Cet article passe en revue les avantages et les inconvénients de cinq types de systèmes de mise à l’échelle Bitcoin

À en juger par les récentes discussions au sein de la communauté crypto et la sortie de nouveaux projets, il semble que la voie de la mise à l’échelle de Bitcoin soit en passe de devenir le prochain récit grand public. En raison du fait que la première couche de Bitcoin ne prend pas en charge les contrats intelligents pour le moment, et que la route des grands blocs représentée par BCH et BSV a été refusée, l’écosystème de mise à l’échelle de Bitcoin est maintenant presque entièrement dominé par des solutions sidechain ou de couche 2, mais il existe également une concurrence pour de nouveaux modèles de mise à l’échelle tels que les mises à niveau du réseau principal ou les transferts unidirectionnels.

Cet article résume la technologie de mise à l’échelle de Bitcoin en cinq catégories : les sidechains, les scripts d’inscription, les protocoles Taproot, les mises à niveau du réseau principal et les transferts unidirectionnels.

En termes de noyau technologique sous-jacent et de modèle économique, le même type de technologie de mise à l’échelle présente des avantages similaires et fait face à peu près aux mêmes contraintes fondamentales. En comparant les avantages et les inconvénients de ces nouvelles et anciennes solutions de mise à l’échelle à partir de plusieurs dimensions, nous essayons de dresser un panorama de l’écosystème de mise à l’échelle Bitcoin et un manuel de guide pour les avantages et les inconvénients de la direction de la piste.

Sidechains

Ce n’est pas la première fois que la nécessité d’une mise à l’échelle de Bitcoin est découverte et mise en évidence maintenant, dès décembre 2013, la communauté Bitcoin a proposé le concept d’une sidechain qui peut transférer des BTC de la chaîne principale à d’autres blockchains développées indépendamment pour la circulation et le retour à la chaîne principale.

Les solutions de sidechain sont représentées par Liquid, Stacks et RootStock de Blockstream, qui diffèrent en termes d’incitations. Par exemple, le jeton STX du réseau principal de Stacks peut être mis en jeu pour recevoir des frais de transaction payés en BTC, tandis que Rootstock utilise une approche de « fusion de minage » avec le réseau principal Bitcoin pour obtenir le soutien des mineurs de Bitcoin.

Avantages :

  1. Forte évolutivité : Puisqu’il s’agit d’une autre blockchain développée et exploitée séparément, elle peut dépasser les limites du cadre technique de Bitcoin et adopter une technologie blockchain plus avant-gardiste. D’une manière générale, il s’agit d’ajouter des fonctions de contrat intelligent Turing-complet à la sidechain, en prévision d’une explosion de l’écologie des applications comme Ethereum

  2. Faibles effets secondaires : Il y a peu ou pas d’impact négatif sur le réseau principal de Bitcoin, à l’exception de l’ajout de certains « transferts inter-chaînes » pour les transactions de jetons avec des adresses spécifiques.

Inconvénients :

  1. Problèmes de gouvernance centralisée du BTC : Généralement le même que le mécanisme de gestion des autres ponts blockchain-to-blockchain, bien qu’il décrive un mécanisme de fonctionnement différent, il s’agit essentiellement d’une adresse multisig contrôlée par plusieurs entités pour maintenir ces bitcoins rattachés à la sidechain. Nous ne pouvons pas supposer à 100 % que ces gestionnaires ne feront pas de compromis ou ne s’entendront pas sous une forme de pression, ou même que ces prétendus « nœuds décentralisés » ne sont pas contrôlés par la même entité derrière eux.

  2. Contrôle de l’équipe : L’autorité de contrôle de l’équipe est importante et la décentralisation initiale du réseau principal est sérieusement insuffisante

  3. Détournement des frais du réseau principal : Le détournement des frais du réseau principal de Bitcoin et la réduction des incitations des mineurs peuvent entraîner des risques potentiels pour la sécurité du grand livre

En fait, près d’une décennie après que le concept de sidechains ait été proposé pour la première fois, la principale raison pour laquelle il n’est pas devenu un mécanisme de mise à l’échelle reconnu et efficace de Bitcoin est la centralisation mentionnée ci-dessus.

Inscriptions scriptiographiques

Représenté par Omni Layer, Ordinals, BRC-20 et Runes, il se caractérise par l’ajout d’une sorte de données descriptives directement au script de sortie des transactions Bitcoin pour représenter l’émission ou le transfert d’actifs.

Ceci est généralement réalisé avec un opcode OP_RETURN, et la sortie avec cet opcode sera ignorée par les nœuds Bitcoin ordinaires, mais peut être interprétée par les nœuds personnalisés qui connaissent ces protocoles de jetons, et ces nœuds implémenteront les règles de validation du protocole de jeton spécifique pour gérer des questions connexes telles que l’émission d’actifs ou les transferts séparément en dehors de la chaîne principale Bitcoin.

Ce schéma de gravure de données de la blockchain, connu sous le nom de « coloration » ou « inscription », est en fait le résultat d’une contrainte par la structure des transactions Bitcoin UTXO, plutôt que d’une innovation technologique avec un design mature, ou juste un patch.

