et peut également directement prendre en charge les actifs basés sur le protocole BTC (BRC20, Runes, Ordinals), ce qui créera un espace d'imagination très vaste. Peut-être dans le futur, cela pourrait avoir :
· Thunderbolt Wallet (similaire à Phoenix)
· Noeud Thunderbolt (canal de fonctionnement léger)
· Thunderbolt DEX (matching des ordres hors chaîne)
· Thunderbolt AMM (pool de liquidité)
3. Remplacé par une solution plus simple
Bien sûr, si à l'avenir un système capable d'accomplir des fonctions similaires sans canaux d'état, sans langages formels et sans protocoles hors chaîne devait apparaître, alors Thunderbolt pourrait n'être qu'un produit de transition, tout comme :
· BitVM si cela permettait un environnement d'exécution de contrat plus efficace
· La technologie ZK inter-chaînes permet un déploiement totalement fiable des actifs BTC sur d'autres chaînes.
· Un protocole Bitcoin natif modélise de manière unifiée les paiements + prêts + contrats.
Enfin, d'un point de vue écologique, la plus grande signification de Thunderbolt n'est pas qu'il puisse exécuter des paiements, mais qu'il permet aux actifs Bitcoin de disposer pour la première fois de la combinabilité des contrats hors chaîne. Cela peut sembler abstrait, mais on peut voir à quel point cette « combinabilité » est cruciale à travers l'explosion de la DeFi d'Ethereum. L'explosion d'Ethereum est due à l'ensemble de l'écosystème de Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Le point culminant de Thunderbolt est l'introduction de deux caractéristiques majeures : UTXO Bundling et OP_CAT. OP_CAT introduit la programmabilité native dans le réseau Bitcoin, tandis qu'UTXO Bundling ( regroupe plusieurs petites transactions pour les traiter ensemble, compressant ainsi la taille des données de transaction et augmentant le débit sur la chaîne, avec une logique similaire aux Rollups d'Ethereum. Il semble que l'unification de tous les protocoles de l'écosystème Bitcoin et l'inclusion de divers actifs et la mise en œuvre de BitMM ne soient plus de vains discours, mais Thunderbolt semble encore à l'heure actuelle avoir écrit un très fort article mathématique, et il reste peut-être encore une certaine distance avant que les développeurs puissent l'utiliser.
Cet article est une soumission et ne représente pas un point de vue.
Le contenu est fourni à titre de référence uniquement, il ne s'agit pas d'une sollicitation ou d'une offre. Aucun conseil en investissement, fiscalité ou juridique n'est fourni. Consultez l'Avertissement pour plus de détails sur les risques.
À partir du réseau Thunderbolt, réexaminons la logique de conception du réseau Lightning Network de Bitcoin.
I. Pourquoi le Bitcoin ne peut-il pas acheter de café ?
Lorsqu'on parle de Bitcoin, la plupart des gens pensent d'abord à ses attributs de « décentralisation » et « d'irrévocabilité ». Mais lorsque vous souhaitez réellement l'utiliser pour acheter une tasse de café, vous serez rapidement confronté à un problème embarrassant : le temps de confirmation de la transaction est souvent plus long que l'attente du café, et parfois les frais de transaction sont même plus élevés que le prix du café. Les actifs sur Bitcoin restent à ce jour « immobiles comme une montagne » - principalement en se basant sur le HODL, sans possibilité de prêt, de combinaison ou d'interopérabilité.
La structure des scripts de Bitcoin Script est extrêmement conservatrice, limitant la plupart des scénarios d'interaction hors chaîne. Son intention de conception n'était pas de traiter des milliers de paiements par seconde. Mais les besoins réels sont là – les gens souhaitent simplement que Bitcoin puisse être utilisé, même si c'est juste pour acheter un skin de jeu, regarder une vidéo ou faire un don, sans vouloir attendre dix minutes.
