Taproot contre Drivechain : différentes approches pour l'évolutivité du Bitcoin
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Taproot contre Drivechain : différentes approches pour l'évolutivité du Bitcoin
Par rapport à Taproot, la solution hiérarchique et de montée en charge hors chaîne (« off-chain scaling ») de Drivechain présente une probabilité plus élevée de réussite et implique des coûts moindres.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesTaproot contre Drivechain : deux approches de l'évolutivité du Bitcoin
En novembre 2021, le Bitcoin a connu sa seule mise à jour logicielle depuis 2017 : la mise à niveau Taproot. Cette mise à jour a eu l'effet d'une pierre de chaux jetée dans un lac paisible, réchauffant lentement les eaux et faisant monter des bulles de vapeur.
Durant les 7 premières années du Bitcoin, 16 mises à jour souples ont été réalisées ; durant les 7 années suivantes, seulement 2 mises à jour souples ont eu lieu. La bifurcation souple SegWit a pris 20 mois, tandis que celle de Taproot a duré 46 mois.
En 2023, l'écosystème Bitcoin s'est montré exceptionnellement dynamique. Les innovations ont jailli comme des pousses après la pluie : depuis le protocole Ordinals en mars jusqu’au Drivechain, largement discuté au sein de la communauté Bitcoin en septembre, puis BitVM et Taproot Assets en octobre. L’écosystème Bitcoin semble accumuler une énergie capable de le ramener au centre de la scène, témoignant ainsi de l’attrait puissant du roi des cryptomonnaies et des possibilités offertes par un logiciel open source.
Les principaux développements récents dans l'écosystème Bitcoin
1. Ordinals
Ordinals exploite la mise à jour SegWit pour inscrire des données telles que des images, textes, fichiers audio-vidéo ou même du code (inférieures à 4 Mo) dans la zone « witness » des transactions Bitcoin. Grâce à un système de numérotation et d'indexation, chaque satoshi peut être différencié et suivi, permettant ainsi l'émission et l'échange d'actifs NFT directement sur le réseau principal Bitcoin. Par la suite sont apparus les tokens BRC20 basés sur Ordinals. En avril de cette année, spéculations autour des NFT et des tokens BRC20 ont atteint leur paroxysme, attirant l'attention de toute la communauté crypto.
2. Babylon
Babylon vise à étendre la sécurité du Bitcoin aux réseaux PoS et aux DApps. Il permet aux détenteurs de Bitcoin de participer au staking afin de renforcer la sécurité des chaînes PoS et des applications décentralisées tout en générant des revenus.
Le protocole de staking de Babylon utilise des techniques cryptographiques pour transformer toute tentative d'attaque contre le consensus d'une chaîne PoS par un participant en une sanction automatique entraînant la confiscation totale ou partielle de ses Bitcoins mis en jeu sur le réseau Bitcoin. Cette confiscation n’est déclenchée que si une attaque réelle est détectée, garantissant ainsi la sécurité absolue des participants honnêtes. Ainsi, sans nécessiter de ponts跨链 entre blockchains, le Bitcoin devient un actif de staking similaire aux jetons natifs des chaînes PoS.
La technologie clé utilisée ici est appelée « signature extractible à usage unique » (EOTS, Extractable One-Time Signature). Avec cette méthode, une clé privée ne peut signer qu’une seule transaction. Si elle signe deux fois, la clé peut alors être déchiffrée. L'algorithme de signature repose sur l'algorithme natif de signature Bitcoin, donc pleinement compatible avec le réseau actuel.
3. BitVM
Récemment proposé par Robin Linus de l'équipe Zerosync, BitVM est décrit comme une solution permettant « d’exécuter n’importe quel calcul sur Bitcoin sans modifier le consensus existant, ni aucune mise à jour ». Selon le livre blanc, cela serait rendu possible grâce à Op-Rollup, aux preuves de fraude (fraud proofs), ainsi qu’aux fonctions Taproot Leaf et Bitcoin Script.
Selon l’analyste crypto @tmel0211, le cœur de la proposition BitVM réside dans l’utilisation d’une matrice d’adresses Taproot (ou taptree) qui simule des instructions de programme binaires. Leur combinaison équivaut à l’exécution complète d’un contrat. Chaque instruction élémentaire est effectivement vérifiée par les nœuds complets Bitcoin, et la superposition infinie d’adresses Taproot autorise des combinaisons extrêmement complexes. À certains égards, on pourrait considérer ce système comme Turing-complet. Toutefois, multiplier indéfiniment les adresses Taproot augmente considérablement les coûts. Bien que théoriquement capable de tout exécuter, cette approche reste peu pratique.
