Vue d'ensemble technique du Bitcoin : protocole, mécanisme de consensus et sécurité

Bitcoin est le premier actif virtuel de l'histoire. Il a été introduit via un livre blanc en 2008 et officiellement lancé en janvier 2009. Le créateur n'est connu que sous le pseudonyme de Satoshi Nakamoto.

Il fonctionne sur la technologie de la blockchain, qui sert de grand livre public. Au lieu que les banques vérifient les transactions, un réseau mondial d'ordinateurs effectue cette tâche.
Aucune entreprise ou gouvernement spécifique ne le possède. Il présente des caractéristiques de décentralisation, de transparence et d', servant d'alternative au système financier traditionnel.

Qu'est-ce que le Bitcoin ?

Considérez le Bitcoin comme de l'argent numérique. C'est la première monnaie numérique, présentée au monde en 2008 et lancée quelques mois plus tard en 2009. Elle vous permet d'envoyer de l'argent directement à d'autres personnes sans intermédiaires.

Notez que nous utilisons généralement le 'B' majuscule pour 'Bitcoin' lorsque nous faisons référence au réseau ou à la technologie, et le 'b' minuscule pour 'bitcoin' lorsque nous faisons référence à la pièce elle-même. Le symbole boursier que vous voyez sur les échanges est BTC.

Contrairement aux dollars ou aux euros dans votre portefeuille qui sont émis et contrôlés par les gouvernements, le Bitcoin est décentralisé. Cela signifie qu'il n'y a aucun administrateur unique, banque ou gouvernement faisant fonctionner le réseau Bitcoin. C'est un système strictement P2P (pair-à-pair).

Pourquoi les gens aiment-ils le Bitcoin ? Parce qu'ils peuvent posséder et contrôler leur propre argent. Ils peuvent envoyer de l'argent n'importe où, à tout moment, sans dépendre d'intermédiaires. De plus, le système est immunisé contre les attaques de double dépense, ce qui signifie qu'on ne peut pas tenter d'utiliser une pièce à un autre endroit après l'avoir dépensée une fois.

Comment fonctionne le Bitcoin ?

Le Bitcoin repose sur une technologie appelée la blockchain. Vous pouvez imaginer la blockchain comme un cahier numérique que tout le monde peut lire mais que personne ne peut effacer.

Chaque transaction est enregistrée dans un « bloc » au moment où elle se produit. Ce bloc se connecte au bloc précédent, formant une chaîne. Cet enregistrement est copié sur des milliers d'ordinateurs (nœuds) dans le monde entier.

Puisque tant d'ordinateurs détiennent une copie du cahier, personne ne peut tricher. Si quelqu'un essaie de manipuler le grand livre pour s'attribuer plus d'argent, les autres ordinateurs le rejetteront. De plus, n'importe qui peut télécharger le logiciel du Bitcoin pour participer à l'écosystème.

Décentralisation : La blockchain Bitcoin est maintenue par un réseau informatique distribué, donc aucune autorité centrale ne contrôle le grand livre.
Immutabilité : Une fois qu'une transaction est ajoutée à la blockchain, elle ne peut être modifiée ou supprimée.
Sécurité : Les transactions sont protégées par la technologie cryptographique, et la vérification de chaque bloc nécessite des ressources importantes et un travail répétitif (résolution d'énigmes par un processus appelé minage).

Exemple de transaction BTC

Techniquement, le Bitcoin n'utilise pas de comptes bancaires avec soldes. Il utilise plutôt un système appelé UTXO (Unspent Transaction Output) qui suit les pièces numériques individuelles dans un portefeuille. Cependant, pour vous aider à comprendre, voyons cela comme un virement bancaire.

Supposons qu'Alice veuille envoyer 1 BTC à Bob. La blockchain se met à jour pour montrer une diminution de 1 BTC pour Alice et une augmentation de 1 BTC pour Bob. C'est similaire à Alice écrivant « J'ai donné 1 bitcoin à Bob » sur un tableau d'affichage public pour que tout le monde sache que l'argent a changé de mains.

Plus tard, si Bob veut envoyer cet argent à Carol, le réseau vérifie les enregistrements pour confirmer que Bob a bien reçu l'argent d'Alice. Parce que les ordinateurs communiquent constamment entre eux, le grand livre de chacun reste synchronisé.

