Comment SegWit, Lightning et Batching réduisent les frais de transaction sur le réseau Bitcoin

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Depuis sa création, Bitcoin a tenu la tête en termes d’adoption massive et de capitalisation boursière, restant la crypto-monnaie la plus sécurisée dans un contexte de résistance aux attaques à 51%.

Malgré le débit modeste de la blockchain, en raison du degré élevé de décentralisation et des particularités de l’algorithme Proof-of-Work (PoW), les frais de transaction moyens en bitcoins ont été maintenus à des niveaux historiquement bas pendant longtemps.

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Même pendant les périodes d’activité accrue en chaîne, transférer des fonds dans le réseau de la première crypto-monnaie est moins cher qu’une opération similaire dans Ethereum.

Fort des réalisations de Galaxy Digital Research, ForkLog a compris les raisons de la réduction significative des commissions sur le réseau bitcoin.

  • La baisse des frais de transaction moyens dans le réseau Bitcoin est due à l’introduction de technologies innovantes, et non à une baisse de l’activité en chaîne dans un contexte de marché baissier.
  • La tendance à la baisse des frais est observée depuis juin 2021 dans un contexte d’augmentation significative de la part des transactions SegWit, de l’introduction du batching par les bourses et du développement du Lightning Network.
  • Un rôle important a été joué par le refus de Tether d’émettre davantage d’USDT sur le réseau Omni en faveur d’autres chaînes de blocs plus rapides.

Frais peu élevés malgré la volatilité

Pendant les périodes de marché chargées, les frais sur le réseau Bitcoin et d’autres crypto-monnaies basées sur PoW ont tendance à augmenter. Dans un contexte de volatilité, l’activité en chaîne augmente souvent, et avec elle la concurrence pour une place dans le bloc.

Depuis 2012, c’est le cas, les phases haussières du marché se sont accompagnées d’une augmentation des commissions. Cependant, il y a une exception : en 2021, lorsque le prix du bitcoin a atteint un niveau record (ATH) proche de 69 000 $, les frais sont restés à des niveaux historiquement bas.

La dynamique du prix du bitcoin et les frais de transaction moyens (exprimés en BTC). Données : Galaxy Digital Research.

Le graphique ci-dessus montre la dynamique du prix du bitcoin et les frais de transaction quotidiens moyens. Ce dernier indicateur est calculé en divisant le montant total des commissions en BTC par le nombre quotidien de transactions.

Le graphique suivant illustre la dynamique des frais de transaction moyens en dollars dans le contexte de la trajectoire des prix du Bitcoin.

La dynamique du prix du bitcoin et les frais de transaction moyens (en dollars). Données : Galaxy Digital Research.

Vous pouvez constater que depuis mi-2021, l’indicateur est également proche de valeurs historiquement basses, malgré l’augmentation du prix du bitcoin contre ATH.

Selon les observations des analystes de Galaxy Digital Research, en 2022, les frais annuels moyens pour une transaction en bitcoins étaient de 0,00004541 BTC, tandis que la médiane était de 0,00001292 BTC. Ce dernier chiffre est le plus bas, à l’exception de 2011.

Le tableau montre que la commission annuelle moyenne de 0,00004541 BTC est un plus bas historique.

Frais de transaction bitcoin moyens et médians par année. Données : Galaxy Digital Research.

Si on compte en dollars, alors 2022 n’est pas une année record : 1,86 $ est la commission moyenne, 0,53 $ est la médiane. Le premier indicateur est le plus bas depuis 2019, mais le prix du BTC était alors d’environ 10 % de celui actuel. La valeur médiane de 0,53 $ est la plus élevée depuis 2016.

Avec la sortie de Bitcoin Core 0.11.0 en juillet 2015, un tarif minimum de 1000 Satoshi a été introduit. Ceci est fait pour contrer les attaques de spam.

Pendant les périodes de forte demande d’espace de bloc, le mempool contient généralement de nombreuses transactions non confirmées. En concurrence les uns avec les autres, les utilisateurs augmentent le montant de la commission pour une inclusion plus rapide de la transaction dans le bloc.

Les transactions avec des frais plus élevés sont généralement confirmées plus rapidement, car pour des raisons économiques, elles sont plus prioritaires pour les mineurs. Pour les analystes en chaîne, les taux d’achèvement des blocs sont un indicateur important de l’activité du marché.

Le graphique ci-dessous montre que les blocs ont été remplis à pleine capacité :

  • en 2017, lorsque le bitcoin atteignait des niveaux proches de 20 000 $ ;
  • en 2019 — dans le contexte de la reprise des prix au niveau de 13 000 $ ;
  • tout au long de 2020 et jusqu’à la fin du premier semestre 2021 – lorsque le bitcoin « a décollé » à un niveau record.
Dynamique de la commission moyenne pour une transaction bitcoin et degré d’achèvement du bloc (%). Données : Galaxy Digital Research.

