Bitcoin Lightning Network : Guide 2025, Fonctionnement et Explications

La scalabilité constitue l’un des problèmes les plus importants et persistants de Bitcoin concernant sa croissance et son adoption en tant que réelle alternative aux protocoles de paiement traditionnels.

Actuellement, le réseau Bitcoin ne peut traiter que jusqu’à 7 transactions par seconde, un débit bien inférieur à celui requis pour un réseau qui ambitionne de devenir un véritable système de transfert de valeur à l’échelle mondiale et grand public. Pour comparaison, Visa et MasterCard peuvent traiter plus de 5000 transactions par seconde.

Pour résoudre cette problématique et accroître la capacité de traitement de Bitcoin, la communauté de développeurs passionnés de Bitcoin a proposé plusieurs solutions de scaling, qui se divisent principalement en deux grandes catégories : les solutions de couche 1 (ou protocolaires) et les solutions de couche 2 (ou hors chaîne).

Quelle est la distinction entre une solution de scalabilité de couche 1 et de couche 2 ?

Une solution de scalabilité de couche 1 (également appelée "on-chain") implique une modification fondamentale du code du protocole de la cryptomonnaie elle-même. Ces solutions protocolaires consistent généralement à augmenter la taille des blocs, comme ce fut le cas lors du hard fork Bitcoin Cash. Une autre alternative consiste à réduire le block time ou le temps moyen entre la découverte de deux blocs et leur ajout à la blockchain.

Les solutions de couche 2 (ou hors chaîne), en revanche, sont construites au-dessus de la blockchain principale et interagissent avec cette dernière sans nécessiter de modification du protocole sous-jacent. Elles consistent la plupart du temps à déporter certaines transactions dans des canaux secondaires off-chain afin de désengorger le réseau et d’accélérer les temps de traitement des transactions.

L’une des solutions de scalabilité de couche 2 les plus connues pour Bitcoin est le Lightning Network, lancé le 10 janvier 2018.

Pourquoi Bitcoin a-t-il besoin du Lightning Network ? Le défi de la scalabilité

Bitcoin accorde la priorité à la sécurité et à la décentralisation, ce qui limite la capacité du réseau à des blocs d’environ 1 à 2 Mo toutes les 10 minutes. En période de forte utilisation, cela provoque des congestions, avec des frais de transaction moyens qui explosent, notamment lors de la bulle NFT de 2021. Bitcoin ne peut traiter qu’environ 7 transactions par seconde (TPS), ce qui est trop faible pour une adoption massive.

Le scaling on-chain, tel que l’augmentation de la taille des blocs ou la réduction du temps de bloc, comporte des risques de centralisation et des problèmes techniques. C’est pourquoi la communauté Bitcoin s’est tournée vers des solutions alternatives comme SegWit et le Lightning Network. Proposée en 2015 par Joseph Poon et Thaddeus Dryja, la solution Lightning est une couche 2 permettant des transactions hors chaîne et allégeant la charge sur la blockchain principale.

En utilisant des canaux de paiement, le Lightning Network permet de régler fréquemment des transactions off-chain, résolvant les problématiques de scalabilité et de rapidité. Les micropaiements deviennent viables : on peut ainsi effectuer de très petites transactions avec des frais négligeables, ce qui ouvre la voie à de nouveaux usages comme le "tipping" de contenu ou les paiements de machine à machine.

En résumé, Lightning complète Bitcoin en facilitant les transactions rapides de faible montant, tandis que la couche de base reste axée sur des transferts importants et sécurisés. Cela rend l'utilisation quotidienne bien plus pratique.

Fonctionnement du Lightning Network (source)

Qu’est-ce que le Lightning Network ?

Le Lightning Network est un protocole de paiement off-chain de seconde couche qui fonctionne au-dessus de la blockchain BTC. Il a été développé par Joseph Poon et Thaddeus Dryja et présenté dans le whitepaper Lightning en 2015.

L’idée du Lightning Network est de résoudre les problèmes de scalabilité de Bitcoin en déroutant les transactions hors de la chaîne principale grâce à des canaux de paiement bidirectionnels générés par les utilisateurs, qui permettent des paiements peer-to-peer quasi-instantanés.

Le Lightning Network est séparé du réseau Bitcoin sur lequel il s’appuie. Par "au-dessus", on entend que les transactions effectuées via Lightning ne sont pas diffusées ni enregistrées individuellement sur la blockchain principale.

Il est important de rappeler que le Lightning Network ne possède ni sa propre cryptomonnaie ni sa propre blockchain. Il s’agit avant tout d’un réseau d’échange de transactions Bitcoin à faible coût, privées et quasi instantanées. À titre de comparaison, une transaction classique sur Bitcoin prend au moins 10 minutes et coûte parfois plusieurs dollars de frais. Sur Lightning, la transaction s’effectue en millisecondes et coûte moins d’un satoshi, soit une fraction de centime.

