Bitcoin pour les nuls

BITCOIN POUR LES NULS

Cyril Fiévet

INTRODUCTION

Mieux vivre, c'est aussi mieux gérer son argent, en reprenant le contrôle de ses finances personnelles, avec plus de souplesse, plus de liberté et moins de frais.

C'est bien toute la promesse de Bitcoin, une monnaie électronique innovante, née sur Internet et formant aujourd'hui un vaste écosystème composé de milliers d'applications, entreprises et sites Web dédiés.

Beaucoup ont cherché à minimiser la portée de Bitcoin, en médiatisant à outrance quelques faits divers regrettables survenus peu après sa création. Mais l'importance prise par cette monnaie d'une genre radicalement nouveau ne peut plus être ignorée. Cette réalité se mesure, en quelques chiffres édifiants. Alors qu'un bitcoin vaut aujourd'hui 370 €, la totalité des bitcoins en circulation représente 5,6 milliards d'euros. Chaque seconde s'effectuent 2 à 3 transactions en Bitcoin quelque part dans le monde, soit plus de 200.000 transactions par jour, pour un montant cumulé se chiffrant en dizaines de millions d'euros. On dénombre plus de 10 millions d'utilisateurs de Bitcoin – un chiffre qui double tous les ans. Et les investisseurs privés ne s'y trompent pas : les sociétés de capital-risque ont investi plus d'un milliard de dollars, principalement aux Etats-Unis et en Chine, dans d'innombrables jeunes entreprises, qui se créent presque quotidiennement pour proposer des produits et services autour de Bitcoin.

Tout cela peut se résumer simplement : qu'on le veuille ou non, Bitcoin est une réalité, Bitcoin fonctionne et Bitcoin a pris une ampleur considérable.

Devenez votre propre banque !

Pour le néophyte, cet univers peut paraître complexe, et même effrayant. On y parle d'algorithmes, de protocoles informatiques ou de cryptographie, et le spectre du hacker subtilisant l'argent d'autrui à distance, à coups de piratages sophistiqués, semble omniprésent. En fait, Bitcoin, tout en étant parfaitement sécurisé, est bien plus simple d'emploi qu'on ne le dit. Et c'est bien là l'ambition de ce livre, un guide pratique qui entend démystifier Bitcoin et son usage au quotidien. 

Car en réalité, créer un porte-monnaie Bitcoin est aussi facile qu'ouvrir une page sur Facebook et peut s'effectuer sur le Web en quelques clics, tandis qu'envoyer de l'argent à quelqu'un en Bitcoin à l'autre bout du monde, en quelques minutes et avec des frais négligeables, est aussi simple qu'envoyer un email.

Il y a tout gagner à maîtriser Bitcoin, et même à en faire l'un des moyens privilégiés pour gérer son argent. 

Bitcoin est une monnaie décentralisée : il n'est pas créé par un gouvernement qui décide de faire tourner la planche à billets pour accroître artificiellement la circulation d'une monnaie, ni par une banque centrale qui peut décider d'en dévaluer la valeur. Bitcoin, en tant que monnaie et nouveau réseau financier, n'appartient à personne, et appartient à tout le monde. Tant qu'Internet fonctionne, Bitcoin fonctionne. 

Bitcoin est aussi une monnaie globale : que vous soyez un Français habitant en Australie, un Américain en transit dans un aéroport hollandais, ou un Espagnol n'étant jamais sorti d'Espagne, les bitcoins que vous utiliserez sont les mêmes. Un prix affiché en bitcoins indique une valeur universelle, valable à tout moment et partout. Cela fait de Bitcoin la monnaie parfaite pour voyager, éliminant une bonne part des risques inhérents à l'argent liquide, et les inconvénients d'autres solutions dédiées. 

Enfin, et surtout, Bitcoin est un moyen de paiement rapide, efficace et peu coûteux, y compris pour des micro-transactions qui ne sont possibles aujourd'hui avec aucun autre dispositif de paiement. Quels que soient les banques et moyens de paiement que vous utilisez actuellement, le système bancaire est coûteux et pas toujours efficace. Vous payez en permanence des frais relatifs à ces services (frais de tenue de compte, frais de transferts, cotisation annuelle de cartes bancaires, frais de change, frais d'utilisation de distributeurs automatiques...) et certaines transactions, sans que l'on sache toujours pourquoi, prennent un temps considérable, parfois plusieurs jours, parfois beaucoup plus. Une transaction Bitcoin est sécurisée de bout en bout, quasiment instantanée (au plus quelques minutes) et, ce qui ne gâche rien, quasiment gratuite (frais le plus souvent inférieurs à 1 euro, même si vous envoyez l'équivalent de plusieurs milliers d'euros).

Avec Bitcoin, vous devenez votre propre banque, en utilisant un dispositif mondial et moderne pour gérer l'argent et le faire circuler comme il se doit. Un dispositif qui fait souffler un vent de renouveau salutaire sur des systèmes vieillissants, avec un but unique : redonner le pouvoir aux utilisateurs, en leur permettant d'échanger – des biens, des services, de l'information, de l'argent – en toute sécurité et sans utiliser d'intermédiaires inutiles. 

Une nouvelle ère

Mais cette révolution – car c'en est une – ne concerne pas uniquement les systèmes financiers. 

Avec Bitcoin a été inventée une nouvelle technologie, le principe de “Blockchain”, une “chaîne de blocs” prenant la forme d'un registre distribué, planétaire et sécurisé par l'implication des participants au réseau.

Considérées comme l'avenir des bases de données, quelles qu'elles soient, les Blockchains suscitent, sans surprise, un intérêt considérable. Une quarantaine des plus grandes banques mondiales explorent depuis fin 2015 les possibilités en la matière, pour optimiser les flux financiers et les échanges interbancaires. Et beaucoup d'autres acteurs, à commencer par Microsoft, IBM, Infosys, Philips et bien d'autres, voient là une solution universelle pour tout gérer, de la location de voitures à l'Internet des objets, en passant par les votes électroniques.

