
Pourquoi l'écosystème du Bitcoin dépassera-t-il inévitablement l'écosystème d'Ethereum ?
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Pourquoi l'écosystème du Bitcoin dépassera-t-il inévitablement l'écosystème d'Ethereum ?
L'écosystème du Bitcoin n'est pas construit sur une couche 1, et la blockchain Bitcoin n'est naturellement pas Turing-complète.
Rédaction : Web3CN
Introduction
L'écosystème Bitcoin ne repose pas sur une couche 1. La blockchain Bitcoin n'est naturellement pas Turing-complète, et son modèle UTXO minimaliste ainsi que son espace de bloc limité ne permettent pas de traiter des données ou des calculs complexes. Par conséquent, pour développer son écosystème, Bitcoin a besoin d'une couche 2 (Layer2), et plus précisément d'un Layer2 entièrement décentralisé. Bien que les nombreuses mises à jour importantes de Bitcoin au cours de ses 15 dernières années aient introduit de nombreuses innovations technologiques, celles-ci ont souvent été négligées. C'est pourquoi beaucoup pensent qu'il est impossible de construire un Layer2 décentralisé capable de supporter un vaste écosystème d'applications sur Bitcoin. Cette perception découle d'une méconnaissance du développement de Bitcoin, d'une incompréhension de l'essence du concept de Layer2, et reflète surtout une arrogance et des préjugés envers l'écosystème Bitcoin.
L'obstacle principal au progrès humain réside précisément dans l'arrogance et les préjugés. Je vous exhorte tous à abandonner votre arrogance, à adopter une attitude d'apprentissage ouverte, et à rectifier vos perceptions. Ce texte vise à réhabiliter le concept du Layer2 Bitcoin pleinement décentralisé.
I. Qu'est-ce qu'un Layer2 ? Quelle est l'essence du Layer2 ?
Le concept de Layer2 est devenu célèbre grâce à l'écosystème Ethereum, mais il n'a pas été inventé par celui-ci — il provient en réalité de Bitcoin.
Dans le code initial de la version 0.1 de Bitcoin se trouve une ancienne version conservée par Satoshi Nakamoto. Ce code permettait à un utilisateur de mettre à jour une transaction avant qu'elle ne soit confirmée par les mineurs. Si le solde d’un utilisateur augmentait, celui d’un autre diminuait en conséquence. Une fois la transaction finalisée entre eux, ils pouvaient envoyer uniquement le résultat final à la chaîne principale et fermer leur canal de paiement. À partir de ce « canal de paiement » est né le réseau Lightning, qui constitue le tout premier Layer2 de Bitcoin, et aussi le premier Layer2 réalisable et opérationnel dans tout l’univers cryptographique.
Ainsi, lorsqu'on discute de ce qu'est un Layer2, on ne doit pas se limiter à suivre aveuglément le modèle d'Ethereum ni l'utiliser comme unique référence (d'autant que ce modèle n’a été consolidé que récemment, après deux ans de développement autour de l’architecture rollup). Il faut plutôt aller au-delà des apparences, comprendre l’essence même du Layer2, afin de concevoir des solutions réellement viables.
Que ce soit pour Bitcoin ou Ethereum, le contexte derrière l’émergence du Layer2 est identique : lorsque la chaîne principale (Layer1) ne peut plus supporter des applications exigeant des performances élevées ou une complexité accrue, il devient nécessaire de transférer les actifs de la Layer1 vers un Layer2. Ethereum a besoin d’un Layer2 pour étendre ses capacités, mais Bitcoin en a encore plus besoin. Par exemple, le BTC peut être utilisé dans le réseau Lightning pour des paiements rapides et efficaces ; tandis que l’ETH peut migrer vers Arbitrum pour bénéficier de frais (gas) réduits, de vitesses accrues et d’un environnement plus adapté aux contrats intelligents complexes.
Par conséquent, qu’il s’agisse du Layer2 Bitcoin ou Ethereum, l’essence est la même : permettre aux actifs de la chaîne principale (Layer1) de migrer vers un Layer2 afin d’activer des scénarios d’utilisation plus complexes et performants. L’essence du Layer2 est donc une solution de pont cross-chain décentralisée + un réseau secondaire hautement performant et sans besoin de confiance.
Ainsi, lors de la conception d’un Layer2 — qu’il soit basé sur Bitcoin ou Ethereum — certains principes fondamentaux doivent être respectés :
1. Il doit permettre le transfert des actifs de la Layer1 vers le Layer2 sans nécessiter de confiance — c’est la première étape cruciale.
