Déployer un noeud Bitcoin sur le Lightning Network avec Umbrel

Umbrel logo

Deployer son propre noeud Bitcoin sur le Lightning Network avec Umbrel OS

Et s’il était possible de participer au réseau Bitcoin en déployant son propre noeud complet Bitcoin sans aucune connaissance technique ? Aujourd’hui, c’est possible avec un Raspberry Pi 4 et le système d’exploitation Umbrel OS, totalement gratuit.

Qu’est ce qu’Umbrel OS ?

Umbrel OS est un système d’exploitation totalement gratuit, open source et spécialement conçu pour déployer un noeud complet Bitcoin et ceci, sans se soucier des détails techniques. Ses fondateurs Luke Childs et Mayank Chhabra travailent dessus depuis maintenant plusieurs mois et sont aidés par un français Lounes_kmt, lui aussi très actif et conu de l’univers crypto.

Du côté logiciel, Umbrel OS est basé sur Raspberry Pi OS (anciennement Raspbian) et utilise pi-gen pour la personnalisation.

L’une des choses aussi particulièrement intéressante avec Umbrel, c’est le système d’App Store qui est embarqué par l’application.

Umbrel App Store
Aperçu de l’App Store d’Umbrel

En effet, il vous est possible d’installer une grande quantité d’application pour par exemple :

  • un système de gestion de votre noeud Lighting Network
  • l’accès et la gestion de wallet
  • un serveur de paiement
  • un système de messagerie

Tout se passe en quelques clics, sans aucune connaissance technique et en quelques minutes. De plus, le nombre d’applications vise à augmenter avec le temps car le réseau est en constante évolution.

Ainsi, n’importe qui est capable aujourd’hui de déployer un noeud complet Bitcoin sur le Lightning Network. Le montage du matériel et l’installation se font en moins d’une heure.

Mais avant de commencer à monter et deployer notre noeud, un peu de théorie simple pour connaître les bases de ce qui vous entoure.

Qu’est ce qu’un noeud complet sur le réseau Bitcoin ?

Un noeud complet Bitcoin n’est rien d’autre qu’un ordinateur qui a pour but de relayer les informations entre les utilisateurs et les mineurs. Les noeuds complets vont en général, stocker, conserver et transmettre les informations relatives aux transactions et aux blocs en utilisant le protocole pair-à-pair (peer to peer).

Si un noeud complet se retrouve hors ligne pour diverses raison, il se connectera aux noeuds à jours pour télécharger les dernières données dès qu’il sera de nouveau connecté à Internet.

Attention, un noeud complet Bitcoin ne vous permettra pas de miner de la cryptomonnaie.

Qu’est ce que le Lightning Network ?

Le Lightning Network est un réseau alternatif de Bitcoin, développé sur la «seconde couche» permettant des paiements pair-à-pair, instantanés et quasi-gratuits.

C’est en quelque sorte un réseau de canaux de paiements sur lequel tous les noeuds sont connectés et forment une gigantesque toile d’araignée. Ainsi, chaque noeud sur le réseau Lightning à la possibilité d’envoyer, de recevoir et de relayer des transactions sur le réseau grâce à ces canaux.

Noeud Bitcoin Lightning Network
Aperçu des différents noeuds Bitcoin sur le Lightning Network avec l’explorer ACINQ

L’utilisation du Lightning Network par rapport au réseau Bitcoin classique présente de nombreux avantages tel que :

  • La limite du nombre de transactions par seconde sur le réseau dépend du nombre de noeud (plus de 1 000 000 de transaction par secondes actuellement)
  • La réduction de la quantité de transaction sur le réseau Bitcoin pour le rendre plus efficace
  • Des transactions presque instantanées en utilisant le Lightning Network
  • Des frais de transaction dérisoires (moins d’un satoshi, soit 0.00048€ pour un Bitcoin à 47 600€ actuellement)
  • La réalisation de micro-paiement et l’automatisation de ceux-ci
  • La possibilité d’effectuer des échanges atomiques inter-chaînes (atomic swap). Le but est de supprimer les intermédiaires tel que les exchanges comme Binance et de faire du pair-à-pair.

