Liquid Network : une blockchain secondaire pour Bitcoin (BTC)

Liquid est une blockchain (enfin, une sidechain plus précisément) dédiée aux échanges professionnels de gros volumes d’actifs, permettant de réaliser des transactions rapides et confidentielles entre ses participants. Il est aussi possible d’échanger non seulement des monnaies fiduciaires telles que l’euro et le dollar, mais également tous types de services, données, marchandises ou informations. Le premier bloc a été produit le 27 septembre 2018.

Dans quel objectif Liquid a t-il été développé ?

Liquid comme…fluide. Le projet est une solution pour fluidifier les échanges. Liquid est développé par l’entreprise Blockstream (principal fournisseur de technologies liées à Bitcoin), pour répondre à la principale problématique originelle du réseau Bitcoin (BTC), sa rapidité. Pour rappel, ce dernier se heurte à un problème de scalabilité. Dit autrement, la vitesse de la validation des transactions diminue et les frais augmentent considérablement. Ainsi, Bitcoin ne peut pas satisfaire une utilisation massive, mettant un frein à son adoption, notamment par les institutions et entreprises.

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Un concept qui n’est pas sans rappeler celui du Lightning Network, mais simplement en apparence. D’ailleurs, le white paper mentionne le fait que ces deux protocoles peuvent être complémentaires “The privacy and speed of a Strong Federation could be further improved by combining it with Lightning [56]”.

Liquid va utiliser le principe de sidechain. Une sidechain est une chaîne de blocs latérale à la blockchain : elle permet notamment de réaliser des traitements délégués, en parallèle de la blockchain principale.

Ainsi avec cette solution, lors d’une transaction, les bitcoins ne seront pas réellement transférés. Liquid va les ancrer sur la blockchain principale pour générer une quantité égale de jetons (L-BTC) sur une chaîne parallèle. Ce sont ces jetons qui vont être transférés. L’ancrage va garantir la stabilité de la monnaie avec l’autre. Le fait de gagner en souplesse sera aussi bénéfique pour tout le marché de Bitcoin (BTC), puisque la diminution des coûts et les temps de transfert auront pour conséquence des marchés qui fonctionneront comme s’ils étaient unifiés.

Liquid ne se contente pas d’un gain de rapidité, puisqu’il apporte des fonctionnalités supplémentaires, notamment la possibilité de tokeniser des actifs et de la monnaie fiduciaire. Il est également possible de rendre confidentielle la nature des actifs transférés entre l’émetteur et le destinataire. Une autre implémentation va rendre possible les atomic swaps, où les échanges directs entre plusieurs cryptos/blockchains.

Comment cela fonctionne-t-il ?

La difficulté est d’orchestrer toutes ces chaînes entre elles, en gérant les entrées et les sorties vers et en partance de la blockchain principale. D’ordinaire, le consensus de validation se fait soit par preuve de travail, soit par preuve d’enjeu. Avec Liquid, contrairement à Bitcoin (BTC), la validation des blocs ne sera pas à la charge des mineurs, puisque cela introduirait des problèmes de latence. On parle alors de modèle fédéré. Dans ce modèle, le nombre de validateurs est fixe et non plus dynamique comme actuellement.

Dans le white paper, il est écrit que réduire le nombre de participants augmente la vitesse et l’évolutivité du système. Les membres de la fédération forment une « sidechain fédérée ».

Pour vulgariser, admettons qu’un utilisateur envoie 2 BTC. Ces BTC seront gelés, et un montant équivalent sera créé sur la sidechain. L’information sera transmise via un canal « in » d’un serveur fédéré. S’ensuit un traitement en fonction des règles de la sidechain. À l’inverse, une fois le traitement terminé, l’information revient à la blockchain principale via un canal « out ». Le consensus se fait via une « sidechain fédérée ».

On distingue donc 3 blockchains :

• La principale, celle du réseau Bitcoin ;
• La sidechain latérale qui apportera la valeur ajoutée ;
• La sidechain fédérée qui établira le consensus autour des transactions.

Cette dernière s’appelle « sidechain fédérée » parce que le réseau exige la confiance d’un ensemble de membres pour garantir la sécurité de cette blockchain, qui est indexée à blockchain de Bitcoin (avec un ratio tokens/BTC de 1:1).

Avoir un nombre limité de personnes au sein du réseau peut paraître surprenant puisque ce modèle se rapproche grandement d’un système centralisé. D’autant plus que Bitcoin doit sa robustesse au grand nombre de pairs. Toutefois, Blockstream soutient que le réseau reste sécurisé parce que les plates-formes de trading hébergeant les serveurs sont géographiquement séparées. En outre, les mises à jour sur le réseau doivent d’abord être acceptées par tous les participants. Enfin, aucune entité unique ne peut avoir le contrôle de plus d’un serveur. La structure du réseau permettra des audits en temps réel.