2. Le registre (ledger) du réseau Layer2 doit être sécurisé et sans besoin de confiance.
Seul un système satisfaisant simultanément ces deux conditions peut être considéré comme un Layer2 véritablement utilisable et entièrement décentralisé.
II. Similitudes et différences entre les Layer2 Bitcoin et Ethereum dans leur conception
À présent que nous avons clarifié l’essence du Layer2 et ses principes fondamentaux, examinons les similitudes et différences concrètes entre les conceptions des Layer2 Bitcoin et Ethereum.
1. Transfert sans confiance des actifs de la Layer1 vers le Layer2
Le mécanisme de pont cross-chain entre Ethereum Layer1 et son Layer2 fonctionne ainsi : l’équipe du Layer2 déploie initialement un contrat intelligent sur la chaîne principale d’Ethereum pour y déposer les actifs. Lorsqu’un utilisateur transfère ses ETH depuis Ethereum vers le Layer2, ceux-ci sont verrouillés dans ce contrat intelligent, et un montant équivalent (1:1) d’ETH est créé sur le réseau Layer2. Lorsque l'utilisateur souhaite revenir sur la chaîne principale, les ETH du Layer2 sont brûlés, ce qui déclenche le déblocage des ETH correspondants sur la Layer1 via le contrat intelligent. Ce processus, rendu possible par les contrats intelligents d’Ethereum et la communication entre les réseaux Layer1 et Layer2, permet d’atteindre un niveau de non-confiance (trustlessness).
Comment alors peut-on réaliser un pont BTC sans confiance pour un Layer2 Bitcoin ?
Avant la mise à jour Taproot de Bitcoin en 2021, il était impossible de réaliser un pont BTC entièrement décentralisé. Cependant, l’introduction de la signature Schnorr et des contrats MAST avec Taproot a rendu cette décentralisation pleinement réalisable.
La signature Schnorr est un algorithme mieux adapté à Bitcoin que la signature elliptique traditionnelle. Ethereum souhaitait également l’adopter, mais cela impliquait des modifications profondes de son système de comptes, ce qui a empêché sa mise en œuvre. La caractéristique principale de Schnorr est l’agrégation des signatures : jusqu’à 1 000 adresses Bitcoin peuvent signer conjointement une même transaction. Cela garantit non seulement la confidentialité, mais réduit aussi drastiquement la taille des données en regroupant plusieurs signatures en une seule, résolvant ainsi le problème d’encombrement lié aux signatures multiples. De plus, Schnorr supprime la limite précédente de 15 signatures multiples, permettant une gestion entièrement décentralisée des actifs.
Quant au contrat MAST (Merkle Abstract Syntax Tree), il utilise un arbre de Merkle pour chiffrer des scripts de verrouillage complexes. Ses feuilles contiennent des scripts non superposés, et lors d’une dépense, seul le script pertinent et le chemin vers la racine de l’arbre de Merkle doivent être révélés.
On peut simplifier le contrat MAST comme offrant une fonctionnalité équivalente à celle d’une machine virtuelle (VM), c’est-à-dire une sorte de contrat intelligent capable d’exécuter des actions prédéfinies. Par exemple, combiné à la signature Schnorr, un contrat MAST peut déclencher automatiquement la signature par 1 000 nœuds participants dans une gestion décentralisée d’actifs, dépensant ou transférant des BTC selon des règles codifiées, sans aucune intervention humaine. Tout est géré par le contrat. Pour plus de détails, consulter le livre blanc de BEVM : https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper
Prenons l’exemple du projet BEVM, un Layer2 BTC, pour illustrer comment un vrai Layer2 BTC atteint une décentralisation complète du pont cross-chain.
Lorsqu’un utilisateur transfère ses BTC depuis la chaîne Bitcoin vers BEVM, ses BTC sont envoyés à une adresse de contrat gérée par 1 000 nœuds. En parallèle, un nouveau BTC est créé 1:1 sur le réseau BEVM (Layer2 BTC). Lorsque l’utilisateur demande un retrait vers la chaîne principale, les nœuds de BEVM déclenchent le contrat MAST, et les 1 000 nœuds signent automatiquement selon les règles définies, renvoyant les BTC à l’adresse de l’utilisateur. Ce processus est entièrement décentralisé et sans confiance.
Comme montré ci-dessus, grâce à la combinaison MAST + Schnorr introduite par Taproot, Bitcoin peut désormais, tout comme Ethereum, réaliser un pont cross-chain sans confiance. C’est la première étape essentielle vers un Layer2 BTC pleinement décentralisé.