Avantages :

  1. Assez simple : la plupart d’entre eux sont des formats de données intuitifs tels que JSON, qui sont lisibles par l’homme dans une certaine mesure. Des protocoles plus simples peuvent également être utilisés pour développer plus rapidement des outils périphériques et des écosystèmes, ce qui est une raison importante pour laquelle le protocole Ordinals est devenu si rapidement populaire.

  2. Disponibilité des données on-chain : Fondamentalement, toutes les métadonnées sont stockées sur la chaîne Bitcoin, et seule l’interprétation des données de caractérisation du protocole doit être effectuée hors chaîne.

Inconvénients :

  1. Occuper l’espace on-chain : Peser sur le fonctionnement des nœuds complets, affectant ainsi la décentralisation du réseau principal Bitcoin. La popularité de certains projets conduit souvent à la congestion du réseau principal.

  2. Problème de fragmentation des actifs : Étant donné que chaque NFT est représenté par un satoshi, cela affectera la fongibilité des BTC et formera un très grand nombre de « BTC de poussière ».

  3. La capacité de mise à l’échelle est très limitée : elle est essentiellement limitée à l’émission d’actifs et ne peut pas répondre à une demande plus importante de DeFi.

  4. Sécurité faible : L’inscription n’est qu’un texte au format spécifique qui n’a aucun sens pour Bitcoin et repose entièrement sur un consensus hors chaîne pour fonctionner. La raison pour laquelle les blockchains décentralisées sont suffisamment sécurisées est que les règles pertinentes sont exécutées et vérifiées sur la chaîne.

Protocole Taproot

Taproot est une technologie de compression, de masquage et de structuration pour les scripts de déverrouillage Bitcoin, qui peut prendre en charge une logique de script plus complexe avec la même quantité de données.

Représenté par Taproot Assets de Lightning Labs, qui vient d’être publié, est un méta-protocole Bitcoin qui s’intègre directement au Lightning Network, prenant en charge les FT et les NFT. Il se caractérise par la non-utilisation de Bitcoin en tant que couche complète de disponibilité des données. Par défaut, les utilisateurs stockent les données par eux-mêmes ou utilisent un service de stockage de données hors chaîne.

Le développeur de ZeroSync, Robin Linus, a récemment publié une nouvelle proposition de Bitcoin, BitVM, qui peut être considérée comme une version améliorée du Lightning Network. La « logique » du contrat Bitcoin sera exécutée hors chaîne, mais la vérification aura lieu sur le réseau principal. L’architecture de BitVM est basée sur un modèle de preuve de fraude et de réponse aux défis, où le « prouveur » peut faire des réclamations et le « validateur » peut effectuer des preuves de fraude pour pénaliser le prouveur lorsqu’il fait de fausses déclarations.

De plus, la dernière version du protocole RGB, qui a été remaniée et évoluée à plusieurs reprises, est également compatible avec Taproot et le Lightning Network.

Avantages :

  1. Protocole natif : Compatible avec Taproot, un protocole natif de Bitcoin, avec une forte sécurité technique et une plus grande acceptation du marché. Plusieurs protocoles partagent le même ensemble d’infrastructures, qui est potentiellement composable.

  2. Degré élevé de décentralisation : Le protocole est très ouvert, vous n’avez donc pas à vous soucier du fait que les fonds soient contrôlés par une équipe fondatrice.

  3. Faibles effets secondaires : Fondamentalement, le calcul ou l’opération du jeu est placé hors chaîne, et le réseau principal Bitcoin n’est responsable que de l’agrégation ou de l’arbitrage final, et n’a pas besoin de divulguer toute la logique du script. Seule la partie des données qui est valide est donnée, ce qui évite le problème de « l’explosion d’état » causé par Ethereum, y compris tout le code et les appels sur la chaîne.

Inconvénients :

  1. Faible évolutivité : la plupart d’entre eux ne prennent en charge que les fonctions de base dans des scénarios simples, tels que les verrous de hachage, les verrous temporels et les signatures multiples. Par exemple, l’une des principales limites du modèle BitVM est qu’il ne s’applique qu’aux situations où deux parties jouent l’une contre l’autre, l’une dans le rôle de prouver l’exécution correcte et l’autre dans le rôle de vérifier l’exécution correcte.

  2. Interaction gênante : Vous devez d’abord verrouiller les fonds en tant que cible de pénalité, puis créer plusieurs chemins de script et générer des transactions UTXO. BitVM exige également que toutes les parties impliquées restent impliquées à tout moment dans le cas d’un partenariat.

  3. Redondance des données : Par exemple, le mode de « vérification du client » du protocole RVB exige que les utilisateurs conservent tous les enregistrements historiques des transactions du jeton concerné et les envoient au destinataire du jeton au moment du transfert.

  4. Protocoles complexes : Si vous souhaitez prendre en charge la programmabilité comme Ethereum, vous serez limité par la structure UTXO, ce qui entraînera une mise en œuvre technique très complexe, au-delà de ce que la plupart des gens peuvent rapidement saisir, et le développement d’écosystèmes d’outils connexes sera plus difficile et plus rare, ce qui affectera sérieusement l’adoption par le marché.

