Bitcoin est la plus ancienne et, de loin, la cryptomonnaie la plus réussie. Bien qu'il soit vrai que Bitcoin a révolutionné le système de paiements de pair à pair, il présente des limitations significatives en matière de scalabilité et de capacité à exécuter des contrats intelligents complexes et complets en Turing. Cette limitation a suscité de nombreuses préoccupations au sein de la communauté blockchain, et à mesure que la base d'utilisateurs de Bitcoin s'élargit, l'impératif de scalabilité devient de plus en plus pressant.

Au cours des premiers jours du Bitcoin, les premiers pionniers ont discuté de la nécessité d'une blockchain capable de gérer des contrats intelligents et d'héberger des applications décentralisées. Cependant, la motivation derrière la création du Bitcoin était différente - un moyen sûr, indépendant et sans tiers pour détenir de la valeur et effectuer des transactions à travers les frontières. La blockchain, la technologie sous-jacente soutenant le Bitcoin, a tellement de potentiel au-delà d'un système de paiement, et ce n'est qu'avec l'arrivée d'Ethereum et de sa programmabilité complète que le plein potentiel de la blockchain a commencé à se matérialiser.

Avance rapide jusqu'au quatrième trimestre de 2023, un livre blanc publié par Robin Linus a apporté un rayon d'espoir à la communauté Bitcoin. Il a proposé un nouveau paradigme informatique appelé BitVM, qui peut apporter des capacités de contrat intelligent et une complétude de Turing à Bitcoin. Cela créerait un monde où tout pourrait fonctionner sur Bitcoin, des jeux aux contrats complexes. Alors que cette technologie révolutionnaire se dévoile, il est important de saisir les possibilités et les opportunités pour la communauté. Cet article explore ce qu'est BitVM, comment il fonctionne et les considérations essentielles à prendre en compte.

Qu'est-ce que BitVM?

Source : Machines de confiance

Selon le nouvellement publié livre blancpar Robin Linus, BitVM, qui signifie Bitcoin Virtual Machine, est un moteur de calcul qui vise à mettre à l'échelle Bitcoin en permettant l'exécution de contrats intelligents Turing-complets sur le réseau blockchain. Cela apportera une fonctionnalité similaire à l'Ethereum Virtual Machine (EVM) à Bitcoin sans interférer avec les règles de consensus du réseau.

BitVM n'était pas la première tentative d'élargir les cas d'utilisation de Bitcoin. Parce que Bitcoin a été initialement conçu pour des tâches plus simples comme la transaction d'actifs sur la blockchain, plusieurs tentatives ont été faites pour ajouter plus de fonctionnalités au réseau. Certaines solutions de couche 2 comme le Lightning Network et le Liquid Network font partie de ces améliorations. BitVM a émergé comme l'une des tentatives les plus récentes pour mettre à l'échelle le réseau Bitcoin, avec encore de plus grandes perspectives de changer la narration.

Comme indiqué précédemment, BitVM ne nécessite pas de modifications des règles de consensus existantes de Bitcoin. Il exploite des éléments de base tels que les verrous temporels, les verrous de hachage et les grands arbres taproot pour créer une machine capable de gérer des contrats complexes et des calculs. Ainsi, BitVM peut transformer le réseau Bitcoin en lui permettant de résoudre tout problème computationnel et de le rendre aussi puissant que tout autre système complet de Turing.

Quels sont les contrats intelligents Turing Complets ?

La complétude de Turing fait référence à la capacité d'un système à résoudre n'importe quelle tâche computationnelle à condition qu'il dispose de suffisamment de ressources et de temps. Un contrat intelligent Turing-complet peut exécuter la logique de n'importe quelle requête informatique. La complétude de Turing est une conversation importante dans la communauté blockchain car elle permet aux réseaux blockchain d'être très puissants et polyvalents.

La conception de base des contrats intelligents de Bitcoin est simple et non complète. Cela est dû au fait qu'ils n'ont pas été conçus pour gérer la tokenisation et le développement dApps. Par conséquent, l'introduction de BitVM dans Bitcoin est un développement novateur qui repousse les limites de ce que Bitcoin peut faire.

Comment BitVM Diffère De L'EVM

Bien que BitVM vise à apporter des contrats intelligents complets de Turing à Bitcoin, il n'est pas identique aux contrats intelligents de la Machine Virtuelle Ethereum (EVM). Les blockchains de contrats intelligents comme Ethereum et Solana ont leurs machines virtuelles respectives entièrement intégrées dans leurs blockchains. Cependant, BitVM est un complément à la blockchain Bitcoin qui permet aux utilisateurs de l'adopter uniquement en cas de besoin.

