En tant que système monétaire sans besoin de confiance, Bitcoin s’est révélé incroyablement fiable. Mais cette fiabilité a un coût — le plus important étant la scalabilité. Cet article explique comment nous commençons peut-être enfin à résoudre le problème de scalabilité de Bitcoin avec un mécanisme appelé Ark, et pourquoi c’est important.

Avant d’aller plus loin, il est utile d’avoir une compréhension de base du fonctionnement du modèle de transaction de Bitcoin — souvent appelé le « modèle UTXO », ainsi que des portefeuilles multisignatures, afin de comprendre comment différents concepts de scalabilité comme Lightning ou Ark s’articulent avec le réseau Bitcoin.

Quelques éléments de contexte

Entre 2015 et 2017, la communauté Bitcoin s’est divisée en camps aux idées fondamentalement différentes sur la manière dont Bitcoin devait passer à l’échelle à l’avenir.

Un camp voulait faire évoluer Bitcoin avant tout comme un système de paiement, même si cela signifiait sacrifier la vérifiabilité et la décentralisation pour les utilisateurs finaux. L’autre voulait préserver Bitcoin comme un système entièrement vérifiable et sans besoin de confiance, en acceptant un débit plus faible et des frais on-chain plus élevés, tout en cherchant d’autres moyens d’étendre les paiements en utilisant la blockchain comme couche de règlement.

Cette « guerre » a déjà été débattue jusqu’à l’épuisement. Le premier groupe — souvent appelé les big blockers — a finalement créé par fork une nouvelle chaîne avec un historique commun : Bitcoin Cash. Le second est resté sur la chaîne « Bitcoin » d’origine, a apporté des changements rétrocompatibles et a poursuivi une stratégie de scalabilité très différente : la Layer 2, avec en tête the Lightning Network.

Comprendre Lightning

Pour comprendre les autres systèmes de couche 2, il est utile de commencer par Lightning. Faisons donc un petit détour.

À la base, Lightning est un réseau de contrats multisignatures pair à pair sur Bitcoin, comparables à des coffres-forts. Ces contrats sont reliés par des logiciels spécialisés qui permettent aux participants de mettre à jour hors chaîne un état partagé des paiements et des soldes, c’est-à-dire sans créer de transaction sur le réseau Bitcoin à chaque fois. Comme la majeure partie de l’activité ne touche jamais la blockchain, la capacité de transaction du système est effectivement illimitée.

Lightning fonctionne, et fonctionne extrêmement bien pour des paiements rapides et peu coûteux. Mais, comme souvent, cela implique aussi des compromis.

Pour utiliser Lightning de manière souveraine, les utilisateurs doivent soit :

  • Exploiter une infrastructure spécialisée (un nœud Lightning),
  • Gérer la liquidité entrante et sortante,
  • Ou faire confiance à un tiers pour le faire à leur place.

Un compromis est apparu avec le modèle de Lightning Service Provider (LSP). Des wallets comme Phoenix et Breez masquent l’essentiel de la complexité en faisant tourner l’infrastructure pour les utilisateurs, tout en leur laissant leurs propres clés privées. En pratique, l’expérience peut être fragile. Il y a tout simplement trop d’éléments en mouvement et, quand quelque chose casse, cela casse souvent d’une manière que les utilisateurs ne comprennent pas intuitivement. Un point de friction majeur est l’impossibilité d’utiliser le même wallet sur deux appareils en même temps.

Si vous voulez approfondir les limites structurelles de Lightning, voici deux lectures essentielles :

Pour autant, le développement ne s’est jamais arrêté — parce que Lightning est extraordinaire pour les paiements instantanés à faibles frais — quand cela fonctionne. Le problème n’est pas Lightning lui-même, mais ce qu’on appelle souvent son problème du « dernier kilomètre » : comment le rendre utilisable, sûr et avec un minimum de confiance pour les utilisateurs du quotidien sans les obliger à faire tourner leur propre infrastructure ni à porter toute la charge des détails techniques ?

Présentation d’Ark

Dans la recherche de solutions pour ce dernier kilomètre, de nombreuses idées ont été proposées. L’une des plus prometteuses est Ark.

Ark a été présenté en 2023 et a récemment connu sa première implémentation publique. Encore aujourd’hui, Ark reste largement mal compris, y compris par des personnes très impliquées dans l’industrie.

À haut niveau, on peut voir Ark comme une technique de compression pour les transactions Bitcoin, un peu comme ZIP ou RAR pour les fichiers. Vous vous souvenez de ces contrats multisig comparables à des coffres-forts ? Avec Ark, ils ne sont plus détenus par des opérateurs d’infrastructure et simplement utilisés par les utilisateurs. Ils sont au contraire opérés par des serveurs mais détenus par les utilisateurs, ce qui réduit le besoin de confiance tout en réduisant la complexité.

Mais pour vraiment comprendre Ark, il faut d’abord adopter le bon modèle mental.

Un modèle mental pour Ark

Comprendre Ark s’est révélé étonnamment difficile. Même après des années de discussion, beaucoup de personnes ont du mal à se faire une idée précise de son fonctionnement réel. Plutôt que d’entrer dans chaque détail technique, il est plus utile de commencer par une analogie.