Si vous désirez en apprendre encore plus, je vous invite à lire l’article de Cryptoast sur le Lightning Network très bien conçu par Ludovic Lars.

Le matériel nécessaire pour monter un noeud Bitcoin avec Umbrel

Maintenant que vous avez une notions de l’environnement qui vous entoure, voici la liste du matériel qui sera nécessaire :

Ainsi, l’achat du matériel pour la création de votre noeud Bitcoin sur le Lightning Network avec Umbrel vous coûtera environs : 210.00€

Le montage physique du noeud est un jeu d’enfant, en théorie, vous ne pouvez pas vous tromper. Cependant, attendez bien d’avoir connecter l’ensemble des câble et installer Umbrel OS avant de brancher votre Raspberry Pi 4.

Un boitier au design personnalité pour votre futur noeud Bitcoin

Quitte à avoir son propre noeud, pourquoi ne pas avoir un boitier entièrement personnalisé ? C’est ce que vous propose @Silexperience avec des créations plus magnifiques les unes que les autres.

Voici d’ailleurs l’une de ses dernières création avec un boitier Umbrel justement :

N’hésitez pas à le contacter sur Twitter et lui passer vos commandes, il se fera un plaisir de répondre à vos attentes!

Si vous n’en avez pas les moyens, vous pouvez toujours vous rabattre sur des boitiers un peu plus classique disponibles sur Amazon ou d’autres marchands : Boîtier pour Raspberry Pi 4 Model B avec ventilateur

Téléchargement et installation des logiciels pour démarrer son noeud avec Umbrel OS

Ce qui est pratique avec Umbrel, c’est que même le téléchargement et l’installation sont vraiment simple. Nous allons essayer de détailler les différentes étapes pour vous permettre de démarrer votre noeud dans les meilleures conditions possibles.

Etape 1 : Umbrel OS

Pour commencer il vous faut télécharger la dernière version d’Umbrel OS pour votre Raspberry Pi sur votre ordinateur :

Etape 2 : Balena Etcher pour flasher Umbrel OS sur votre carte microSD

Une fois cette opération réaliser, vous devez télécharger Balena Etcher. Ce logiciel va vous permettre de flasher le fichier Umbrel OS que vous avez téléchargé à l’étape précédente sur la carte microSD.

Etape 3 : Branchez la carte microSD dans votre ordinateur

Cette étape est peut être la plus simple, sauf si vous n’avez pas de lecteur de carte microSD sur votre ordinateur. Dans ce cas, voici un lien vers un produit Amazon qui fonctionne très bien : Lecteur USB 3.0 de cartes micro SD – SanDisk MobileMate

C’est le produit que j’ai personnellement utilisé pour flasher ma carte microSD et qui fonctionne très bien.

Etape 4 : Flasher Umbrel OS

Ouvrez Balena Etcher, sélectionnez le fichier Umbrel OS, sélectionnez le lecteur où se trouve votre carte microSD et flashez Umbrel OS sur la carte microSD.

Aperçu de la fenêtre Balena Etcher pour flasher votre carte microSD avec Umbrel OS

Rien de plus simple si vous suivrez les instructions de Balena Etcher. Cette opération ne prend théoriquement que quelques minutes selon la puissance de votre machine.

Etape 5 : Inserer la carte microSD dans le Raspberry Pi 4

Attention, n’oubliez pas que toutes les manipulations matériel de votre Raspberry Pi 4 doivent se faire quand celui-ci est totalement éteint. N’oubliez pas de le débrancher complètement du secteur pour le pas rencontrer de difficultés par la suite si jamais vous l’avez déjà brancher.

