Au cœur du Bitcoin

En octobre 2008, un certain Satoshi Nakamoto diffuse sur Internet un document de 9 pages intitulé : « Bitcoin : a peer-to-peer Electronic Cash System ».

Ce document, désormais connu sous le nom de Livre blanc du Bitcoin se résume ainsi : « Une version exclusivement pair-à-pair d’argent électronique permettrait aux paiements en ligne d’être envoyés d’une personne à une autre sans passer par une institution financière. » (p. 321) Est-ce l’essence de la création de cette monnaie ? S’affranchir du système classique de l’économie de marché ? Ce qui est sûr c’est que le message pose le principe d’une organisation sans hiérarchie.

Dans un réseau peer-to-peer, il n’y a ni central ni serveur, tous les ordinateurs reliés se trouvent au même niveau. Les spéculations sont allées bon train pour deviner qui se cachait derrière le nom de Satochi Nakamoto qui n’est pas une personne mais sans doute le pseudonyme d’un groupe de développeurs. Un certain goût du mystère qui se retrouve d’ailleurs au cœur du bloc de genèse, tout premier bloc utilisé pour initialiser la blockchain Bitcoin.

Bitcoin est une monnaie virtuelle décentralisée qui circule et s’échange directement sur Internet, mais qui peut aussi être dépensée dans l’économie réelle si un commerçant l’accepte. Son système est développé et entretenu par une communauté ouverte d’utilisateurs. Cette cryptomonnaie est fabriquée par une technologie originale : la blockchain, un système d’enregistrement électronique ouvert dans lequel sont transmises et stockées toutes les informations et toutes les transactions.

Pour pouvoir payer en bitcoins il faut détenir un portefeuille électronique qui peut être obtenu soit via un logiciel chargé sur Internet, soit via une application pour smartphone soit en se rendant sur un site qui permet la création et la gestion de son portefeuille virtuel. Un portefeuille Bitcoin peut être conservé comme n’importe quel fichier, il est possible d’en faire des sauvegardes, il peut même être imprimé.

Finalement plus proche de l’unité de compte que de l’argent physique, le bitcoin n’existe que sur support numérique. Stocké sur des disques durs ou sur des plateformes d’échange en ligne, il n’est, en réalité, rien d’autre qu’une longue suite de chiffres codés. Il faut donc des clés pour y accéder.

Ces clés sont contenues dans des portefeuilles virtuels. Elles garantissent l’existence des fonds à transférer, et vont servir à effectuer les transactions. En monnaie Bitcoin, il n’existe pas de prélèvement, les seules transactions sont des virements. Chaque utilisateur dispose de deux clés, une clé publique, comparable à un rib mais qui est plutôt une sorte de pseudo qui enverra la transaction sur la blockchain, et une clé privée qui est un code d’accès à ses bitcoins et qui permet de débloquer le virement. Ensuite le protocole de validation (proof of work) de Bitcoin sécurise le tout.

La blockchain est la matrice du bitcoin. Comme un gigantesque registre comptable, elle est la base de données contenant l’intégralité des transactions depuis sa création.

C’est un dispositif d’enregistrement partagé, ouvert, horizontal, visible par tous donc réputé infalsifiable. Elle stocke et transmet l’information de la manière la plus sécurisée, en étant indépendante d’une quelconque autorité. Reposant sur un réseau ouvert, la blockchain constitue un système de confiance original, décentralisé, sécurisée par son réseau d’utilisateurs. Chaque transaction est une entrée publique dans la blockchain. Environ toutes les 500 transactions, celles-ci sont regroupées en blocs contrôlés par des ordinateurs qui vérifient que les bitcoins sont bien passés d’un portefeuille à un autre, qu’ils sont vrais, qu’ils n’ont pas déjà été utilisés.