À ce stade, BitVM reste un concept en cours de discussion.
4. Taproot Assets
Récentement publié par l’équipe Lightning Labs, Taproot Assets est un nouveau protocole basé sur la blockchain Bitcoin. Il tire parti de la dernière mise à jour – Taproot – pour offrir davantage de confidentialité et de scalabilité, fournissant aux développeurs des fonctionnalités essentielles pour émettre, envoyer, recevoir et découvrir des actifs sur la blockchain Bitcoin. Ces actifs peuvent être déposés dans des canaux du réseau Lightning et transférés via le réseau Lightning existant.
Basé entièrement sur le modèle UTXO, Taproot Assets inscrit de « simples codes » dans les scripts des adresses Taproot, les utilisant comme conditions de dépense d’un UTXO. Dans le cas de l’émission d’un actif, ces opcodes peuvent définir des règles telles que le volume total émis, la date d’émission, les destinataires, etc., et peuvent être activés conjointement via un groupe d’adresses multisignatures.
Il est clair que l’apparition de ces nouvelles fonctionnalités repose fondamentalement sur les mises à jour SegWit et Taproot.
Les mises à jour SegWit et Taproot
Taproot est une mise à jour du réseau Bitcoin entrée en vigueur le 14 novembre 2021. Depuis l’avènement de SegWit, Taproot et les signatures Schnorr étaient très attendues par la communauté Bitcoin.
La mise à jour Taproot regroupe trois propositions d'amélioration du Bitcoin (BIP340, BIP341, BIP342) : Taproot, Tapscript, et surtout un nouveau schéma de signature numérique appelé « signatures Schnorr ». Taproot vise à modifier le fonctionnement des scripts Bitcoin afin d’améliorer la confidentialité, la scalabilité et la sécurité. Elle offre plusieurs avantages aux utilisateurs, notamment une meilleure confidentialité des transactions et des frais réduits. Elle permet également d’exécuter des transactions plus complexes, élargissant ainsi les cas d’usage du Bitcoin, lui permettant de rivaliser avec Ethereum, notamment en matière de contrats intelligents, de finance décentralisée (DeFi) et de soutien aux NFT.
Dans une certaine mesure, combinée à la mise à jour antérieure SegWit, Taproot ouvre la porte à la réalisation de contrats plus sophistiqués sur Bitcoin.
SegWit, mise à jour de 2017, a ajouté une section spéciale appelée « données de witness », capable de contenir des données arbitraires, divisant efficacement chaque transaction Bitcoin en deux parties.
Comparaison entre la structure d'un bloc non-SegWit et d'un bloc SegWit
Techniquement, l’implémentation de SegWit signifie que les données de signature (witness) ne sont plus incluses dans la partie principale du bloc (celle limitée à 1 Mo). À la place, un espace supplémentaire séparé est ajouté à la fin de chaque bloc pour y stocker ces données. Ce nouvel espace supporte des transferts de données arbitraires avec un poids de bloc « discounté », permettant d’intégrer beaucoup plus de données tout en restant sous la limite de taille du bloc, évitant ainsi la nécessité d’un hard fork.
L’activation de SegWit a apporté deux changements majeurs au réseau Bitcoin :
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Les données de signature, qui représentent habituellement 65 % des données stockées dans un bloc, sont retirées du bloc « de base » principal et placées dans un bloc séparé. Cela permet d’intégrer davantage de transactions dans chaque bloc de base.
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SegWit introduit aussi le concept de « poids de bloc », augmentant techniquement la taille maximale d’un bloc de 1 Mo à 4 Mo, composé de 3 Mo de données de signature et 1 Mo de données de transaction.
SegWit & Taproot contre Drivechain
En résumé, SegWit et Taproot modifient la structure des données de blocs et les méthodes de signature afin de permettre l’écriture de données plus variées dans les UTXO ou les blocs, puis exploitent des mécanismes hors chaîne pour activer certaines fonctionnalités spécifiques, renforçant ainsi la capacité du Bitcoin à exécuter des contrats plus complexes.
