Galaxy : Dernières avancées technologiques du Bitcoin - Q4 2023
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Galaxy : Dernières avancées technologiques du Bitcoin - Q4 2023
L'écosystème Bitcoin a connu d'importants développements technologiques en octobre et novembre 2023, notamment la publication du livre blanc de BitVM et le lancement de Taproot Assets.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesSource : Galaxy
Traduction : Lynn, Mars Finance
Ce document présente les principaux développements technologiques intervenus dans l'écosystème Bitcoin en octobre et novembre 2023. Nous abordons les sept sujets suivants :
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Publication du livre blanc BitVM
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Lancement sur le réseau principal de Taproot Assets
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Proposition OP_CAT
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Proposition OP_TXHASH
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Proposition Lightning Timeout Trees
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Proposition MuSig2-PSBT
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Proposition BIP-324
Introduction
En novembre 2023, le nombre de transactions sur la blockchain Bitcoin a augmenté de 62 % en glissement mensuel (MoM), principalement en raison des Ordinaux et du protocole BRC-20. La valeur totale transférée via Bitcoin en novembre a dépassé 147 milliards de dollars américains, en hausse significative de 21 % par rapport au mois précédent. Cette croissance s'explique principalement par la hausse du prix du BTC en dollars, mais le volume des échanges au comptant de BTC a également augmenté de 18 % MoM, tandis que le volume des contrats à terme a reculé de 1 %.
Depuis l'émergence des ordinaux en janvier 2023, la communauté des développeurs Bitcoin a connu un regain d'activité notable autour de l'exploration de nouveaux protocoles de jetons fongibles, de solutions de mise à l'échelle et d'implémentations de contrats intelligents. Dans l'ensemble, le paysage du développement Bitcoin post-ordinaux s'est élargi et s'efforce davantage qu'à aucun moment depuis des années d'améliorer les cas d'utilisation applicatifs, tant sur chaîne qu'hors chaîne. Ce document mettra en lumière sept avancées et propositions majeures survenues sur Bitcoin au quatrième trimestre 2023. Ces développements illustrent l'engagement renouvelé des développeurs de l'écosystème Bitcoin à étendre les possibilités offertes par Bitcoin et à soutenir de nouveaux cas d'utilisation.
BitVM
Qu'est-ce que c'est ? BitVM permet d'exécuter des contrats intelligents expressifs sur Bitcoin. En raison de la nature conçue de Bitcoin, l'exécution directe de contrats intelligents sur Bitcoin est à la fois lente et coûteuse. Avec BitVM, les contrats intelligents sont exécutés hors chaîne, et les participants n'utilisent le code sur Bitcoin qu'en cas de litige, en exploitant le langage natif de script de Bitcoin pour appliquer les règles du contrat. Le fonctionnement de BitVM ressemble aux rollups optimistes utilisés dans l'écosystème Ethereum, intégrant des éléments tels que des preuves de fraude et des protocoles de réponse aux défis.
La structure d'un contrat BitVM repose sur un accord préalable entre deux parties concernant une séquence de transactions pré-signées conduisant à un événement. À l'image des rollups optimistes, ce type de contrat suppose que vous ne trichez pas, mais si vous trichez, la partie honnête peut contester le fraudeur. Crucialement, BitVM ne nécessite aucune mise à niveau de la couche 1 de Bitcoin. BitVM utilise uniquement des primitives déjà comprises dans Bitcoin, telles que les verrous de hachage, les verrous temporels et Tapscript.
Pourquoi c'est important ? Bitcoin est souvent critiqué pour son manque d'innovation et sa capacité limitée à concurrencer directement d'autres blockchains plus généralistes comme Ethereum ou Solana. Bitcoin a toujours privilégié l'extension par couches plutôt que d'élargir les fonctionnalités de sa couche de base. Le réseau Lightning constitue un exemple de réseau haute performance centré sur les paiements construit au-dessus de Bitcoin. Grâce à BitVM, des calculs plus complexes peuvent désormais être réalisés sur des couches construites au-dessus de Bitcoin, poursuivant ainsi la stratégie d'extension par couches sans avoir à mettre à jour le protocole central.
Lancement sur le réseau principal de Taproot Assets
Qu'est-ce que c'est ? Lightning Labs, une entreprise de développement blockchain spécialisée dans le logiciel du réseau Lightning de Bitcoin, a publié un nouveau protocole permettant d'émettre des stablecoins et d'autres actifs sur le réseau Lightning. Taproot Assets (nom officiel : TARO) permet aux développeurs d'émettre, envoyer et recevoir des actifs basés sur Bitcoin. Depuis plusieurs années, Lightning Labs proposait et travaillait sur des méthodes d'émission d'actifs sur le réseau Lightning ; le lancement sur le réseau principal représente donc une étape importante.
