Comment fonctionne Bitcoin

Comment catégoriser exactement Bitcoin est un sujet de controverse. Est-ce un type de monnaie, une réserve de valeur, un réseau de paiement, ou une classe d'actifs ?

Heureusement, il est plus facile de définir ce qu'est réellement Bitcoin. C'est un logiciel. Ne vous laissez pas berner par les images de stock de pièces brillantes arborant des symboles modifiés du baht thaïlandais. Bitcoin est un phénomène purement numérique, un ensemble de protocoles et de processus.

C'est également la plus réussie des centaines de tentatives de création d'argent virtuel grâce à l'utilisation de la cryptographie, la science de la création et de la rupture des codes. Bitcoin a inspiré des centaines d'imitateurs, mais elle reste la plus grande crypto-monnaie par capitalisation boursière, une distinction qu'il a détenue tout au long de son histoire de plus de dix ans.

(Une note générale :selon la Fondation Bitcoin, le mot "Bitcoin" est en majuscule lorsqu'il fait référence à la crypto-monnaie en tant qu'entité, et il est donné comme "bitcoin" lorsqu'il fait référence à une quantité de la monnaie ou aux unités elles-mêmes. Bitcoin est également abrégé en BTC. Tout au long de cet article, nous alternerons entre ces utilisations.)

Points clés à retenir

• Bitcoin est une monnaie numérique, un système décentralisé qui enregistre les transactions dans un grand livre distribué appelé blockchain.
• Les mineurs de Bitcoin exécutent des plates-formes informatiques complexes pour résoudre des énigmes complexes dans le but de confirmer des groupes de transactions appelés blocs ; en cas de succès, ces blocs sont ajoutés à l'enregistrement blockchain et les mineurs sont récompensés par un petit nombre de bitcoins.
• Les autres participants au marché Bitcoin peuvent acheter ou vendre des jetons via des échanges de crypto-monnaie ou en peer-to-peer.
• Le registre Bitcoin est protégé contre la fraude via un système sans confiance; Les bourses Bitcoin travaillent également à se défendre contre les vols potentiels, bien que des vols très médiatisés aient eu lieu.

La blockchain

Bitcoin est un réseau qui fonctionne sur un protocole connu sous le nom de blockchain. Un article de 2008 rédigé par une ou plusieurs personnes se faisant appeler Satoshi Nakamoto a d'abord décrit à la fois la blockchain et le Bitcoin, et pendant un moment, les deux termes étaient presque synonymes.

La blockchain a depuis évolué en un concept distinct, et des milliers de blockchains ont été créées à l'aide de techniques cryptographiques similaires. Cette histoire peut rendre la nomenclature confuse. Blockchain fait parfois référence à la blockchain Bitcoin originale. D'autres fois, il fait référence à la technologie blockchain en général, ou à toute autre blockchain spécifique, comme celui qui alimente Ethereum.

Les bases de la technologie blockchain sont heureusement simples. Toute blockchain donnée consiste en une seule chaîne de blocs d'informations discrets, classés par ordre chronologique. En principe, cette information peut être n'importe quelle chaîne de 1 et de 0, ce qui signifie qu'il pourrait inclure des e-mails, contrats, titres fonciers, actes de mariage, ou des opérations sur obligations. En théorie, tout type de contrat entre deux parties peut être établi sur une blockchain tant que les deux parties sont d'accord sur le contrat. Cela élimine toute nécessité pour un tiers d'être impliqué dans un contrat. Cela ouvre un monde de possibilités comprenant des produits financiers peer-to-peer, tels que les prêts ou les comptes d'épargne et chèques décentralisés, où les banques ou tout intermédiaire n'est pas pertinent.

Bien que l'objectif actuel de Bitcoin soit d'être une réserve de valeur ainsi qu'un système de paiement, rien ne dit que Bitcoin ne pourrait pas être utilisé de cette manière à l'avenir, bien qu'un consensus devrait être atteint pour ajouter ces systèmes à Bitcoin. L'objectif principal du projet Ethereum est d'avoir une plate-forme où ces "contrats intelligents" peuvent se produire, créant ainsi tout un domaine de produits financiers décentralisés sans aucun intermédiaire ni les frais et les violations potentielles de données qui les accompagnent.

Cette polyvalence a attiré l'attention des gouvernements et des entreprises privées; En effet, certains analystes pensent que la technologie blockchain sera finalement l'aspect le plus impactant de l'engouement pour la crypto-monnaie.

Dans le cas de Bitcoin, bien que, les informations sur la blockchain sont principalement des transactions.