Mais de juin 2021 à aujourd’hui, les blocs n’ont pas été remplis au maximum. Dans le même temps, les commissions étaient à des valeurs extrêmement faibles.

« Même dans le contexte d’une croissance vers de nouveaux sommets à l’automne 2021, lorsque le prix du bitcoin a atteint 69 000 dollars, les blocs n’ont pas été remplis à la limite et les commissions n’ont pas augmenté », ont partagé leurs observations.

Selon eux, les neuf derniers mois sont « la seule période de l’histoire moderne du bitcoin » où, sur fond de taux records BTC/USD, les blocs n’ont pas été complètement remplis.

« Lorsque les blocs ne sont pas remplis au milieu d’une forte demande, les frais peuvent augmenter, mais pas de manière aussi spectaculaire », ont expliqué les analystes.

Témoin séparé

L’un des principaux facteurs ayant contribué à réduire la charge sur la blockchain Bitcoin a été l’augmentation de la part des transactions SegWit.

Segregated Witness ou SegWit est une mise à jour du protocole mise en œuvre en août 2017 via un soft fork (BIP-148). Il a permis d’augmenter l’efficacité de la blockchain Bitcoin sans augmenter la taille des blocs, a éliminé le problème de plasticité des transactions et a également ouvert la voie au développement du Lightning Network.

Pour résoudre le problème d’évolutivité, Segregated Witness extrait les signatures de transaction et les place dans une structure de données distincte. Lorsqu’une signature est retirée d’une transaction, sa taille est réduite d’environ 47 %. Ainsi, un bloc peut contenir presque deux fois plus de transactions.

De plus, la suppression de la signature des entrées de transaction augmente la taille du bloc de 1 Mo à environ 4 Mo.

Il a fallu environ cinq ans pour que la part des transactions SegWit dépasse 80 %.

Dynamique de la part des transactions SegWit. Données : Galaxy Digital Research.

mise en lots

Les performances de la blockchain bitcoin ont également été positivement affectées par l’utilisation du traitement par lots par les échanges, c’est-à-dire la combinaison des transactions en un seul package.

Début 2020, Coinbase a commencé à utiliser cette technique.

« En regroupant les transactions, les utilisateurs de Coinbase peuvent bénéficier d’économies sur les frais de réseau de plus de 50 %. Le traitement par lots permet également de libérer de l’espace sur la blockchain et augmente l’évolutivité du bitcoin pour tous les utilisateurs du réseau », ont expliqué les représentants du plus grand échange de crypto-monnaie américain.

Avec cette technique, une seule transaction qui exécute plusieurs demandes d’envoi d’utilisateurs occupe moins d’espace dans chaque bloc que chacune traitée individuellement.

Un article de Bitcoin Optech indique que l’ajout de seulement quatre destinataires supplémentaires à une transaction bitcoin à entrée unique typique permet à l’expéditeur d’économiser plus de 60 % sur les frais.

Possibilités d’optimiser les transactions grâce au traitement par lots. Données : Bitcoin Optech.

Selon Galaxy Digital Research, une augmentation significative de l’utilisation des lots a été constatée en mai 2021, ce qui a coïncidé avec le « début d’une période de faibles commissions ».

Données : Galaxy Digital Research.

« L’utilisation plus large du traitement par lots réduit considérablement l’utilisation de l’espace de bloc par paiement », ont souligné les chercheurs.

Activité transactionnelle

L’activité en chaîne est en baisse constante depuis 2019, lorsque le chiffre quotidien dépassait 500 000 transactions.

Le graphique ci-dessous illustre :

  • dynamique d’occupation des blocs ;
  • dynamique du nombre de transactions, y compris celles utilisant la fonction OP_RETURN.
Dynamique du nombre de transactions (y compris celles utilisant OP_RETURN) et du taux de remplissage de l’espace de bloc. Données : Galaxy Digital Research.

« Le volume de transactions OP_RETURN qui utilisent le bitcoin pour stocker des données arbitraires au lieu de déplacer des fonds a bondi fin 2018, après le lancement du projet VeriBlock », ont noté les chercheurs.

En utilisant la blockchain bitcoin pour sécuriser les altcoins, le projet VeriBlock a lancé le réseau principal en mars 2019. À cette époque, selon les analystes de The Block et le vétéran de l’industrie de la crypto-monnaie Jameson Lopp, la part des transactions OP_RETURN était d’au moins 25 %.

Comme vous pouvez le voir dans le graphique ci-dessus, l’activité du projet a rapidement chuté, tout comme le nombre de transactions associées.