Décentralisées, démocratiques, sécurisées et transparentes, les chaînes de blocs sont susceptibles de transformer la logique qui sous-tend tous les systèmes que nous utilisons aujourd'hui – et Internet lui-même. Jeux, réseaux sociaux, dispositifs de partage et d'échange, moyens de communication, systèmes d'identification des biens et personnes, services notariés, et mille et une autres applications sont en train de se réinventer, à l'aune de systèmes décentralisés reposant sur les principes établis par Bitcoin.

De fait, il existe aujourd'hui plus de 600 crypto-monnaies directement inspirées de Bitcoin, et autant de chaînes de blocs pouvant servir à construire les réseaux de demain. Et ces réseaux seront gérés, validés et sécurisés par nous, les utilisateurs. 

Comme on le voit, Bitcoin est loin d'être le nouveau “truc branché" ou "à la mode", et encore moins l'appli "qu'il faut avoir" sur son smartphone dernier-cri pour ne pas paraître ringard. Ce n'est pas un énième Twitter, Instagram ou Tinder. Bitcoin est un concept, directement et indirectement capable de transformer à tout jamais l'organisation même de notre société. 

Ce concept est si novateur que l'on ne peut aujourd'hui qu'en effleurer l'impact potentiel. Mais cet impact, qui se concrétise déjà sous des formes diverses – à commencer par une monnaie comme il n'en a jamais existé dans l'histoire humaine –, sera profond et bien réel. 

Pour vous initier à ces mécanismes, mieux gérer vos finances personnelles, et devenir un acteur de cette révolution, suivez le guide ! 

SOMMAIRE

Introduction - Pourquoi s'intéresser à Bitcoin ?

Partie 1. Comprendre Bitcoin

1.1. Qu'est-ce que Bitcoin ?

1.2. Comment fonctionne Bitcoin ? 

1.3. Quelques conséquences du fonctionnement de Bitcoin

1.4. Adresses et porte-monnaies Bitcoin

Partie 2. Devenir utilisateur de Bitcoin

2.1. Bien choisir son porte-monnaie Bitcoin

2.2. Se procurer des bitcoins

2.3. Consommer en bitcoins

2.4. Adopter les bonnes pratiques

Partie 3. Au-delà de Bitcoin : blockchains et altcoins

3.1. Des altcoins à profusion

3.2. Savoir discerner le bon du mauvais

3.3. Des chaînes de blocs pour tout faire

Partie 4. Faire un usage avancé des crypto-monnaies

4.1. Devenez un crypto-trader

4.2. Miner de l'argent, c'est possible !

4.3. Créer sa propre monnaie ou établir des “contrats malins”

Lexique et liens Web

(NB : le lexique est un partie importante du livre, fournissant les définitions détaillées d'une trentaine de termes, agrémentées de liens utiles)

Annexes

A1. Fonctionnement détaillé de Bitcoin

A2. Taxation et statut légal

A3. De la gouvernance

PARTIE 1 - COMPRENDRE BITCOIN

La première version du protocole Bitcoin a été mise à disposition de la communauté des internautes en 2009 par "Satoshi Nakamoto", sans que l'on sache qui est derrière ce pseudonyme.

Les internautes se sont emparés du protocole et des mécanismes sur lesquels il repose, pour développer un réseau, servant à supporter ce qui est devenu une nouvelle monnaie. Celle-ci s'est répandue et a pris de la valeur, tandis qu'apparaissaient une multitude d'outils – applications et services – destinés à faciliter l'usage de Bitcoin. Dans la foulée, des centaines d'autres monnaies alternatives similaires étaient créées, formant un vaste écosystème : sites d'information, bureaux de change, services de crédit entre particuliers et autres passerelles entre outils financiers classiques et crypto-monnaies.

En soi, cette évolution est spectaculaire, et quasiment inédite : de simples codes informatiques, souvent en accès libre sur le Web, se sont transformés en quelques années en un gigantesque système financier alternatif, qui pèse aujourd'hui plus de 8 milliards de dollars !

Mais avant de découvrir le détail de cet écosystème, partons des bases...

1.1. Qu'est-ce que Bitcoin ?

"Une version purement peer-to-peer d'argent liquide sous forme électronique autoriserait des paiements en ligne à être envoyés directement d'une personne à une autre sans passer par une institution financière."

Satoshi Nakamoto, 1ère ligne du résumé de l'article originel décrivant Bitcoin, novembre 2008

Il y a de multiples façons de répondre à cette question, car Bitcoin représente plusieurs choses à la fois, et l'on peut les aborder sous différents angles.

On peut même s'amuser à définir Bitcoin en le regardant sous ces différents angles, comme s'ils correspondaient chacun à différents types de personne.

Par exemple, un utilisateur de base de Bitcoin vous expliquera que c'est :

"Un moyen de paiement simple, efficace et sans frais bancaires, permettant d'effectuer des règlements de toutes natures, que ce soit pour payer une bière dans un bar, envoyer de l'argent à un proche ou acquérir un appartement, depuis n'importe où dans le monde". C'est une définition que l'on pourrait qualifier de "Définition de néophyte".

Un informaticien vous donnera lui une autre définition, (forcément) plus centrée sur les technologies sur lesquelles reposent Bitcoin. Il vous dira :

"Bitcoin, c'est un protocole informatique, reposant sur du code en OpenSource et des algorithmes cryptographiques pour valider les échanges et les transactions entre utilisateurs, via un réseau P2P (peer-to-peer) auto-géré". On le voit, c'est bien une "Définition d'informaticien"… 

On peut aussi se limiter aux promesses de Bitcoin et ce qu'il change ou pourrait changer. Cela conduit à une "Définition du militant exalté" :

"Bitcoin est une révolution qui amène à redéfinir la manière dont s'effectuent les échanges sécurisés de personne à personne. L'ambition de cette révolution est de redonner le pouvoir au peuple, en constituant une monnaie qui lui appartient entièrement. C'est une monnaie radicalement nouvelle, qui échappe au contrôle des Etats et des banques, et pour laquelle ce sont les utilisateurs eux-mêmes qui valident les transactions, assurent la fiabilité du réseau, et fabriquent les unités de monnaie en circulation". 

