Bitcoin renaît: des paiements aux smart contracts, RGB ouvre une nouvelle ère du Web3

La technologie Web3 a connu plus de dix ans de développement florissant, donnant naissance à de nombreuses innovations à plusieurs niveaux. Le Bitcoin, tout en maintenant la décentralisation et la sécurité, a continuellement amélioré sa capacité à protéger la vie privée, réalisant des caractéristiques avancées telles que les signatures Schnorr et Taproot, posant ainsi les bases pour l'innovation technologique future. Le développement de plateformes de smart contracts comme Ethereum a alors suscité la prospérité des applications blockchain telles que le DeFi, entraînant deux cycles haussiers.

Cependant, depuis 2022, l'innovation dans l'industrie Web3 semble avoir atteint un goulot d'étranglement, la technologie blockchain ayant du mal à dépasser les limites du triangle impossible, et la mise en œuvre à grande échelle rencontrant de nombreuses difficultés. Alors, avons-nous déjà atteint les limites de la technologie ? Y a-t-il encore des domaines inconnus à explorer ? En fait, le protocole de deuxième couche Bitcoin RGB attend patiemment son heure, devenant progressivement mature, et pourrait dépasser les limitations technologiques existantes, apportant de nouvelles possibilités à Web3.

Bitcoin: établir la position de la couche monétaire

La principale différence entre Web3 et Web2 réside dans le système économique intégré, qui est basé sur la monnaie, avec une couche supérieure de protocoles et d'applications. La monnaie de Web3 est appelée cryptomonnaie, émise via la blockchain.

Bitcoin est reconnu comme la cryptomonnaie la plus sûre et stable en raison des caractéristiques suivantes, sa valeur ayant obtenu un consensus mondial :

Tout d'abord, le réseau Bitcoin couvre le monde entier, avec plus de dix mille nœuds complets validant les transactions de manière collaborative, la décentralisation rend les attaques difficiles à modifier l'historique des transactions. Deuxièmement, Bitcoin utilise un puissant calcul de hachage comme preuve de travail, qui est la pierre angulaire de la sécurité du réseau. De plus, les règles de consensus de Bitcoin ont peu changé au fil de l'histoire, ce qui aide à maintenir la cohérence et la sécurité du réseau. Comparé à d'autres projets, les règles de consensus de Bitcoin ne sont pas facilement soumises à des changements radicaux. La communauté Bitcoin accorde une grande importance à la sécurité et à la stabilité du réseau, en se concentrant sur la sécurité du protocole de base. Les modifications du protocole de base sont soumises à des discussions et des tests approfondis pour garantir la stabilité du réseau. En résumé, Bitcoin, grâce à son excellente décentralisation, son mécanisme de consensus, sa stabilité et l'attention de la communauté, est devenu le choix privilégié pour la couche monétaire du Web3.

garantir la sécurité et la simplicité du script Bitcoin

Bitcoin en tant que couche monétaire de base du monde Web3, son protocole central a évolué progressivement après une discussion et des tests minutieux. Il convient de prêter attention au développement du système de scripts Bitcoin. Le langage de script Bitcoin a été conçu pour garantir la sécurité et éviter les risques, limitant ainsi intentionnellement ses fonctionnalités tout en maintenant la simplicité et la sécurité similaires à celles d'un ensemble d'instructions de puce. Le script Bitcoin est un langage d'exécution basé sur la notation polonaise inverse et sur une pile, conçu pour être exécuté sur du matériel limité.

Dans le code des nœuds majeurs de Bitcoin, les développeurs ont imposé des restrictions sur les types de scripts exécutables, n'autorisant que certaines transactions de "scripts standards". La plus importante est la transaction P2SH (Pay to Script Hash), qui permet en réalité d'exécuter n'importe quel script Bitcoin, rendant possible l'exécution de scripts plus complexes sur Bitcoin. Par exemple, le réseau Lightning est devenu la norme de facto pour les paiements Bitcoin de petite taille et à haute fréquence.

Avec l'introduction des signatures Schnorr et de la mise à niveau du soft fork Taproot, Bitcoin a franchi une étape importante, marquant un jalon. Cela permet à Bitcoin de mieux soutenir le développement des protocoles de deuxième couche, renforçant ainsi son rôle dans le futur monde Web3.

Focaliser sur les signatures Schnorr et Taproot

Les signatures Schnorr et Taproot reposent sur une série d'innovations techniques, créant de nouvelles opportunités pour Bitcoin. Tout d'abord, Taproot introduit des canaux de paiement plus flexibles, permettant d'exécuter de nombreux types de transactions de manière plus privée sur la chaîne. En cachant des scripts de signature multiples complexes dans un seul script, Taproot fait en sorte que diverses transactions complexes apparaissent comme des paiements simples, améliorant ainsi la confidentialité et la sécurité. L'introduction des signatures Schnorr rend les transactions sur le réseau Bitcoin plus compactes, réduit les frais de transaction et améliore l'évolutivité, répondant aux besoins d'efficacité des transactions dans le monde Web3.