En plus de VeriBlock, la fonction OP_RETURN a été utilisée par Tether pour prendre en charge le stablecoin USDT basé sur le protocole Omni Network lié à Bitcoin.

Début 2019, Tether a commencé à intégrer activement d’autres blockchains, dont Ethereum. En conséquence, le volume de transactions USDT basé sur Omni Network a commencé à baisser régulièrement.

La dynamique des transactions USDT basée sur le réseau Omni. Données : Galaxy Digital Research.

«Malgré le fait que Tether se soit en fait éloigné du réseau Omni il y a quelques années, les derniers rudiments de l’USDT basé sur Bitcoin ont pratiquement disparu en mai 2021. Cela a également coïncidé avec le début de l’ère actuelle des frais peu élevés », a déclaré Galaxy. Recherche numérique.

Diminution de la pression de vente des mineurs

En mai-juin 2021, sous la pression des autorités, les mineurs chinois ont commencé à transporter massivement du matériel vers d’autres pays, principalement vers les États-Unis, le Canada et le Kazakhstan.

Le graphique ci-dessous montre que depuis environ le second semestre de l’année dernière, il y a eu une diminution notable des sorties de fonds des adresses bitcoin des mineurs individuels (1-hop). Le début de ce processus a également coïncidé avec le début de « l’ère des faibles frais ».

Dynamique des flux provenant des adresses bitcoin associées aux mineurs. Données : Galaxy Digital Research.

Au début de 2022, l’indicateur était proche de ses plus bas historiques, indiquant une diminution significative de la pression de vente des mineurs.

«La légère pression de vente malgré la récupération du hashrate est due en partie à la migration des mineurs vers l’Amérique du Nord et à la croissance des sociétés minières cotées en bourse. Ces derniers financent de plus en plus leurs opérations en augmentant la dette et les fonds propres, plutôt que par la vente de pièces », ont partagé leur opinion les analystes de Galaxy Digital Research.

Début avril, la part des sociétés minières publiques dans le hashrate du bitcoin atteignait 19 %. Selon les observations des analystes d’Arcane Research, en janvier 2021, le chiffre correspondant n’était que de 3 %.

réseau de foudre

Dans le contexte du début de « l’ère des bas tarifs », l’activité sur le Lightning Network (LN) a également augmenté de manière significative.

Le graphique ci-dessous montre la croissance rapide du nombre de canaux LN depuis juin 2021.

Dynamique du nombre de canaux Lightning Network. Données : Galaxy Digital Research.

« Nous considérons l’augmentation du nombre de canaux Lightning comme un indicateur de la demande croissante de transactions bitcoin hautes performances qui peuvent remplacer les transactions en chaîne », ont déclaré les experts de Galaxy Digital Research.

La baisse susmentionnée des transactions quotidiennes en chaîne pourrait être en partie due à l’adoption du Lightning Network, ont-ils déclaré.

Au moment de la rédaction (23/05/2022), le réseau LN est soutenu par 17 545 nœuds actifs interconnectés par 84 799 canaux de paiement.

Données : 1 ML.

Racine pivotante

En novembre 2021, la mise à jour Taproot est activée. La plus grande mise à niveau du réseau Bitcoin depuis l’activation de SegWit comprend plusieurs améliorations techniques importantes, dont la principale est la mise en œuvre du schéma de signature Schnorr et du concept de MAST.

La mise à jour est conçue pour améliorer la confidentialité, l’efficacité et l’évolutivité du réseau de la première crypto-monnaie.

Dans le contexte de l’analyse en chaîne, Taproot rend les transactions complexes (telles que celles nécessitant plusieurs signatures ou le déblocage différé des fonds) indiscernables des transactions ordinaires.

La taille des données requises pour les transactions complexes est également réduite. Cela contribue à réduire les frais d’utilisation.

Entre autres choses, Taproot réduit le coût des paiements LN, les rendant plus flexibles et privés.

résultats

Ces dernières années, le bitcoin a souvent été critiqué pour son faible débit et ses transactions coûteuses. Cependant, grâce à l’introduction et à l’adoption progressive de technologies de pointe, la situation a radicalement changé.

Désormais, même pendant les périodes de forte volatilité du marché, les blocs ne sont pas remplis à pleine capacité et les frais de transaction moyens dépassent rarement la barre des 2 $.

Malgré les attaques régulières des critiques, le bitcoin était et reste de l’or numérique – jusqu’à présent, pas un seul actif cryptographique ne l’a dépassé en termes de capitalisation. Le secret du succès ne réside pas seulement dans l’avantage du premier arrivé, mais des contributions importantes ont été apportées par les développeurs et la communauté, sans lesquelles il n’y aurait pas de SegWit, Lightning Network et Taproot.

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