II. Lightning Network : une arme à double tranchant
La chaîne principale de Bitcoin est comme une autoroute, tandis que le Lightning Network est comme une voie rapide à péage construite à côté. Son concept fondamental provient d'un compromis sur l'efficacité des transactions de la chaîne principale : puisque les transactions sur la chaîne présentent un goulot d'étranglement en termes de vitesse, il n'est plus nécessaire d'insister pour enregistrer chaque transaction sur la chaîne, mais plutôt d'établir des « canaux de paiement » exclusifs entre les utilisateurs pour réaliser une comptabilité à haute fréquence, en synchronisant finalement l'état des fonds au moment de la fermeture du canal sur la blockchain. Ce modèle ressemble à la méthode de règlement où des amis se traitent mutuellement chaque semaine — les gens ne transfèrent pas immédiatement de l'argent à la banque après chaque repas, mais accumulent dix dépenses avant de régler le tout en une fois. Le Lightning Network est essentiellement un réseau de transactions tissé de milliers de tels canaux de paiement.
Cependant, ce système apparemment ingénieux révèle de multiples dilemmes dans la pratique. Tout d'abord, il existe une barrière d'entrée élevée pour la création de canaux, les utilisateurs doivent verrouiller des fonds à l'avance pour établir un canal de transaction, ce qui signifie que pour effectuer des transactions avec n'importe quel objet, il faut d'abord établir une connexion de canal dédiée. Ensuite, il y a le problème complexe du routage, lorsque l'utilisateur A et l'utilisateur B manquent d'un canal de connexion directe, même s'il existe un chemin indirect A-C-B, si les fonds du canal intermédiaire sont insuffisants ou si les nœuds du chemin ne sont pas disponibles, la transaction échouera toujours. Plus sévère encore, il y a le risque de sécurité, le système exige que les utilisateurs restent en ligne pour prévenir la soumission de transactions expirées par la partie adverse lorsque le canal est fermé, ce qui impose des exigences irréalistes sur la capacité de maintenance des appareils des utilisateurs ordinaires.
Bien que le Lightning Network soit en opération depuis plusieurs années, ces défauts structurels rendent son application réelle difficile à faire progresser. Les données publiques montrent que le montant total des fonds verrouillés dans le Lightning Network n'atteint qu'environ 100 millions de dollars, ce qui, par rapport à la capitalisation boursière en trillions du système Bitcoin, rend sa position écologique presque marginale. Cela soulève des réflexions profondes dans l'industrie : pouvons-nous construire un protocole de paiement hors chaîne plus complet pour surmonter la situation actuelle ?
Selon Chain Catcher, le 15 avril, HSBC a révélé dans un communiqué de presse officiel que Bitcoin Thunderbolt est la mise à jour technologique la plus significative pour le Bitcoin en dix ans. L'observation globale de Thunderbolt ressemble davantage à « Lightning Network 2.0 », mais ce n'est pas seulement une mise à niveau, c'est plutôt une reconstruction du paradigme d'interaction du Bitcoin hors chaîne.
Trois, qu'est-ce que le protocole Thunderbolt
Bitcoin Thunderbolt est une méthode de mise à niveau par soft fork basée sur la couche de base de Bitcoin. Elle ne repose pas sur des solutions de compromis comme les réseaux de deuxième couche ou les ponts inter-chaînes, mais modifie directement le niveau du protocole de la chaîne principale de Bitcoin, améliorant fondamentalement l'évolutivité, la performance des transactions et la capacité de programmation de Bitcoin.
D'un point de vue performance, Nubit a réalisé une optimisation significative du mode de traitement des transactions traditionnelles de Bitcoin grâce à la technologie UTXO (Unspent Transaction Output) Bundling. Le réseau Bitcoin traditionnel, en raison de l'utilisation du mode UTXO unique, présente des limitations évidentes en termes de vitesse de transaction et de débit. L'UTXO Bundling permet d'agréger plusieurs UTXO pour un traitement commun, ce qui équivaut à compresser la quantité de données de transaction, augmentant ainsi la vitesse de transaction d'environ 10 fois sans compromettre la sécurité.
