Nouveau paradigme de paiement off-chain Bitcoin : analyse approfondie du protocole Thunderbolt

Bien que le Bitcoin possède des caractéristiques de décentralisation et d'inaltérabilité, il présente de nombreux inconvénients dans les scénarios de paiement quotidiens. Des problèmes tels que le long temps de confirmation des transactions et des frais élevés rendent le Bitcoin difficile à utiliser pour les paiements de petite somme. De plus, la structure de script du Bitcoin limite la plupart des scénarios d'interaction off-chain, ne pouvant pas répondre aux besoins des utilisateurs en matière de paiements rapides.

Pour résoudre ces problèmes, le réseau Lightning a vu le jour. Il établit des canaux de paiement exclusifs entre les utilisateurs, permettant une comptabilité off-chain à haute fréquence, ne synchronisant l'état final sur la blockchain qu'à la fermeture du canal. Ce modèle est similaire à celui où des amis accumulent plusieurs dépenses avant de régler le compte en une seule fois.

Cependant, le réseau Lightning révèle de multiples dilemmes dans son application pratique. Tout d'abord, il y a le seuil élevé pour la création de canaux, les utilisateurs doivent verrouiller des fonds à l'avance pour établir un canal de transaction. Ensuite, il y a le problème complexe du routage ; même en l'absence de canaux directs, des transactions peuvent échouer en raison d'un manque de fonds dans les canaux intermédiaires ou de nœuds non disponibles, même s'il existe des chemins indirects. Plus grave encore, il y a des risques de sécurité, le système exige que les utilisateurs restent en ligne pour prévenir les actes de fraude.

Ces défauts structurels rendent difficile la percée de l'application réelle du réseau Lightning. Actuellement, le montant total des fonds verrouillés dans l'ensemble du réseau Lightning ne dépasse pas 100 millions de dollars, ce qui, par rapport à la capitalisation boursière de plusieurs milliers de milliards du système Bitcoin, marginalise presque sa position écologique.

Dans ce contexte, l'industrie commence à explorer des protocoles de paiement off-chain plus complets. Bitcoin Thunderbolt émerge comme une solution de mise à niveau par soft fork basée sur la couche de base de Bitcoin. Il modifie directement au niveau du protocole de la chaîne principale de Bitcoin, améliorant fondamentalement l'évolutivité, la performance des transactions et la capacité de programmation de Bitcoin.

Thunderbolt utilise la technologie UTXO Bundling pour optimiser de manière significative le modèle de traitement des transactions traditionnelles de Bitcoin. Cette technologie permet d'agréger plusieurs UTXO pour réduire la taille des données de transaction, augmentant ainsi la vitesse des transactions d'environ 10 fois. En termes de programmabilité, Thunderbolt réintroduit et étend le code d'opération OP_CAT, permettant aux développeurs de construire une logique de script plus complexe et d'implémenter des fonctionnalités de contrats intelligents.

Sur le plan de l'intégration des protocoles d'actifs, Thunderbolt a proposé la norme unifiée Goldinals. Il s'agit d'un cadre d'émission d'actifs basé sur des preuves à connaissance nulle et des engagements d'état, permettant de vérifier l'existence et l'état de chaque jeton sur la chaîne sans dépendre d'institutions de confiance externes ou de ponts inter-chaînes complexes. Le système BitMM permet aux utilisateurs d'effectuer des appariements de transactions et des vérifications d'informations sans confiance sur la chaîne Bitcoin.

Le mécanisme central de Thunderbolt comprend des signatures multiples flexibles et ajustables, un livre de comptes de comité tolérant aux pannes asynchrones et une finalisation par échange atomique. Ces conceptions garantissent la sécurité des transactions et les caractéristiques de décentralisation.

Comparé aux solutions actuelles de réseau Lightning, Thunderbolt présente des avantages significatifs en matière de sécurité et de complétude théorique. Il peut prouver la sécurité de la conception du protocole et garantir qu'un utilisateur malveillant ne peut pas réaliser de profits unilatéraux dans n'importe quel état. Cependant, Thunderbolt fait également face à des défis tels que la complexité de déploiement, des problèmes de compatibilité avec la chaîne principale et un soutien écologique insuffisant.

Le futur développement de Thunderbolt pourrait inclure : être intégré en tant que moteur DeFi sur Bitcoin via Rollup ; former un écosystème de normes indépendantes fonctionnant en parallèle avec la chaîne principale ; ou être remplacé par des solutions plus simples. Quoi qu'il en soit, Thunderbolt a pour la première fois conféré une combinabilité de contrats off-chain aux actifs Bitcoin, ce qui est d'une grande importance pour le développement de l'écosystème BTCFi.

Bien que Thunderbolt soit encore à un stade de recherche précoce, ses deux caractéristiques clés, UTXO Bundling et OP_CAT, apportent une programmabilité native et une capacité de traitement en chaîne plus élevée au réseau Bitcoin. Cela ouvre la possibilité d'unifier le protocole de l'écosystème Bitcoin, d'inclure divers actifs et de réaliser BitMM. Cependant, Thunderbolt est encore loin d'une application pratique réelle et nécessite encore un développement et un soutien écologique supplémentaires.