Minage de Bitcoin

Le minage est la façon dont le réseau se sécurise et dont de nouveaux bitcoins entrent en existence. Lorsque vous diffusez une transaction, elle se propage sur le réseau. Ensuite, des utilisateurs appelés mineurs rassemblent ces transactions dans un bloc.

Pour ajouter ce bloc à la blockchain, les mineurs doivent résoudre une énigme spécifique. Le mineur qui résout l'énigme en premier ajoute le bloc et reçoit de nouveaux bitcoins en récompense. Cette récompense est le seul moyen de créer de nouveaux bitcoins.

Cependant, l'offre est limitée. Le Bitcoin ne dépassera jamais 21 millions de pièces. Une fois que les 21 millions seront tous minés (estimé vers l'année 2140), les mineurs ne recevront plus de récompenses de bloc et ne seront rémunérés que par les frais de transaction payés par les utilisateurs.

Preuve de travail (PoW) et consommation d'énergie

Pour maintenir la sécurité et l'intégrité de la blockchain, le Bitcoin utilise un mécanisme de consensus appelé Preuve de travail (PoW). C'est une partie centrale du processus de minage expliqué précédemment.

Le PoW est un mécanisme créé en même temps que le Bitcoin pour empêcher la double dépense dans les systèmes de paiement numériques. Outre le Bitcoin, de nombreux actifs virtuels utilisent le PoW pour sécuriser leurs réseaux blockchain.

L'« énigme » que les mineurs doivent résoudre fait essentiellement référence au PoW. Elle est conçue pour que la création d'un bloc soit coûteuse, mais que la vérification de sa validité soit peu coûteuse. Si quelqu'un essaie de tricher avec un bloc invalide, le réseau le rejette immédiatement, et le mineur ne peut pas récupérer le coût du minage.

Le PoW nécessite une puissance de calcul importante et consomme donc beaucoup d'électricité. Cela a conduit à des débats sur l'impact environnemental du Bitcoin. Cependant, ces dernières années, l'industrie du minage s'est considérablement tournée vers l'utilisation d'énergies renouvelables ou d'énergie excédentaire gaspillée.

Où le Bitcoin est-il utilisé ?

Le Bitcoin est principalement utilisé comme monnaie numérique et réserve de valeur. Vous pouvez l'utiliser comme une monnaie traditionnelle pour acheter des biens en ligne ou hors ligne. Des centres commerciaux en ligne aux magasins physiques, de plus en plus d'entreprises acceptent le Bitcoin comme moyen de paiement.

Le réseau principal Bitcoin (Layer 1) peut être lent ou coûteux pour les petits paiements, mais des solutions de « Layer 2 » comme le Lightning Network ont été développées pour répondre à ces limites.

Du point de vue de l'investissement, beaucoup de gens achètent du BTC en s'attendant à ce que sa valeur augmente. Bien que le prix du Bitcoin puisse être volatile, certains investisseurs le considèrent comme un moyen de diversifier leur portefeuille et de se couvrir contre l'inflation à long terme.

Qui a créé le Bitcoin ?

Le Bitcoin est apparu pour la première fois en octobre 2008 lorsque Satoshi Nakamoto a publié un livre blanc intitulé « Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System ». Ce document présentait une nouvelle monnaie numérique fonctionnant dans un système décentralisé sans s'appuyer sur les gouvernements ou les systèmes bancaires.

En janvier 2009, le protocole Bitcoin a officiellement commencé avec le minage du « Genesis Block ». La première transaction Bitcoin a eu lieu entre Satoshi Nakamoto et le programmeur Hal Finney. C'était une transaction où Nakamoto a envoyé 10 bitcoins à Finney.

Après cette première transaction, d'autres personnes ont découvert Bitcoin et ont commencé à participer au réseau. Il a gagné en popularité au sein de petites communautés de passionnés de technologie en prouvant que cette monnaie numérique pouvait fonctionner sans autorités centrales ni intermédiaires.

Le « Bitcoin Pizza » est une autre étape importante de l'histoire de Bitcoin, constituant la première instance où Bitcoin a été utilisé comme moyen d'échange pour un commerce réel. Le 22 mai 2010, un programmeur nommé Laszlo Hanyecz a marqué l'histoire en achetant deux pizzas pour 10 000 bitcoins. Cette transaction est devenue connue sous le nom de « Bitcoin Pizza Day » et est encore célébrée chaque année le 22 mai.

Qui est Satoshi Nakamoto ?