Le fait est que ces trois définitions sont également et parfaitement justes ! 

Pour le résumer plus simplement, on peut dire que Bitcoin est à la fois les choses suivantes :

. c'est une monnaie, 100% électronique, décentralisée et neutre, qui dispose de son propre cours sur le marché des changes, et dont les transactions sont exprimées en bitcoins ;

. c'est un protocole informatique, établissant la manière dont s'échange cette monnaie ;

. c'est un réseau, sous-ensemble d'Internet formé spontanément par les ordinateurs (et donc les utilisateurs) qui effectuent en permanence les calculs destinés à valider les transactions dans cette monnaie, en respectant le protocole Bitcoin ;

. et ces trois aspects combinés constituent un dispositif de paiement mondial, libre, rapide, et sécurisé, mis gratuitement à la disposition de toutes personnes.

Si l'on veut entrer dans le détail de ces définitions (sans pour autant décrire le fonctionnement de Bitcoin, qui sera traité au chapitre suivant), on peut en préciser chacun des termes :

. 100% électronique : Bitcoin n'a pas de concrétisation tangible. Il n'existe pas de pièces de monnaie ou de billets en Bitcoin. On la qualifie parfois de "monnaie virtuelle", mais c'est un terme ambigu : Bitcoin est une monnaie bien réelle, simplement elle n'est incarnée que sous forme électronique (comme n'importe quel fichier numérique, en somme). Notez que certaines entreprises vendent des pièces, des billets ou même des pendentifs à "l'effigie" de Bitcoin (qui se résume à son logo), mais ces objets ne représentent rien de réel, et n'ont aucune valeur intrinsèque en bitcoins (pas davantage que des billets de Monopoly).

. décentralisée et neutre : Bitcoin n'est pas la propriété d'un Etat, d'une institution, d'une banque ou de toute autre entreprise. La monnaie a été créée sous la forme de codes informatiques mis à la disposition de tous, dans une logique libre et gratuite. Les internautes s'en sont emparés et Bitcoin s'est répandu et développé de façon spontanée, sans que personne ne l'ait anticipé. Personne ne décide vraiment ”où va Bitcoin", ni ce qu'il vaut, ni comment évolue le réseau qu'il représente. C'est l'utilisation collective et distribuée de Bitcoin qui définit son évolution, dans les limites des principes de bases établis à sa création (lire toutefois, en Annexe, comment fonctionne la “gouvernance” de Bitcoin).

. son propre cours : Bitcoin servant de monnaie d'échange, elle dispose d'un cours sur les marché internationaux, qui s'établit en fonction de l'offre et de la demande, comme c'est le cas pour le prix du sucre, du pétrole ou de l'Euro. Ce cours varie selon les bureaux de change et en fonction de l'actualité. On peut consulter le cours du Bitcoin et son évolution sur beaucoup des sites de finance généralistes, comme Yahoo Finance ou Google Finance et, bien sûr, sur la plupart des sites couvrant l'actualité de Bitcoin ou permettant de le convertir en d'autres monnaies. Toute devise dispose d'un symbole l'identifiant sur les marchés internationaux : USD pour le Dollar, EUR pour l'Euro et il en en va de même pour Bitcoin, identifié aujourd'hui par le code BTC (ou parfois XBT, par tentative de conformité avec la normalisation internationale).

. protocole : la plupart des services que l'on utilise sur Internet disposent de leurs propres protocoles, par exemple l'email (SMTP, IMAP) ou le Web (HTTP). Il en va de même de Bitcoin, qui établit un protocole particulier, basé sur la cryptographie, pour gérer des échanges spécifiques entre ordinateurs distants. Les développements définissant Bitcoin sont produits dans la logique OpenSource et le protocole Bitcoin est donc libre et ouvert, la totalité du code informatique afférent pouvant être consulté par qui le souhaite. Contrairement à ce qu'on lit parfois, Bitcoin n'est donc pas "obscure", puisque tout ce qui caractérise Bitcoin et le fait fonctionner est visible par tous, à tout moment.

. calculs destinés à valider les échanges : nous reviendrons sur ce point, mais on peut juste dire que ce sont les ordinateurs formant le réseau Bitcoin qui, conjointement et de façon sécurisée, assurent la cohérence du réseau, et empêchent par exemple qu'un même règlement soit effectué plusieurs fois, ou qu'un utilisateur détourne des fonds. Ces calculs sont appelés "minage", les ordinateurs participant à la sécurisation du réseau étant des "mineurs".

. mondial, rapide et sécurisé : nous y reviendrons également, retenez pour l'instant que tout internaute peut devenir utilisateur de Bitcoin, que les transactions en bitcoins ne prennent que quelques secondes, tout au plus quelques minutes, même s'il s'agit d'un montant transféré d'une personne à une autre personne se trouvant au bout du monde, et que le tout bénéficie d'un haut de niveau de sécurisation.

. gratuitement : par nature, Bitcoin n'est pas un service proposé par une entreprise. Il n'y a pas de contrat à signer ou d'engagement à respecter, et vous n'avez rien à payer pour devenir utilisateur de Bitcoin. Vous pouvez décider de devenir utilisateur de Bitcoin à tout moment, et décider d'arrêter de l'être quand bon vous semble, sans frais ni pénalités. Bien sûr, il existe de nombreuses entreprises spécialisées, proposant des services autour de (ou basés sur) Bitcoin et qui sont, eux, parfois payants. 

1.2. Comment fonctionne Bitcoin ?

"Le développement des monnaies virtuelles, et notamment du Bitcoin, représente un phénomène de long terme […] En dépit de risques clairement identifiés tenant à sa volatilité, à son anonymat et à son absence de garantie légale, le Bitcoin est porteur de multiples opportunités pour l'avenir, en tant que moyen de paiement […]." – Rapport du Sénat français, juillet 2014

Comme nous le verrons, utiliser Bitcoin est relativement simple et il n'est nullement nécessaire pour cela de connaître en détail le fonctionnement du protocole Bitcoin. En particulier, envoyer des bitcoins à un autre utilisateur ne nécessite aucune compétence particulière : on indique quelque part une adresse de destination et un montant, on clique sur "Envoyer" et le réseau Bitcoin fait le reste.