Bitcoin n'est vraiment qu'une liste. La personne A a envoyé X bitcoin à la personne B, qui a envoyé Y bitcoin à la personne C, etc. En comptabilisant ces transactions, tout le monde sait où en sont les utilisateurs individuels. Il est important de noter que ces transactions ne doivent pas nécessairement avoir lieu entre humains.

Tout peut accéder et utiliser le réseau Bitcoin, et votre ethnie, genre, religion, espèce, ou le penchant politique est complètement hors de propos. Cela crée de vastes possibilités pour l'Internet des objets. À l'avenir, nous pourrions voir des systèmes dans lesquels les taxis autonomes ou les véhicules Uber ont leurs propres portefeuilles blockchain. Le passager enverrait la crypto-monnaie directement à la voiture, qui ne bougerait pas tant que les fonds n'auraient pas été reçus. Le véhicule serait en mesure d'évaluer quand il a besoin de carburant et d'utiliser son portefeuille pour faciliter une recharge.

Un autre nom pour une blockchain est un "grand livre distribué, " qui souligne la différence clé entre cette technologie et un document Word bien tenu. La blockchain de Bitcoin est distribuée, ce qui signifie qu'il est public. N'importe qui peut le télécharger dans son intégralité ou accéder à n'importe quel nombre de sites qui l'analysent. Cela signifie que le dossier est accessible au public, mais cela signifie également qu'il existe des mesures compliquées en place pour mettre à jour le grand livre de la blockchain. Il n'y a pas d'autorité centrale pour garder un œil sur toutes les transactions Bitcoin, les participants le font donc eux-mêmes en créant et en vérifiant des « blocs » de données de transaction. Voir la section sur l'exploitation minière ci-dessous pour plus d'informations.

Tu peux voir, par exemple, que 15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7EZ a envoyé 0,01718427 bitcoin à 1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3t le 14 août 2017, entre 11h10 et 11h20. Les longues chaînes de chiffres et de lettres sont des adresses, et si vous étiez dans les forces de l'ordre ou juste très bien informé, vous pourriez probablement découvrir qui les contrôlait. C'est une idée fausse que le réseau de Bitcoin est totalement anonyme, même si certaines précautions peuvent rendre très difficile le lien entre les individus et les transactions.

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Post-Fiducie

Bien qu'il soit absolument public, ou plutôt à cause de cela, Bitcoin est extrêmement résistant à la falsification. Un bitcoin n'a pas de présence physique, vous ne pouvez donc pas le protéger en l'enfermant dans un coffre-fort ou en l'enterrant dans les bois.

En théorie, tout ce qu'un voleur aurait besoin de faire pour vous l'enlever serait d'ajouter une ligne au grand livre qui se traduit par "vous m'avez payé tout ce que vous avez".

Un souci connexe est la double dépense. Si un mauvais acteur pouvait dépenser du bitcoin, puis le dépenser à nouveau, la confiance dans la valeur de la monnaie s'évaporerait rapidement. Pour réaliser une double dépense, le mauvais acteur devrait représenter 51% de la puissance minière de Bitcoin. Plus le réseau Bitcoin grandit, moins cela devient réaliste car la puissance de calcul requise serait astronomique et extrêmement coûteuse.

Pour empêcher davantage l'un ou l'autre de se produire, vous avez besoin de confiance. Dans ce cas, la solution habituelle avec la monnaie traditionnelle serait de traiter par l'intermédiaire d'une centrale, arbitre neutre comme une banque. Bitcoin a rendu cela inutile, toutefois. (Ce n'est probablement pas un hasard si la description originale de Nakamoto a été publiée en octobre 2008, lorsque la confiance dans les banques était au plus bas depuis plusieurs générations. C'est un thème récurrent dans le climat actuel de pandémie de coronavirus et de dette publique croissante.) Plutôt que d'avoir une autorité fiable qui tient le grand livre et préside le réseau, le réseau Bitcoin est décentralisé. Tout le monde garde un œil sur tout le monde.

Personne n'a besoin de connaître ou de faire confiance à quelqu'un en particulier pour que le système fonctionne correctement. En supposant que tout fonctionne comme prévu, les protocoles cryptographiques garantissent que chaque bloc de transactions est boulonné sur le dernier d'une longue, transparent, et chaîne immuable.

Exploitation minière

Le processus qui maintient ce grand livre public sans confiance est connu sous le nom de minage. Sous-jacent au réseau d'utilisateurs de Bitcoin qui échangent la crypto-monnaie entre eux se trouve un réseau de mineurs, qui enregistrent ces transactions sur la blockchain.