Ces deux innovations non seulement améliorent les performances et la confidentialité de Bitcoin, mais apportent également davantage de possibilités d'innovation à l'écosystème. Des technologies de scripts et de signatures plus efficaces soutiennent les opérations inter-chaînes, l'extension du réseau Lightning et des smart contracts complexes. Cela recentre Bitcoin sur le cœur de Web3, ouvrant la voie à la construction d'une finance décentralisée et d'un écosystème d'applications plus sûrs et plus efficaces.

Impact des signatures Schnorr

Au début de la conception du protocole Bitcoin, Satoshi Nakamoto devait prendre en compte de nombreux facteurs concernant l'algorithme de signature, y compris la longueur de la signature, l'ouverture du code source, les problèmes de brevets, le temps de vérification de la sécurité et les performances. Il a finalement choisi l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA), en choisissant la courbe elliptique spécifique secp256k1, en raison des performances et de la sécurité de cet algorithme. Cependant, en plus de l'ECDSA, il existe d'autres algorithmes de signature numérique qui répondent aux critères, notamment la signature de Schnorr. La raison pour laquelle Satoshi Nakamoto n'a pas utilisé cet algorithme pourrait être que le brevet de la signature de Schnorr n'avait pas encore expiré à l'année de la naissance de Bitcoin. Le mathématicien et cryptographe allemand Claus-Peter Schnorr a déposé et obtenu le brevet correspondant en 1990, de sorte que pendant la durée de validité du brevet, la communauté open source ne pouvait pas adopter cette technologie. Sinon, Satoshi aurait peut-être pu adopter ce mécanisme de signature dans la version initiale du protocole Bitcoin.

Comparé à l'ECDSA, la signature Schnorr est plus en adéquation avec l'essence de la signature Bitcoin. Non seulement elle offre de meilleures performances, mais sa longueur de signature est également plus courte et elle possède une caractéristique linéaire, ce qui simplifie l'agrégation des clés, sans nécessiter les techniques spéciales requises pour les signatures multiples. Cette caractéristique linéaire est facile à comprendre, les clés de chaque partie sont agrégées pour former une nouvelle clé par un mécanisme simple. Il existe plusieurs façons d'agréger, comme MuSig proposé par Blockstream et la version mise à jour MuSig2. Dans le schéma MuSig2, plusieurs signatures peuvent générer une clé publique agrégée à partir de leurs clés privées respectives, puis produire ensemble une signature valide pour cette clé publique, optimisant le nombre d'interactions de trois tours à seulement deux tours.

Prenons l'exemple d'une transaction multisignature 2-3. La méthode traditionnelle nécessite trois clés publiques et deux signatures pour initier une transaction. Dans le scénario de la signature Schnorr, une transaction sur la chaîne nécessite seulement une clé publique agrégée et une signature, ce qui réduit considérablement le nombre d'octets de la transaction, et donc le coût de transfert.

( Innovation des scripts Taproot

Taproot est une structure de script Bitcoin innovante, conçue pour définir comment utiliser et analyser les adresses de transaction de type Taproot. L'inspiration de Taproot provient initialement des recherches des développeurs de Bitcoin sur l'arbre de syntaxe abstraite de Merkle )MAST###, et peut donc être considérée comme une mise en œuvre spéciale de MAST. Grâce à Taproot, les UTXO Bitcoin avec plusieurs scripts de branches différents peuvent, lors de leur dépense, n'exposer qu'une seule branche, tandis que les autres branches ne apparaîtront jamais sur la blockchain, améliorant ainsi considérablement la confidentialité et l'efficacité des transactions. Cette technologie rend l'utilisation de scripts complexes plus pratique et efficace, tout en offrant une sécurité accrue.

Dans le protocole Bitcoin, le "script de verrouillage" ( définit les conditions de réception des Bitcoin ) UTXO ( via le script de sortie ), tandis que le "script de déverrouillage" ( définit la manière d'utiliser les Bitcoin ) UTXO ( via le script d'entrée ). Le premier peut être considéré comme une serrure, le second comme la clé correspondante. Dans la mise à niveau SegWit (, les règles de script de Bitcoin ont été entièrement mises à niveau. Deux nouvelles règles de script ont été introduites, à savoir P2WPKH ) qui paie à l'empreinte de clé publique de témoin ( et P2WSH ) qui paie à l'empreinte de script témoin (. Ces règles permettent l'utilisation d'adresses commençant par bc1. P2WPKH est principalement utilisé pour les adresses régulières, tandis que P2WSH est couramment utilisé pour les adresses à signature multiple.