Retirez la carte microSD préalablement flasher de votre ordinateur puis insérez là dans votre Raspberry Pi 4. Vous ne devriez pas pouvoir vous trompez non plus car le Raspberry est équipé d’un détrompeur.

Raspberry Pi 4
Inserez votre microSD dans votre Raspberry (Illustration par Umbrel)

Etape 6 : Brancher le disque dur SSD

Même principe que l’étape précédente, toujours faire cette opération quand le matériel est coupé. Placez le SSD dans son boîtier pour le proteger et branchez-le sur l’un des deux ports USB 3.0 (de couleur bleue) du Raspberry Pi.

Attention également à utiliser un SSD d’au moins 1 To. En effet, si le SSD possède une quantité d’espace trop faible, celui-ci sera saturé au bout d’un certain temps et votre noeud ne fonctionnera plus.

Sachez qu’actuellement (28 Mars 2021), la taille de la blockchain Bitcoin est d’environs 381Gb. Celle-ci va augmenter avec le temps et avec le nombre de transactions en transition sur le réseau.

En outre, toutes les données présentes sur le SSD seront automatiquement supprimées lorsque vous allumerez le Raspberry Pi.

Etape 7 : Connecter le Raspberry au routeur

Avant de connecter votre matériel à votre routeur, je vous suggère de lui trouver un emplacement sans danger (enfant, animaux) et sur lequel vous n’avez plus besoin de le déplacer.

L’idée là est d’être à proximité du routeur (avec peu de câble entre les deux), afin de bénéficier d’une connexion réseau la plus rapide et stable possible. C’est d’ailleurs pour cette raison que j’ai choisi un câble Câble Ethernet Catégorie 8 de 50 cm de longueur. Pensez aussi qu’il vous faut une prise de courant pour alimenter votre noeud, c’est l’étape suivante.

Maintenant, il ne vous reste plus qu’a connecter votre Raspberry Pi 4 à votre box ou routeur.

Etape 8 : Mise sous tension

Si vous avez scrupuleusement respecté les étapes précédentes, il ne vous reste plus qu’a connecter le câble d’alimentation de votre futur noeud Bitcoin sur une prise de courant.

Votre Raspberry Pi 4 devrait s’allumer une fois l’opération réalisée. Laissez-lui le temps de démarrer (5 minutes environs) avant de passer à l’étape suivante.

Etape 9 : Connexion au noeud en local

Après 5 minutes d’attente, votre noeud Bitcoin avec Umbrel OS sera accessible à l’adresse http://umbrel.local sur tout appareil connecté au même réseau que le Raspberry Pi 4.

Il est possible que la connexion à votre noeud ne fonctionne pas pour 2 différentes raisons :

  1. Le noeud n’a pas terminé son cycle de démarrage, dans ce cas, vous avez juste à attendre quelques minutes
  2. Votre routeur ne donne pas un accès direct à l’URL par défaut d’Umbrel

Si après de longues minutes d’attente il est toujours impossible de vous connecter à votre noeud, utilisez Angry IP Scanner pour trouver l’adresse IP de votre Umbrel. Une fois celle-ci récupérée, tapez-la dans le navigateur au lieu de l’URL par défaut « umbrel.local ».

Dans le cas de Windows, essayez d’accéder à http://umbrel dans le navigateur. Par ailleurs, si vous utilisez un VPN, essayez de le désactiver pour voir si le problème persiste.

Enfin, si le problème persiste toujours, n’hésitez pas à vous rendre sur le Telegram Officiel d’Umbrel pour demander de l’aide. Les membres et l’équipe de développement sont très réactifs et se feront un plaisir de vous venir en aide.

Etape 10 : Configuration du mot de passe

Enfin, vous devriez vous trouver sur l’écran de configuration Umbrel sur lequel un mot de passe vous est demandé. Si ce n’est pas le cas, je vous invite à parcourir les étapes précédentes ou demander de l’aide.