L'enregistrement d'une chaîne de transactions est trivial pour un ordinateur moderne, mais l'exploitation minière est difficile car le logiciel de Bitcoin rend le processus artificiellement long. Sans la difficulté supplémentaire, les gens pourraient usurper des transactions pour s'enrichir ou mettre en faillite d'autres personnes. Ils pourraient enregistrer une transaction frauduleuse dans la blockchain et y empiler tellement de transactions triviales qu'il deviendrait impossible de démêler la fraude.

Par la même occasion, il serait facile d'insérer des transactions frauduleuses dans des blocs passés. Le réseau deviendrait un tentaculaire, désordre de spam de grands livres concurrents, et Bitcoin ne vaudrait rien.

La combinaison de la « preuve de travail » avec d'autres techniques cryptographiques a été la percée de Nakamoto. Le logiciel de Bitcoin ajuste la difficulté rencontrée par les mineurs afin de limiter le réseau à un nouveau bloc de transactions de 1 mégaoctet toutes les 10 minutes. De cette façon, le volume des transactions est digeste. Le réseau a le temps de vérifier le nouveau bloc et le grand livre qui le précède, et tout le monde peut parvenir à un consensus sur le statu quo. Les mineurs ne travaillent pas pour vérifier les transactions en ajoutant des blocs au grand livre distribué uniquement par désir de voir le réseau Bitcoin fonctionner correctement; ils sont également rémunérés pour leur travail. Nous examinerons de plus près la compensation minière ci-dessous.

Réduire de moitié

Comme mentionné précédemment, les mineurs sont récompensés par Bitcoin pour la vérification des blocs de transactions. Cette récompense est réduite de moitié tous les 210, 000 blocs minés, ou, environ tous les quatre ans. Cet événement est appelé la réduction de moitié ou "la réduction de moitié". Le système est intégré en tant que système déflationniste pour le taux auquel le nouveau Bitcoin est mis en circulation.

Ce processus est conçu pour que les récompenses pour l'extraction de Bitcoin se poursuivent jusqu'à environ 2140. Lorsque tout le Bitcoin est extrait du code et que toutes les moitiés sont terminées, les mineurs resteront incités par les frais qu'ils factureront aux utilisateurs du réseau. L'espoir est qu'une concurrence saine maintiendra les frais bas.

Ce système augmente le ratio stock-flux de Bitcoin et réduit son inflation jusqu'à ce qu'elle soit finalement nulle. Après la troisième moitié qui a eu lieu le 11 mai, 2020, la récompense pour chaque bloc extrait est devenue 6,25 bitcoins.

Hachages

Voici une description un peu plus technique du fonctionnement de l'exploitation minière. Le réseau des mineurs, dispersés à travers le monde et non liés les uns aux autres par des liens personnels ou professionnels, reçoit le dernier lot de données de transaction. Ils exécutent les données via un algorithme cryptographique qui génère un "hachage, " une chaîne de chiffres et de lettres qui vérifie la validité de l'information mais ne révèle pas l'information elle-même. (En réalité, cette vision idéale de l'exploitation minière décentralisée n'est plus exacte, avec des fermes minières à l'échelle industrielle et de puissants pools miniers formant un oligopole. Plus à ce sujet ci-dessous.)

Étant donné le hachage 0000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30, vous ne pouvez pas savoir quelles transactions le bloc concerné (#480504) contient. Vous pouvez, cependant, prenez un tas de données censées être le bloc #480504 et assurez-vous qu'elles n'ont fait l'objet d'aucune falsification. Si un numéro n'était pas à sa place, aussi insignifiant soit-il, les données généreraient un hachage totalement différent. Par exemple, si vous deviez exécuter la déclaration d'indépendance via un calculateur de hachage, vous pourriez obtenir 839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350. Supprimer le point après les mots « soumis à un monde candide, " bien que, et vous obtenez 800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4. C'est un hachage complètement différent, bien que vous n'ayez changé qu'un seul caractère dans le texte original.

La technologie de hachage permet au réseau Bitcoin de vérifier instantanément la validité d'un bloc. Il serait incroyablement long de parcourir tout le grand livre pour s'assurer que la personne qui exploite le lot de transactions le plus récent n'a rien tenté de drôle. Au lieu, le hachage du bloc précédent apparaît dans le nouveau bloc. Si le moindre détail avait été modifié dans le bloc précédent, ce hachage changerait. Même si la modification était de 20, 000 blocs de retour dans la chaîne, le hachage de ce bloc déclencherait une cascade de nouveaux hachages et avertirait le réseau.

