Si Bitcoin était le moyen de paiement numérique par défaut dans le monde, il devrait traiter 700 milliards de transactions par an, ce qui ralentirait la chaîne de blocage.
En bref
- Bitcoin est loin d’être prêt à devenir l’option de paiement numérique par défaut dans le monde.
- Si les 700 milliards de transactions numériques qui ont lieu chaque année dans le monde entier étaient traitées par la chaîne, il en résulterait un énorme retard.
- Plusieurs solutions de mise à l’échelle sont en cours d’élaboration, et le rythme de développement est lent mais régulier.
Pour la première monnaie cryptographique du monde, l’adoption massive comme forme de monnaie électronique était l’objectif initial. Mais de nos jours, alors que le prix du Bitcoin a augmenté, les gens sont plus enclins à le considérer comme une réserve de valeur. Et alors que nous assistons à un boom des transactions non monétaires, les paiements des commerçants effectués en Bitcoin sont en baisse. De nombreux utilisateurs ont conclu que ce moyen de paiement présente des inconvénients, car il est plus lent et plus cher (au moins pour les petites transactions) que les espèces traditionnelles.
Mais ce n’est pas toujours le cas. Certains adeptes sont déterminés à atteindre un état où presque toutes les transactions numériques du monde sont effectuées en Bitcoin ; où les portefeuilles cryptés sont couramment utilisés pour acheter n’importe quoi, du citron à la Lamborghini, et où les transactions sont rapides et les frais peu élevés.
Que faut-il donc faire, techniquement, pour que le bitcoin atteigne le stade où il est la monnaie prédominante pour les paiements peer-to-peer dans le monde ?
L’opportunité
En 2019, environ 708,5 milliards de transactions numériques ont été effectuées chaque année. Cela représente 1,9 milliard de transactions par jour.
Pour traiter toutes ces transactions, la chaîne de blocage des bitcoins devrait traiter 13 194 444 transactions toutes les 10 minutes, soit le rythme auquel les blocs sont traités.
Pour traiter 13 194 444 transactions toutes les 10 minutes, avec une taille moyenne de transaction de 537 octets de Bitcoin, chaque bloc devrait contenir un peu plus de 7 Go de données.
La totalité de la chaîne de blocs de Bitcoin totalisant un peu plus de 300 Go en septembre 2020, cela équivaudrait à ajouter la totalité de la chaîne actuelle de blocs de Bitcoin tous les 43 jours.
Ce volume de transactions générerait un peu plus d’un téraoctet de données ajouté à la chaîne de blocage tous les jours, soit 372 téraoctets par an.
La réalité
Actuellement, il n’y a aucun moyen technique d’y parvenir. La taille du bloc de Bitcoin est fixée à 1MB (elle peut être dépassée – mais seulement légèrement.)
Et comme le temps et la taille du bloc sont fixes, il serait impossible de traiter 13 914 444 transactions en dix minutes, ce qui créerait un énorme arriéré (ou mempool, en langage de chaîne de blocs.)
Quelle serait la taille du mempool ? Après avoir épuisé ses propres calculs, Decrypt a demandé à Jason Deane, analyste à Quantum Economics.
Il nous a répondu que, sur la base de données historiques, le réseau peut gérer environ 3 333 transactions par bloc de 10 minutes, soit environ 5,5 par seconde (TPS). A titre de comparaison, Visa peut traiter quelque chose comme 1 700 TPS. Mais la technologie de Bitcoin est encore embryonnaire, et 13 914 444 transactions prendraient 4174,5 blocs et environ 29 jours pour être traitées.
„Et ce n’est qu’un seul bloc de données que nous devrions traiter en 10 minutes“, a déclaré Deane, qui a ajouté que le réseau ferait une sauvegarde exponentielle. „Lorsque nous aurons terminé ce lot de transactions, il y aura 13 914 444 x 4 175 transactions à effacer, soit 580 092 803 700 au total.
Augmenter la taille des blocs de Bitcoin
Pour faire face à quelques milliards de transactions quotidiennes sur la chaîne de blocs elle-même, Bitcoin aurait besoin „d’un réseau, de matériel et de vitesses de transfert bien supérieurs à ceux dont nous disposons actuellement“, a déclaré M. Deane-et c’est pourquoi il existe des solutions basées sur des transactions hors chaîne, telles que les „sidechains“. „Même si vous créiez un scénario dans lequel un bloc de 7 Go fonctionnerait, je dirais que la technologie n’est pas à la hauteur, et qu’il y a trop d’implications négatives pour que cela soit souhaitable“, a-t-il ajouté.
L’une d’entre elles est l’argument selon lequel il est impossible de continuer à augmenter indéfiniment la taille du bloc, et que cela conduira à une plus grande centralisation. Si les opérateurs de nœuds doivent télécharger des blocs de l’ordre du gigaoctet et ne peuvent pas se permettre les coûts de matériel ou d’Internet associés, cela pourrait constituer un obstacle pour beaucoup. Une centralisation accrue en serait la conséquence.