Mise à niveau du réseau principal

Représentées par LayerTwoLabs, les propositions d’amélioration de Bitcoin BIP-300 et BIP-301 ont été publiées, qui sont destinées à être utilisées pour prendre en charge nativement une technologie de mise à l’échelle de cumul dans le protocole Bitcoin en ajoutant de nouveaux opcodes de script.

Il faut dire qu’essayer de promouvoir la mise à niveau technique de l’ensemble du réseau principal Bitcoin, même s’il s’agit d’un petit aspect, peut être l’approche la plus « hardcore ». Parce que cela signifie pointer du doigt certains des défauts de Bitcoin et reconnaître que Bitcoin aujourd’hui n’est pas la solution la dernière et la plus parfaite.

Avantages :

  1. Protocole natif : mettez à niveau directement de manière itérative la couche de base de Bitcoin, prenez en charge l’expansion de la classe Rollup et améliorez la disponibilité et la sécurité des données.

  2. Les outils et les écosystèmes se développent plus rapidement : une fois que le réseau principal aura été mis à niveau avec succès, il recevra plus d’attention que les autres solutions, et la communauté pourra se concentrer sur la création de diverses sources d’approvisionnement et d’infrastructures avec plus de confiance.

Inconvénients :

  1. Extrêmement difficile à mettre en œuvre : À l’heure actuelle, c’est presque impossible. C’est trop de travail pour une équipe de start-up de convaincre l’ensemble de la communauté Bitcoin d’institutions, de mineurs, de pools de minage, de groupes de développement, de KOL, d’utilisateurs, de candidats à des ETF, etc., d’obtenir leur soutien unanime et d’équilibrer les intérêts de tous.

  2. Préoccupations en matière de risques techniques : La mise à niveau directe de Bitcoin a des exigences beaucoup plus élevées en matière de qualité et de maturité de la technologie de mise à l’échelle que d’autres solutions, et elle ne tolère aucune erreur potentielle, ce qui entraînera des mises à niveau plus prudentes de la couche de protocole et augmentera encore la difficulté de mise en œuvre.

Transfert aller simple

Représenté par le BTC One-Way Transfer proposé par Hacash, il peut être considéré comme une technologie de « chaîne d’héritage » ou de « chaîne parallèle » qui élève la sidechain à une « chaîne d’héritage » ou une « chaîne parallèle » qui surpasse la chaîne principale Bitcoin à tous points de vue. Hacash ne se contente pas d’itérer sur la technologie de mise à l’échelle, mais prétend également améliorer les propriétés de la monnaie Bitcoin.

Dans un sens, c’est plus choquant que le schéma BIP de mise à niveau directe de Bitcoin : non seulement ils estiment que Bitcoin est imparfait, mais ils veulent également abandonner complètement le réseau principal Bitcoin existant, retirer la valeur du BTC de la technologie et utiliser un autre système de technologie blockchain nouvellement développé pour hériter de la valeur du BTC original.

Pour prendre un exemple moins approprié, un transfert à sens unique revient à sortir l’âme d’une personne de son corps d’origine, à l’injecter dans un autre corps et à le ressusciter, l’âme est la valeur du BTC et le corps est la technologie du réseau principal Bitcoin.

Avantages :

  1. Technologie mature : Elle a résolu presque une fois pour toutes toutes toutes les problèmes techniques hérités de Bitcoin, en prenant en charge une couche de DeFi, une couche de paiement à grande échelle et un modèle d’expansion multicouche et multi-chaînes, et la conception de l’architecture est plus mature.

  2. Véritable décentralisation : Il n’y a pas de gestion centralisée du BTC avec la technologie habituelle de la sidechain, et le degré de décentralisation de la nouvelle chaîne n’est pas plus faible que celui du Bitcoin en termes de technologie et de modèle économique.

  3. Mises à niveau à la demande : Il n’est pas nécessaire d’obtenir le soutien unanime de l’ensemble de la communauté, et c’est à chaque détenteur de Bitcoin de décider de mettre à niveau (transférer) ou non.

Inconvénients :

  1. Solutions alternatives : Le modèle de « transfert unidirectionnel » de BTC non remboursable est trop alternatif, remettant en question le consensus de base et les jugements de valeur existants de chacun, et nécessite plus d’informations et de preuves.

  2. Le système de mise à niveau est trop complexe : il contient plusieurs niveaux de protocoles d’expansion et la mise à niveau et l’optimisation des attributs monétaires, et il implique également la théorie de l’économie monétaire, qui est difficile à comprendre.

La prospérité d’une écologie doit être pleinement discutée et universellement essayée dans diverses voies, et enfin concourir pour des solutions de haute qualité qui s’inscrivent dans la logique essentielle du développement de l’industrie. Il est trop tôt pour prédire le succès ou l’échec de ces projets, mais en tout cas, nous semblons voir un avenir un peu flou : le retour du roi du Bitcoin et son retour sur le devant de la scène, et, une fois de plus, le grand esprit crypto de décentralisation et d’absence de confiance sera allumé dans le monde.

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