BitVM imite d'autres chaînes de contrats intelligents Turing-complets, ce qui apporte certaines limites à l'étendue de sa fonctionnalité. Par exemple, un produit EVM exige que la blockchain Ethereum soit sécurisée pour garantir la sécurité du contrat. D'autre part, un produit BitVM exige de faire confiance à la sécurité de Bitcoin ainsi qu'à l'honnêteté des participants. Les participants à BitVM doivent soumettre des preuves de fraude dans la période de défi, ce qui impacte significativement la manière dont les produits BitVM traitent les défaillances du système.

Une autre différence frappante entre l'EVM et BitVM réside dans leurs interactions de chaîne. Comme Bitcoin n'a pas été construit avec des capacités de contrats intelligents complexes, la plupart des calculs de BitVM sont hors chaîne pour éviter de surcharger la chaîne principale. Cependant, tous les calculs de l'EVM se déroulent sur la chaîne. C'est en raison de ces différences significatives que certains membres de la communauté Bitcoin ont avancé que BitVM n'est pas une machine virtuelle complète.

Comment fonctionne BitVM?

BitVM est essentiellement une solution de couche 2 construite sur la blockchain Bitcoin. Elle est similaire aux solutions L2 d'Ethereum, en particulier aux Rollups Optimistes. Comme les rollups optimistes, BitVM utilise des preuves de fraude et un protocole de défi-réponse. Il utilise des outils cryptographiques de base tels que les verrous temporels, les verrous de hachage et les arbres de taproot pour faciliter des calculs avancés. La mise à niveau de taproot de Bitcoin permet aux parties d'échanger de grandes quantités de données hors chaîne et de renvoyer la sortie à la blockchain Bitcoin. De même, les verrous temporels et les verrous de hachage sont des mécanismes de sécurité qui débloquent conditionnellement les transactions Bitcoin.

Pour effectuer des calculs complexes via BitVM, un "prouveur" lance un programme, puis collabore avec un "vérificateur" pour confirmer sa validité. La communication prouveur-vérificateur a lieu hors chaîne, minimisant ainsi considérablement l'impact des transactions sur la blockchain Bitcoin. Ce système à deux parties repose sur un protocole de contrat sur la blockchain de Bitcoin dans lequel une série de transactions définit la relation entre le prouveur et le vérificateur.

Le prouveur s'engage dans le programme bit par bit, mettant au défi le vérificateur de réfuter toute allégation fausse dans son programme. Après les audits nécessaires et la confirmation que le programme fait ce que le prouveur affirme, le prouveur et le vérificateur signent conjointement la transaction. Si le prouveur agit de manière malveillante ou propose quelque chose de manière incorrecte, le vérificateur peut le contester et la transaction n'aboutira pas.

Le prouveur et le vérificateur déposent avant de commencer le protocole de défi-réponse. Cela garantit que seules des déclarations précises et des données vérifiées sont incluses dans le registre immuable de Bitcoin. Si le prouveur agit de manière malveillante, il perd son dépôt. De même, si le vérificateur est non réactif ou vérifie de manière incorrecte, il peut également perdre son dépôt. Il y a un incitatif économique à maintenir le système honnête et efficace, car toute partie commettant une fraude perdra son dépôt auprès de l'autre partie.

Pourquoi BitVM?

Le promoteur de BitVM, Robin Linus, a déclaré que le but principal de BitVM est d'être utilisé comme solution d'évolutivité pour Bitcoin. Fait intéressant, la puissance de BitVM peut introduire plus d'environnements qui permettent encore plus de fonctionnalités. Voici quelques-unes des façons dont BitVM peut être utile à la blockchain Bitcoin :

1) Finance décentralisée (DeFi) : BitVM peut permettre aux développeurs de construire diverses applications décentralisées (dApps) pour la DeFi. Ces applications peuvent se concentrer sur des cas d'utilisation financiers tels que les plateformes de produits dérivés, les protocoles de marché de prédiction et les échanges décentralisés.

2) Vérification des données : BitVM peut également être utilisé pour vérifier les données, ce qui peut être utile pour les joueurs dans les entreprises de recherche et le domaine de l'analyse des données.

3) Paiements automatisés: Pour l'automatisation des paiements pour les produits et services, BitVM peut être utile. Cette technologie permet aux freelances, aux commerçants et aux travailleurs à distance d'être payés grâce à des solutions de paiement Bitcoin automatisées.

4) Jeu: Imaginez un monde où tout pourrait fonctionner sur la blockchain Bitcoin, y compris les jeux. Les développeurs de jeux peuvent tirer parti de la puissance des contrats intelligents BitVM pour construire des applications décentralisées pour des jeux comme le poker et les échecs.

5) Interopérabilité inter-chaînes : Un autre avantage de BitVM est sa capacité à relier Bitcoin à d'autres blockchains. Par exemple, une chaîne latérale connectée à la blockchain Bitcoin pourrait utiliser l'EVM. Cela implique que grâce à BitVM, les utilisateurs peuvent avoir accès à des fonctionnalités et des produits comme s'ils utilisaient l'EVM lui-même.