Liquid : principe de fonctionnement

Quand Alice veut envoyer de l’argent à Bob, il contacte sa plateforme de change préférée. Le nœud local de cet exchange se charge de trouver un autre nœud local approprié, disposé à effectuer des transactions au sein de la Fédération forte, pour transférer des actifs vers Bob. Ils négocient les conditions, à savoir le taux de change et le temps d’exécution, et informent Alice du résultat. Si elle accepte, les actifs sont transférés à Bob.

Qui héberge ces serveurs fédérés ?

Ce sont des institutions qui hébergent les serveurs. Elles sont actuellement au nombre de 23, parmi elles on peut nommer Altonomy, Atlantic Financial, Bitbank, Bitfinex, Bitmax, BitMEX, Bitso, BTCBOX, ou BTSE, entre autres. Ces institutions serviront également de fédération pour la sécurité du réseau.

Comment les fédérations s’organisent-elles ?

Au sein de cette fédération, on retrouve des entités appelées fonctionnaires. Leur rôle est d’exécuter des opérations sous certaines conditions, en ayant le pouvoir de contrôler les transferts d’actifs entre les blockchains, et de faire respecter les règles de consensus. Pour plus de sécurité, ces fonctionnaires sont scindés en deux types.

D’un côté, les blocksigners signent les blocs de transaction sur la sidechain. De l’autre, les watchmen (gardiens) sont responsables du transfert des actifs et signeront les transactions déversées sur la chaîne principale; les gardiens sont requis seulement au moment du transfert des fonds. Seuls les blocksigners sont nécessaires pour obtenir le consensus.

Pour déplacer les actifs entre les chaînes de blocs, les fonctionnaires utilisent un mécanisme « d’ancrage fédéré ». Et afin de lutter contre la corruption, les serveurs utilisés sont séparés géographiquement et juridiquement. Les membres de la fédération exploitent chacun un serveur sécurisé, qui exécute des nœuds Bitcoin (BTC) et sidechain, ainsi que des logiciels permettant de créer et de gérer des transactions entre chaînes. Chaque serveur contient un module de sécurité matériel qui gère les clés cryptographiques et signe avec. La tâche du module est principalement de protéger la sécurité du réseau et, si une compromission est détectée, de supprimer toutes ses clés, ce qui provoque le gel du réseau.

Preuves d’autorisation de pegout

Toujours dans le but de lutter contre les comportements malveillants et afin de respecter les règles de confidentialités, le réseau contrôle via un système dit à « preuves d’autorisation de pegout » le transfert des actifs vers la blockchain principale. Ce mécanisme permet en utilisant les adresses Bitcoin de destination de vérifier certains utilisateurs de la chaîne latérale. C’est aux gardiens que revient ce contrôle. Pour ce faire, ils ont à disposition une liste blanche de clefs privées autorisées. Elles font référence à des membres du groupe fiables qui peuvent prouver le contrôle de leur adresse Bitcoin, sans toutefois y associer leurs identités.

Pour altérer le bon fonctionnement du système de points d’ancrage fédéré, il faut au moins compromettre la majorité des fonctionnaires, qu’ils soient blocksigners ou watchmen. Même dans ce cas, la falsification est toujours détectable et généralement immédiatement observable car la chaîne de blocs est répliquée et validée sur des machines autres que celles des fonctionnaires.

Quel est l’intérêt des fonctionnaires à assurer la bonne marche du réseau ?

Dans un consensus à preuve de travail, les mineurs ont un intérêt à maintenir le bon fonctionnement du réseau car ils ont plus à gagner en étant honnêtes que corrompus. Trop de dépense énergétique serait nécessaire dans le cas inverse. Mais qu’en est-il des fonctionnaires, pourquoi veilleraient-ils à la fiabilité du réseau ?

Lorsque la valeur globale des actifs au sein d’une fédération forte augmente, le risque d’attaque augmente, et il devient crucial qu’ils ne puissent réussir à cibler aucun fonctionnaire, ni le responsable de la base du code. Heureusement, au fur et à mesure que les participants d’une fédération forte feront augmenter la valeur des actifs circulant dans le système, ils seront naturellement incités à prendre plus soin de l’accès aux signataires fédérés sous leur contrôle. Ainsi, le modèle de sécurité fédéré s’aligne parfaitement avec les intérêts de ses participants.

Conclusion

Liquid est un projet sujet à controverse, puisqu’il s’oppose au principe même de décentralisation inhérent aux cryptomonnaies; mais il va très certainement aider à l’adoption massive de ces dernières. En effet, les institutions ne se risqueraient pas à transférer des actifs numériques au risque d’une perte de valeur. Pour autant, la transparence du code, qui peut être audité en temps réel, et les mesures prises entre les fédérations fortes peuvent donner confiance à ce modèle. Si Liquid n’est la solution miracle, il va de soi qu’elle s’en rapproche.

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Sources : Blockstream : lien1 ; lien2 ; Supportivy ; BitcoinMagazine Coinzodiac ; TheBitcoinNews || Images from Shutterstock