Ark : Protocole de paiement hors chaîne anonyme basé sur Bitcoin
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Ark : Protocole de paiement hors chaîne anonyme basé sur Bitcoin
Dans cet article, nous suivrons les pas de Burak pour explorer en profondeur le fonctionnement et les avantages d'Ark, ainsi que les motivations ayant conduit à lancer ce projet.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Burak
Traduction : TechFlow
Ark, un protocole de deuxième couche révolutionnaire, vise à offrir une solution de paiement hors chaîne à faible coût et anonyme pour Bitcoin. En combinant confidentialité et faibles frais, Ark propose une expérience de paiement entièrement nouvelle. Dans cet article, nous suivrons les pas de Burak pour explorer en profondeur le fonctionnement d'Ark, ses avantages ainsi que les motivations ayant conduit à son développement.
Ark permet aux bénéficiaires de recevoir des paiements sans avoir besoin de liquidités entrantes (inbound liquidity), tout en préservant leur confidentialité. Ce protocole est aussi privé que WabiSabi, aussi pratique qu'une transaction on-chain, et aussi économique que le réseau Lightning.
Avant d’entrer dans les détails, permettez-moi de raconter mon histoire. Initialement partisan du camp des gros blocs, j’étais moi-même un grand critique du réseau Lightning. J’avais une forte aversion pour ce réseau, principalement liée aux problèmes de liquidité entrante, de réception asynchrone et d’empreinte on-chain.
Au fil du temps, en approfondissant mes connaissances sur Lightning, j’ai réalisé que certaines de ces préoccupations pouvaient être résolues. Par exemple, les PTLC règlent simultanément les questions de réception asynchrone et de preuve de paiement, tandis que le modèle UTXO partagé atténue partiellement le problème d’empreinte on-chain.
Malheureusement, je n’ai jamais trouvé de « remède miracle » au problème de la liquidité entrante. Cette notion me paraît toujours un bogue. Elle me donne l’impression qu’elle ne devrait tout simplement pas exister. L’ensemble du problème semble fondamentalement bancal.
Imaginez un instant qu’avant même de concevoir LN, on ait mené une simple enquête de marché : « Utiliserez-vous un système de paiement qui vous oblige à faire tourner un serveur 24 heures sur 24, et qui ne fonctionne que si vous disposez au préalable de liquidités ? » Savez-vous à quoi ressemblerait cette expérience utilisateur ?
L’expérience utilisateur idéale doit être parfaitement fluide. L’utilisateur devrait pouvoir simplement appuyer sur un bouton magique pour recevoir des sats, puis sur un autre pour envoyer des sats, exactement comme avec les transferts on-chain.
Quoi qu’il en soit, avec le temps, j’ai imaginé plusieurs solutions intéressantes à mes problèmes d’expérience utilisateur, ce qui m’a finalement conduit à concevoir un nouveau portefeuille LN. À un moment donné, j’ai pris conscience que ce sur quoi je travaillais n’avait plus rien à voir avec Lightning ; il s’agissait plutôt d’un protocole de deuxième couche entièrement nouveau — un protocole capable de payer des factures Lightning et d’accepter des paiements provenant de Lightning, mais dont l’architecture interne était radicalement différente.
Pour faire court, mon idée initiale de portefeuille Lightning s’est transformée en un nouveau protocole de deuxième couche. J’ai longuement discuté avec mon cercle proche, recueilli des retours privés, et itéré sur ma conception.
Après plusieurs mois de refonte et d’itérations, j’ai réalisé que j’avais atteint une conception optimisée, suffisamment mature techniquement pour être partagée avec l’ensemble de la communauté. C’est ainsi qu’est né Ark.
J’ai choisi le nom « Ark » car il évoque l’arche de Noé, un refuge capable de protéger les utilisateurs ordinaires contre les menaces posées par les sociétés d’analyse blockchain et les tiers détenant leurs fonds. L’autogestion de Lightning ne fonctionne pas correctement pour des raisons évidentes, tandis que les entreprises d’analyse constituent une menace sérieuse pour la vie privée des utilisateurs.