2. Le registre du Layer2 doit être sécurisé et sans confiance
Le registre d’un Layer2 Ethereum est géré par un séquenceur (« sequencer »). Les transactions sont traitées puis compressées (généralement selon un ratio 10:1) en un format rollup, qui est ensuite envoyé sur la chaîne principale d’Ethereum pour vérification par les nœuds. Cependant, le séquenceur (le nœud opérant le réseau Layer2, généralement unique) est centralisé et contrôlé directement par l’équipe du projet. Comment un tel système centralisé peut-il inspirer la confiance ? Grâce au mécanisme de preuve optimiste (« optimistic proof ») : on suppose par défaut que le séquenceur ne triche pas. En cas de suspicion, les utilisateurs peuvent soumettre une contestation hors chaîne (« fraud proof ») pour vérifier l’intégrité du registre. Ce dispositif rend globalement le registre fiable, mais présente une faiblesse majeure : les actifs sur les Layer2 Ethereum ne sont pas résistants à la censure. Ils peuvent être gelés par une force externe, car le séquenceur étant unique et centralisé, il est vulnérable au contrôle. Cela limite aussi la masse d’actifs pouvant migrer vers ces Layer2, car les gros porteurs hésiteront à y placer leurs fonds. Imaginez posséder 100 000 ETH : oseriez-vous les transférer vers un Layer2 Ethereum non résistant à la censure ?
Ce modèle engendre deux autres inconvénients pour les utilisateurs :
a. En raison du mécanisme de contestation de 7 jours dans les rollups optimistes (Optimistic Rollups), un utilisateur doit attendre au moins 7 jours pour retirer ses ETH de la Layer2 vers la chaîne principale.
b. Comme le séquenceur d’un Layer2 Ethereum est entièrement contrôlé par l’équipe du projet, tous les frais de transaction et de pont cross-chain lui reviennent exclusivement (on estime que Base, ZKsync, etc., génèrent plus de 5 millions USD/mois, parfois plus de 10 millions USD en pic). Les utilisateurs du Layer2 ne bénéficient donc pas de la croissance du réseau.
Alors, comment un Layer2 Bitcoin peut-il assurer la fiabilité de son registre ?
Reprenons l'exemple de BEVM. Nous avons vu que BEVM utilise la combinaison MAST + Schnorr pour un pont BTC décentralisé. Pour assurer une communication en temps réel entre Layer2 et Layer1, le réseau BEVM fonctionne comme un ensemble complet de nœuds légers Bitcoin. Ainsi, BEVM forme un réseau fiable composé de 1 000 nœuds légers Bitcoin.
Pour garantir la sécurité absolue du registre et empêcher toute malversation des nœuds, BEVM s'inspire du mécanisme économique de jeu (game theory) du réseau Bitcoin. Les nœuds qui gèrent les BTC et ceux qui opèrent le réseau Layer2 sont fusionnés en un seul : les nœuds qui exécutent le réseau Layer2 en misant des actifs sont aussi ceux qui détiennent les BTC. En outre, BEVM a conçu un mécanisme de mise dynamique entièrement automatisé et basé sur l’économie : la valeur totale des BTC misés par les nœuds du Layer2 est toujours supérieure à la valeur des actifs qu’ils gèrent. Ce mécanisme économique dissuade fortement les nœuds de tricher, assurant ainsi un registre Layer2 totalement sûr et fiable.
En plus de cela, la conception de BEVM offre deux avantages supplémentaires absents chez les Layer2 Ethereum :
a. Le réseau BEVM est entièrement décentralisé, non contrôlé par un projet centralisé. Les BTC sur BEVM sont donc résistants à la censure, impossibles à geler, et peuvent librement circuler entre le Layer2 et la chaîne principale. Cela rassure particulièrement les gros investisseurs.
b. Étant donné que le réseau BEVM est exploité par des nœuds décentralisés, les frais de pont cross-chain et de réseau sont partagés entre les nœuds et les utilisateurs, et non monopolisés par une équipe centrale.
III. La bonne voie pour le Layer2 Bitcoin
La comparaison ci-dessus met clairement en lumière les similitudes et différences entre les Layer2 Bitcoin et Ethereum. En raison des différences fondamentales entre Bitcoin et Ethereum, il est illusoire de vouloir copier-coller le modèle Ethereum pour concevoir un Layer2 Bitcoin. Pour réussir, il faut comprendre l’essence du Layer2 et adapter la conception aux spécificités de Bitcoin.
Les directions correctes pour concevoir un Layer2 Bitcoin :
1. La Layer1 Bitcoin n’est naturellement pas Turing-complète. Son modèle UTXO minimaliste et son espace de bloc limité ne permettent pas de valider des programmes ou données complexes. Tenter d’améliorer ce système via la validation client ou en modifiant légèrement l’UTXO ou l’espace de bloc est voué à l’échec. Ces approches sont extrêmement complexes, et même si elles permettent de créer des jetons, elles ne peuvent pas soutenir un Layer2 haute performance. La seule voie viable consiste à transférer les BTC de manière décentralisée vers un Layer2, afin d’étendre les cas d’usage vers des scénarios plus complexes et performants.
