Le mystère du consensus : tout comprendre sur l'évolution de la communauté du réseau Bitcoin
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Le mystère du consensus : tout comprendre sur l'évolution de la communauté du réseau Bitcoin
Il faut parler de mise à niveau uniquement sous réserve de préserver la position fondamentale des valeurs centrales du Bitcoin.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Kevin He, cofondateur de Bitlayer
Préambule
Les discussions autour de la prochaine mise à niveau du protocole Bitcoin n’ont jamais cessé. Pourtant, à ce jour (décembre 2024), la communauté n’a toujours pas atteint un consensus sur la nécessité d’une mise à niveau, les problèmes à résoudre ou encore les fonctionnalités à introduire. Chaque camp défend sa position, ce qui rappelle fortement une impasse politique.
Dans cette situation d’impasse, plusieurs phénomènes intéressants émergent :
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Certains membres de la communauté poussent activement pour une mise à niveau. En raison d’un déséquilibre d’information ou d’intérêts commerciaux, certains invoquent systématiquement certains opcodes, tandis que certains projets s’appuient déjà sur des opcodes qui « pourraient apparaître ».
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Un grand nombre de développeurs pragmatiques construisent, sans compter sur une mise à jour du protocole, de nombreuses solutions reposant sur la cryptographie et l’ingénierie afin d’étendre le potentiel de Bitcoin.
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De nombreuses voix plaident également pour une évolution très lente, voire s’opposent à toute mise à jour.
Ces phénomènes montrent que le sujet des mises à niveau est brûlant au sein de la communauté Bitcoin. Toutefois, ils révèlent aussi qu’une part importante des participants ne maîtrise pas pleinement le processus complet d'une mise à niveau ni le rôle crucial des outils cryptographiques innovants dans l'exploitation du potentiel de Bitcoin. L’objectif principal de cet article est précisément de lever ce déséquilibre informationnel, en mettant tout le monde sur un pied d’égalité cognitif afin de permettre des discussions plus profondes.
Nous définirons ici ce qu’est une mise à niveau Bitcoin, analyserons l’histoire passée pour en tirer certaines régularités, examinerons les propositions actuelles ainsi que des alternatives potentielles, avant de proposer plusieurs conclusions clés. À travers ces éléments, nous espérons doter le lecteur des connaissances nécessaires sur les concepts, l’histoire et l’avancement des mises à niveau Bitcoin, posant ainsi les bases d’un débat approfondi et, à terme, d’un consensus communautaire.
Cet article s’efforce de présenter des faits objectifs. Toutefois, l’auteur étant lui-même un développeur de l’écosystème Bitcoin, il exprimera parfois des opinions claires quant à certains sujets, souhaitant voir davantage de possibilités s’ouvrir pour Bitcoin. Le lecteur veillera donc à distinguer les faits des opinions.
Mise à niveau : Quoi et pourquoi
Qu’est-ce qu’une mise à niveau Bitcoin ?
Le livre blanc Bitcoin définit un protocole. Des dizaines de milliers de nœuds respectant ce protocole constituent ensemble le réseau blockchain Bitcoin.
Il existe plusieurs implémentations du protocole (généralement appelées clients). Selon les données de bitnodes, le client le plus largement utilisé est Bitcoin Core. Les mainteneurs du code Bitcoin Core (ci-après « Bitcoin-Core-Devs ») exercent donc une influence considérable au sein de l’écosystème Bitcoin.
what-why-1
Le logiciel des nœuds Bitcoin est composé de plusieurs modules. Les propositions de mise à jour sont formalisées via les BIP (Bitcoin Improvement Proposals). Plusieurs catégories ont été établies pour ces BIP.
En général, lorsqu’on parle de « mise à niveau Bitcoin », on fait référence à une « mise à niveau du protocole de consensus ». Cette expression sera utilisée de manière identique dans la suite de l’article. Une telle mise à niveau exige que la majorité des nœuds du réseau soient d’accord — faute de quoi une fourchette (fork) pourrait se produire — ce qui impose une grande prudence. Comme illustré ci-dessous, les modules liés au protocole de consensus et les BIP concernant la couche de consensus méritent une attention particulière.
what-why-2
En réalité, selon les statistiques du dépôt GitHub de Bitcoin, le code est en constante évolution. La plupart des modifications n’affectant pas le protocole de consensus, elles n’attirent généralement pas l’attention.
Bitcoin-core-github-stats
Types de mise à niveau du protocole de consensus
Selon la définition du BIP-123, les mises à jour du protocole de consensus se divisent principalement en deux catégories : les soft forks (fourchettes souples) et les hard forks (fourchettes dures).
Voici une autre manière, moins intuitive mais intéressante, de comprendre et comparer ces deux types :
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Soft fork : ajout ou renforcement de règles (par exemple, ajout d’une nouvelle fonctionnalité comme l’adresse Taproot)
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Hard fork : suppression ou assouplissement de règles (par exemple, suppression d’une limite, comme celle de la récompense par bloc)
Processus des BIP et des soft forks
Les deux dernières mises à niveau réussies du protocole de consensus (Taproot et SegWit) ont toutes deux utilisé une méthode de soft fork, permettant une mise à jour sans provoquer de division majeure de la communauté. Cet article se concentre donc sur les soft forks, c’est-à-dire les mises à jour compatibles avec les anciennes versions du logiciel.
