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17/02/2020

Présentation de Liquid : le réseau collatéral de Bitcoin dédié aux acteurs financiers

Le Liquid Network est un réseau blockchain semi-décentralisé d’échange de cryptoactifs qui s’appuie sur la blockchain Bitcoin. Bitcoin est une technologie en évolution, plusieurs innovations sont en développement pour améliorer l’utilisation de Bitcoin, que ce soit au niveau du protocole de base, ou bien en mettant en place un réseau parallèle, comme le fait Liquid.

Figure 1 - Innovations autour de Bitcoin, Liquid se situe dans la catégorie Sidechains[1]

Ces derniers mois, le réseau Liquid a pris de plus en plus d'ampleur suite à l’ajout du token TetherUSD, un token stable adossé au dollar. C’est à cette occasion que Sia Partners vous propose, dans cet article, une analyse de la blockchain Liquid.

La scalabilité grâce aux sidechains 

Dans un précédent article[2], nous avons vu que le réseau Bitcoin rencontre des problèmes de montée en charge, du fait du nombre croissant de transactions qui transitent sur le réseau. La technologie de réseau de canaux de Lightning Network est une réponse à cette problématique, mais ce n’est pas la seule. Une autre possibilité pour augmenter le débit de transactions de Bitcoin est d’utiliser une sidechain.

Figure 2 - Transfert de bitcoins entre la blockchain Bitcoin et Liquid

Une sidechain est une blockchain collatérale, qui s’interface avec un réseau blockchain déjà existant et qui utilise la même cryptomonnaie. L’ajout d’une sidechain permet d’avoir de nouvelles fonctionnalités et d’augmenter le débit de transactions. En effet, il n’est pas nécessaire que tous les utilisateurs stockent l’ensemble des transactions qui circulent sur le réseau. Avoir des blockchains spécialisées pour certains cas d’usage permet à chaque utilisateur de choisir quelles sont les données qu’il souhaite conserver, tout en gardant un référentiel commun entre tous. Autour de Bitcoin, deux principales sidechains existent : RSK et Liquid. Alors que le réseau RSK permet de créer des smart contracts, le réseau Liquid permet la création et l’échange d’actifs numériques.

Quels sont les avantages du réseau Liquid ?  

Le réseau Liquid a comme objectif de répondre aux besoins des traders et des plateformes d’échanges de cryptomonnaies, en leur permettant de faire des échanges rapides, sécurisés et à peu de frais de quantité importante de cryptoactifs. Dans les faits, voici les caractéristiques du réseau Liquid :

  • Un temps de transaction de l’ordre de la minute (contre 10 minutes sur Bitcoin)
  • L'utilisation de la cryptomonnaie L-BTC, qui a taux de change de 1:1 avec Bitcoin
  • La possibilité de créer des tokens
  • Les transactions peuvent être confidentielles[3]

Historique 

La blockchain Liquid a été mise en place par Blockstream[4], une startup fournissant des services autour de Bitcoin. Un livre blanc sur l’architecture des sidechains a été écrit en 2014 par les équipes de Blockstream, et les travaux autour de Liquid ont commencé peu après. En mai 2017, un réseau de test a été mis en place. Le lancement officiel du réseau a été effectué le 10 octobre 2018. Aujourd’hui, près de 1500 transactions sont effectuées par jour (contre 350 000 transactions par jour sur Bitcoin) et 150 cryptoactifs sont enregistrés.

Gouvernance 

Contrairement au réseau Bitcoin qui possède une gouvernance décentralisée, le réseau Liquid est constitué de serveurs fédérés, contrôlés par 35 sociétés[5]. La société Blockstream ne participe pas à la gouvernance du réseau, mais elle possède des clés de secours, permettant le redémarrage du réseau en cas d’erreur critique.

Les serveurs fédérés se coordonnent pour créer à tour de rôle les blocs, et les signent avec leur clé cryptographique. Chaque serveur stocke ses clés sur un appareil HSM[6], fourni par Blockstream. Lorsqu’un bloc est signé par les deux tiers des serveurs du réseau, celui-ci devient valide et est ajouté à la blockchain de manière définitive.

