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Dans cet article, nous allons étudier l'évolution du réseau Lightning de Bitcoin, de ses origines à son état actuel, en examinant ses avancées, ses défis et son potentiel futur.
Le bitcoin est révolutionnaire, mais ses problèmes d'évolutivité limitent sa capacité à traiter un grand nombre de transactions rapidement et à un prix abordable. Le Lightning Network (LN), présenté dans un livre blanc de 2016, est une solution de deuxième niveau conçue pour résoudre ce problème en permettant des transactions plus rapides et moins chères.
Cet article explore l'évolution, les progrès, les défis et l'avenir du réseau Lightning .
Le réseau Lightning , souvent appelé "couche d'échelonnement des paiements" de Bitcoin, a été proposé pour la première fois en 2016 et a été pleinement lancé en 2018.
En 2024, l'adoption s'est accélérée, les grandes entreprises, les fournisseurs de services publics et les sociétés technologiques s'appuyant sur le réseau, améliorant ainsi l'efficacité de Bitcoin. Aujourd'hui, les principales bourses américaines comme Kraken et Coinbase prennent en charge les paiements Lightning , ce qui marque une étape importante.
L'adoption de Lightning s'est accélérée, avec un nombre record d'entreprises intégrant la technologie en 2024, une tendance qui devrait se poursuivre en 2025.
La couche de base de Bitcoin peut traiter environ 7 transactions par seconde (TPS), mais dans des conditions réelles, elle se situe généralement entre 3,3 et 7 TPS, ce qui est bien inférieur aux systèmes de paiement traditionnels tels que Visa.
En savoir plus : Le problème de l'évolutivité de Bitcoin
Le réseau de Visa est théoriquement capable de traiter plus de 65 000 messages de transaction par seconde, mais dans la pratique, il atteint une moyenne d'environ 1 700 TPS, avec un pic d'environ 15 900 TPS en 2018.
Pour développer les transactions Bitcoin, les solutions de couche 2 comme le Lightning Network permettent des paiements instantanés, à haut volume et à faible coût, ce qui augmente considérablement le TPS effectif de Bitcoin.
Les frais de transaction de Bitcoin varient en fonction de la demande du réseau. Depuis février 2025, les frais ont connu des fluctuations importantes. Le 1er février, les frais moyens sont tombés à 1,37 $ (soit une baisse de 12,21 % par rapport à la veille et de 79,15 % d'une année sur l'autre). Toutefois, le 24 février, le total des redevances journalières a atteint 1,324 million de dollars, soit une augmentation de 5,43 % par rapport au même jour de l'année précédente.
Bitcoin est souvent une option rentable pour les transferts importants, mais pour les micro-transactions (par exemple, acheter un café ou faire de petits dons), les frais de transaction et les délais de confirmation peuvent être un inconvénient. Les solutions de couche 2 telles que le Lightning Network et les portefeuilles Bitcoin Lightning Network contribuent à résoudre ces problèmes en permettant des paiements plus rapides et moins coûteux.
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Le Lightning Network (LN) s'appuie sur la couche de base de Bitcoin en s'attaquant à ses limites d'évolutivité. Les transactions Bitcoin doivent être enregistrées sur la chaîne dans des blocs ajoutés toutes les 10 minutes environ, ce qui crée une limite stricte au volume de transactions, à moins que le protocole ne soit modifié de manière significative. Le LN contourne ce problème en permettant des transactions hors chaîne, ce qui réduit la congestion et les frais.
En savoir plus : Comment fonctionnent les transactions en bitcoins ?
Les débats sur le protocole Bitcoin ont conduit à des forks dures, comme Bitcoin Cash. Au lieu de forker, le Lightning Network (LN) fonctionne comme une solution de niveau 2, améliorant l'évolutivité et la vitesse sans modifier le protocole de base de Bitcoin, offrant ainsi des avantages similaires à ceux d'une refonte majeure, mais au sein du réseau existant.
Le Lightning Network (LN) permet d'accélérer les transactions en créant un canal de paiement entre deux parties. Seules la première et la dernière transaction sont enregistrées sur la chaîne ; toutes les autres sont effectuées hors chaîne, ce qui permet de contourner les limites du protocole Bitcoin et de réduire les frais.