Mais que ce passe-t-il dans ce réseau ? 

Si le fonctionnement technique de Bitcoin est complexe, il n'est pas inutile de comprendre – au moins sommairement – ce qui se déroule lorsque vous utilisez Bitcoin.

Bitcoin est avant tout un ensemble de codes et protocoles informatiques qui définissent la façon dont s'effectuent des échanges entre ordinateurs distants. Ces ordinateurs dans leur ensemble forment un réseau et c'est de cette mise en relation que naît une monnaie, pouvant être utilisée comme moyen d'échange pour acheter des biens et services.

Pour cela, Bitcoin repose sur un principe clé appelé Blockchain, ou "chaîne de blocs". Toute transaction effectuée en bitcoins est inscrite dans un "bloc" de données, et les blocs sont enchaînés les uns aux autres de façon chronologique, au fur et mesure que de nouvelles transactions apparaissent, formant une sorte de "registre". Un bloc contient la description d'un groupe de transactions, ainsi qu'une référence au bloc qui l'a immédiatement précédé, le tout assorti d'un problème mathématique difficile à résoudre.

Les ordinateurs formant le réseau Bitcoin vont procéder à des calculs pour essayer de résoudre ce problème mathématique. C'est une sorte de compétition, puisque tous les ordinateurs du réseau tentent d'être le plus rapide pour le résoudre. Celui qui y parvient le premier "découvre" le nouveau bloc, qui est immédiatement diffusé à l'ensemble du réseau. Tous les ordinateurs disposent alors de tous les éléments nécessaires pour constater que le problème a bien été résolu. Et ils vont ensuite tenter de découvrir le bloc suivant.

Lorsqu'ils effectuent ces calculs, qui sont complexes et nécessitent une forte puissance informatique, on dit que les ordinateurs "minent". L'analogie avec le minage provient de la grande époque de la ruée vers l'or, où l'on voyait des gens piocher des cailloux sans relâche, pendant des jours ou des semaines, dans l'espoir de dénicher une pépite qui récompenserait leurs efforts. Dans l'univers Bitcoin, les "mineurs" procèdent également sans relâche à des calculs intensifs, en espérant découvrir un bloc. Et, lorsqu'ils le font, ils sont récompensés en recevant une portion de monnaie, nouvellement créée. La monnaie Bitcoin n'est donc pas émise de façon artificielle et intempestive par une banque centrale, mais créée par les utilisateurs eux-mêmes, en récompense de leur participation à la sécurisation du réseau.

Tout ce qui précède peut se résumer en quelques lignes, qui décrit de façon schématique le principe de fonctionnement général du réseau Bitcoin :

Toutes les transactions effectuées en Bitcoin sont inscrites dans un registre partagé par tous les utilisateurs, et leur validité est vérifiée via des calculs informatiques complexes. Ce sont ces calculs qui assurent de façon collective l'intégrité et la sécurisation du réseau et, pour cet effort, ils sont récompensés par une fraction de bitcoins nouvellement créés.

(Si cette description succincte vous a laissé sur votre faim, vous trouverez en Annexe des explications plus détaillées sur le fonctionnement du réseau Bitcoin.)

1.3. Quelques conséquences du fonctionnement de Bitcoin

"Contrairement à une opinion largement répandue, Bitcoin n'est pas un système de Ponzi. Et il n'y a rien à en apprendre en le traitant de la sorte. La principale valeur de Bitcoin pourrait, rétrospectivement, tenir aux leçons qu'il offre aux banques centrales quant aux perspectives de monnaies électroniques, et à la manière d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts de transactions." – Kaushik Basu, in "Ponzis, The Science and Mystique of a Class of Financial Fraud" (document de synthèse de la Banque Mondiale), juillet 2014

Même si le fonctionnement précis du réseau Bitcoin n'est pas encore très clair pour vous, il est important de comprendre les implications du système qu'il représente.

Transparence

La chaîne de blocs est un gros fichier numérique, qui ressemble à un registre comptable, sur lequel sont inscrites toutes les transactions effectuées en bitcoins. Ce registre présente deux caractéristiques particulières, propres à Bitcoin et qui assurent sa transparence : il est public et partagé. Public, car tout internaute peut à tout moment et librement consulter la chaîne de blocs. Partagé, car tous les ordinateurs formant le réseau Bitcoin disposent d'une copie de cette chaîne. Certains porte-monnaies Bitcoin forcent même les utilisateurs à télécharger la totalité de la chaîne de blocs, un fichier qui pèse aujourd'hui une cinquantaine de Go. Ainsi, même si vous êtes simple utilisateur de Bitcoin, vous aurez peut-être chez vous, sur votre propre ordinateur, un registre décrivant la totalité des transactions effectuées en bitcoins depuis la création de Bitcoin.

Evidemment, ce registre ne fournit pas toutes les informations relatives aux transactions. En particulier, il ne contient pas les identités des émetteurs et destinataires de virements en Bitcoin. Mais il contient suffisamment d'informations – notamment les adresses d'émission et de destination, les montants et les dates de transaction – pour faire en sorte que la liste des transactions soit connue et intègre. Par construction et via l'utilisation d'algorithmes cryptographiques, le protocole Bitcoin maintient la cohérence de cette chaîne de blocs. Elle ne peut être modifiée par des tiers ou contenir des opérations illicites, puisque seuls les blocs validés par le réseau (c'est-à-dire "minés") peuvent y être ajoutés. 

