Les state channels sont une solution de scalabilité off-chain : ils permettent à deux (ou plusieurs) participants d’échanger de nombreuses transactions en dehors de la blockchain, tout en ne l’utilisant que pour l’ouverture et la fermeture du canal. Le Lightning Network sur Bitcoin et Raiden sur Ethereum reposent sur ce principe.
L’idée : garder la sécurité de la blockchain, mais sans l’encombrer avec chaque micro-transaction.
Le principe d’un state channel
Un state channel fonctionne en trois grandes étapes :
À lire aussi: Qu’est-ce que le Sharding et Comment Ça Améliore la Scalabilité ?
1. Ouverture du canal :
À lire aussi: Bitcoin et la Lightning Network : L’Avenir des Micropaiements
Les participants verrouillent des fonds dans un smart contract ou un script on-chain. Cette transaction d’ouverture définit l’état initial du canal (par exemple 0,1 BTC chacun).
À lire aussi: Les DAO d’Investissement : Quand les Communautés Gèrent des Fonds sur la Blockchain
2. Échanges off-chain :
À lire aussi: Construire un Portefeuille Crypto Diversifié : Méthode et Exemple
Les participants échangent des “états signés” successifs, représentant la répartition actualisée des fonds (0,15 BTC / 0,05 BTC, etc.). Ces états ne sont pas envoyés à la blockchain, mais conservés par les participants.
À lire aussi: Les Assurances Crypto : Protéger ses Fonds sur Exchanges et Protocoles DeFi
3. Fermeture du canal :
À la fin, un participant soumet le dernier état signé sur la blockchain. Le smart contract libère les fonds en fonction de cet état final. Si quelqu’un tente de tricher en soumettant un ancien état, des mécanismes de pénalité entrent en jeu.
Résultat : la blockchain ne voit que deux transactions (ouverture/fermeture), alors que des centaines de transferts ont pu avoir lieu off-chain.
Lightning Network sur Bitcoin
Sur Bitcoin, le Lightning Network est la mise en œuvre la plus connue de state channels :
• Canaux de paiement bi-directionnels : deux parties peuvent s’envoyer des satoshis très rapidement et avec des frais quasi nuls.
• Routage multi-sauts : tu peux payer quelqu’un avec qui tu n’as pas de canal direct, en passant par un réseau de nœuds intermédiaires.
• Objectif : transformer Bitcoin en moyen de paiement du quotidien, complémentaire à son rôle de réserve de valeur décrit dans nos articles sur Bitcoin et l’inflation.
Lightning montre comment les state channels peuvent faire passer Bitcoin de quelques transactions par seconde à des milliers, sans modifier la couche de base.
Raiden sur Ethereum et autres variantes
Sur Ethereum, des projets comme Raiden ont exploré l’idée de state channels pour les tokens ERC-20 :
• Paiements off-chain de tokens, réglés on-chain uniquement lors de la fermeture des canaux.
• Réduction des frais de gas, particulièrement utile lorsque la couche de base est congestionnée.
D’autres projets Web3 utilisent des canaux d’état pour des jeux, des micro-paiements de contenu, etc., en complément d’autres solutions de scalabilité comme les rollups ou le sharding (voir les articles 107 et 108).
Avantages et limites des state channels
Avantages :
• Transactions quasi instantanées, parfaites pour les micropaiements.
• Frais très faibles, puisqu’on ne paie on-chain que l’ouverture/fermeture et parfois quelques opérations spéciales.
• Confidentialité accrue : les détails des échanges off-chain ne sont pas publiés sur la blockchain.
Limites :
• Liquidité verrouillée : les fonds utilisés dans un canal sont immobilisés tant que le canal reste ouvert.
• Complexité pour l’utilisateur : gestion des canaux, des routes, des nœuds Lightning ou Raiden.
• Cas d’usage ciblés : les state channels sont surtout adaptés aux interactions fréquentes entre un nombre limité de parties.
Les guides techniques détaillés et les spécifications des state channels sont disponibles dans la documentation des projets concernés, par exemple sur : https://bitcoin.org et https://ethereum.org
Conclusion : une brique essentielle pour les micropaiements
Les state channels sont une brique essentielle de l’arsenal de scalabilité des blockchains. Ils complètent les sidechains, les rollups et le sharding en offrant une solution particulièrement adaptée aux micropaiements récurrents et aux interactions fréquentes entre parties connues.
Si tu t’intéresses à l’utilisation de Bitcoin ou d’Ethereum comme moyen de paiement du quotidien, comprendre les state channels et les réseaux comme Lightning ou Raiden t’aidera à appréhender comment ces systèmes peuvent évoluer au-delà du simple stockage de valeur ou de la spéculation.