Comment fonctionne le Lightning Network ?

Comme expliqué, le Lightning Network permet aux utilisateurs Bitcoin de créer des canaux de paiement off-chain bidirectionnels peer-to-peer et de réaliser autant de transactions qu’ils le souhaitent sans en publier chaque détail sur la blockchain.

Pour ouvrir un canal de paiement Lightning, deux parties créent un portefeuille multi-signatures, un type de wallet crypto nécessitant plusieurs clés privées ou signatures pour valider une transaction. Cela s’apparente à un compte bancaire joint où la validation de tous les signataires est requise.

Ce canal (ou wallet multi-sig) est créé grâce à une transaction d’ancrage ou transaction d’ouverture consignée on-chain sur la blockchain Bitcoin. À l’ouverture, les deux parties déposent une certaine quantité de Bitcoin dans le wallet. Elles peuvent ensuite utiliser ces fonds pour réaliser librement des transactions instantanées et quasiment sans frais sur le réseau.

Les montants déposés n’ont pas besoin d’être équivalents. Par exemple, si Alice et Bob souhaitent ouvrir un canal Lightning, Alice peut déposer 1 BTC et Bob, 2 BTC. Le Lightning Network s’appuie sur les smart contracts natifs de Bitcoin pour suivre qui possède quoi, et chaque partie ne peut accéder qu’à hauteur de ce qu’elle a déposé initialement.

Dès lors, toutes les transactions entre ces deux parties sont réalisées hors chaîne, c’est-à-dire non publiées sur la blockchain. Techniquement, le Lightning Network ne fait que mettre à jour le solde de chaque partie dans le wallet multi-sig, sans déplacer les bitcoins eux-mêmes.

Comme toutes ces opérations se déroulent hors chaîne (dans le portefeuille multi-sig), il n’est pas nécessaire d’avoir de la puissance de minage pour valider les transactions, ce qui réduit grandement le temps et les coûts.

Lorsque les parties souhaitent clôturer leur relation, il suffit d’effectuer et signer une transaction de clôture. Celle-ci est alors publiée sur la blockchain principale. Elle permet de comptabiliser l’intégralité de l’activité off-chain dans une seule transaction on-chain, réduisant fortement la congestion du réseau Bitcoin.

Le routage des paiements

La grande force du Lightning Network réside dans sa capacité à router les paiements entre pairs connectés. C’est ce qui fait du Lightning un véritable réseau. Sinon, cette infrastructure hors chaîne serait bien moins intéressante.

Concrètement, tout pair du réseau Lightning peut envoyer des BTC à n’importe quel autre, du moment que les deux sont reliés, directement ou indirectement, via d’autres pairs. Par exemple, si Alice veut payer Jane, elle n’a pas à ouvrir un canal direct avec elle. Elle peut acheminer la transaction via un canal existant entre Bob et Jane : Bob transfère les BTC à Jane, et Alice rembourse Bob via leur propre canal Lightning.

De cette façon, les pairs du Lightning Network peuvent transactiver à la vitesse de l’éclair et pour des frais minimes. Lorsqu’un pair envoie des bitcoins à un autre, le protocole calcule et choisit automatiquement le chemin le plus court dans le réseau. Si une connexion est rompue ou si un pair manque de liquidité, la transaction est simplement annulée, sans conséquence pour les utilisateurs.

Ce réseau de seconde couche, constitué de milliers de canaux de paiement interconnectés, permet à des millions de transactions instantanées d’avoir lieu sans congestionner le réseau principal Bitcoin.

Flux du Lightning Network (source)

Avantages du Lightning Network

Le Lightning Network améliore l’utilité de Bitcoin en tant que monnaie à travers plusieurs atouts majeurs :

• Transactions instantanées : Lightning permet des paiements quasi instantanés, rendant les confirmations immédiates, idéales pour les achats quotidiens (restauration rapide, taxis...) et éliminant l’attente habituelle d’une confirmation de bloc.
• Frais réduits : Les frais de transaction sur Lightning sont extrêmement faibles, souvent de quelques satoshis, ce qui rend possible les micropaiements et les paiements transfrontaliers. Par exemple, l’envoi de 100 $ en BTC peut coûter quelques centimes, bien moins que sur la couche on-chain.
• Scalabilité accrue : Lightning peut prendre en charge beaucoup plus de transactions que la chaîne principale n’en permet, car il n’est pas limité par la taille des blocs. Théoriquement, il pourrait supporter des millions de transactions par seconde, permettant à Bitcoin de grandir sans congestionner le réseau.
• Confidentialité : Contrairement aux transactions on-chain, qui sont publiques, les paiements Lightning restent privés : seules l’ouverture/fermeture des canaux figurent sur la blockchain, et le routage via plusieurs nœuds masque émetteurs et destinataires.
• Interopérabilité & accès global : Lightning est un protocole ouvert permettant à quiconque de l’utiliser sans autorisation. L’existence de nombreuses implémentations favorise un écosystème varié de wallets et services. Il permet des transactions instantanées dans le monde entier, bénéfique dans les zones à coûts de remises élevés ou à monnaie instable.
• Nouveaux cas d’usage : Lightning permet les micropaiements, le streaming d’argent, le tipping sur les réseaux sociaux ou les achats en e-commerce de petit montant. Cela favorise l’économie circulaire dans des pays comme le Salvador où Bitcoin s’utilise au quotidien, avec des transactions aussi rapides qu’une carte bancaire.

