Qu'est ce que le Lightning Network ?

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Le concept Lightning Network (LN) a été créé par Joseph Poon et Thaddeus Dryja en 2015. L’idée principale du projet est de concevoir un protocole de paiement qui puisse être utilisé comme solution off-chain (externe à la chaine) au problème de scalabilité rencontré par la Blockchain Bitcoin, mais le concept pourrait être également appliqué à d’autres crypto-monnaies. 

L'introduction du réseau Lightning découle des limitations auxquelles sont confrontés non seulement Bitcoin, mais également de nombreuses autres crypto-monnaies. Actuellement, la blockchain Bitcoin ne peut traiter que de 2 à 7 transactions par seconde (TPS). Au fur et à mesure que l’écosystème des crypto-monnaies se développe et que de plus en plus de personnes rejoignent le réseau, le nombre de transactions diffusées sur la chaîne de blocs augmente également. À mesure que le réseau devient de plus en plus encombré, les performances globales sont compromises, ce qui réduit considérablement la facilité d'utilisation de Bitcoin en tant que monnaie numérique mondiale. Dans un tel contexte, le LN a été créé pour tenter de réduire l'encombrement du réseau de la blockchain Bitcoin.


Comment ça marche ?

Le réseau Lightning consiste en un réseau de transfert off-chain, basé sur la chaîne de blocs Bitcoin. Le système fonctionne en pair-à-pair (P2P) et son usage repose sur la création de canaux de paiement dits bidirectionnels, grâce auxquels les utilisateurs peuvent effectuer des transactions de crypto-monnaie en continu. 

Une fois que deux parties ont décidé d'ouvrir un canal de paiement, elles sont en mesure de transférer des fonds de l’un à l’autre et à répétition vers leurs portefeuilles. Bien que le processus de création d'un nouveau canal de paiement implique une transaction dans la chaîne, toutes les transactions effectuées dans le canal sont en dehors de la chaîne et ne nécessitent pas de consensus global. Par conséquent, ces transactions peuvent être rapidement exécutées via un contrat intelligent (un smart contract), entraînant des frais beaucoup plus bas et un taux de transactions par secondes (TPS) beaucoup plus élevé.

Pour ouvrir un canal de paiement, les deux parties impliquées doivent créer un portefeuille à signatures multiples et y ajouter des fonds. Les fonds stockés sur des portefeuilles à plusieurs signatures ne sont accessibles que si les clés privées des deux parties sont fournies (deux ou plus, selon le cas). Cela signifie qu'une partie ne peut pas ouvrir le portefeuille sans le consentement de l'autre.

À titre d'exemple, imaginons qu'Alice souhaite utiliser le réseau Lightning pour échanger des Bitcoins avec Bob. Premièrement, ils ont mis en place un canal de paiement, en utilisant un portefeuille à signatures multiples. Alors que le canal de paiement agit comme un contrat intelligent, le portefeuille en multi-signatures agit comme un coffre-fort, où les fonds à échanger sont déposés. Pendant la durée de vie du canal de paiement, Alice et Bob peuvent effectuer autant de transactions hors-chaîne qu'ils le souhaitent. 

Immédiatement après chaque transaction, Alice et Bob signent et mettent à jour la copie de leur propre solde, qui enregistre le montant de Coins que chacun possède. Quand ils ont fini leurs transactions, ils peuvent fermer le canal de paiement et diffuser leurs soldes finaux à la blockchain Bitcoin. Le contrat intelligent de LN s'assurera qu'ils reçoivent leurs Bitcoins, selon la dernière version mise à jour de leur solde.

En résumé, il suffit que les parties concernées interagissent deux fois avec la blockchain Bitcoin. Une fois pour ouvrir le canal de paiement et une autre pour le fermer, cela signifie que toutes les autres transactions effectuées dans le canal n'interagissent pas directement avec la chaîne principale.


ROUTAGE RÉSEAU

Même si deux entités ne disposent pas d'un canal de paiement direct, elles peuvent toujours envoyer et recevoir des Bitcoins via LN grâce à des canaux de paiement interconnectés. Cela signifie qu'Alice est en mesure d'envoyer des paiements à Charlie sans avoir à créer de canal direct avec lui, tant qu'il existe entre eux un itinéraire réseau contenant un solde suffisant. 

Donc, si Alice a un canal de paiement ouvert avec Bob et que Bob a un canal avec Charlie, elle peut faire une transaction avec Charlie via Bob. L'acheminement du paiement peut impliquer de nombreux nœuds Lightning Network, mais le contrat intelligent recherchera automatiquement le chemin le plus court disponible.

 

Avantages de Lightning Network

  • Le projet LN cherche une solution hors-chaîne pour résoudre le problème de scalabilité. En cas de succès, cela pourrait réduire le trafic sur la blockchain Bitcoin.

  • Grâce à l’utilisation de canaux de paiement bidirectionnels, le réseau Lightning permet des transactions quasi instantanées.

  • Le LN peut convenir aux micropaiements, car il permet le transfert de valeurs aussi petites que 1 satoshi. En outre, des micropaiements automatisés peuvent être mis en œuvre dans le cadre d’une économie de machine à machine, dans laquelle des transactions sont effectuées entre des appareils électroniques sans intervention humaine.

  

Limitations du Lightning Network

  • Contrairement aux transactions dans la chaîne, les paiements LN ne peuvent pas être effectués si le destinataire est hors ligne.

  • Les participants du réseau peuvent avoir besoin de surveiller régulièrement les canaux de paiement afin d'assurer la sécurité de leurs fonds (ce risque pourrait être surmonté par des services de surveillance externalisés).

  • Le LN ne convient pas aux gros paiements. Comme le réseau compte de nombreux portefeuilles multi-signatures (qui sont essentiellement des portefeuilles partagés), il est fort probable que ceux-ci ne disposent pas d'un solde suffisant pour servir d'intermédiaires de paiements importants.

  • L'ouverture et la fermeture d'un canal de paiement implique une transaction dans la chaîne, ce qui nécessite généralement un travail manuel et des frais de transaction plus élevés.

 

Quand le réseau Lightning arrivera-t-il ?

Si nous prenons en compte la version bêta du réseau annoncée par Lightning Labs, la date de sortie du Lightning Network était le 15 mars 2018. Cependant, la sortie officielle est encore à venir car LN n’est pas encore réellement implémenté dans la Blockchain du Bitcoin. Depuis la sortie de la version bêta, le nombre de nœuds LN et de canaux de paiement a considérablement augmenté. En novembre 2018, le tableau de bord Grafana dénombrait plus de 12 500 canaux de paiement.

C'est le travail collectif de nœuds et de canaux de paiement qui fait de Lightning Network une solution intéressante au problème de la scalabilité. La version bêta a fait l'objet de nombreuses expérimentations et son efficacité n'a pas encore été prouvée. Néanmoins, le réseau Lightning dispose d’un potentiel énorme pour améliorer l’écosystème du Bitcoin et des crypto-monnaies.

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