Pour ouvrir un canal de paiement Lightning Network (LN), les deux parties engagent des bitcoins, qui restent bloqués tant que le canal est ouvert. Le montant maximum transférable est limité au total des bitcoins engagés par les deux parties. Voici un exemple pour illustrer cela :
Ouverture d'un canal de paiement
Imaginons qu'Alice et Bob veuillent mettre en place un canal de paiement sur le réseau Lightning .
Effectuer des transactions
Maintenant que le canal est ouvert, Alice et Bob peuvent échanger librement des BTC sans avoir besoin de la blockchain :
1. Alice envoie 1 BTC à Bob → Alice : 9 BTC, Bob : 6 BTC
2. Alice envoie à Bob 2 BTC → Alice : 7 BTC, Bob : 8 BTC
3. Bob envoie 3 BTC à Alice → Alice : 10 BTC, Bob : 5 BTC
4. Bob envoie 1 BTC à Alice → Alice : 11 BTC, Bob : 4 BTC
Fermer le canal
Lorsque Alice ou Bob décide de fermer le canal :
Acheminement des paiements via le réseau Lightning
Si Alice veut envoyer 1 BTC à Carole mais n'a pas de canal direct, elle peut faire passer les paiements par Bob, qui a un canal avec Carole.
Bob transmet la transaction, en facturant éventuellement une petite somme. Au fur et à mesure que d'autres canaux se forment, Alice peut effectuer des transactions avec n'importe qui en acheminant les paiements via des nœuds intermédiaires, tout comme l'internet relaie les données sur plusieurs serveurs.
P.S. Le réseau passe de canaux plus petits et inefficaces à des nœuds moins nombreux, plus grands et bien connectés.
Le Lightning Network (LN) crée un réseau maillé où les utilisateurs se connectent par le biais de plusieurs canaux de paiement. Même sans canal direct, les transactions peuvent être acheminées par des nœuds intermédiaires, ce qui permet des paiements transparents.
Par exemple, même si le nœud A n'est connecté qu'aux nœuds B et C, il peut toujours effectuer des transactions avec le nœud Q en acheminant les paiements à travers le réseau. Ce routage efficace permet des transactions Bitcoin instantanées et peu coûteuses à l'échelle mondiale.
Le réseauLightning (LN) est un protocole relativement nouveau qui doit faire face à des problèmes d'utilisation et de sécurité qui sont mis en évidence ci-dessous.
1- Les défis de la gestion d'un nœud LN (Lightning Network)
La capacité moyenne des canaux a augmenté de 214 % en quatre ans, tandis que le nombre de canaux par nœud a diminué de 30 %.
La complexité de la gestion d'un nœud Lightning constitue un défi majeur pour l'adoption du LN. Alors que le LN repose sur un réseau solide de nœuds, l'exploitation d'un nœud nécessite des connaissances techniques et une gestion permanente, ce qui peut dissuader les petits participants. Cependant, la mise en place et la maintenance d'un nœud LN peuvent être complexes, et les petits nœuds peuvent avoir des difficultés avec les incitations au paiement. Bien que l'exploitation d'un nœud LN ne soit pas beaucoup plus difficile que celle d'un nœud Bitcoin complet, la complexité supplémentaire pourrait en limiter l'adoption.
2- Compromis entre facilité d'utilisation et sécurité
Étant donné que le LN prend principalement en charge les micro-transactions, la plupart des utilisateurs interagiront avec lui par l'intermédiaire de portefeuilles compatibles avec le LN. Cependant, ces portefeuilles sont assortis de compromis :
L'équilibre entre la facilité d'utilisation, la sécurité et la décentralisation reste un défi pour l'adoption généralisée des LN.
En savoir plus : Choisir le bon portefeuille Bitcoin
3- Les vulnérabilités
Le réseauLightning (LN) a été identifié comme étant vulnérable à plusieurs types d'attaques, notamment :
Bien qu'il existe des vulnérabilités, aucune exploitation majeure n'a été signalée. La complexité de ces attaques les rend difficiles à exécuter, et les développeurs continuent à travailler sur des solutions d'atténuation, considérant l'identification des vulnérabilités comme une phase nécessaire de la croissance. La résolution de certaines attaques, telles que l'épinglage et la dilatation temporelle, pourrait nécessiter des mises à jour des implémentations des LN et de Bitcoin Core.
Le Lightning Network est confronté à des défis, mais comme il s'agit d'un protocole relativement jeune, ces problèmes de croissance sont prévisibles. Les développeurs s'emploient activement à perfectionner le système, et les améliorations futures pourraient renforcer l'évolutivité et l'adoption de Bitcoin.
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