Les Taproot Assets sont créés en insérant des données arbitraires dans un script Taproot (Tapscript). Tapscript est un langage de script activant divers nouveaux types de transactions dans la mise à jour Taproot. Taproot Assets utilise Taptree, une structure de données arborescente de type Merkle, pour stocker les données des jetons dans une sortie Taproot. Tous les Taproot Assets sont émis sur chaîne via des transactions Taproot standard au niveau de la couche de base. Bien que ces actifs soient émis et réglés sur la couche de base de Bitcoin, Lightning Labs a spécifiquement conçu Taproot Assets pour être compatible avec le réseau Lightning. Les fonctionnalités de Taproot Assets sont rendues possibles grâce à une version améliorée des transactions Bitcoin partiellement signées (PSBT), également utilisée pour les Ordinaux et BRC-20, appelée transaction Bitcoin virtuellement partiellement signée (vPSBT). Ce mécanisme permet d'échanger des Taproot Assets de manière décentralisée et pair-à-pair sur le réseau Lightning.
Pourquoi c'est important ? Taproot Assets offrira une méthode efficace pour créer des jetons fongibles sur Bitcoin. En avril 2023, les développeurs des Ordinaux ont créé un nouveau standard de jeton fongible appelé BRC-20. Ce standard utilise la technologie des inscriptions, permettant aux utilisateurs d'attacher des données arbitraires à un satoshi unique (l'unité minimale de Bitcoin). L'émergence de BRC-20 a démontré une demande réelle pour des jetons fongibles sur Bitcoin, bien que le standard BRC-20 soit notoirement inefficace. Avec le lancement officiel de Taproot Assets le 18 octobre 2023, les jetons fongibles sur Bitcoin ont désormais la possibilité de prospérer sur le réseau Lightning. Les avantages liés à la présence de jetons fongibles sur le réseau Lightning incluent une réduction de la congestion du réseau sur la blockchain native Bitcoin. Globalement, Taproot Assets constitue une solution prometteuse pour introduire des jetons fongibles sur Bitcoin et inciter davantage d'utilisateurs à rejoindre le réseau Lightning.
Proposition OP_CAT
Qu'est-ce que c'est ? Le chercheur Bitcoin Ethan Heilman a soumis une proposition d'amélioration de Bitcoin (BIP) à la liste de diffusion Bitcoin-Dev, suggérant d'ajouter l'opcode OP_CAT au langage de script de Bitcoin. Cet opcode permettrait aux développeurs de construire et d'évaluer des arbres de Merkle et d'autres structures de données de hachage dans Tapscript, le langage de script natif activant de nouveaux types de transactions lors de la mise à jour Taproot.
OP_CAT n'est pas une idée nouvelle. Les développeurs Bitcoin avaient auparavant supprimé cet opcode du script Bitcoin car il permettait de construire des scripts très gourmands en données, pouvant potentiellement surcharger les ressources de calcul des nœuds Bitcoin. Toutefois, avec l'introduction par la mise à jour Taproot d'une limite de taille pour les scripts Taproot (520 octets), OP_CAT devient un outil utile pour les développeurs sans imposer un fardeau excessif aux opérateurs de nœuds.
Importance : Avant la mise à jour Taproot en novembre 2021, Bitcoin reposait entièrement sur son script pour la programmabilité. La mise à jour Taproot a considérablement étendu les capacités de programmabilité des transactions Bitcoin. Réactiver OP_CAT permettrait de lever certaines limitations précédentes, renforçant ainsi davantage la programmabilité de Bitcoin et ouvrant la voie à de nouveaux cas d'utilisation.
Projet de proposition OP_TXHASH
Qu'est-ce que c'est ? Le développeur principal de Bitcoin Steven Roose a proposé une BIP axée sur les bénéfices de l'implémentation de deux nouveaux opcodes dans le langage de script Bitcoin : OP_TXHASH et OP_CHECKTXHASHVERIFY. L'opcode OP_TXHASH entrerait en concurrence directe avec deux principales propositions contractuelles actuelles de Bitcoin, BIP-118 et BIP-119. Les contrats désignent des conditions de dépense prédéterminées imposées aux transactions Bitcoin. Par exemple, un utilisateur pourrait créer un contrat garantissant que le destinataire d'une transaction ne puisse dépenser les BTC reçus que 200 blocs plus tard.
Pourquoi c'est important ? L'activation des contrats pourrait devenir le moteur de la prochaine grande mise à niveau de Bitcoin. TXHASH figure parmi les BIP leaders que les développeurs espèrent activer dans un délai de 1 à 2 ans. TXHASH autorise la personnalisation de champs dans les transactions Bitcoin, offrant ainsi un mode d'expression des contrats plus adaptable. Cette flexibilité permet aux utilisateurs d'ajuster les frais de transaction, une fonction essentielle lorsque les taux sont incertains et volatils — une option non prise en charge par d'autres propositions comme BIP-119. De plus, combiné à d'autres BIP comme OP_CAT, OP_TXHASH pourrait reproduire les fonctionnalités de BIP-118, une autre proposition contractuelle majeure actuellement évaluée par la communauté Bitcoin.
Lightning Timeout Trees
Qu'est-ce que c'est ? Le réseau Lightning, principale couche 2 de Bitcoin, a connu une adoption étendue ces dernières années. Un obstacle clé à une adoption plus large réside dans le fait que les utilisateurs doivent initier au moins une transaction Bitcoin sur chaîne pour transférer des fonds hors chaîne. Cette contrainte limite le nombre d'utilisateurs pouvant migrer leurs actifs vers des solutions hors chaîne, particulièrement lorsque les frais de transaction sur chaîne sont élevés.
