Bitcoin Thunderbolt Réseau : Reconsidérer la logique de conception du Lightning Network

I. Les défis des paiements en Bitcoin

Bien que le Bitcoin possède des caractéristiques telles que la décentralisation et l'immutabilité, il fait face à de nombreux défis dans les paiements quotidiens. Des problèmes tels que le temps de confirmation des transactions long et des frais de transaction élevés rendent difficile l'utilisation du Bitcoin pour des achats simples comme un café. La conception du réseau Bitcoin n'était pas destinée à traiter un grand nombre de petits paiements, ce qui crée un contraste évident avec les besoins réels.

Deuxième point, la dualité du Lightning Network

Le Lightning Network, en tant que solution de deuxième couche pour Bitcoin, vise à améliorer la vitesse des transactions et à réduire les frais. Il permet des transactions hors chaîne à haute fréquence en établissant des canaux de paiement entre les utilisateurs, ne synchronisant l'état final sur la blockchain qu'au moment de la fermeture du canal.

Cependant, le Lightning Network a révélé de multiples problèmes dans son application pratique :

1. Établir un canal nécessite de verrouiller des fonds à l'avance, le seuil est relativement élevé.
2. Un mécanisme de routage complexe entraîne un taux d'échec des transactions élevé
3. Les utilisateurs doivent rester en ligne pour prévenir la fraude, ce qui n'est pas convivial pour les utilisateurs ordinaires.
4. La taille du réseau et le montant des fonds verrouillés restent relativement petits par rapport à la capitalisation totale de Bitcoin.

Ces problèmes structurels ont empêché l'application du Lightning Network de franchir le cap, entraînant une exploration par l'industrie de solutions de paiement hors chaîne plus complètes.

Trois, Introduction au protocole Thunderbolt

Thunderbolt est une solution de mise à niveau par hard fork basée sur la chaîne principale de Bitcoin, visant à améliorer fondamentalement l'évolutivité, la performance des transactions et les capacités programmables de Bitcoin.

Les principales caractéristiques incluent :

1. En utilisant la technologie de regroupement UTXO, la vitesse des transactions est améliorée d'environ 10 fois.
2. Réintroduire et étendre l'opcode OP_CAT pour améliorer les fonctionnalités des contrats intelligents.
3. Lancement de la norme d'actifs unifiée Goldinals, intégration des protocoles de jetons existants.
4. Réaliser un système de market making automatique en ligne BitMM, supportant les transactions décentralisées.

Thunderbolt adopte la voie de "l'extension native de la chaîne principale", toutes les fonctionnalités fonctionnent directement sur la chaîne principale de Bitcoin, utilisant le BTC natif, sans dépendre des chaînes latérales ou des ponts inter-chaînes.

3.1 Mécanisme central

Le mécanisme central de Thunderbolt comprend :

1. Signatures multiples flexibles et ajustables : divisez la signature en une partie utilisateur et une partie comité, et réalisez un transfert sécurisé grâce au partage secret.

2. Grand livre de comité à tolérance de panne asynchrone : un groupe de services composé de plusieurs nœuds est responsable de la comptabilité, garantissant la décentralisation et la sécurité.

3. Finalisation par échange atomique : assurer la cohérence de la reconstruction hors chaîne et du rachat sur chaîne par un processus d'échange atomique en trois étapes.

3.2 Conception du protocole et innovations clés

1. Délégation de signature non interactive et récursive : adopte une structure de signature Schnorr à seuil ajustable, simplifiant le processus de communication.

2. Mise à jour de la signature à chaque transfert : empêcher la réutilisation des anciennes signatures et améliorer la sécurité.

3. Minimisation des opérations sur la chaîne : interagir avec la chaîne principale uniquement au début et à la fin, améliorant ainsi l'efficacité et la confidentialité.

4. Sécurité hors ligne : tant que la majorité du comité est en ligne, il est possible d'effectuer des opérations de transfert ou de rachat.

5. Vérification formelle : utiliser l'outil Tamarin Prover pour la validation de la sécurité.

Quatre, comparaison de Thunderbolt avec les solutions Lightning Network existantes

L'avantage principal de Thunderbolt par rapport aux solutions existantes réside dans la sécurité et la complétude théorique :

1. La conception du protocole peut être prouvée sécurisée
2. Les utilisateurs malveillants ne peuvent pas tirer un profit unilatéral dans n'importe quel état.

Inconvénients :

1. Déploiement complexe, nécessite l'exécution de la pile de protocoles complète
2. Des défis existent en matière de compatibilité de la chaîne principale
3. Le soutien écologique n'est pas encore parfait.

Cinq, les impacts potentiels et les voies de développement de Thunderbolt

Thunderbolt, bien qu'il puisse théoriquement être la solution optimale pour BTCFi, en est actuellement à ses débuts. Son développement futur pourrait suivre les chemins suivants :

1. Intégré dans un Rollup : en tant que moteur DeFi côté Bitcoin, intégré dans diverses solutions L2.

2. Former un écosystème standard indépendant : développer son propre écosystème réseau, son système d'exploitation des nœuds et ses agrégateurs, etc.

3. Remplacé par des solutions plus simples : Si un environnement d'exécution de contrat plus efficace ou une technologie de chaîne croisée apparaissent, Thunderbolt pourrait devenir un produit de transition.

La plus grande signification de Thunderbolt réside dans l'introduction de la "combinabilité des contrats hors chaîne" pour les actifs Bitcoin. L'introduction de deux grandes caractéristiques, UTXO Bundling et OP_CAT, a apporté une programmabilité native au réseau Bitcoin et une capacité de traitement en chaîne plus élevée. Cela ouvre la possibilité d'unification des protocoles de l'écosystème Bitcoin et de réalisation de l'inclusion de divers actifs, mais il reste encore un certain chemin à parcourir avant une application généralisée.