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Pas d'accès à Internet ? En plus de ne pas pouvoir parcourir les tweets ou regarder la dernière vidéo de chat en train de manger du maïs en épi, l'absence de connexion signifie que les utilisateurs ne peuvent pas effectuer de paiements en Bitcoin.
Les chercheurs ont depuis longtemps exploré des solutions pour contourner ce problème en cas de catastrophes naturelles ou dans des régions du monde où l'accès à Internet est plus limité. Le chercheur en informatique sans fil Ahmet Kurt a cité l'exemple de l'ouragan de 2017 en Floride. «Il y a eu une énorme panne de courant. Les gens étaient désespérés. À moins d'avoir de l'argent liquide, comment allez-vous payer les choses ? C'était très préoccupant», a-t-il déclaré à Decrypt.
Dans le rapport de recherche LNMesh: Qui a dit que vous aviez besoin d'Internet pour envoyer des bitcoins ? Paiements hors ligne sur le réseau Lightning en utilisant des réseaux communautaires sans fil en maillage, des chercheurs de l'Université internationale de Floride (spécialisés dans la recherche «post-catastrophe») ont exploré l'envoi de paiements via le réseau Lightning de Bitcoin sans accès à Internet. Le réseau Lightning de Bitcoin est plus rapide et moins cher que Bitcoin lui-même, et est souvent présenté comme l'avenir de la monnaie numérique.
Au lieu d'Internet, ils ont utilisé des «réseaux maillés» locaux, où les nœuds sont connectés directement via Bluetooth et WiFi, construisant un réseau Lightning local qu'ils appellent LNMesh.
Leurs résultats ? Ils affirment que, dans les bonnes conditions, les paiements Lightning hors ligne devraient être réalisables.
«Nos approches proposées fonctionnent bien et peuvent atteindre des taux de réussite allant jusqu'à 95 [pour cent] sur de grands réseaux maillés sans fil mobiles», explique l'article, «du moins lorsque les canaux Lightning ont une liquidité suffisante».
L'expérience
En plongeant dans les détails de leur recherche, leur première découverte a été qu'aucune modification n'est nécessaire pour le protocole ou le code Lightning existant afin de permettre le fonctionnement des paiements hors ligne.
Ensuite, ils ont commencé leurs expériences. Tout d'abord, ils ont dû mettre en place un réseau de nœuds Bitcoin et Lightning, qui sont la base de la monnaie numérique. Les nœuds constituent les fondements de Bitcoin et Lightning. Chaque fois qu'un utilisateur envoie une transaction Bitcoin, il doit être connecté à un nœud.
Les chercheurs ont installé ces nœuds sur huit Raspberry Pis - de petits ordinateurs autonomes qui coûtent moins de 100 $ chacun.
Ils ont ensuite réparti ces nœuds dans leur université. Mais au lieu de connecter ces nœuds les uns aux autres via Internet, comme ils le feraient normalement, ils les ont connectés dans un réseau maillé local en utilisant le WiFi et le Bluetooth.
Heureusement, même dans ces modestes circonstances, ils ont réussi à envoyer des paiements Lightning d'un nœud à l'autre.
«Le protocole Lightning Network permet de régler de tels paiements hors ligne car les paiements sont hors chaîne et ne sont pas enregistrés dans la blockchain Bitcoin. Ainsi, tant que les nœuds peuvent communiquer entre eux via des technologies sans fil telles que le WiFi ou le Bluetooth, ils peuvent effectuer des paiements LN hors ligne», explique le document de recherche.
Les chercheurs ont publié en open source leur code et leurs résultats pour les utilisateurs très curieux qui souhaitent essayer l'expérience par eux-mêmes.
Paiements async ?
La recherche de Kurt et al diffère des recherches antérieures sur les paiements asynchrones, qui offrent également une forme de paiement hors ligne, mais dans un ensemble de circonstances différentes.
Les paiements asynchrones permettent à un nœud en ligne d'envoyer des paiements à un nœud temporairement hors ligne. Cela offre une amélioration de l'expérience utilisateur pour le Lightning Network. Lorsque les paiements asynchrones sont mis en place, les utilisateurs pourront envoyer des paiements à d'autres utilisateurs même s'ils sont hors ligne, au lieu de recevoir une erreur de «paiement échoué».
LNMesh, quant à lui, va encore plus loin. Il montre comment Lightning peut fonctionner lorsque tous les nœuds sont hors ligne, démontrant qu'il est possible de configurer des canaux et d'envoyer des paiements uniquement avec le WiFi et le Bluetooth.
Cependant, comme l'a expliqué Kurt, la partie délicate consiste à coordonner ces canaux dès le départ. Le document explique : «Notre problème se résume à ceci : étant donné une communauté de personnes se déplaçant dans un quartier pendant une journée, comment décider qui ouvre un canal à qui afin que le taux de réussite global des paiements dans le réseau soit satisfaisant lorsque les personnes n'ont pas accès à Internet ?»
Les utilisateurs doivent trouver un moyen de coordonner une ouverture efficace des canaux avec d'autres utilisateurs. Dans le document, ils examinent différentes façons d'analyser les «schémas de mobilité» des utilisateurs, c'est-à-dire où se trouvent les utilisateurs pendant la journée par rapport aux autres nœuds Lightning, aux commerçants ou aux marchés, afin de prendre de meilleures décisions sur l'endroit où ils devraient ouvrir des canaux pour augmenter les chances de connexion. À l'avenir, ce type de coordination pourrait être automatisé.
Donc, bien que Kurt et ses collègues aient contribué à montrer que les paiements Lightning sont effectivement possibles, il faudra encore beaucoup de travail pour les rendre fluides et pratiques.