Exploration de la logique de conception du Bitcoin Lightning Network et du Thunder Network

I. Les défis de paiement du Bitcoin

Le Bitcoin, en tant que monnaie numérique décentralisée et immuable, fait face à de nombreux défis dans les scénarios de paiement réels. Des problèmes tels que le temps de confirmation des transactions long et des frais élevés rendent difficile l'utilisation de Bitcoin pour acheter des biens courants. La structure de script du réseau Bitcoin est conservatrice, limitant les scénarios d'interaction hors chaîne, et ne peut pas satisfaire la demande des gens pour des paiements rapides et de petites sommes.

Deuxième partie, Lightning Network : Avantages et limites

Le Lightning Network, en tant que solution d'extension pour Bitcoin, permet d'effectuer des enregistrements fréquents en établissant des canaux de paiement exclusifs entre les utilisateurs. Son principe est similaire à celui de régler une dette après avoir cumulé plusieurs consommations entre amis. Cependant, ce design révèle plusieurs problèmes dans son application pratique :

1. Le seuil d'entrée pour la construction de canaux est élevé, des fonds doivent être verrouillés à l'avance.
2. Problèmes de routage complexes, les transactions peuvent échouer en raison d'un manque de fonds dans les canaux intermédiaires ou de l'indisponibilité des nœuds.
3. Il existe des risques de sécurité, demandant aux utilisateurs de rester en ligne pour éviter la fraude.

Bien que le Lightning Network fonctionne depuis plusieurs années, son application réelle peine encore à surmonter les obstacles. Le montant total des fonds verrouillés dans l'ensemble du réseau ne s'élève qu'à environ 100 millions de dollars, ce qui est négligeable par rapport à la capitalisation boursière de l'ordre du trillion du système Bitcoin.

Trois, Analyse du protocole Lightning Network

Le réseau Thunderbolt est une solution de mise à niveau par soft fork basée sur la chaîne principale de Bitcoin, effectuant des modifications directement au niveau du protocole pour améliorer l'évolutivité, la performance des transactions et les capacités programmables de Bitcoin.

Les principales caractéristiques incluent :

1. En utilisant la technologie UTXO Bundling, la vitesse des transactions est augmentée d'environ 10 fois.
2. Réintroduire et étendre l'opcode OP_CAT pour renforcer les fonctionnalités des contrats intelligents.
3. Lancement de la norme d'actifs unifiés Goldinals, basée sur les preuves à zéro connaissance et les engagements d'état.
4. Lancement du système BitMM, prenant en charge le market making automatique sur la chaîne et les transactions décentralisées.

Contrairement aux solutions de mise à l'échelle traditionnelles, le Lightning Network 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 plutôt que des jetons mappés inter-chaînes.

Mécanisme central

1. Multi-signature flexible et ajustable : divisez la signature en une partie utilisateur et une partie du comité, en réalisant un transfert non interactif grâce à un partage secret.

2. Registre des comités de tolérance aux pannes asynchrones : 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 reconstruction hors chaîne et le rachat sur chaîne en une seule fois grâce à un processus d'échange atomique en trois étapes.

Innovation clé

1. Délégation de signature non interactive et récursive : réduction des exigences de communication et des exigences en ligne.
2. Mise à jour de la signature à chaque transfert : empêche la réutilisation des anciennes signatures.
3. Minimiser les opérations sur la chaîne : améliorer l'efficacité et la protection de la vie privée.
4. Sécurité hors ligne : le mécanisme du comité garantit la sécurité des fonds.
5. Vérification formelle : utilisation de l'outil Tamarin Prover pour la preuve de sécurité.

Quatre, comparaison entre le réseau Thunder et les solutions existantes du Lightning Network

Le réseau Thunder présente des avantages en termes de sécurité et de complétude théorique, mais il présente également des inconvénients tels que la complexité de déploiement, une compatibilité limitée avec la chaîne principale et un soutien écologique insuffisant.

Avantages :

• La conception du protocole peut prouver la sécurité
• Empêcher les utilisateurs malveillants de tirer un profit unilatéral.

Inconvénients :

• Déploiement complexe, difficile d'accès pour les utilisateurs ordinaires
• La compatibilité de la chaîne principale est limitée
• Le soutien à l'écosystème est encore à un stade précoce

Cinq, l'impact potentiel et les voies de développement du Lightning Network

Le Lightning Network est considéré comme la solution optimale théorique pour BTCFi, mais son application réelle en est encore à ses débuts. Ses voies de développement possibles incluent :

1. Intégré par Rollup : en tant que moteur DeFi de la sidechain Bitcoin, en combinaison avec des projets comme BOB, RGB, BitVM, etc.

2. Former un écosystème standard indépendant : développer son propre écosystème réseau, son système d'exploitation de nœuds et des agrégateurs, ce qui pourrait donner lieu à des portefeuilles, nœuds, DEX et AMM spécialisés.

3. Remplacé par des solutions plus simples : si à l'avenir, des solutions sans canaux d'état complexes et protocoles hors chaîne apparaissent.

La plus grande signification du Lightning Network réside dans sa capacité à offrir une combinabilité des contrats hors chaîne pour les actifs Bitcoin, en introduisant deux grandes caractéristiques : UTXO Bundling et OP_CAT, ce qui apporte une programmabilité native au réseau Bitcoin et améliore le potentiel de débit des transactions. Cependant, le Lightning Network est encore en phase de recherche théorique et il reste encore un certain chemin à parcourir avant une application pratique.