Imaginez Bitcoin comme un réseau logistique mondial — le registre ultime où chaque envoi doit finir par être inscrit. Chaque colis qui atteint le registre est garanti d’arriver, ne peut pas être modifié et peut toujours être vérifié. Cette fiabilité est la plus grande force de Bitcoin.

À mesure que l’adoption grandit, plus d’envois arrivent qu’il n’est possible d’en traiter en même temps. Le système ne ralentit pas ; à la place, une file d’attente se forme. Chacun peut payer plus pour passer devant, mais cela augmente alors les coûts pour tous les autres. Cet encombrement n’est pas un échec — c’est un signe de réussite — mais il montre clairement le besoin de moyens de transport plus efficaces.

C’est là qu’entrent en jeu les systèmes de couche 2.

Lightning vs Ark : coursiers et trains

On peut voir Lightning comme un service de coursier express. C’est rapide, privé et parfait pour des livraisons directes, de point à point. Mais cela demande de l’anticipation : il faut des routes, de la liquidité et de la coordination. Si vous ne pouvez pas gérer cela, vous serez au final poussé vers des solutions de garde.

Ark suit une approche différente. Il fonctionne davantage comme un réseau ferroviaire public.

Au lieu que chacun ait besoin de sa propre route de livraison, les utilisateurs montent simplement dans un train gigantesque qui transporte d’innombrables envois à la fois. Une fois à bord, chacun peut transacter avec n’importe qui d’autre dans le train, instantanément, sans se soucier de la liquidité ni du routage.

Comment fonctionne Ark

Vous montez dans le train Ark en envoyant du bitcoin vers un wallet compatible Ark. Cela crée un solde off-chain appelé VTXO (Virtual Transaction Output) — votre cargaison personnelle, étiquetée, à l’intérieur du train. Sur le plan conceptuel, c’est similaire à un UTXO classique (Unspent Transaction Output), sauf qu’il n’est pas encore inscrit sur la blockchain Bitcoin.

Tous les VTXO sont collectivement détenus dans des conteneurs on-chain partagés (shared UTXOs), qui ancrent les soldes de chacun à Bitcoin. Pendant le trajet, les utilisateurs peuvent transacter instantanément et à faible coût, sans attendre de confirmations.

Le train est coordonné par un Ark Server (aussi appelé Ark Operator). Le serveur aide à traiter les transactions mais n’a pas la garde des fonds des utilisateurs. Quand vous effectuez une transaction, vous et le serveur cosignez un contrat cryptographique qui prouve que le transfert a eu lieu. Ces transferts off-chain sont appelés out-of-round transactions, ou preconfirmations.

Périodiquement, l’Ark Server effectue un refresh : il publie un nouvel instantané de tous les soldes sur la blockchain Bitcoin, en déplaçant les VTXO de tout le monde vers un nouveau conteneur partagé. Une fois le refresh effectué, les soldes sont entièrement finalisés et vérifiables publiquement.

Le coût de ce règlement est partagé entre tous les participants, ce qui le rend d’autant moins cher qu’il y a d’utilisateurs. Vous pouvez effectuer un refresh immédiatement pour obtenir une certitude maximale, ou l’attendre si vous êtes à l’aise avec le fait de vous reposer sur l’honnêteté de l’opérateur — le choix vous appartient toujours.

Confiance, sorties et récupération

Ark introduit un modèle de confiance particulier. Les utilisateurs s’appuient sur l’opérateur pour la commodité, pas pour la garde.

À tout moment, vous pouvez :

  • Effectuer une sortie unilatérale et récupérer vos fonds directement sur Bitcoin
  • Faire un refresh pour supprimer tout risque lié à l’opérateur
  • Acheminer des fonds via Lightning, en l’utilisant comme un coursier express vers d’autres instances Ark ou vers des utilisateurs Lightning classiques

Dans des cas limites extrêmement spécifiques — par exemple l’envoi de fonds vers une sortie défectueuse ou non dépensable — la récupération peut nécessiter une coordination avec l’opérateur. Ces scénarios sont censés être rares, mais ils soulignent un point important : tant que les fonds ne sont pas ancrés on-chain, Ark privilégie la possibilité de récupération plutôt que la perte irréversible.

En réunissant tout cela

Ark ne remplacera pas Lightning. Mais il peut le compléter.

Lightning excelle pour les paiements rapides, privés et pair à pair. Ark apporte une capacité partagée, de la simplicité et une barrière à l’entrée bien plus basse. Ensemble, ils peuvent former un système en couches où coursiers express et réseaux ferroviaires publics coexistent, tous ancrés au même registre immuable.

Bitcoin n’a pas besoin d’une solution unique de scalabilité qui résoudrait tous les problèmes d’un coup, si tant est qu’une telle solution puisse exister. Il a besoin d’un écosystème.

Ark est l’un des signaux les plus forts à ce jour que nous apprenons à faire évoluer Bitcoin sans sacrifier ce qui fait de lui Bitcoin au départ.

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