En termes de programmabilité, Bitcoin Thunderbolt réintroduit et étend l'opcode OP_CAT (qui existait dans les premières versions de Bitcoin et a ensuite été supprimé). OP_CAT permet d'effectuer des opérations de concaténation de données, permettant ainsi aux développeurs de construire des logiques de script plus complexes, et de réaliser directement des contrats intelligents sur la chaîne principale de Bitcoin. Le principal avantage de cette mise à niveau est que : sans dépendre des chaînes latérales, des Rollups ou des ponts inter-chaînes, les développeurs peuvent déployer des applications décentralisées (dApps) sur le réseau Bitcoin natif.
Sur le plan de l'intégration des protocoles d'actifs, Nubit promeut et réalise une norme unifiée appelée Goldinals. Goldinals fournit un cadre d'émission d'actifs basé sur des preuves à divulgation nulle de connaissance et des engagements d'état. En termes simples, il s'agit d'une norme de jeton « Bitcoin natif » qui permet de vérifier la présence et l'état de chaque jeton sur la chaîne sans dépendre d'institutions de confiance externes ni nécessiter de ponts inter-chaînes complexes. BitMM, qui fonctionne sur Bitcoin, intègre les actifs de protocoles disparates tels que BRC-20, Runes et Ordinals en tant que teneur de marché automatisé sur la chaîne. Nubit a également réalisé des avancées importantes dans le domaine des transactions décentralisées. Son système BitMM (Bitcoin Message Market) permet aux utilisateurs d'effectuer des transactions sans confiance et de valider des informations sur la chaîne Bitcoin.
Contrairement aux approches traditionnelles d'extension (comme l'utilisation de sidechains, Plasma, Rollup ou des jetons emballés par des ponts), Nubit adopte une voie d'« extension native de la chaîne principale ». BitVisa propose un système d'identité et de certificats décentralisé. Que ce soit pour la compression des transactions, le support des contrats intelligents, ou l'intégration des normes d'actifs et le couplage des transactions sur la chaîne — tout cela s'exécute directement sur la chaîne principale de Bitcoin. Il utilise du BTC natif, et non des jetons mappés inter-chaînes.
3.1 Analyse du mécanisme de base
Le contenu de ce chapitre est expliqué selon l'article « Stateless and Verifiable Execution Layer for Meta-Protocols on Bitcoin » (voir le lien de référence 1). Selon ma compréhension, le Thunderbolt de Bitcoin et le Lightning de Bitcoin sont similaires, tous deux étant des solutions d'extension proposées pour résoudre le problème de la lenteur de la confirmation des transactions sur la chaîne principale de Bitcoin, avec pour objectif central d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts. La différence entre les deux réside dans :
Le Lightning Network est conçu davantage comme un "canal de paiement" - il ne peut être utilisé que pour des paiements de transfert, ne prend pas en charge les contrats intelligents ou la logique complexe, et son installation et sa maintenance sont relativement difficiles, ce qui n'est pas favorable à une large adoption. Thunderbolt, lancé par Nubit, vise à fournir un protocole hors chaîne avec des capacités de programmation, prenant en charge des opérations Turing-completes, capable de construire des actifs d'état plus complexes, des protocoles de liquidité et des applications financières.
Signature multiple flexible et ajustable
Imaginez qu'une signature d'un Bitcoin soit divisée en deux : une moitié dans les mains d'Alice et l'autre moitié dans les mains du comité. Chaque fois qu'Alice envoie à un nouvel utilisateur, elle et le comité ajoutent chacun « un petit secret » à leur moitié de signature - seul le nouvel utilisateur qui reçoit connaît ce secret. Le destinataire peut reconstituer les deux moitiés en utilisant le petit secret qu'il connaît, obtenant ainsi la signature complète, sans avoir besoin qu'Alice et le comité soient en ligne pour discuter.
Livre de compte du comité tolérant aux fautes asynchrones
Un « groupe de service » composé de plusieurs nœuds (comme 4n+1) est responsable de la comptabilité, chacun confirmant qui est le propriétaire actuel. Même si quelques nœuds tombent en panne, tant que la majorité reste en ligne, le livre des comptes peut continuer à fonctionner normalement. Ces nœuds se contentent de « signer » et de « comptabiliser », et ne peuvent pas utiliser les fonds à leur guise, garantissant ainsi la sécurité et la décentralisation.