Figure 3 – Déroulement d’une transaction sur le réseau Liquid

Peg In et Peg Out

Les sociétés membres du réseau Liquid agissent également en tant qu’intermédiaire dans le stockage de bitcoins sur Liquid. En effet, pour réaliser des transactions sur le réseau Liquid, un utilisateur doit payer les frais de transaction en cryptomonnaie L-BTC, adossé au bitcoin au taux 1:1. Pour obtenir des L-BTC, il faut donc immobiliser des bitcoins sur le réseau Bitcoin, puis réclamer la même quantité de L-BTC sur le réseau Liquid en retour : on parle alors de Peg In. Pour réaliser l’opération inverse (Peg Out), il faut également solliciter un membre de la fédération qui se chargera de détruire les L-BTC sur la sidechain, puis de transférer la quantité de bitcoins correspondante sur le réseau principal.

De manière plus détaillée, l’opération de Peg In se déroule en 3 phases :

  • L’utilisateur demande au logiciel Liquid de lui générer une adresse lui permettant de s’identifier sur la sidechain. Il obtient également une adresse Bitcoin multi signée correspondant à son adresse Liquid.
  • L’utilisateur envoie des bitcoins sur l’adresse Bitcoin précédemment générée. Chaque bitcoin envoyé sur cette dernière ne pourra être libéré que par la signature de plusieurs membres de la fédération. Par mesure de sécurité, l’utilisateur devra attendre 100 blocs de confirmation, soit environ 17 heures.
  • L’utilisateur demande au logiciel Liquid de lui transférer les L-BTC correspondant au montant mis préalablement en collatéral. Il reçoit ses L-BTC dans le bloc suivant de la chaîne Liquid (un nouveau bloc est créé approximativement toutes les minutes).

Cette opération est relativement longue et complexe mais quasiment automatisée. Un utilisateur non aguerri préférera toutefois acheter des L-BTC directement sur une plateforme d’échange.

L’opération de Peg Out est plus simple à réaliser. Elle ne nécessite qu’une seule étape du côté de l’utilisateur, dans laquelle il envoie une transaction sur le réseau, en spécifiant l’adresse Bitcoin sur laquelle il souhaite récupérer ses bitcoins. Après la validation et la signature de la transaction par les membres de l’association, le déblocage des bitcoins est effectif après environ 30 minutes.

Technologie 

Le réseau Liquid s’appuie sur le logiciel open source Elements[7], développé par Blockstream. Elements est un logiciel se basant sur le code de Bitcoin, avec quelques fonctionnalités supplémentaires :

Création d’actifs

Il est possible de créer des cryptoactifs (ou tokens) sur Liquid. Chaque utilisateur peut créer et déployer sa propre cryptomonnaie via l’interface de Elements. Lors de la création, il faut préciser les paramètres du token (offre maximale, nombre de décimales, etc.). Contrairement à Ethereum qui s’appuie sur les smart contracts pour définir les propriétés du token, la définition des tokens sur Liquid se fait via un système de template. Les possibilités sont donc moins larges, mais le déploiement de tokens est plus simple. Après avoir créé un nouveau type de token, le logiciel Liquid lui transmet l’identifiant de cet actif. Au-delà de la création de tokens classiques, le réseau Liquid permet :

  • De créer des Security Tokens, jetons correspondant à une valeur mobilière comme un titre de propriété (ex : action) ou un titre de créance (ex : obligation)
  • De créer des tokens à émission variable, permettant l'implémentation de stablecoins, adossés sur d’autres actifs financiers, à l’instar de TetherUSD qui est adossé au dollar américain. Lors de la création du token, une clé d'émission est également créée. L’entité possédant cette clé pourra ainsi contrôler l’émission de jetons.
  • De créer des jetons représentant des actifs numériques non fongibles.
  • D’ajouter des informations sur un token (nom, montant, ...). Ces informations ne sont pas stockées sur la blockchain mais peuvent être enregistrées sur un registre centralisé. Blockstream propose son propre registre[8], où sont enregistrés la plupart des tokens.

Transactions confidentielles

Sur Liquid les transactions peuvent être publiques ou confidentielles. Une transaction confidentielle chiffre le montant et le type d’actif échangé. Seules les entités impliquées dans la transaction sont en mesure d’obtenir les détails de celle-ci. La clé de décryptage peut également être partagée à des utilisateurs tiers.