Il faut ensuite tenir compte des coûts de stockage des données et de la bande passante pour les transmettre. „Il y a un compromis inhérent entre l’échelle et la décentralisation lorsque vous parlez de transactions sur le réseau“, a déclaré Gregory Maxwell, développeur de Bitcoin Core, en 2014. „Vous auriez besoin de beaucoup de bande passante, de l’ordre du gigabit de connexion. Cela fonctionnerait. Le problème est que ce ne serait pas très décentralisé, car qui va gérer un nœud ?“
Mais beaucoup de gens soutiennent que l’augmentation de la taille des blocs est la clé de l’adoption de Bitcoin par le grand public, d’autant plus que d’autres solutions sont encore en cours d’élaboration. Cela permettrait de confirmer plus de transactions dans chaque bloc et de réduire les frais, ce qui rendrait le réseau plus rapide et moins cher. C’est ce que la communauté Bitcoin Cash a fait, lorsqu’elle a bifurqué du cœur de Bitcoin, en modifiant la taille du bloc d’abord à 8 Mo, puis à 32 Mo.
Mais étant donné que, dans la pratique, le bloc moyen sur le réseau Bitcoin Cash est toujours inférieur à 1 Mo, le débat sur la taille du bloc – qui fait rage depuis de nombreuses années – reste sans réponse. Au lieu de cela, d’autres solutions ont gagné en importance.
Réduire la quantité de données utilisées dans chaque transaction
Cela signifierait que davantage de transactions peuvent être regroupées en un bloc, et est similaire à ce que Bitcoin a réalisé avec sa mise à jour 2017 de SegWit (Seg Segregated Witness), qui a amélioré la capacité globale du réseau.
SegWit permet aux blocs de Bitcoin, de passer, si nécessaire, de 1 Mo à 4 Mo, augmentant ainsi le nombre de transactions pouvant être traitées par seconde par le réseau. Cela signifie que les frais sont également moins élevés, et SegWit atteint désormais plus de 60 % des transactions Bitcoin.
Le réseau Lightning
Les solutions dites „de deuxième couche“ se situent au sommet de la chaîne de blocage des bitcoins. La plus connue est le réseau Lightning Network. Il fonctionne en permettant aux nœuds d’ouvrir des canaux et d’effectuer des transactions entre eux, en transmettant le décompte final à enregistrer sur la chaîne de blocage des bitcoins, et en permettant un système de paiement potentiellement plus rapide et moins cher.
Le projet Lightning est encore en cours d’élaboration, avec des problèmes techniques qui doivent être résolus, mais les développeurs font des progrès et de nouvelles fonctionnalités et améliorations apparaissent constamment.
Sidechains
Les chaînes latérales sont des chaînes de blocs qui se ramifient à partir de la chaîne de blocs Bitcoin et sont capables de déplacer des actifs entre elles, libérant ainsi de la bande passante pour les choses qui doivent être réglées sur la chaîne principale.
Le Liquid Network de Blockstream en est un exemple. L’inconvénient est que chaque chaîne secondaire doit être sécurisée par des nœuds, ce qui peut entraîner des problèmes de confiance et de sécurité.
Sharding
Le sharding est l’une des méthodes les plus populaires utilisées par d’autres chaînes de blocs pour assurer l’évolutivité – c’est l’une des caractéristiques clés de la mise à niveau imminente d’Ethereum 2.0, par exemple.
Il s’agit de décomposer les transactions en „tessons“, les nœuds effectuant effectivement un traitement parallèle pour accélérer le système, ce qui permet d’atteindre des vitesses de 100 000 transactions par seconde (comme Ethereum 2.0 espère le démontrer). Mais le processus ajoute de la complexité et peut être préjudiciable à la sécurité, car les „shards“ pourraient augmenter les risques de „double dépense“ à la suite d’une attaque.
Tant en raison des défis techniques que cela implique que de la réticence générale des concepteurs de Bitcoin à plonger dans des eaux inconnues, il est peu probable que le sharding soit développé comme une solution d’extensibilité pour Bitcoin dans un avenir proche.
Une approche mesurée
Les limites de Bitcoin sont évidentes pour tous. La perspective d’une chaîne de traitement de 700 milliards de transactions par an est loin d’être une réalité. Les solutions de dimensionnement, comme les chaînes secondaires et le Lightning Network, sont utiles, mais elles présentent des inconvénients et il n’y a pas nécessairement une approche claire et gagnante.
En fin de compte, assurer la sécurité de la chaîne de blocage des bitcoins reste une priorité, et plus d’une solution pourrait finir par être utilisée en tandem. L’informatique quantique pourrait également jouer un rôle.
En attendant, l’expérimentation se poursuit chaque jour, les développeurs se rapprochant de plus en plus de l’amélioration de l’extensibilité de Bitcoin. Mais ne vous attendez pas à ce que ce soit trop tôt.