Finalisation par échange atomique
Lorsque vous devez réellement dépenser cet argent sur la chaîne, passez d'abord par trois étapes d'« échange atomique » :
1.Alice+ le comité dépense les sorties verrouillées originales et donne temporairement de l'argent au comité ;
Le comité verrouille un montant équivalent dans un coffre-fort qui ne peut être utilisé que par "Zenni et le comité" ensemble ;
Enfin, Zenni utilise deux signatures pour retirer l'argent du coffre.
De cette manière, ni Zenni ni le comité ne peuvent prendre de l'avance, garantissant que la reconstruction hors chaîne et le rachat sur chaîne se font de manière fluide.
3.2 Conception du protocole Thunderbolt et innovations clés
· Délégation de signature non-interactive et récursive
Une structure de signature Schnorr à seuil ajustable (Tweakable) a été conçue, les canaux de paiement traditionnels nécessitant souvent plusieurs échanges de messages, Thunderbolt ne nécessite qu'une « signature avec un petit secret » à chaque fois pour tout régler, réduisant ainsi considérablement les exigences en ligne.
· À chaque transfert, changez de « nouvelle serrure »
À chaque saut de transfert, Alice et le comité mettent à jour la signature avec un nouveau petit secret, rendant complètement obsolète l'ancienne « serrure ». Ainsi, quiconque avait accès auparavant ne peut pas obtenir la nouvelle signature, empêchant la réutilisation de l'ancienne signature.
· Laisser une trace sur la chaîne une seule fois
Il suffit de faire une "verrouillage" une fois en chaîne au début, tous les changements sont ensuite effectués hors chaîne, et enfin, cette somme d'argent est mise en chaîne. Comparé au Lightning Network qui nécessite de constamment ouvrir et fermer des canaux, les opérations en chaîne de Thunderbolt sont moins fréquentes, ce qui améliore également la confidentialité.
· Vous ne perdrez pas d'argent même hors ligne
Même si Alice ou Zenni sont hors ligne, tant que la majorité du comité est en ligne, il est possible de réaliser un transfert ou un rachat à tout moment, sans s'inquiéter de l'expiration du verrou de temps ou de la fermeture malveillante du canal par un adversaire.
· Vraie sécurité de la « preuve de machine »
Tous les étapes clés dans le protocole ont été « vérifiées formellement » à l'aide de Tamarin Prover, c'est-à-dire que ces garanties de sécurité ne sont pas que des mots en l'air, mais ont été vérifiées encore et encore par des outils automatisés.
Quatre, en quoi Thunderbolt diffère-t-il des solutions existantes de Lightning Network ?
Voyons maintenant la comparaison entre Thunderbolt et les solutions existantes (comme le protocole BOLT, le SDK Breez et Phoenix) pour voir quelles améliorations ont été apportées.
Les différences entre Thunderbolt et les solutions existantes du Lightning Network :
Nous pouvons voir que les principaux avantages de Thunderbolt résident dans la « sécurité » et la « complétude théorique ». C'est l'un des rares à y parvenir :
· La conception du protocole peut être prouvée comme étant sécurisée.
· Les utilisateurs malveillants ne peuvent pas réaliser un profit unilatéral dans n'importe quel état.
Mais ses inconvénients sont également très évidents :
· Déploiement complexe : pour utiliser Thunderbolt, vous devez exécuter l'ensemble de la pile de protocoles, ce qui est difficile pour les utilisateurs de portefeuilles ordinaires.
· Compatibilité de la chaîne principale : le langage de script de la chaîne principale Bitcoin est trop rudimentaire, Thunderbolt doit utiliser des détours intelligents pour réaliser des fonctionnalités, ce qui augmente la difficulté de mise en œuvre.
· Le soutien écologique est encore insuffisant : contrairement à BOLT qui bénéficie déjà d'un grand nombre de portefeuilles et de nœuds, Thunderbolt en est encore au « stade de recherche précoce ».
Cinq, L'impact potentiel de Thunderbolt : Un catalyseur pour BTCFi ?