Pour la génération du mot de passe, ne faites pas les choses à moitié et en utilisez un mot de passe fort (caractères spéciaux, chiffres, majuscules…). N’hésitez pas à utiliser un générateur de mot de passe et mettez celui-ci en sécurité car il va vous permettre de vous connecter à votre noeud.

Etape 11 : Génération de la Seed

Suite à la génération du mot de passe dans l’étape précédent, Umbrel va vous donner votre Seed, c’est à dire votre clé privée. C’est grace à elle qu’il vous sera possible d’envoyer des Bitcoins sur la blockchain. C’est l’élément le plus important car si une personne met la main dessus, il peut vider votre adresse Bitcoin à distance en quelques secondes.

Quelques règles à respecter quand on récupère sa seed :

  • Vérifier que l’on se trouve seul
  • Vérifier qu’il n’y ai pas de caméra aux alentours (pas faire ce genre de chose dans un fast-food par exemple)
  • Ne pas faire de screenshot et/ou noter sa seed sur son ordinateur
  • Ne donner sa seed à personne

L’idéal est de noter sa seed sur un papier et de le mettre en lieu sûr comme :

  • coffre en banque
  • un membre de sa famille
  • un très très très… bon ami
  • enterrer dans le jardin
  • etc…

N’oubliez pas que la seed vous permet également de récupérer vos précieux Bitcoin si jamais votre noeud venait à disparaître à cause d’une panne matériel ou autre.

Etape 12 : Génération du lien TOR pour une connexion à distance

Une fois l’étape précédente validée, un lien TOR qui sera transmis. Ce lien va vous permettre de vous connecter à votre noeud Umbrel à distance pour l’administrer sur le réseau TOR.

Par défaut, l’accès à distance est autorisée mais il vous sera possible de changer ça dans les paramètres de l’application. Notez qu’il faut également garder ça en lien en lieu sûr car une personne qui récupère votre lien TOR peut essayer de faire une tentative de brute force.

Etape 13 : Validation et démarrage du noeud

Vous voici maintenant à l’étape crucial, celle-ou vous devez cliquer sur le bouton Next pour valider l’ensemble des informations précédentes.

Vérifiez bien que vous avez noté votre seed, votre mot de passe pour avoir l’accès à votre noeud ainsi que le lien TOR si vous souhaitez l’administrer à distance. Si c’est le cas, il ne vous reste plus qu’a valider.

Validation des informations pour démarrer son noeud Bitcoin avec Umbrel OS

Voilà, vous y êtes, le dashboard est maintenant accessible et il ne vous reste plus qu’a attendre le téléchargement complet de la blockchain Bitcoin. Cette opération prend entre 4 et 10 jours selon la rapidité de votre connexion internet.

Pour ma part, il m’a fallu attendre pas moins de 6 jours pour que mon node soit complètement synchronisé.

Notez aussi que les 400 000 premiers blocs Bitcoins seront téléchargés relativement vite car très peu de transactions par rapport à maintenant. Encore une fois l’équipe d’Umbrel a fait du bon boulot car le pourcentage d’évolution va dépendre de la taille de la blockchain et non plus nombre de blocs téléchargé.

Il est donc tout à fait normal d’avoir téléchargé 260 000 blocs et d’être uniquement à 4% du total.

Umbrel dashboard
Synchronisation avec la blockchain Bitcoin

En conclusion de cette dernière étape, vous faites maintenant partie de l’élite et avez votre propre noeud Bitcoin connecté au réseau Lightning.

Dans un futur article, nous développerons comment créer et gérer des canaux de paiements sur le Lightning Network avec son propre noeud et Umbrel OS.

Ressources en lien avec Umbrel

Quelques comptes à suivre sur Twitter qui traite et parle régulièrement du Bitcoin, Umbrel et du Lightning Network :

Liens officiels du projet Umbrel :

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