Opportunités et Limitations

L'introduction de BitVM est venue avec des opportunités et des limitations. Comme BitVM a le potentiel de donner du pouvoir aux développeurs travaillant sur la blockchain Bitcoin, il est nécessaire de mettre en évidence les opportunités et les risques liés à son utilisation.

Opportunités

1) Pas besoin de « soft fork » : L’un des grands avantages de BitVM est qu’il permet un calcul de couche 2 sur Bitcoin sans modifier les règles de consensus du réseau ni ralentir la blockchain. Les calculs complexes et les communications prouveur-vérificateur se produiront hors chaîne avant d’être validés sur le réseau principal. Cela préserve le caractère unique de la blockchain Bitcoin tout en soulageant la charge excessive du réseau principal.

2) Faire le pont entre les sidechains et Bitcoin : BitVM peut permettre l’interopérabilité inter-chaînes et potentiellement permettre des ponts sans confiance avec moins d’intermédiaires et moins de centralisation. Cela minimise les risques de censure, de fraude et de manipulation.

3) Frais de gaz réduits : Les frais moyens de transaction Bitcoin augmentent parfois de manière exorbitante. BitVM peut réduire cela en veillant à ce que les données excessives et les calculs correspondants soient conservés hors chaîne.

4) Sécurité renforcée : Le protocole de défi-réponse à l'épreuve des fous est un mécanisme efficace pour éloigner les acteurs malveillants. Parce que BitVM se concentre sur les transactions entre deux parties, la sécurité est consolidée. Cela diffère de l'EVM, qui peut impliquer plusieurs parties, augmentant ainsi la probabilité de menaces pour la sécurité.

Limitations

1) Exigences en calcul : Il y a une demande de calcul significative sur les utilisateurs de BitVM. Cela est dû au besoin de calculs hors chaîne et à la complexité inhérente du code de BitVM.

2) Complexité de la structure à deux parties : Comme BitVM ne prévoit que des transactions à deux parties, cela peut limiter les types de protocoles pouvant fonctionner sur la machine, car certaines applications nécessitent des interactions multipartites.

3) Cas d'utilisation limités des contrats intelligents : Comme BitVM en est encore à ses débuts, il existe des limitations à l'application du monde réel de ses contrats intelligents. Par exemple, BitVM peut ne pas prendre en charge les oracles actuellement, ce qui est généralement nécessaire dans des cas d'utilisation tels que les prévisions météorologiques et les données du marché de la cryptographie.

Réactions de la communauté à BitVM

Les changements apportés à Bitcoin sont souvent accueillis avec résistance, et BitVM ne fait pas exception. Bien que certains passionnés de la blockchain partagent un point de vue positif sur la nouvelle technologie, beaucoup ont donné des raisons pour lesquelles l'innovation pourrait être controversée. Par exemple, en réalisant la différence frappante entre BitVM et d'autres blockchains de contrats intelligents entièrement développées comme Ethereum, un membre de la communauté Bitcoin a observé que ce n'est pas une "machine virtuelle complète".

Source: @muneeb sur X

Eric Wall, un passionné de Bitcoin, a déclaré dans un post sur Twitter que bien que le concept de BitVM soit conceptuellement stupéfiant, il est pratiquement défectueux. Selon lui, BitVM est à la fois "époustouflant" et une "impasse technologique". Adam Back, un contributeur principal de Bitcoin, n'était pas non plus positif à propos de BitVM, laissant entendre que la technologie est obsolète.

Source: @ercwl sur X

Un examinateur de livre blanc, Super Testnet, a appelé BitVM "probablement la découverte la plus excitante de l'histoire du script Bitcoin". La technologie ajoute de nouvelles possibilités à Bitcoin sans aucun fork ni changement de consensus. Pour consolider davantage le cas d'utilisation de BitVM, certains acteurs actifs dans le domaine, comme Dylan LeClair et Sam Parker, ont suggéré qu'il fonctionnerait bien avec le Lightning Network pour permettre la fonctionnalité avec plus de dApps.

Conclusion

Bien que BitVM en soit encore à ses débuts, il se positionne comme un ajout redoutable aux solutions de mise à l'échelle de Bitcoin. Avec la demande croissante de contrats intelligents turing-complets sur Bitcoin, BitVM promet de relever les défis de scalabilité de Bitcoin. Bien que la technologie rencontre des limitations telles que des exigences computationnelles élevées et des cas d'utilisation limités, les opportunités offertes par BitVM ne peuvent être ignorées. Alors que les développeurs travaillent encore à surmonter les limitations de BitVM, il continue de se positionner comme une solution avec la capacité de mettre à l'échelle Bitcoin et d'améliorer sa capacité à prendre en charge des transactions plus complexes.