Cependant, il est indéniable que les capacités du Bitcoin sont limitées par son langage script sous-jacent, ainsi que par la taille des blocs et le temps de génération des blocs, ce qui rend son potentiel de scalabilité très restreint.
Nous avons déjà constaté ce problème pendant la frénésie autour d'Ordinals : un afflux massif de transactions BRC20 a saturé le réseau Bitcoin, faisant grimper les frais de transaction à plusieurs centaines de dollars par transaction, provoquant l’insatisfaction de nombreux membres de la communauté.
Quant à BitVM, qui rêve de rendre Bitcoin Turing-complet, il repose sur l’utilisation du script d’une adresse Taproot comme unité minimale de programmation. Toutefois, cette programmation reste cantonnée au cadre logique d’exécution du Bitcoin (hashlock, timelock, etc.) et aux contraintes de stockage. Pour implémenter des contrats complexes, il faudrait combiner un grand nombre d’adresses pour construire un arbre taptree, ce qui deviendrait extrêmement coûteux et lent.
Comparé aux solutions de scalabilité sur chaîne comme Taproot, l’approche de Drivechain, qui repose sur une architecture en couches et un modèle de « scalabilité hors chaîne », présente un potentiel bien supérieur à moindre coût.
Sans toucher au mécanisme de consensus du Bitcoin, Drivechain nécessite uniquement l’ajout de 6 nouveaux types de messages de bloc définis dans la BIP300, l’utilisation d’adresses de托管 de hachage (hashpower托管 addresses), ainsi que le schéma de minage de fusion aveugle (blind merged mining) décrit dans la BIP-301. Cela permettrait une expansion massive vers des sidechains à très faible coût, bénéficiant de la sécurité du réseau principal Bitcoin tout en offrant une grande liberté de conception et une forte extensibilité. En théorie, les possibilités offertes par Drivechain sont illimitées.
Sur le plan logique, Taproot Assets suit une idée similaire : les actifs résident sur la chaîne principale Bitcoin, mais les transactions se font sur le réseau Lightning. En réalité, ces systèmes pourraient tous être intégrés dans une architecture Drivechain en tant que sidechains, permettant bien plus que de simples transferts. L’équipe Layer 2 Labs travaille déjà activement au développement de 7 sidechains Drivechain, et des projets comme RSK envisagent de migrer vers l’architecture Drivechain une fois celle-ci activée.
Adam Back, fondateur de Blockstream et inventeur du consensus POW, a déclaré lors d’un Space Twitter de Layer 2 Labs : “S’il était possible d’introduire quelques nouvelles fonctionnalités et davantage de scalabilité au niveau 1, le Bitcoin pourrait devenir une couche consolidée, tandis que l’innovation continuerait au niveau 2. Le Bitcoin a besoin de scalabilité et de modularité pour innover plus rapidement et adopter de nouvelles fonctionnalités. Des technologies comme le réseau Lightning ont déjà aidé, mais il reste encore beaucoup à faire pour répondre à la demande croissante. Nous avons besoin de solutions techniques offrant de meilleurs choix aux utilisateurs, par exemple accéder à de vrais UTXO via des sidechains ou des chaînes pilotées (drivechains). Nous savons que l’adoption du Bitcoin pourrait croître rapidement, et la technologie doit suivre pour supporter cette demande accrue. J’attends avec impatience les performances de Drivechain.”
Du point de vue d’Adam Back, Taproot représente une innovation au niveau 1, tandis que Drivechain incarne l’innovation au niveau 2. La BIP300 a été officiellement proposée en PR par Luke-jr, développeur Bitcoin de premier plan.
Le Bitcoin est une cryptomonnaie priorisant la sécurité, mais aussi une application logicielle programmable. La communauté BTC fait preuve de résilience. Après des années de stagnation technologique, la simple ouverture de quelques espaces de blocs et la prise en charge de nouveaux types de données ont suffi à relancer l’enthousiasme communautaire et à capter l’attention des marchés. On peut aisément imaginer l’ampleur avec laquelle le Bitcoin pourrait conquérir le monde une fois doté d’un potentiel d’expansion bien plus grand.
En tant que fervents partisans du Bitcoin, l’équipe Layer 2 Labs attend avec impatience cet avenir et espère vivement collaborer étroitement avec les développeurs de l’écosystème Bitcoin pour parvenir à une adoption massive.
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