Après soumission d’un BIP, le processus suit approximativement le schéma suivant :
bip-state, source : https://river.com/learn/what-is-a-bitcoin-improvement-proposal-bip/
Un projet de soft fork regroupe souvent plusieurs BIP. Par exemple, la mise à jour Taproot comprenait trois BIP :
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Signature Schnorr : BIP-340
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Taproot : BIP-341
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Tapscript : BIP-342
Revenons brièvement sur le calendrier de la mise à jour Taproot :
Taproot-timeline, source : Kraken Intelligence, GitHub, CoinDesk, https://www.argoblockchain.com/articles/bitcoin-taproot-upgrade-explained
Les étapes clés du soft fork Taproot étaient les suivantes :
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Proposition des BIP correspondants, avec revue des solutions techniques
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Création d’une demande de fusion (pull request) sur GitHub par les mainteneurs de Bitcoin Core
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Examen, validation et fusion de la pull request par les mainteneurs, décision du mode d’activation
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Publication de la nouvelle version du code Bitcoin Core
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Vote des mineurs sur la chaîne pour valider la hauteur de bloc d’activation du BIP
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Atteinte de la hauteur de bloc convenue, finalisation de la mise à jour
Il convient de noter que ce processus a été reconstitué a posteriori ; il n’existe pas de consensus formel écrit sur ces étapes.
Dans l’ensemble du processus, la liste de diffusion des développeurs Bitcoin a joué un rôle central dans la convergence des points de vue.
Pourquoi mettre à niveau ?
Comme mentionné en introduction, la communauté s’exprime aujourd’hui selon trois grandes tendances :
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Les partisans actifs : ils proposent de nombreuses initiatives, dont nous discuterons plus bas.
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Les bâtisseurs pragmatiques : s’appuyant sur le protocole existant, ils développent des solutions comme les preuves de fraude (BitVM et ses extensions), le chiffrement fonctionnel (contrats et preuves zk via Bitcoin PIPEs) ou encore les contrats fondés sur les collisions de hachage (via ColliderScript).
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Les conservateurs : certains préconisent une évolution extrêmement lente et prudente (« TeamSlowAndSteady », cycles de 10 ans), tandis que d’autres (les « Ossifiers ») s’opposent à toute mise à jour sauf en cas d’attaque quantique (référence).
L’auteur propose ici une analyse comparative des avantages et inconvénients d’une mise à jour versus son absence :
En tant que développeur pragmatique de l’écosystème Bitcoin, l’auteur estime qu’il est indispensable d’exploiter pleinement le potentiel de Bitcoin via des innovations cryptographiques ou techniques dans le cadre du protocole existant. Par ailleurs, d’un point de vue de « durabilité » et d’« adaptabilité », des mises à jour progressives, menées après une évaluation rigoureuse de leur impact et de leurs risques, sont souhaitables.
Approfondissement sur les mises à niveau
Parties prenantes aux mises à niveau
Le consensus de Hong Kong (signé lors d’une réunion en février 2016) rassemblait principalement :
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Les Bitcoin-Core-Devs
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Les pools de minage
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Les utilisateurs et développeurs de l’écosystème (principalement des bourses, fabricants de puces, etc.)
Avec l’adoption croissante de Bitcoin, les parties prenantes aux mises à niveau ont évolué depuis cette simple séparation tripartite vers une configuration complexe, à l’image d’un « jeu des trônes ». Voir à ce sujet le rapport Analyzing Bitcoin Consensus: Risks in Protocol Upgrades.
stakeholders
Plusieurs rôles méritent une attention particulière :
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Nœuds économiques : principalement les grandes bourses centralisées (CEX), institutions de paiement, services de custody. Leur attitude pendant un soft fork détermine quel Bitcoin est considéré comme légitime, influençant directement l’adoption.
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Investisseurs : avec la montée en puissance des stratégies Bitcoin (ETF, réserves institutionnelles, réserves nationales, etc.), ce groupe est devenu plus complexe.
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Utilisateurs et développeurs de l’écosystème : depuis la mise à jour Taproot, l’écosystème Bitcoin s’est développé rapidement, donnant naissance à des protocoles d’actifs comme Ordinals, ainsi qu’à de nombreuses applications natives et protocoles de scaling.
Quelques observations intéressantes émergent à propos de ces rôles :
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Les différentes parties prenantes jouent des rôles variés selon les phases : les développeurs de l’écosystème sont souvent moteurs des propositions, les développeurs de protocole exercent fréquemment un droit de regard sur les BIP, tandis que les pools de minage et les nœuds économiques influencent fortement l’activation.
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Les différents développeurs de l’écosystème ont tendance à soutenir les propositions alignées sur leurs intérêts commerciaux.