Confiance vs. consensus

Il convient d'insister sur la particularité du mécanisme mis en oeuvre par Bitcoin en matière de "confiance". Lorsque vous utilisez les services d'une banque, vous vous reposez sur la confiance que vous lui témoignez. En adressant un virement bancaire à une tierce personne, vous savez que l'intégrité de cette transaction sera garantie par votre banque, qui ne prélèvera pas plusieurs fois de suite le montant concerné, et transférera bien les fonds à la personne choisie. Le système bancaire repose sur la confiance des usagers envers leurs banques respectives. Et il en va de même du système monétaire. Un billet de 100 euros, de 100 dollars ou de 100 yens n'est qu'un morceau de papier, mais le gouvernement et la banque centrale qui l'ont imprimé vous garantissent qu'il est assorti d'une valeur précise, et vous leur faites confiance sur ce point. 

Bitcoin, lui, ne repose pas sur la confiance. Il repose sur un principe de "consensus" : personne ne fait confiance à personne, mais tout le monde dispose de toutes les informations pour constater et valider tout ce qui se passe sur le réseau Bitcoin, en particulier toutes les transactions qui y sont effectuées.

Bitcoins en circulation

L'une des conséquences importantes du principe de fonctionnement établi par les créateurs de Bitcoin est que la génération de monnaie (les bitcoins en circulation) est directement liée aux utilisateurs qui concourent à sécuriser les échanges et valider les transactions (les mineurs). Au fur et à mesure que Bitcoin se développe, le nombre de bitcoins en circulation augmente donc en permanence. A ce jour (début mars 2016), il y a 15.282.500 bitcoins en circulation et 25 nouveaux bitcoins sont créés à chaque fois qu'un nouveau "bloc" est découvert.

Le ou les créateurs de Bitcoin ont toutefois établi que le nombre total de bitcoins ne dépassera pas 21 millions d'unités : il n'y aura jamais plus de 21.000.000 de bitcoins en circulation. En fonction de différents paramètres propres au réseau et aux puissances de calcul, on estime que cette limite sera atteinte en 2140. Il faudra donc plus d'un siècle pour que soient générés les 6,7 millions de bitcoins qui peuvent encore l'être.

Il faut savoir en outre que la difficulté des calculs mathématiques nécessaires est ajustée en permanence par le réseau, de telle sorte que soient découverts, en moyenne, six nouveaux blocs par heure. Ainsi, si un nombre croissant d'ordinateurs rejoignent le réseau et participent au minage, la difficulté va augmenter (sans quoi le nombre de bitcoins en circulation augmenterait trop vite).

“Presque” anonyme

L'idée que des banques, des boutiques ou des sites de commerce en ligne mémorisent et puissent suivre à la trace le moindre de vos achats n'est pas toujours plaisante. Et fournir son numéro de carte bancaire et ses données personnelles à un site Web revient toujours à s'exposer – et à craindre, de façon légitime, que des individus mal intentionnés puissent s'emparer de ces données. 

Bitcoin s'affranchit en grande partie de ces problèmes, en introduisant une forme de confidentialité et d'anonymat dans la notion de paiement. De ce point de vue (mais de ce point de vue seulement), Bitcoin s'apparente aux pièces et billets que nous utilisons au quotidien. Tous les paiements que vous effectuez par ce biais, en "liquide", sont quasiment anonymes : le boulanger à qui vous achetez votre pain, en le payant avec des pièces de monnaie, n'a aucun moyen de connaître votre nom. Il connaît juste votre visage et sait quel pain vous achetez, à quel prix. C'est la même chose avec Bitcoin, dont on dit que c'est une monnaie "pseudo-anonyme". 

Quand vous effectuez une transaction en bitcoins, la seule donnée apparaissant de façon publique est votre adresse Bitcoin. Cette donnée est visible dans la chaîne de blocs (Blockchain) qui comporte toutes les transactions effectuées par tous les utilisateurs de Bitcoin dans le monde. Ainsi, quelqu'un qui consulte cette chaîne peut voir que votre adresse a servi à recevoir un paiement et, partant de là, peut s'amuser à consulter la liste de toutes les transactions effectuées par le passé à destination de cette même adresse. Mais l'avantage de Bitcoin sur d'autres moyens de paiement est que cette adresse ne peut pas servir à vous identifier. A moins que vous décidiez de dire (et prouver) publiquement que vous êtes le ou la propriétaire de cette adresse, rien ne vous relie à elle. 

Une puissance inégalée

Il faut noter que les ordinateurs qui assurent la cohérence du réseau Bitcoin, hébergés chez de simples particuliers ou, le plus souvent, au sein de "fermes de minage" à vocation professionnelle, représentent, pris collectivement, une puissance de calcul proprement phénoménale. De façon globale, la totalité des ordinateurs minant du Bitcoin représentent une puissance de calcul qui est des centaines de milliers de fois supérieure à la puissance cumulée des 500 supercalculateurs les plus puissants au monde !

1.4. Adresses et porte-monnaies Bitcoin

"Bitcoin n'est pas un feu de paille […]. Dans trois à cinq ans, les consommateurs auront changé de façon de payer, leur rapport à l'argent aura évolué". – Patrick Oualid, responsable e-Commerce de Monoprix, août 2014

Si tout ce qui précède vous a paru compliqué, rassurez-vous ! Vous n'avez pas besoin d'avoir tout saisi pour utiliser Bitcoin. On peut devenir utilisateur de Bitcoin depuis chez soi, en quelques minutes. Et, de la même façon qu'il n'est pas nécessaire d'être un expert en électronique ni de tout savoir du Système monétaire international pour utiliser une carte bleue, on peut utiliser Bitcoin sans rien connaître, ou presque, de son fonctionnement et des principes techniques sur lesquels il repose.

Pour devenir utilisateur de Bitcoin, seules deux choses sont nécessaires : disposer d'une adresse Bitcoin et posséder des bitcoins.

Bien que les deux choses soient très différentes, une adresse Bitcoin présente des points communs avec une adresse email : c'est simplement une suite de chiffres et de lettres qui identifie de façon unique un compte Bitcoin, permettant de recevoir des bitcoins. 