Une solution explorée depuis longtemps est le concept d’« usine de canaux » (channel factory). Elle permettrait à plusieurs utilisateurs de rejoindre le réseau Lightning via une seule transaction Bitcoin. L'implémentation d'usines de canaux pourrait considérablement abaisser le seuil d'entrée au réseau Lightning en réduisant le coût d'ouverture de canaux Lightning entre plusieurs utilisateurs.
Pourquoi c'est important ? Bien que le concept existe théoriquement depuis longtemps, les limitations du script Bitcoin ont rendu difficile l'élaboration d'une solution convaincante et sécurisée pour activer les usines de canaux. Cependant, la proposition « arbres de temporisation » (timeout trees) de John Law pourrait trouver une solution en utilisant les contrats (c’est-à-dire des conditions de dépense sur les sorties de transactions BTC). Cette proposition introduit la notion de coordinateur (ou fournisseur de service Lightning - LSP), qui superviserait l'ouverture et la fermeture des canaux des utilisateurs. Grâce aux contrats, le coordinateur serait empêché de dépenser les BTC des utilisateurs sans autorisation appropriée. Bien que cette proposition présente certaines limites, elle constitue la première architecture d'usine de canaux exploitant les contrats, un mécanisme puissant pour ajouter des conditions de dépense sur BTC, de plus en plus populaire auprès des développeurs Bitcoin pour divers cas d'utilisation, notamment la conservation de BTC (voir BIP 345).
Proposition mise à jour MuSig2
Qu'est-ce que c'est ? MuSig2 est une version améliorée de MuSig1, un schéma de signature multisignature Bitcoin offrant confidentialité et extensibilité. MuSig permet à plusieurs parties de contrôler conjointement une clé privée à l'aide de leurs propres clés. La clé privée partagée n'apparaît pas comme une transaction multisignature sur la blockchain, laissant ainsi une empreinte minimale. MuSig1 repose sur les signatures Schnorr, une avancée significative par rapport aux schémas traditionnels multisignatures de Bitcoin basés sur ECDSA.
MuSig2 (BIP-327) est une itération améliorée de MuSig1, fonctionnant comme un schéma de signature multisignature en deux tours, offrant une sécurité, une efficacité et une confidentialité supérieures, nécessitant seulement deux tours de communication entre les signataires pour produire une signature valide, contre trois auparavant. En octobre, le développeur Bitcoin Core Andrew Chow a proposé deux nouvelles BIP centrées sur le développement de MuSig2 : MuSig2-PSBT et MuSig2-descripteurs.
Importance : MuSig2-PSBT, une BIP de voie normative, permettra aux transactions Bitcoin partiellement signées (PSBT) d’utiliser des schémas privés de signatures multisignatures. Cette avancée bénéficiera notamment aux utilisateurs et marchés d'Ordinaux et BRC-20, qui utilisent déjà les PSBT pour faciliter la vente d'actifs. Intégrer MuSig2 aux PSBT contribuera globalement à dissimuler ce type de transaction sur chaîne, en faisant apparaître les transactions multisignatures comme des transactions à signature unique. La seconde BIP, MuSig2-descripteurs, est une BIP informative qui aidera les fournisseurs de portefeuilles à implémenter MuSig2-PSBT en fournissant une méthode pour décrire les sorties de transactions contrôlées via un portefeuille MuSig2. Notons que la BIP MuSig2-PSBT est encore en phase d'examen préliminaire et doit se voir attribuer un numéro BIP ; elle ne sera donc pas prête à être déployée à court terme (6 à 12 mois).
BIP-324 – Transfert V2
Qu'est-ce que c'est ? La BIP-324 constitue une amélioration orientée confidentialité de la couche P2P de Bitcoin. Cette couche assure le transfert de données entre les nœuds Bitcoin. La couche P2P de Bitcoin agit comme une autoroute pour les données, bien que la majorité de celles-ci soient en clair, exposées à divers types d'attaques. Des attaquants potentiels peuvent adopter des méthodes passives, comme surveiller l'activité des nœuds pour collecter des informations sur les adresses IP et les origines des transactions, ou des techniques actives, telles que l'interception, la censure ou la falsification des données transmises. Ces attaques sont appelées attaques MITM (man-in-the-middle). La BIP-324, anciennement connue sous le nom de BIP-151, propose de chiffrer les données circulant sur la couche P2P de Bitcoin afin d'accroître la résistance face aux attaques passives et actives.
Importance : La dernière version du logiciel Bitcoin Core (v0.26) intègre le support du transfert P2P chiffré version 2 spécifié dans la BIP-324. Cette fonctionnalité est désactivée par défaut, mais toute personne peut l'activer pour bénéficier d'une protection supplémentaire. Il s'agit d'une étape importante vers une meilleure confidentialité au niveau P2P de Bitcoin, marquant la première activation d'une BIP sur Bitcoin depuis 2021 (bien que la BIP-324 ne nécessite pas de soft fork).
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