Histoire et synthèse des mises à niveau
D’après les sources publiques, plusieurs soft forks ont eu lieu depuis le lancement du réseau Bitcoin.
soft forks, sources : https://blog.bitmex.com/a-complete-history-of-bitcoins-consensus-forks-2022-update/, https://www.drivechain.info/media/slides/mit-2023.pdf
Plusieurs observations peuvent être faites à partir de ce graphique :
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Le protocole Bitcoin semble entrer dans une forme de rigidité : la fréquence des soft forks diminue au fil du temps.
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Le temps nécessaire pour atteindre un consensus sur une mise à niveau augmente continuellement.
Domaines d’intérêt des soft forks
L’analyse des BIP inclus dans les précédents soft forks permet d’identifier plusieurs axes d’intérêt :
Qu’est-ce qu’une bonne proposition de mise à niveau ?
À partir des faits et analyses présentés précédemment, tentons de définir les caractéristiques d’une bonne proposition de mise à niveau :
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Respecter la vocation centrale de Bitcoin en tant que système de paiement : Bitcoin possède une identité unique.
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Équilibrer élégamment potentiel applicatif et risques : elle doit plaire à la majorité sans susciter d’opposition forte.
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Taille appropriée de la mise à jour : ni trop simple (pas assez significative) ni trop complexe (trop difficile à faire adopter).
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Bon timing : répondre à un besoin fort, résoudre un problème bien identifié. Par exemple, lors du SegWit, la scalabilité était une exigence pressante.
Perspectives futures
Catégorisation des propositions
L’auteur a recensé la plupart des propositions actives, en leur attribuant des thèmes d’intérêt, puis les a placées dans un diagramme quadrillé afin de faciliter la compréhension visuelle.
Quelques précisions sur cette classification :
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Les quatre axes d’intérêt ne sont pas totalement indépendants. Par exemple, un BIP améliorant la programmabilité peut aussi indirectement bénéficier à la scalabilité.
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Une même proposition peut toucher plusieurs domaines. OP_CAT, par exemple, renforce la programmabilité, mais est surtout porté car il permettrait de construire des validity rollups.
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Le choix des axes d’intérêt d’une proposition suppose un certain « consensus » (qui relève de la politique). Il n’existe pas de définition unique, chaque participant ayant son propre angle.
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Le second diagramme n’est pas un repère cartésien. La taille, la position ou la couleur des cercles n’ont pas de signification particulière.
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Attentes de la communauté
D’après le graphique ci-dessus, la communauté partage un certain consensus sur les problèmes à résoudre lors de la prochaine mise à niveau, centrés autour des fonctionnalités utiles au système de paiement. On peut les regrouper en deux grandes catégories :
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Programmabilité : renforcer la capacité de programmation des UTXO, via des fonctionnalités comme les covenants, les vaults, l’introspection des transactions, les paiements conditionnels ou l’amélioration des scripts.
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Extensibilité : solutions de couche 2, divisées entre vérification on-chain et off-chain, avec plusieurs propositions fortement promues.
L’énigme du consensus
L’auteur estime que la communauté Bitcoin est perdue dans un labyrinthe du consensus pour la prochaine mise à niveau, pour les raisons suivantes :
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Rigidité : un système logiciel d’une valeur proche de 2 000 milliards de dollars pousse de nombreux acteurs à privilégier la stabilité ; personne ne souhaite assumer la responsabilité d’un incident.
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Fragmentation des parties prenantes : les intérêts divergent, les rôles varient selon les phases ; les gouvernements sont désormais eux-mêmes des acteurs.
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Mécanismes de gouvernance imparfaits : en tant que première blockchain, Bitcoin manque de mécanismes de gouvernance robustes ; la communauté n’arrive pas à s’entendre sur le mode d’activation des soft forks.
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Le rôle des développeurs de protocole évolue dynamiquement : bien qu’ils rejettent parfois des propositions, ils ne peuvent être simplement qualifiés de conservateurs ou d’innovateurs.
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Manque d’urgence : les infrastructures blockchain étant matures, la pression pour une mise à jour de Bitcoin n’est pas forte.
Conclusion & Points clés
Cet article a présenté les concepts fondamentaux des mises à niveau Bitcoin, analysé en profondeur les précédentes mises à jour, examiné les propositions actives et identifié les causes de l’impasse actuelle sur le consensus.
Après ce retour historique et cette projection vers l’avenir, le lecteur devrait avoir une vision claire de l’état actuel des discussions. Voici quelques points clés à retenir :
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Combler pragmatisme constructif et progression prudente ; les soft forks restent la voie privilégiée.
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Les intérêts fortement fragmentés poussent la communauté vers la prudence.
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Toute discussion sur la mise à niveau doit s’ancre dans la préservation des valeurs fondatrices de Bitcoin.
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L’extensibilité n’est qu’un aspect parmi d’autres des mises à niveau.
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Un bon timing peut permettre à une bonne proposition de mise à niveau d’obtenir rapidement un consensus.
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La communauté doit explorer de meilleurs mécanismes de gouvernance.
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