L’historique de chaque transaction est dans la chaîne et il est impossible de faire un copier-coller pour utiliser deux fois les mêmes bitcoins. Il n’y a donc aucun piratage. Pour la fiabilité du réseau tous ses blocs sont reliés entre eux. Pour pouvoir se référer de manière sûre au bloc précédent, chaque bloc est identifié par un hash, une empreinte numérique unique. De plus chacun contient le hash de celui qui le précède. Les suites de hash se succèdent dans la chaîne, Il ne peut donc pas y avoir de « trou » entre deux blocs. Chaque transaction validée dans la blockchain est définitive et sécurisée. Cette traçabilité infaillible permet à tout utilisateur de vérifier n’importe quelle transaction en toute transparence.

Le minage soutient la structure de la blockchain Bitcoin. C’est le mécanisme sur lequel repose la décentralisation donc la sécurité du réseau. On a vu que les transactions sont regroupées dans des blocs. Les opérations de cryptage et de validation des blocks demandent une énorme capacité de calculs mathématiques ainsi qu’un travail informatique très complexe. Ce sont les mineurs qui sont chargés d’effectuer ce travail qui revient à vérifier la validité des transactions. Ils sont tous mis en concurrence. N’importe quel mineur peut traiter un bloc de transactions.

Mais il lui faut pour cela être capable de résoudre un difficile problème mathématique basé sur un algorithme de hachage cryptographique. Un seuil est fixé, une échéance environ toutes les 10 minutes, après quoi le bloc sera terminé et validé. Le premier qui trouve la solution est autorisé à rajouter le bloc sur la chaîne. La compétition pour résoudre l’algorithme est la base du modèle de sécurité de Bitcoin. Lorsque la solution du problème est trouvée, le nouveau bloc est ajouté à la blockchain et le mineur est récompensé. Bitcoin repose sur un réseau peer-to-peer de sorte que tous les ordinateurs se trouvent au même niveau. Cette architecture décentralisée et ouverte fait que ce sont des serveurs différents, n’utilisant pas tous les mêmes protocoles qui sont utilisés pour le minage. Cette caractéristique contribue à sécuriser le réseau.

La transparence, garantie par les mineurs, se revendique bien supérieure à celle du système financier classique. Le fait est que nourrir la blockchain est plus simple informatiquement et plus rentable que vouloir la pirater. Le pirate se retrouverait éjecté du fait que la complexité des calculs (qui s’accroît au fur à mesure de l’allongement de la chaîne) viendrait à bout de son système informatique. Il perdrait tout son investissement. Sans oublier que les mineurs sont rémunérés pour le travail de minage.

La sécurité est basée sur la preuve de travail et non sur le contrôle d’accès. Si l’on compare ce fonctionnement au système bancaire, lors d’un paiement par carte il faut que tout le réseau soit protégé et crypté de bout en bout, car une carte bancaire est « ouverte », son numéro apparaît aux yeux de tous.

Pour ne pas que d’autres l’utilisent frauduleusement, il faut que le réseau soit très sécurisé faute de quoi ses données, voire l’identité de son détenteur peuvent être détournées. Le Bitcoin fonctionne exactement sur la logique inverse, le réseau peut être ouvert, complètement public et transparent puisqu’une transaction se fait à partir de la clé privée, les coordonnées de l’utilisateur n’apparaissent pas sur le réseau. De ce fait il est possible d’effectuer des transactions Bitcoin n’importe où sur n’importe quel réseau wifi même non sécurisé. Avec ce fonctionnement, l’utilisateur Bitcoin a plus de pouvoir, donc plus de responsabilités.

Ce livre contient toutes les informations techniques pour les développeurs avec les plus récentes évolutions de Bitcoin. Il est complet, très détaillé, illustré et comporte tous les exemples de codes, de listings et autres éléments structurels pour programmer. Créé juste après 2008, on peut comprendre la volonté de Bitcoin de proposer une alternative aux dérives du système monétaire mondial.

Face à un univers bancaire parfois opaque, instable et controversé, Bitcoin propose des solutions novatrices pour financer des projets que les banques ne suivraient pas ou alors avec des coûts trop élevés. Il n’y a aucune condition à remplir pour ouvrir un compte, les données personnelles sont protégées, les frais de transactions plutôt faibles et la monnaie sûre, sans contrefaçon, sans risque d’inflation.

Ouvrage recensé – Au cœur du Bitcoin, Paris, Éditions First, 2019.