Alors, Thunderbolt est-il la solution optimale pour BTCFi ? Osons avancer une opinion audacieuse :
Thunderbolt est actuellement la solution théoriquement optimale pour BTCFi, mais en pratique, elle est encore au stade « Alpha », en d'autres termes, elle ressemble au « livre blanc d'Ethereum 2.0 » dans le monde de Bitcoin, pleine de vision mais n'ayant pas encore atteint le niveau de mise en œuvre « système d'ingénierie ». D'après les observations actuelles, je pense que les trois voies potentielles de développement de Thunderbolt sont :
1. Intégration par Rollup : en tant que moteur DeFi côté Bitcoin
La chaîne principale du Bitcoin souffre d'un manque d'évolutivité, Thunderbolt pourrait finalement devenir un module hors chaîne sur un L2 Bitcoin (comme BitVM, Nomic, BOB). Cela ressemble à l'intégration de Thunderbolt dans un Rollup en tant que couche d'exécution de contrats généraux.
Par exemple :
· BOB peut intégrer la couche de canal Thunderbolt pour réaliser des transactions BTC natives
· L'écosystème RGB pourrait également introduire la logique de gestion d'état Thunderbolt.
· BitVM prend en charge une logique plus complexe, Thunderbolt deviendra l'un des standards des contrats.
· Services Babylon, Bitlayer et autres systèmes
2. Former un écosystème standard indépendant, fonctionnant en parallèle avec la chaîne principale
Thunderbolt pourrait potentiellement développer son propre écosystème réseau, son système de gestion des nœuds, des agrégateurs, etc., comme le fait le Lightning Network, et même former des opérateurs Thunderbolt-LSP. Parallèlement, Nubit, en collaboration avec les mineurs de l'ère Satoshi Nakamoto, a poussé pour une mise à niveau en soft fork du protocole, introduisant les deux grandes caractéristiques UTXO Bundling et OP_CAT, et peut également directement prendre en charge les actifs basés sur le protocole BTC (BRC20, Runes, Ordinals), ce qui créera un espace d'imagination très vaste. Peut-être dans le futur, cela pourrait avoir :
· Thunderbolt Wallet (similaire à Phoenix)
· Noeud Thunderbolt (canal de fonctionnement léger)
· Thunderbolt DEX (matching des ordres hors chaîne)
· Thunderbolt AMM (pool de liquidité)
3. Remplacé par une solution plus simple
Bien sûr, si à l'avenir un système capable d'accomplir des fonctions similaires sans canaux d'état, sans langages formels et sans protocoles hors chaîne devait apparaître, alors Thunderbolt pourrait n'être qu'un produit de transition, tout comme :
· BitVM si cela permettait un environnement d'exécution de contrat plus efficace
· La technologie ZK inter-chaînes permet un déploiement totalement fiable des actifs BTC sur d'autres chaînes.
· Un protocole Bitcoin natif modélise de manière unifiée les paiements + prêts + contrats.
Enfin, d'un point de vue écologique, la plus grande signification de Thunderbolt n'est pas qu'il puisse exécuter des paiements, mais qu'il permet aux actifs Bitcoin de disposer pour la première fois de la combinabilité des contrats hors chaîne. Cela peut sembler abstrait, mais on peut voir à quel point cette « combinabilité » est cruciale à travers l'explosion de la DeFi d'Ethereum. L'explosion d'Ethereum est due à l'ensemble de l'écosystème de Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask.
Le point culminant de Thunderbolt est l'introduction de deux caractéristiques majeures : UTXO Bundling et OP_CAT. OP_CAT introduit la programmabilité native dans le réseau Bitcoin, tandis qu'UTXO Bundling ( regroupe plusieurs petites transactions pour les traiter ensemble, compressant ainsi la taille des données de transaction et augmentant le débit sur la chaîne, avec une logique similaire aux Rollups d'Ethereum. Il semble que l'unification de tous les protocoles de l'écosystème Bitcoin et l'inclusion de divers actifs et la mise en œuvre de BitMM ne soient plus de vains discours, mais Thunderbolt semble encore à l'heure actuelle avoir écrit un très fort article mathématique, et il reste peut-être encore une certaine distance avant que les développeurs puissent l'utiliser.
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