Le protocole RGB pour Bitcoin serait-il la forme ultime des contrats intelligents ?
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Le protocole RGB pour Bitcoin serait-il la forme ultime des contrats intelligents ?
Cet article révélera le monde des contrats intelligents du Bitcoin et examinera leur évolution vers un vaste écosystème construit au-dessus du réseau.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRapport de recherche publié conjointement par Infinitas et LK Venture
Auteurs : Echo | Infinitas ; Leo | LK Venture
Encadrement : Hong Shuning
Introduction
Bien que la majorité des personnes associent Bitcoin à l'argent, il existe une autre utilisation importante, moins connue : les contrats intelligents. Les contrats intelligents sont à la base même de Bitcoin, un concept initialement proposé par Nick Szabo en 1995. Il s'agit d'un protocole informatique destiné à exécuter, vérifier ou négocier l'exécution de contrats. En essence, il s'agit de contrats plutôt que de code. Ils permettent des transactions fiables sans tiers, réalisant ainsi un accord automatique fondé sur la confiance et l'exécution automatique, sans assistance d'une institution centrale, offrant ainsi une méthode plus sécurisée et pratique que les contrats traditionnels pour exécuter des accords.
Avant d’explorer le protocole RGB de Bitcoin et son rôle potentiel dans les contrats intelligents, il convient de noter qu’il existe certaines controverses autour du concept même de « contrat intelligent ». Vitalik Buterin, cofondateur d’Ethereum, a déclaré en 2018 regretter d’avoir utilisé le terme « contrat intelligent » pour désigner la fonction principale d’Ethereum. Selon Buterin, un nom plus technique et neutre aurait été préférable, comme « script persistant », afin de mieux refléter sa nature réelle de programme s’exécutant de manière continue. Cela montre que même parmi les pionniers de la technologie blockchain, il existe encore des divergences sur la définition et la compréhension des contrats intelligents.
Dans cet article, nous explorerons le monde des contrats intelligents sur Bitcoin et discuterons de leur évolution vers un vaste écosystème construit au-dessus du réseau.
Qu’est-ce qui limite le développement des contrats intelligents ?
Le concept du triangle impossible de la blockchain a été introduit par Vitalik Buterin, fondateur d’Ethereum. Il exprime l’idée qu’il est impossible, sur une blockchain, de réaliser simultanément les trois objectifs suivants : la décentralisation, la sécurité et l’évolutivité (scalabilité). Les contrats intelligents sont également confrontés à un triangle impossible : décentralisation, évolutivité et complétude de Turing. Bien que Bitcoin et Ethereum partagent de nombreuses similitudes, leurs différences stratégiques à long terme et leurs limitations respectives les ont conduits à devenir deux réseaux blockchain distincts.
Comparaison entre Bitcoin et Ethereum
Depuis longtemps, Ethereum peine à franchir le seuil de l'évolutivité. Son débit est faible et ses vitesses de traitement lentes, car il privilégie la décentralisation et la sécurité au détriment de l'évolutivité (le dilemme de l'évolutivité). C'est précisément à cause de ce goulot d'étranglement qu'Ethereum, malgré sa complétude de Turing, ne peut pas encore être considéré comme la forme ultime des contrats intelligents.
Comment Bitcoin surmonte-t-il le défi de l’évolutivité des contrats intelligents ?
L’évolutivité des contrats intelligents sur chaîne Bitcoin a toujours été un problème majeur. Pour mettre en œuvre des contrats intelligents sur Bitcoin, deux options s’offrent : soit créer directement sur la chaîne principale Bitcoin, soit utiliser des solutions de couche supérieure (layer-2). Ces dernières années, des solutions d’évolutivité telles que le protocole RGB ont permis une itération rapide des fonctionnalités de contrats intelligents sur Bitcoin, contournant ainsi la limitation du triangle impossible concernant l’évolutivité.
Le triangle impossible de la blockchain
Contrats intelligents sur la chaîne principale Bitcoin
Le langage de script de Bitcoin, appelé Script, est trop simple, ce qui rend difficile le déploiement de contrats intelligents complexes au niveau de la couche de base. Depuis sa création, Bitcoin a été conçu pour être simple et relativement immuable, afin d’assurer l’intégrité et la pérennité de la blockchain. Bien que des mises à jour du protocole soient régulièrement effectuées, elles n’impliquent pas de changements radicaux, mais seulement de petites améliorations marginales.
Néanmoins, la couche fondamentale de Bitcoin conserve plusieurs fonctionnalités de base pour les contrats intelligents.
• Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH)
Pay-to-Public-Key-Hash est un type courant de contrat utilisé dans les transactions Bitcoin. Ce script crée un contrat exécuté via une clé publique, validé par une signature générée à partir de la clé privée correspondante.
• Signature multiple (Multisig)
La signature multiple est une adresse Bitcoin nécessitant l’approbation de plusieurs parties pour valider une transaction. Elle est souvent utilisée pour exécuter des accords entre plusieurs entités, où un nombre prédéfini de signatures doit être collecté pour libérer des fonds ou effectuer une autre opération.
• Contrat de verrouillage conditionnel par hachage (HTLC - Hash Time-Locked Contract)
Un HTLC est une transaction Bitcoin conditionnelle incluant une clause temporelle. Ces délais sont codés en dur : les BTC ne sont libérés qu’à une date ou un bloc spécifique. Si les conditions du contrat ne sont pas remplies avant la date limite définie, la transaction est annulée.
• Contrat basé sur oracle discret (DLC - Discreet Log Contract)
Les DLC utilisent des oracles pour exécuter des transactions pair-à-pair sans confiance. Ces oracles peuvent évaluer le résultat d’événements du monde réel et fournir des données hors chaîne aux contrats intelligents Bitcoin. Les DLC sont fréquemment utilisés lorsque deux parties s’engagent sur un accord monétaire fondé sur un résultat futur.
• Pay-to-Taproot (P2TR)
Pay-to-Taproot est un script utilisé pour envoyer des bitcoins, intégrant des arbres de Merkle et des signatures Schnorr. Ces transactions offrent une meilleure sécurité, des frais réduits et une plus grande flexibilité. Ce type de contrat a été récemment mis en œuvre grâce à la mise à jour Taproot.
Avantages des contrats intelligents Bitcoin exécutés en couches
La particularité des couches Bitcoin réside dans leur capacité à introduire de nouvelles fonctionnalités sans modifier la chaîne principale. Ainsi, des innovations et développements expérimentaux peuvent être ajoutés sans toucher au code de Bitcoin, préservant ainsi la simplicité du noyau principal et l’isolant des applications construites par-dessus.
Toutes les transactions des couches Bitcoin sont finalement soldées sur la couche de base Bitcoin, ce qui signifie que l’historique de chaque transaction est inscrit dans le grand livre de Bitcoin. Le niveau de validation est ce qui distingue la blockchain des autres réseaux : modifier une transaction d’une couche implique de modifier la transaction sur la chaîne principale.
Les contrats intelligents Bitcoin exécutés en couches présentent plusieurs avantages clés :
• Programmabilité accrue : les contrats intelligents en couche surmontent les limites du langage de script de Bitcoin en accédant à leur propre état global, élargissant ainsi les possibilités de construction au-dessus de Bitcoin.
• Évolutivité améliorée : le déploiement de contrats intelligents sur des solutions évolutives permet d’accélérer significativement le traitement des transactions. Actuellement, la couche de base ne traite que 5 à 7 transactions par seconde environ. Les solutions en couche peuvent regrouper les transactions avant de les envoyer à la chaîne principale pour règlement final, augmentant ainsi fortement le débit et faisant de Bitcoin un réseau viable pour des millions de transactions quotidiennes.
• Efficacité renforcée : l’amélioration de l’évolutivité va de pair avec des transactions plus rapides et des coûts réduits. Des temps de bloc plus courts accélèrent les confirmations, tandis que les frais des transactions en couche sont nettement inférieurs à ceux de la chaîne principale. De plus, ces transactions allègent la congestion sur la couche de base et améliorent les performances globales du réseau.
En examinant l’écosystème Bitcoin, on observe qu’après la mise en œuvre de SegWit, l’effort s’est concentré sur le développement de solutions de couche 2 telles que le réseau Lightning et les sidechains. Les solutions d’extension de la couche 1 étant complexes, la communauté préfère largement construire de nouvelles couches 2 sur la couche 1 de Bitcoin, assurant compatibilité et non-ingérence tout en résolvant les problèmes de congestion. Ainsi, les perspectives d’évolution des contrats intelligents Bitcoin reposent désormais sur la complétude de Turing.
Pourquoi le protocole RGB pourrait-il représenter la forme ultime du contrat intelligent ?
En tant que solution de couche pour Bitcoin, le protocole RGB dévoile un potentiel énorme pour des applications massives futures dans le domaine des contrats intelligents. Parmi les solutions de couche Bitcoin, seul RGB — avec BitVM — parvient à équilibrer efficacement « évolutivité », « complétude de Turing » et « décentralisation ».