L'identité de Satoshi Nakamoto reste un mystère. Satoshi pourrait être un individu ou un groupe de développeurs situé n'importe où dans le monde. Le nom est japonais, mais beaucoup pensent qu'ils sont probablement originaires d'un pays anglophone en raison de leur anglais couramment maîtrisé. Malgré de nombreuses théories et enquêtes au fil des années, la véritable identité du créateur n'a pas été révélée.

Satoshi a-t-il inventé la technologie blockchain ?

Bitcoin combine plusieurs technologies existantes qui sont là depuis longtemps, y compris la technologie blockchain. L'utilisation de structures de données immuables remonte au début des années 1990, lorsque Stuart Haber et W. Scott Stornetta ont proposé un système d'horodatage pour les documents.

Bitcoin utilise également les arbres de Merkle, un concept développé par Ralph Merkle. Comme les blockchains d'aujourd'hui, ces premiers systèmes reposaient également sur la technologie cryptographique pour protéger les données et empêcher les falsifications. Cependant, Bitcoin était révolutionnaire car il combinait ces technologies pour résoudre le problème de la double dépense qui affectait les autres systèmes de paiement numérique de l'époque.

Combien y a-t-il de Bitcoin ?

Le protocole a fixé l'offre maximale de Bitcoin à 21 millions de pièces. En janvier 2026, plus de 95 % de celles-ci ont été minées, mais il faudra plus de 100 ans pour produire le reste. Cela est dû à un événement périodique appelé le « halving du Bitcoin », qui réduit la récompense de minage environ tous les quatre ans.

Qu'est-ce que le halving du Bitcoin ?

Le halving du Bitcoin fait référence à un événement périodique où la récompense de bloc fournie aux mineurs est divisée par deux. Le prochain halving du Bitcoin devrait avoir lieu en 2028, environ quatre ans après le dernier halving qui a eu lieu le 19 avril 2024.

Le halving du Bitcoin est central pour le modèle économique. Il garantit que les pièces sont émises à un rythme constant et augmente la difficulté de minage à un rythme prévisible. Ce taux d'inflation monétaire contrôlé est essentiellement l'une des principales différences entre Bitcoin et les monnaies fiduciaires traditionnelles, qui peuvent être fournies à l'infini.

Bitcoin est-il sûr ?

L'un des risques majeurs associés à Bitcoin est la possibilité de piratage et de vol. Par exemple, dans les arnaques par hameçonnage, les pirates utilisent l'ingénierie sociale pour tromper les utilisateurs afin qu'ils révèlent leurs informations de connexion ou leurs clés privées. Si un pirate accède au compte ou au portefeuille crypto d'un utilisateur, il peut transférer les bitcoins de la victime vers son propre portefeuille.

Une autre façon pour les pirates de voler Bitcoin consiste à utiliser des logiciels malveillants ou des rançongiciels. Un pirate peut infecter l'ordinateur ou l'appareil mobile d'un utilisateur avec un logiciel malveillant pour accéder au portefeuille Bitcoin. Dans certains cas, des rançongiciels sont utilisés pour chiffrer les fichiers d'un utilisateur et exiger un Bitcoin en échange de leur déverrouillage.

Puisque les transactions Bitcoin sont irréversibles et ne sont pas garanties par des agences gouvernementales, les utilisateurs doivent prendre des précautions pour protéger leurs actifs. Cela inclut l'utilisation de mots de passe forts, l'activation de l'authentification à deux facteurs (2FA) et l'utilisation du « stockage à froid » ou de portefeuilles matériels (dispositifs qui gardent les clés hors ligne) pour garder les fonds hors de portée des pirates en ligne. Il est également important de ne télécharger des logiciels liés à Bitcoin qu'à partir de sources de confiance.

Un autre risque associé à Bitcoin est la volatilité des prix. La valeur de Bitcoin peut fluctuer considérablement sur une courte période, ce qui en fait un investissement risqué pour ceux qui ne sont pas préparés aux hausses de prix et aux pertes potentielles. Cependant, historiquement, la volatilité a tendance à diminuer à mesure que l'actif mûrit et que la liquidité du marché augmente.

Conclusion

Bitcoin a parcouru un long chemin depuis ses débuts modestes, devenant un actif reconnu mondialement basé sur de nombreux cas d'utilisation et une adoption institutionnelle croissante. Qu'il s'agisse de transactions quotidiennes, de trading à court terme, d'investissement à long terme, ou simplement d'un intérêt pour la technologie, Bitcoin vaut certainement la peine d'être exploré plus en profondeur.