Générer un hachage n'est pas vraiment du travail, bien que. Le processus est si rapide et facile que les mauvais acteurs pourraient encore spammer le réseau et peut-être, avec une puissance de calcul suffisante, faire passer les transactions frauduleuses quelques blocs en arrière dans la chaîne. Le protocole Bitcoin nécessite donc une preuve de travail.

Il le fait en lançant une balle courbe aux mineurs :leur hachage doit être inférieur à une certaine cible. C'est pourquoi le hachage du bloc #480504 commence par une longue chaîne de zéros. C'est minuscule. Parce que chaque chaîne de données générera un et un seul hachage, la recherche d'un nombre suffisamment petit consiste à ajouter des nonces (« nombres utilisés une fois ») à la fin des données. Ainsi, un mineur exécutera [thedata]. Si le hachage est trop gros, elle va réessayer. [lesdonnées]1. Encore trop gros. [lesdonnées]2. Finalement, [thedata]93452 lui donne un hachage commençant par le nombre requis de zéros.

Le bloc miné sera diffusé sur le réseau pour recevoir des confirmations, qui prennent encore environ une heure, bien que parfois beaucoup plus longtemps, procéder. (De nouveau, cette description est simplifiée. Les blocs ne sont pas hachés dans leur intégralité mais divisés en structures plus efficaces appelées arbres de Merkle.)

Selon le type de trafic que le réseau reçoit, Le protocole de Bitcoin nécessitera une chaîne de zéros plus longue ou plus courte, en ajustant la difficulté pour atteindre un taux d'un nouveau bloc toutes les 10 minutes. Depuis octobre 2019, la difficulté actuelle est d'environ 6 379 milliards de dollars, contre 1 en 2009. Comme cela le suggère, il est devenu beaucoup plus difficile d'exploiter Bitcoin depuis le lancement de la crypto-monnaie il y a une décennie.

L'exploitation minière est intensive, nécessitant grand, plates-formes coûteuses et beaucoup d'électricité pour les alimenter. Et c'est compétitif. On ne sait pas quel nonce fonctionnera, le but est donc de les parcourir le plus rapidement possible.

Tôt, les mineurs ont reconnu qu'ils pouvaient améliorer leurs chances de succès en se combinant dans des pools miniers, partager la puissance de calcul, et se répartir les récompenses entre eux. Même lorsque plusieurs mineurs se partagent ces récompenses, il existe encore de nombreuses incitations à les poursuivre. Chaque fois qu'un nouveau bloc est extrait, le mineur qui réussit reçoit un tas de bitcoins nouvellement créés. En premier, c'était 50, mais ensuite il a diminué de moitié à 25, et maintenant c'est 12,5 (environ 119 $, 000 en octobre 2019).

La récompense continuera de diminuer de moitié tous les 210, 000 blocs, ou environ tous les quatre ans, jusqu'à ce qu'il atteigne zéro. À ce moment, les 21 millions de bitcoins auront été extraits, et les mineurs dépendront uniquement des frais pour maintenir le réseau. Lorsque Bitcoin a été lancé, il était prévu que l'offre totale de la crypto-monnaie serait de 21 millions de jetons.

Le fait que les mineurs se soient organisés en pools inquiète certains. Si un pool dépasse 50% de la puissance de minage du réseau, ses membres pourraient potentiellement dépenser des pièces, annuler les transactions, et les dépenser à nouveau. Ils pourraient également bloquer les transactions des autres. Tout simplement, ce pool de mineurs aurait le pouvoir de submerger la nature distribuée du système, vérifier les transactions frauduleuses en vertu du pouvoir majoritaire qu'elle détiendrait.

Cela pourrait sonner le glas de Bitcoin, mais même une soi-disant attaque à 51% ne permettrait probablement pas aux mauvais acteurs d'annuler d'anciennes transactions, car l'exigence de preuve de travail rend ce processus si laborieux. Pour revenir en arrière et modifier la blockchain, un pool aurait besoin de contrôler une si grande majorité du réseau que cela serait probablement inutile. Lorsque vous contrôlez toute la devise, avec qui pouvez-vous commercer ?

Une attaque à 51% est une proposition financièrement suicidaire du point de vue des mineurs. Lorsque GHash.io, un pool minier, atteint 51 % de la puissance de calcul du réseau en 2014, il a volontairement promis de ne pas dépasser 39,99% du taux de hachage Bitcoin afin de maintenir la confiance dans la valeur de la crypto-monnaie. D'autres acteurs, tels que les gouvernements, pourrait trouver l'idée d'une telle attaque intéressante, bien que. Mais, la taille même du réseau de Bitcoin rendrait cela extrêmement cher, même pour une puissance mondiale.