2. Résoudre impérativement le problème du transfert décentralisé des BTC vers le Layer2 — c’est la base de tout. Les méthodes traditionnelles comme les verrous temporels (HTLC), les systèmes de collateralisation, les jetons encapsulés ou les multisignatures peinent à inspirer confiance. La combinaison MAST + Schnorr, rendue possible par la mise à jour Taproot en 2021, constitue une piste prometteuse pour résoudre ce problème.
3. Concernant la sécurité du registre Layer2, il est inutile de copier le modèle Ethereum. Essayer de compresser le registre du Layer2 BTC en rollup pour le stocker sur la chaîne Bitcoin est irréaliste : la blockchain Bitcoin ne prend pas en charge la vérification OP ou ZKP, les mineurs ne participeront pas à la vérification du registre Layer2. Stocker ces données sur Bitcoin n’est qu’un simple enregistrement sans valeur probante. Pour assurer la sécurité, il faut s’inspirer du mécanisme économique de Bitcoin, concevoir un système de mise dynamique basé sur la théorie des jeux, dissuadant économiquement les nœuds de mal agir, et garantissant ainsi la sécurité du registre Layer2.
4. Nous espérons qu’à l’avenir, Bitcoin connaîtra une mise à niveau au niveau BIP permettant à son réseau de vérifier des OP ou ZKP, et à ses mineurs d’effectuer des calculs ZKP. À ce moment-là, les ZK-Rollups pourront intégrer Bitcoin, offrant une solution ultime pour le Layer2. Mais cela pourrait prendre 5 à 10 ans.
Sur la base de cette analyse, la solution actuellement la plus réalisable pour un Layer2 BTC repose sur la combinaison MAST + Schnorr issue de Taproot, associée à un réseau dynamique de nœuds légers Bitcoin en mise, assurant à la fois la communication en temps réel entre Layer1 et Layer2 et la sécurité du réseau. C’est exactement la solution déjà mise en œuvre par BEVM.
IV. Le Layer2 Bitcoin surpassera inévitablement le Layer2 Ethereum, et l’écosystème Bitcoin dépassera celui d’Ethereum
Pourquoi affirmons-nous que le Layer2 Bitcoin surpassera inévitablement le Layer2 Ethereum, et que l’écosystème Bitcoin dépassera celui d’Ethereum ?
Voici au moins quatre raisons principales :
1. Des solutions Layer2 BTC pleinement décentralisées existent déjà. Avant cela, le principal actif BTC encapsulé provenait de l’institution centralisée Bitgo (WBTC), représentant environ 6,5 milliards USD. Avec l’apparition de solutions décentralisées (comme BEVM), ce marché pourrait croître de 5 à 10 fois, atteignant 32,5 à 65 milliards USD — bien supérieur au TVL total actuel des Layer2 Ethereum (environ 20 milliards USD, incluant tous types d’actifs, dont les ETH réels transférés sont nettement inférieurs).
2. Étant donné que Bitcoin n’est pas Turing-complet, il a davantage besoin d’un Layer2 pour développer son écosystème. Un grand volume de BTC migrera donc vers des Layer2 pour construire diverses applications décentralisées. C’est une demande du marché.
3. Le Layer2 Bitcoin peut être plus résistant à la censure que celui d’Ethereum, ce qui lui assure une confiance accrue, notamment auprès des grands détenteurs.
4. La capitalisation boursière de Bitcoin est trois fois celle d’Ethereum. Actuellement, le TVL total des Layer2 Ethereum est d’environ 20 milliards USD, soit environ 10 % de la capitalisation d’Ethereum. Appliquant le même ratio, si 10 % du BTC venait à migrer vers des Layer2 Bitcoin, le TVL atteindrait 85 milliards USD — trois fois plus que celui d’Ethereum.
Conclusion
Nous avons analysé l’essence du Layer2, comparé les approches de conception des Layer2 Bitcoin et Ethereum, et identifié des solutions concrètes pour le Layer2 Bitcoin. En tenant compte de l’avance technologique du Layer2 Bitcoin, de la taille massive du BTC et de la forte demande structurelle de développement d’écosystème, nous concluons que le Layer2 Bitcoin surpassera inévitablement celui d’Ethereum.
Finalement, l’écosystème Bitcoin dépassera également celui d’Ethereum.
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