Ark permet des paiements hors chaîne anonymes et évolutifs grâce à un fournisseur de service appelé ASP (Ark Service Provider). L’ASP est un serveur toujours actif qui fournit de la liquidité au réseau, un peu comme les fournisseurs de services Lightning.
Ark est un protocole de deuxième couche non soumis à confiance, doté d’une fonctionnalité de retrait unilatéral : il ne peut ni voler les fonds des utilisateurs, ni lier l’expéditeur au destinataire. Les utilisateurs conservent le contrôle total de leurs fonds (autocustodie) et peuvent, en cas de problème au niveau de la couche 2, récupérer leurs fonds sur la couche 1. De plus, Ark repose sur un ensemble d’UTXOs hors chaîne appelés vtxos (ou UTXOs virtuels).
Les vtxos existants sont détruits tandis que de nouveaux sont constamment créés, imitant ainsi le flux naturel des fonds on-chain.
Ark effectue un règlement toutes les 5 secondes, mais les utilisateurs doivent attendre la confirmation on-chain pour considérer la transaction comme définitive. Cela ne les empêche toutefois pas d’utiliser des jetons zero-conf pour payer des factures. Ark offre ainsi une finalité différée immédiatement utilisable.
Ark garantit une « atomicité absolue » en utilisant des ATLC au lieu des HTLC. Un utilisateur peut recevoir un paiement puis le transférer immédiatement, sans attendre de confirmation. Un double-gâchis au niveau du mempool compromettrait cette atomicité : si l’ASP double-dépense le vTXO du destinataire, il ne pourra pas encaisser celui de l’expéditeur.
Comparé au réseau Lightning, Ark offre un niveau de confidentialité supérieur d’un ordre de grandeur. Chaque paiement sur Ark s’effectue dans le cadre d’un tour de CoinJoin, ce qui brouille la trace entre l’expéditeur et le destinataire. En revanche, les paiements Lightning sont reliés par des identifiants hashlock, permettant aux hubs intermédiaires de conspirer pour extraire des informations et briser l’anonymat entre les deux parties.
Le réseau Lightning ne parvient pas non plus à s’adapter en termes d’empreinte on-chain. Il s’agit d’un réseau de deuxième couche fortement dépendant de la couche 1. Les marchés récents à frais élevés ont d’ailleurs mis en lumière l’instabilité de l’infrastructure Lightning.
Les chiffres parlent d’eux-mêmes : si chaque personne devait ouvrir 4 canaux, et que chaque canal consomme en moyenne plusieurs centaines de vBytes, il faudrait plus de 100 ans pour intégrer toute la population dans Lightning sans passer par des tiers.
Vous pourriez objecter que les canaux peuvent être regroupés via CoinPool ou Factory, mais il faudrait tout de même interagir fréquemment avec la chaîne pour fermer ces canaux. Compte tenu de ces fermetures qui se produisent sous forme TLUV*, l’espace de réserve de Bitcoin ne pourrait pas supporter un volume quotidien de fermetures représentant environ 150 000 personnes.
(Note de TechFlow : « TLUV » est un concept lié à Tapscript, signifiant « TAPLEAF_UPDATE_VERIFY ». Il permet de spécifier un ajustement (tweak) pour modifier la clé interne actuelle, et peut être utilisé dans Tapscript afin de contrôler plus souplement les conditions de transaction et la gestion des clés. Il rend possible la création de scripts de transaction plus complexes, augmentant ainsi la flexibilité et l’évolutivité des transactions Bitcoin.)
Ark apporte des solutions à presque tous ces points. Il améliore l’évolutivité des transactions Bitcoin grâce à divers mécanismes : modèle UTXO partagé, signatures aveugles, ajustements simples, verrous temporels, ATLC, ainsi que d’autres astuces techniques.
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Burak