RGB est un protocole open source basé sur Bitcoin, utilisant le réseau Lightning (LN) pour exécuter des contrats intelligents. Il repose sur la couche de consensus Proof-of-Work (PoW) de la blockchain Bitcoin. Il exploite le réseau Lightning sans nécessiter de modifications du protocole, et permet d’émettre et de gérer des actifs programmables et privés. RGB résout le problème d’évolutivité en exécutant des contrats intelligents privés entre deux parties (par exemple, un canal LN). Il a été conçu pour améliorer les « pièces colorées » et tokeniser des actifs numériques sur la blockchain Bitcoin.
Vérification client (Client-side Validation)
L'une des fonctionnalités clés de RGB est la vérification côté client, un concept proposé par Peter Todd. Cette vérification est supportée par les schémas RGB, qui définissent la manière dont les utilisateurs créent des protocoles de contrat intelligent entre parties. Cette méthode exploite la puissance et la sécurité du mécanisme de consensus de la blockchain Bitcoin, tout en déplaçant le code et les données des contrats intelligents hors chaîne. Comme Bitcoin offre des capacités limitées pour l'exécution de contrats intelligents, RGB déporte l'exécution et la validation en dehors de la blockchain. Les transactions RGB ne sont ni incluses dans les transactions Bitcoin ni dans celles du réseau Lightning, permettant ainsi aux participants de bénéficier de la sécurité de la couche de consensus Bitcoin tout en gagnant en flexibilité et en évolutivité.
Outre le stockage hors chaîne des données de transaction, les transactions RGB sont attribuées à un ensemble d’UTXO via des scellés à usage unique, qui verrouillent les sorties de transaction Bitcoin comme mesure de sécurité supplémentaire. Ces scellés empêchent deux parties différentes de soumettre des versions divergentes des mêmes données. Ainsi, ils permettent aux parties autorisées de vérifier l’historique de l’état du contrat intelligent.
Contrats intelligents RGB, architecture et validation
Un contrat intelligent RGB est composé d’un état, d’un propriétaire et d’opérations que les participants peuvent exécuter pour mettre à jour cet état. Le schéma RGB définit au niveau de la genèse les règles de validation de chaque état, garantissant que chaque nouveau propriétaire utilise le même schéma pour valider l’historique. Ce schéma assure ainsi le consensus social, la validation et l’état du contrat intelligent.
La logique de validation principale utilise Rust, un langage de contrat intelligent déterministe équivalent à une machine de Turing. Toute logique de validation spécifique au contrat s’exécute sur la machine virtuelle AluVM (Algorithm & Logical Unit Virtual Machine), une machine virtuelle hautement déterministe et exempte d’erreurs, offrant un jeu d’instructions indépendant de la plateforme.
Autres solutions permettant des contrats intelligents Bitcoin Turing-complets :
• BitVM : le livre blanc de BitVM a été publié en octobre 2023. Il adopte une approche similaire aux Rollups, exécutant des programmes complexes hors chaîne puis soumettant des preuves clés sur chaîne. Bien que BitVM apporte également la complétude de Turing aux contrats intelligents Bitcoin, il impose des exigences extrêmement élevées en matière de puissance de calcul, restant ainsi théoriquement réalisable mais difficilement applicable commercialement. Son évolutivité et sa viabilité concrète nécessitent encore des recherches approfondies.
RGB et BitVM : surmonter le « triangle impossible » des contrats intelligents
Conclusion
Bitcoin est une « monnaie numérique » décentralisée, mais aussi une plateforme d’exécution de contrats intelligents. Actuellement, une grande partie des bitcoins reste inutilisée : environ 76 % de l’offre totale est inactive, sans historique de transaction. Grâce à l’extension par contrats intelligents, il devient possible d’élever la productivité du Bitcoin à un nouveau niveau. À travers des protocoles comme RGB, intégrant des fonctions de contrats intelligents Turing-complets, les développeurs peuvent programmer davantage de contrats intelligents sur le réseau, accélérant ainsi l’adoption généralisée de Bitcoin comme réserve de valeur et couche de services financiers.
En tant que blockchain hautement décentralisée, sécurisée et durable, Bitcoin peut devenir la base d’un plus grand nombre d’activités économiques sur chaîne. Nous pouvons croire que Bitcoin deviendra bientôt l’un des écosystèmes leaders pour les contrats intelligents, les applications décentralisées et les infrastructures Web3. Dans ce domaine en constante évolution, le rôle et les capacités de Bitcoin pourraient dépasser notre imagination actuelle, tout comme notre compréhension du terme « contrat intelligent » continue de s’approfondir et de s’évoluer.
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