Figure 4 – Détails d’une transaction confidentielle sur le Liquid Explorer[9]

Échange d’actifs 

Il est possible d’échanger des actifs numériques sur le réseau Liquid (du TetherUSD contre du L-BTC par exemple), et ce sans passer par un tiers de confiance ou une plateforme d’échange, via la technologie Atomic Swap[10].

Implémentation 

Le réseau Liquid est en production depuis un peu plus d’un an. Un réseau de test est également disponible. Tous deux s’appuient sur le logiciel Elements, qui fait également office de portefeuille pour les tokens de la blockchain Liquid. Il existe aussi un portefeuille mobile, Blockstream Green[11]. Un explorateur de blocs est également fourni par Blockstream, le Liquid Explorer[12].

Conclusion 

La promesse de Liquid est d’apporter davantage de cas d’usage à Bitcoin en s’appuyant sur une sidechain. Celle-ci est principalement dédiée aux investisseurs institutionnels et aux plateformes d’échanges, et permet la création d’actifs à la manière d’Ethereum. Depuis un an, le réseau Liquid fonctionne sans faille, et sa promesse est en passe d’être tenue. Néanmoins, plusieurs problématiques doivent être étudiées avant l’utilisation de ce réseau.

La première problématique est celle de la centralisation. En effet, Blockstream n’est pas une fondation ou une association, mais une entreprise à but lucratif ayant un contrôle conséquent sur Liquid. Pratiquement tout le développement technologique autour de Liquid (logiciel de gestion de nœud, portefeuille, explorateur de blocs, etc.) est réalisé par Blockstream. De même, être membre de la fédération requiert l’approbation de Blockstream. Lors de la mise à jour SegWit de Bitcoin en 2017, une polémique autour de l’entreprise est survenue puisqu’elle était accusée de promouvoir SegWit dans le but d’inciter à l’utilisation de la future sidechain Liquid. Blockstream promet toutefois de libérer progressivement une partie de son monopole de gestion aux membres de la fédération, mais dans les faits, il restera probablement un acteur incontournable du réseau.

Un deuxième point d’attention apparaît dans la composition des membres de la fédération. Ces derniers sont majoritairement des plateformes d’échanges, dont la plupart sont assez peu connues du public. Certaines plateformes ont d’ailleurs subi des attaques conduisant à la perte de millions d’euros sous forme de cryptomonnaies[13].

Le réseau Liquid semble principalement utile pour les plateformes d’échanges, qui peuvent ainsi s’échanger entre elles d’importantes quantités de bitcoins, avec moins de frais et plus rapidement que sur le réseau Bitcoin. Pour un utilisateur lambda, l’utilisation de Liquid ne paraît donc pas pertinente. Il convient néanmoins de rester attentif aux évolutions de Liquid, qui apporte des cas d’usage intéressants, tout comme la création d’actifs.

Les équipes de Sia Partners sont à votre disposition pour vous aider dans la réalisation de vos projets autour de Bitcoin et de Liquid, que ce soit du point de vue de l’intégration d’un nœud Liquid dans une architecture existante ou dans la création d’un cryptoactif sur Liquid.

 


[3] Une transaction confidentielle cache le montant et le type de token transféré.

[5]  Altonomy, Bitbank, Bitfinex, Bitmax, BitMEX, Bitso, Blue Fire Capital, BTCBOX, BTCTrader/BtcTurk, BTSE, Cobo, Coinone, Coinut, Crypto Garage, DGroup, DMM Japan, FRNT Financial, Gate.io, GOPAX-Streami, Huobi, L2B Global, OKCoin, OpenNode, Poolin, Prycto, Sideshift AI, The Rock Trading, SIX Digital Exchange, TaoTao, Tilde, Unocoin, Xapo, XBTO, et Zaif.

[9] Le Luquid Explorer est un explorateur de blocs pour la blockchain Liquid, c’est à dire un site web permettant de visualiser les transactions qui s'exécutent sur le réseau Liquid.

[10] Un échange atomique est un échange entre deux cryptomonnaies différentes, sans tier de confiance, via un smart contract sécurisé

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