Une Introduction au Réseau Lightning

Le Réseau Lightning est le premier, le plus grand, le plus décentralisé, le plus sécurisé et le plus largement utilisé réseau de cryptomonnaies. Opérant depuis 2009, le réseau Bitcoin est largement détenu aux États-Unis. Malgré l’adoption relativement large de Bitcoin en tant qu’actif d’investissement, le réseau Bitcoin n’a pas encore vu une utilisation significative pour son objectif initial : des paiements en temps réel de pair à pair construits sur une plateforme technologique ouverte. Les caractéristiques technologiques inhérentes au réseau Bitcoin entraînent une faible capacité, des temps de règlement de transaction lents et des frais élevés. C’est là que le Réseau Lightning intervient. Cet article décrit le Réseau Lightning, son fonctionnement et conclut avec des considérations pour son utilisation dans les services de paiement.

Les Noeuds et Canaux du Réseau Lightning

Le Réseau Lightning est composé de canaux de paiement sécurisés de pair à pair établis entre des noeuds. Les canaux de paiement déplacent le bitcoin entre les noeuds de manière sécurisée et rapide, sans les coûts en termes de frais de transaction ou de temps de règlement de bloc associés aux transactions de la couche 1 de Bitcoin.

Les participants au réseau exploitent des noeuds en exécutant un logiciel de noeud Lightning open-source. Ce logiciel permet à un noeud d’ouvrir des canaux de paiement avec d’autres noeuds du Réseau Lightning et de réaliser des paiements à travers ces canaux. Le protocole Lightning définit les caractéristiques et la fonctionnalité des canaux de paiement.

Ouverture et Financement d’un Canal et Réalisation de Paiements

Chaque noeud possède une adresse blockchain Bitcoin de la couche 1. Pour établir un canal du Réseau Lightning avec un autre noeud, un noeud envoie du bitcoin à une nouvelle adresse multisignature à deux clés sur la blockchain Bitcoin. Chaque noeud détient l’une des deux clés de l’adresse multisignature. Les deux noeuds doivent signer avec leurs clés pour (1) allouer du bitcoin entre les noeuds dans leur canal - qui est le bloc de construction fondamental des transactions de paiement sur le Réseau Lightning - et (2) retirer du bitcoin d’un canal en le fermant (sauf dans des circonstances limitées, décrites ci-dessous sous Interactions de Noeuds sans Confiance et Fermeture Non Coopérative).

Les canaux sont initialement financés à l’ouverture, c’est-à-dire lorsque qu’un noeud envoie du bitcoin à l’adresse multisignature du canal. La transaction de financement est visible sur la blockchain Bitcoin, tout comme toute transaction de la couche 1. Par exemple, le Noeud A et le Noeud B peuvent ouvrir un canal du Réseau Lightning avec le Noeud A finançant le canal avec 25 000 satoshis en envoyant cette somme à l’adresse Bitcoin du canal. (Les paiements du Réseau Lightning sont généralement libellés en satoshis, la plus petite unité de bitcoin. Un bitcoin équivaut à 100 millions de satoshis).

Paiements sur le Réseau Lightning

Les éléments constitutifs du Réseau Lightning sont les noeuds ouvrant des canaux bilatéraux et utilisant ces canaux pour déplacer des fonds. Le Réseau Lightning utilise ces canaux pour permettre des paiements entre des noeuds qui ne sont pas directement connectés entre eux par des canaux. En effet, la plupart des activités de paiement sur le Réseau Lightning se font par des noeuds routant des transactions de paiement à travers une série de noeuds connectés. Nous pouvons voir, dans cette figure très stylisée, comment le Réseau Lightning est formé en tant que réseau de noeuds et de canaux.

Chaque canal le long d’un itinéraire de paiement doit avoir une liquidité sortante suffisante pour effectuer sa partie du paiement. Par exemple, le Noeud A pourrait envoyer un paiement de 10 000 satoshis au Noeud C à travers le Noeud B, car le Noeud B a une liquidité sortante suffisante (c’est-à-dire, des satoshis qu’il détient dans le canal avec le Noeud C). Mais le Noeud A ne pourrait pas envoyer un paiement de 10 000 satoshis au Noeud D à travers le Noeud B, car le canal entre les Noeuds B et D n’a que 5 000 satoshis de liquidité sortante pour le Noeud B, donc le paiement n’est pas possible et le système ne le routerait pas. Le Noeud A devrait trouver un autre itinéraire pour son paiement au Noeud D.

Ensemble, ces caractéristiques technologiques permettent des transactions rapides, à faible coût, sans risque de contrepartie sur un réseau ouvert.

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