Une autre source de préoccupation liée aux mineurs est la tendance pratique à se concentrer dans des régions du monde où l'électricité est bon marché, comme la Chine, ou, suite à une répression chinoise début 2018, Québec.

Transactions en bitcoins

Pour la plupart des individus participant au réseau Bitcoin, les tenants et aboutissants de la blockchain, taux de hachage, et l'exploitation minière ne sont pas particulièrement pertinents. En dehors de la communauté minière, Les propriétaires de Bitcoin achètent généralement leur offre de crypto-monnaie via un échange Bitcoin. Ce sont des plateformes en ligne qui facilitent les transactions de Bitcoin et, souvent, d'autres monnaies numériques.

Le Salvador a donné cours légal au Bitcoin le 9 juin 2021. C'est le premier pays à le faire. La crypto-monnaie peut être utilisée pour toute transaction où l'entreprise peut l'accepter. Le dollar américain reste la devise principale du Salvador.

Les bourses Bitcoin telles que Coinbase rassemblent des acteurs du marché du monde entier pour acheter et vendre des crypto-monnaies. Ces échanges sont à la fois de plus en plus populaires (la popularité de Bitcoin elle-même ayant augmenté ces dernières années) et chargés de réglementations, légal, et les défis de sécurité. Avec des gouvernements du monde entier qui considèrent les crypto-monnaies de diverses manières - comme monnaie, en tant que classe d'actifs, ou un certain nombre d'autres classifications - les réglementations régissant l'achat et la vente de bitcoins sont complexes et en constante évolution.

Peut-être encore plus important pour les participants à l'échange Bitcoin que la menace de changer la surveillance réglementaire, cependant, est celui du vol et d'autres activités criminelles. Bien que le réseau Bitcoin lui-même ait été largement sécurisé tout au long de son histoire, les échanges individuels ne sont pas nécessairement les mêmes. De nombreux vols ont ciblé des échanges de crypto-monnaie de haut niveau, entraînant souvent la perte de millions de dollars de jetons. Le vol d'échange le plus célèbre est probablement celui de Mt. Gox, qui a dominé l'espace de transaction Bitcoin jusqu'en 2014. Au début de cette année, la plate-forme a annoncé le vol probable d'environ 850, 000 BTC valant près de 450 millions de dollars à l'époque. Mt. Gox a déposé son bilan et a fermé ses portes; à ce jour, la majorité de cette prime volée (qui vaudrait maintenant un total d'environ 8 milliards de dollars) n'a pas été récupérée.

Clés et portefeuilles

Pour ces raisons, il est compréhensible que les commerçants et les propriétaires de Bitcoin voudront prendre toutes les mesures de sécurité possibles pour protéger leurs avoirs. Faire cela, ils utilisent des clés et des portefeuilles.

La propriété de Bitcoin se résume essentiellement à deux nombres, une clé publique et une clé privée. Une analogie approximative est un nom d'utilisateur (clé publique) et un mot de passe (clé privée). Un hachage de la clé publique appelé adresse est celui affiché sur la blockchain. L'utilisation du hachage fournit une couche de sécurité supplémentaire.

Pour recevoir des bitcoins, il suffit que l'expéditeur connaisse votre adresse. La clé publique est dérivée de la clé privée, dont vous avez besoin pour envoyer des bitcoins à une autre adresse. Le système permet de recevoir facilement de l'argent mais nécessite une vérification d'identité pour l'envoyer.

Pour accéder aux bitcoins, vous utilisez un portefeuille, qui est un jeu de clés. Ceux-ci peuvent prendre différentes formes, à partir d'applications Web tierces proposant des assurances et des cartes de débit, aux codes QR imprimés sur des morceaux de papier. La distinction la plus importante est entre les portefeuilles "chauds", qui sont connectés à Internet et donc vulnérables au piratage, et les portefeuilles "froids", qui ne sont pas connectés à Internet. Dans le cas de Mt. Gox ci-dessus, on pense que la plupart des BTC volés ont été récupérés dans un portefeuille chaud. Toujours, de nombreux utilisateurs confient leurs clés privées à des bourses de crypto-monnaie, ce qui est essentiellement un pari que ces échanges auront des défenses plus solides contre la possibilité de vol que son propre ordinateur.