Comme avec une adresse email (qui se présente de la forme "alice1981@webmail.com"), une adresse Bitcoin (de la forme "1Cf7NnoCFHK6qRsGE8V36UXM3N9SgQ36Vk") permet à ceux qui la connaissent de vous y envoyer des bitcoins. L'aspect d'une adresse Bitcoin est un peu rebutant au début, mais rassurez-vous, il n'est jamais nécessaire de saisir ces adresses au clavier : on les copie/colle ou il existe des moyens de les reproduire automatiquement avec un téléphone mobile (notamment via des QR codes).

Il existe plusieurs façons de disposer d'une adresse Bitcoin, mais la plus utilisée (et la plus pratique) est de créer un porte-monnaie électronique, un "wallet" en anglais. Ce porte-monnaie va servir à plusieurs choses : d'une part à générer autant d'adresses Bitcoin que vous le souhaitez, d'autres part à conserver un historique de vos transactions en Bitcoin, tout en garantissant que vos bitcoins sont conservés de façon sécurisée.

Techniquement, un porte-monnaie électronique n'est autre chose que l'association d'une clé publique et d'une clé privée.

Pour comprendre ce principe, on peut utiliser une analogie : un cadenas et la clé qui lui correspond. Sans sa clé, un cadenas ne sert à rien, c'est un objet inutile et sans valeur. Vous pouvez laisser un cadenas ouvert accroché à l'extérieur de la porte de votre domicile, personne ne vous le volera car personne ne peut rien en faire. Maintenant, si vous donnez à quelqu'un un cadenas en lui indiquant l'endroit où se trouve la clé, cette personne deviendra le nouveau propriétaire du cadenas, et pourra en faire ce qu'elle veut.

Dans le monde Bitcoin, le cadenas est une adresse Bitcoin, autrement appelée "clé publique". Vous pouvez la diffuser librement et même l'afficher sur vos murs, personne ne peut rien en faire (à part s'en servir pour vous envoyer de l'argent). La clé du cadenas est, elle, un code secret appelé "clé privée". Quiconque connaît les deux versants de ce doublon clé publique/clé privée peut faire absolument ce qu'il veut du porte-monnaie. Il en est le propriétaire. C'est la raison pour laquelle la protection de la clé privée est tout à fait primordiale.

Concrètement, un porte-monnaie électronique est donc un logiciel (ou un service accessible sur le Web) qui permet de générer des adresses publiques et de leur associer de façon sécurisée des clés privées. Le cadenas virtuel ainsi constitué sert à fermer la porte derrière laquelle seront abritées vos devises électroniques, c'est-à-dire à protéger le contenu du porte-monnaie.

Il est bien sûr indispensable qu'un porte-monnaie Bitcoin respecte les règles du protocole Bitcoin, sans quoi les adresses qu'il générera ne seront pas reconnues par le réseau Bitcoin.

Passons maintenant au concret ! Les chapitres suivants vont détailler la création d'un porte-monnaie Bitcoin et l'utilisation réelle de cette monnaie électronique.

ANNEXE 1 - Fonctionnement détaillé de Bitcoin

La description fournie au chapitre 1.2 est (volontairement) sommaire. Elle suffit pour comprendre les grands principes utilisés par Bitcoin, mais on ne comprend pas forcément ce qui se passe en détail, car les termes utilisés sont trop évasifs. On parle de "blocs enchaînés les uns aux autres" ou de "problèmes mathématiques à résoudre" mais, concrètement, on n'en sait pas davantage.

Pour comprendre plus en détail le fonctionnement du réseau Bitcoin, il est nécessaire de parler de cryptographie, ou plus exactement de chiffrement.

Bitcoin, et toutes les autres crypto-monnaies, comme le nom l'indique, sont basés sur la cryptographie. En particulier, Bitcoin utilise l'algorithme de chiffrement SHA256.

Cet algorithme fait partie de la famille SHA (Secure Hash Algorithm, ou Algorithme de hachage sécurisé), mis au point aux Etats-Unis par l'Institut national des standards et technologies (National Institute of Standards and Technology, NIST). La NSA (National Security Agency), l'agence nationale qui veille à la sécurité de l'un des plus grands pays du monde, utilise ces algorithmes SHA, et beaucoup d'autres agences nationales et d'entreprises en font de même. 

Tout cela fait beaucoup d'acronymes et de mots anglais dans le même paragraphe, mais on peut en retenir la chose suivante : Bitcoin n'a pas inventé d'algorithme de sécurisation, mais utilise des fonctions cryptographiques éprouvées, qui existaient bien avant Bitcoin, ont été créées par un institut national, et sont utilisées partout dans le monde, y compris par des agences de renseignement nationales. Ou, encore plus simplement : Bitcoin s'appuie sur des fonctions mathématiques parfaitement fiables et sécurisées.

A quoi sert SHA256 ? Sans être trop technique, on peut dire que SHA256 est une fonction cryptographique qui ne fait qu'une chose : convertir, à sens unique, un ensemble de données quelconque en un mot unique, formé de chiffres et de lettres et composant une chaîne de caractères qui paraît totalement aléatoire. Cette conversion est appelée "hachage".

Le fait que cette transformation soit à sens unique est essentiel, car il est absolument impossible, en partant de cette chaîne de caractères, de revenir aux données initiales (en ce sens, SHA diffère d'autres solutions cryptographiques, qui permettent de convertir une donnée en une autre et vice-versa, c'est-à-dire de chiffrer et déchiffrer un message autant de fois qu'on le souhaite).

SHA ne fait donc rien d'autre qu'associer à un message une sorte de "signature" qui lui est propre et unique, calculée de telle sorte que cette seule signature ne puisse pas permettre de reconstruire le message initial. Mais le caractère unique de la signature est un point-clé. A partir d'un même ensemble de données, la signature SHA sera toujours la même. Dit autrement, en appliquant cet algorithme sur un même ensemble de données, depuis n'importe quel ordinateur, n'importe où dans le monde, vous obtiendrez toujours le même résultat.

Par exemple, la phrase :

Les sanglots longs des violons de l'automne

une fois convertie par la fonction SHA256, devient :

bd078fb9570d6cff1aaaf261fdd51ef7b2b8f95b30a7313b34efd3a795cdbe0f

Ce mot bizarre et illisible représente de façon unique la phrase "Les sanglots longs des violons de l'automne". Ce mot est la "signature SHA256" de cette phrase, on encore son "hash", c'est-à-dire le résultat de son "hachage" par SHA. 