Limites et défis du Lightning Network

Malgré sa puissance, Lightning fait face à plusieurs défis, notamment à ce stade de son adoption :

1. Gestion de la liquidité : Les gros paiements requièrent suffisamment de liquidité dans les canaux. Par exemple, pour recevoir 1 BTC, il faut disposer d’autant de capacité entrante. Équilibrer ses canaux est complexe et nécessite parfois l’ouverture de multiples canaux ou le recours à des services spécialisés.
2. Exigence de connexion : L'utilisation efficace de Lightning nécessite souvent d’être connecté à Internet, pour envoyer et recevoir des paiements. Cela peut freiner son adoption, surtout chez l’utilisateur lambda.
3. Capacité des canaux & immobilisation des fonds : Les fonds déposés dans un canal restent bloqués pendant toute la durée du canal et sont indisponibles on-chain avant sa clôture. Ouvrir un canal occasionne des frais on-chain, pouvant être élevés en période de congestion, ce qui peut décourager certains utilisateurs.
4. Problèmes de routing : Les paiements peuvent échouer s’il n’y a pas assez de routes, surtout pour les gros montants. Les paiements "multi-path" améliorent ce point mais des échecs persistent et peuvent provoquer des délais.
5. Portefeuilles custodial vs non-custodial : Beaucoup d’utilisateurs privilégient la simplicité des wallets custodial mais posent alors un problème de confiance. Les solutions non-custodial offrent plus de sécurité, mais requièrent des connaissances techniques.
6. Questions de sécurité : La sécurité de Lightning dépend largement de la robustesse de l’infrastructure Bitcoin sous-jacente, et les usagers doivent rester attentifs aux vulnérabilités potentielles.

Au global, même si Lightning offre de grands avantages, ces défis devront être relevés pour permettre son adoption massive.

Capacité du Lightning Network (source)

Le Lightning Network en 2025 : état actuel et développements

En octobre 2025, le Lightning Network a connu une croissance substantielle, passant du statut d’expérimentation à celui de pièce maîtresse de l’infrastructure Bitcoin. Points clés :

Croissance du réseau : Depuis 2021, la capacité de Lightning a augmenté pour dépasser les 5000 BTC fin 2023, bien qu’elle soit redescendue autour de 4 200 BTC à la mi-2025. Cette baisse de 20% serait liée à des optimisations structurelles, tandis que les paiements routés ont bondi de 1200% entre août 2021 et août 2023, signe d’une meilleure utilisation de la capacité existante.

Nombre de nœuds et de canaux : Le nombre de nœuds est passé de ~16 000 en 2021 à plus de 20 000 en 2023. Le nombre de canaux publics décline lentement depuis 2022, signe d’une consolidation du réseau avec moins de canaux, mais plus grands et mieux gérés.

Adoption : Le volume de paiements Lightning est en forte croissance, avec des cas d’usage réels, en particulier dans plusieurs pays africains.

En résumé, à l’horizon 2025, le Lightning Network est plus robuste, intégré et user-friendly que jamais. Il traite des flux économiques réels : transferts de fonds d’expatriés, achats quotidiens, arbitrages entre exchanges, tips pour créateurs en ligne, etc. Les défis persistent (garantie de la décentralisation et de la liquidité à grande échelle) mais les progrès se poursuivent. Le discours a évolué : ce n’est plus "si Lightning fonctionne", mais "Lightning fonctionne – jusqu’où pourrons-nous aller et quels nouveaux usages ouvrir ?"

À grande échelle, Lightning concrétise la promesse de faire de Bitcoin un réseau de paiements mondial rapide, tout en préservant Bitcoin en tant que "sound money". Les prochaines années verront sûrement son adoption s’accélérer, surtout avec la simplification des wallets pour l’utilisateur, et potentiellement l’arrivée des stablecoins sur Lightning pour capter de nouveaux utilisateurs recherchant des transferts USD instantanés et bon marché – le tout sécurisé par Bitcoin en dessous.