Dans la mise à niveau de Segregated Witness, le script a également introduit le concept de numéro de version, les règles de Segregated Witness précédentes étant marquées comme version V0. Taproot a effectué une mise à niveau supplémentaire sur le cadre de Segregated Witness, le numéro de version étant mis à jour en V1, d'où le titre "SegWit V1" dans le BIP 341. Par conséquent, cet ensemble de nouvelles règles de script est appelé P2TR) payant à Taproot(, en correspondance avec P2WPKH et P2WSH.

De plus, en combinant la signature Schnorr et Taproot, la construction de signatures multiples ) est très diversifiée. Comme l'a présenté le pionnier de la communauté Bitcoin, Steve Lee, dans son discours, plusieurs méthodes ont été introduites, telles que les signatures de seuil et l'arbre Musig ( Musig Keytree ).

Par exemple, pour le portefeuille chaud de l'échange, une solution multisig 2-3 peut être utilisée, impliquant trois clés privées : la clé privée de l'échange, la clé privée d'un tiers de confiance et la clé privée de sauvegarde du portefeuille froid. Dans la signature de seuil, plusieurs signataires construisent à l'avance l'adresse de réception via le mécanisme MuSig. Lors de la transaction réelle, il suffit d'agréger deux signatures pour finaliser la transaction.

LNP/BP : "Bitcoin Protocol / Lightning Network Protocol" de maturité

Dans le texte précédent, nous avons exploré en profondeur la vision que le réseau Bitcoin démontre à travers l'introduction des signatures Schnorr et de la mise à niveau par soft fork Taproot. Pendant ce temps, alors que les miracles technologiques ne s'arrêtent jamais, l'Association des standards LNP/BP travaille silencieusement en arrière-plan, comme une œuvre d'art finement sculptée apportant plus de possibilités d'innovation à l'écosystème Bitcoin. La bibliothèque de code LNP/BP couvre les standards et meilleures pratiques de la seconde couche de Bitcoin et au-delà, sans nécessiter de soft fork ou hard fork au niveau de la blockchain Bitcoin, et n'est pas directement liée au contenu couvert par le RFC(BOLTs) du réseau Lightning. En résumé, les standards LNP/BP couvrent tout ce qui est relatif aux transactions Bitcoin, définissant les modules de construction fondamentaux pour les solutions de seconde couche et au-delà, et décrivant des cas d'utilisation complexes construits sur ces modules. Cela offre des possibilités dans les domaines des actifs financiers, du stockage, de la messagerie, du calcul, etc., ainsi que pour les marchés secondaires utilisant le modèle de sécurité de Bitcoin et Bitcoin comme moyen de paiement/média d'échange.

Ici, nous allons aborder brièvement quelques points clés qui auront un impact significatif sur l'avenir de Web3, tels que les transactions clés dans les canaux d'état, ainsi que certains protocoles et technologies clés : canaux bidirectionnels ( Bi-directional channels ), PTLCs, eltoo, usines de canaux ( Channel factories ), contrats de logarithme discret ( Discreet log contracts ), micropaiements haute fréquence ( high-frequency micropayments ) et Sphinx, etc.

( aperçu des transactions sur les canaux d'état au même stade

Transaction de financement )Funding Transactions(: La transaction de financement est la transaction initiale utilisée pour créer un canal de paiement dans le réseau Lightning. Elle regroupe les fonds des parties dans une adresse multi-signature, servant de garantie pour le canal de paiement. La transaction de financement garantit qu'avant que les participants ne commencent à effectuer des transactions hors chaîne sur le canal de paiement, ils se soient tous engagés à un certain montant de fonds. La transaction de financement est la première étape pour créer un canal de paiement, assurant la sécurité et la disponibilité du canal.

Transactions Bitcoin Partiellement Signées )PSBT, Partially Signed Bitcoin Transactions ###: Les transactions Bitcoin partiellement signées sont un format de transaction Bitcoin spécial qui permet à plusieurs participants de construire et de signer une transaction ensemble. Dans le réseau Lightning, PSBT peut être utilisé pour créer, mettre à jour et fermer des transactions de canaux de paiement. Lorsque les deux parties d'un canal de paiement souhaitent effectuer une transaction, elles peuvent construire ensemble une PSBT, et chacune d'elles peut procéder à une signature partielle, puis combiner les transactions signées partiellement pour finalement finaliser la transaction et la soumettre au réseau Bitcoin. PSBT rend le processus de transaction de collaboration multipartenaires plus flexible et efficace.

Transactions Bitcoin Basées sur l'État ( BSBT, Transactions Bitcoin Signées par Base ) : BSBT est un type de transaction utilisé dans le réseau Lightning pour construire et mettre à jour l'état des canaux. Il contient des informations sur l'état actuel du canal et est signé par le propriétaire du canal. BSBT est utilisé pour enregistrer l'état le plus récent du canal, afin d'assurer l'exactitude et la sécurité des transactions. Lorsqu'il y a un changement d'état dans le canal, BSBT est créé et mis à jour pour refléter le nouvel état du canal.

![Rendre le Bitcoin grand à nouveau : des paiements aux smart contracts