Si vous changez un seul et unique caractère dans la phrase de départ (même si cette phrase est un texte extrêmement long), sa signature SHA sera complètement différente. Et le seul moyen de savoir à quoi correspond la signature SHA de quelque chose est de connaître ce quelque chose (la phrase ou les données de départ).

Ainsi, à partir d'un mot quelconque qui ressemble à une signature SHA, comme :

0ce021c76a49ad7e2defb9cad46fa5e665c7ece6a1dd1fbe9ff9dc09711323ad

vous n'avez absolument aucun moyen de savoir ce qu'il représente. 

Même en sachant qu'il s'agit d'un mot généré par SHA256, vous ne pouvez pas savoir quelles données ou quelles phrases ont servi à le produire. Peut-être le message de départ était-il simplement les mots "Les sanglots", peut-être était-ce un numéro de sécurité sociale, ou le nombre "42", ou encore peut-être était-ce l'intégralité de la déclaration des droits de l'homme… vous n'avez aucun moyen de le savoir.

En fait, le mot ci-dessus est la signature SHA256 de la phrase "Les sanglots longs des violons de l'automne !", exactement la même que la première, avec juste un point d'exclamation à la fin… Comme on le voit, bien que très similaires, les deux phrases, une fois hachées, produisent deux signatures totalement différentes.

En fait, pour essayer de revenir au message de départ, il n'existerait qu'une seule méthode : générer la signature SHA de tous les mots (dans toutes les langues), de tous les groupes de mots (formant ou non des phrases), de tous les chiffres, et de toutes leurs combinaisons possibles, puis comparer une à une les signatures obtenues à celle ci-dessus. Autant dire que, même avec un ordinateur surpuissant, il faudrait plusieurs siècles avant de tomber, par hasard, sur la combinaison de mots et de chiffres qui, transformés par SHA, conduisent bien à cette chaîne de caractères.

Le principe de hachage, notamment par SHA, est largement utilisé en plusieurs points du dispositif Bitcoin. 

Dans Bitcoin, le principe de transaction est simple : l'émetteur dispose d'une clé publique et d'une clé privée lui permettant d'attester qu'il est bien le propriétaire des fonds avant de transférer un montant donné à un autre propriétaire. Mais le problème est de vérifier qu'un même propriétaire ne dépense pas plusieurs fois les mêmes coins, à l'intention de plusieurs destinataires. Ou, comme l'explique l'article originel exposant le système Bitcoin* :

"Le problème est que le bénéficiaire d'une transaction ne peut vérifier que l'un des propriétaires n'a pas doublement dépensé un coin. Une solution habituelle à ce problème est d'introduire une autorité centrale, ou Hôtel de la monnaie, qui vérifie chaque transaction pour détecter les doublons. Après toute transaction, le coin doit être retourné à l'Hôtel de la monnaie pour être à nouveau émis, et seuls les coins émis directement par l'Hôtel peuvent être considérés comme n'ayant pas été doublement dépensés.

Le problème avec cette solution est que le destin du système monétaire tout entier dépend de l'entreprise gérant l'Hôtel de la monnaie, au travers de laquelle doit transiter toute transaction, comme dans le cas d'une banque. Nous avons besoin d'une moyen pour le bénéficiaire de savoir que les précédents propriétaires n'ont pas précédemment validé d'autres transactions [avec les mêmes coins, NDA]. Ce qui nous importe est la toute première transaction effectuée, de sorte que nous n'ayons pas à nous soucier des tentatives ultérieures pour re-dépenser les coins. 

La seule façon de confirmer l'absence d'une transaction antérieure est de connaître toutes les transactions. Dans le modèle basé sur un Hôtel de la monnaie, c'est l'Hôtel qui est au courant de toutes les transactions et décide de celle qui arrive la première. Pour accomplir cela sans un tiers de confiance, les transactions doivent être annoncées publiquement, et nous avons besoin d'un système dans lequel les participants s'accordent sur l'ordre selon lequel ces transactions sont reçues. Le bénéficiaire a besoin d'une preuve qu'au moment de chaque transaction, la majorité des noeuds du réseau sont d'accord sur le fait que cette transaction était bien la première reçue."

C'est là qu'entre en jeu le fonctionnement particulier (et brillant) de Bitcoin : établir une chaîne de transactions, utilisant le hachage, et imposant aux ordinateurs qui forment le réseau d'effectuer des calculs lourds avant qu'un nouveau bloc de transactions puissent être inclus dans la chaîne.

"La solution que nous proposons repose sur un serveur d'horodatage, dont le principe est d'effectuer le hachage d'un bloc qui doit être horodaté, puis à massivement rendre public ce résultat. […] Chaque horodatage inclut le précédent horodatage dans son hash, chaque nouvel horodatage renforçant ainsi ceux qui ont précédé."

Comme nous l'avons vu, le principe du hachage est que personne ne peut connaître les données de départ à partir du résultat, mais que tout le monde peut vérifier ce résultat si les données de départ sont connues. Il est donc facile de vérifier l'intégrité de la chaîne de blocs à tout moment.

Et cet horodatage repose sur le principe de "Proof of Work" : ce n'est qu'après une série de calculs difficiles, "prouvant qu'il a travaillé", qu'un ordinateur du réseau peut introduire un nouveau bloc dans la chaîne horodatée. Ces calculs, que nous avions précédemment qualifié de "problème mathématique à résoudre", reposent également sur SHA256. Les ordinateurs des mineurs doivent prendre un bloc candidat, lui ajouter un petit indice appelé "nonce", puis lui appliquer un hachage SHA256, avec pour objectif d'obtenir une signature inférieure à un nombre donné (en pratique, la signature doit commencer par un nombre pré-défini de zéros). Si la signature SHA obtenue est supérieure à l'objectif, il faut modifier le nonce, refaire le hachage, et ainsi de suite. C'est ce que font les mineurs de Bitcoin en permanence : modifier un simple indice et appliquer à un bloc de données un hachage SHA, pour être les premiers à parvenir à une signature cible valide, et ainsi "découvrir un bloc". Une fois qu'un mineur y est parvenu, il rend public le résultat à destination de tous les noeuds du réseau et de tous les autres mineurs, qui peuvent constater et vérifier que le bloc produit bien une signature conforme. Et cette signature sera alors ajoutée au bloc suivant.

Ainsi, le dispositif garantit-il l'intégrité de la chaîne de blocs, et par conséquent la validité des transactions Bitcoin :

"Une fois l'effort de calcul effectué pour satisfaire le 'proof of work' [preuve de travail, NDA], un bloc ne peut être changé sans refaire tout le travail. Comme les blocs suivants sont enchaînés à un bloc donné, le travail pour le modifier impliquerait de refaire tous les blocs qui viennent après lui. […]

La décision majoritaire [quant aux blocs à inclure, NDA] est représentée par la plus longue chaîne, qui est celle dans laquelle le plus gros effort de travail a été investi. Si la majorité de la puissance de calcul est contrôlée par des noeuds honnêtes, c'est la chaîne honnête qui va se développer le plus rapidement et surpasser les chaînes concurrentes. Pour modifier un bloc du passé, non seulement un attaquant aurait à refaire le travail pour ce bloc et tous les suivants, mais il devrait en plus surpasser le travail de tous les noeuds honnêtes."

En outre, le système est complété par deux choses. D'abord, la difficulté de résoudre l'équation de hachage évolue en permanence, pour tenir compte de l'évolution de la puissance informatique et faire en sorte que le rythme d'ajout de nouveaux blocs reste constant. Ensuite, les mineurs sont récompensés pour leur travail lorsqu'ils valident un bloc : 

"Par convention, la première transaction d'un bloc est une transaction spéciale qui initie de nouveaux coins possédés par le créateur du bloc. Cela accroît la motivation des noeuds pour supporter le réseau, et constitue un moyen pour distribuer la monnaie en circulation, puisqu'il n'y a pas d'autorité centrale pour l'émettre. […]

La motivation peut aussi être incitée via des frais de transaction, une valeur ajoutée au bloc contenant la transaction."

On peut donc résumer le fonctionnement du réseau Bitcoin, de façon plus détaillée que précédemment, en décrivant les étapes successives qui s'y déroulent en permanence :

1. Les nouvelles transactions sont diffusées à tous les noeuds du réseau.

2. Les ordinateurs de mineurs placent ces transactions dans un bloc, et effectuent des calculs pour prouver qu'ils "travaillent" sur ce bloc. Ces calculs consistent à modifier un indice ajouté au bloc et à hacher les données qu'il contient, jusqu'à obtenir une signature SHA inférieure à un nombre cible.

3. Lorsqu'un mineur est parvenu à un résultat conforme, il diffuse le bloc à tous les autres noeuds, qui vérifient les calculs effectués.

4. Une fois accepté, le hash du nouveau bloc sera utilisé pour former le bloc suivant, sur lequel commencent à travailler les mineurs.

5. Le mineur ayant "découvert" le bloc se voit récompensé par de nouveaux bitcoins.

Au final, l'intérêt (et la beauté) du dispositif Bitcoin sont bien résumés par la conclusion de ses créateurs :

"Nous avons proposé un système pour des transactions électroniques ne reposant par sur la confiance. Nous avons d'abord établi un cadre pour des coins fabriqués à partir de signatures numériques, qui fournit un fort niveau de contrôle quant à la propriété, mais serait incomplet sans un moyen empêchant les doubles dépenses. 

Pour résoudre ce problème, nous avons proposé un réseau peer-to-peer utilisant le principe de 'proof of work' pour maintenir un enregistrement public de l'historique des transactions, qu'il serait difficile de modifier pour un attaquant, au plan informatique, si les noeuds honnêtes contrôlent la majorité de la puissance de calcul. 

Le réseau est robuste dans sa simplicité déstructurée. Les noeuds travaillent tous ensemble avec très peu de coordination. Ils n'ont pas besoin d'être identifiés, puisque les messages ne sont pas routés vers un endroit particulier mais seulement délivrés en faisant au mieux. Les noeuds peuvent quitter le réseau et y revenir quand bon leur semble, acceptant la chaîne de 'proof of work' comme preuve de ce qui s'est produit en leur absence. Ils votent avec leur puissance de calcul, exprimant leur acceptation de blocs valides en travaillant à les étendre, et rejetant les blocs invalides en refusant de travailler sur eux. Toutes sortes de règles ou incitations nécessaires peuvent être appliquées dans le cadre de ce mécanisme consensuel."

* Satoshi Nakamoto, "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System", https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

L'AUTEUR

Cyril Fiévet, ingénieur, journaliste et auteur, couvre depuis une vingtaine d'années les technologies innovantes, les tendances émergentes et leur impact sur la société. Il a publié plusieurs milliers d'articles sur la cyberculture, Internet, l'intelligence artificielle et les implications des technologies numériques. 

En tant qu'auteur, après avoir annoncé l'avènement d'internet dès 1995, puis publié le "Que sais-je ?" sur les robots et le tout premier livre en français expliquant le phénomène des blogs (Blog Story, récompensé par le "Trophée de l'économie numérique" en 2004), il a publié en 2013 Body Hacking, décrivant la fusion progressive de l'humain et de la machine.

Au plan journalistique, il est responsable depuis 2011 des pages actualités du magazine mensuel de vulgarisation scientifique Comment ça marche ? et depuis 2013 de la rubrique sur l'avenir des technologies dans la revue We Demain. Il est également membre de l'agence de presse suisse ATCNA, pour laquelle il a produit une centaine d'articles publiés sur le portail Bluewin.ch, et contributeur régulier du magazine dédié au futur Usbek & Rica.

Il a ouvert en 2014 le blog ComprendreBitcoin.com.

http://www.linkedin.com/in/cfievet/fr

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