Fonctionnement du Bitcoin

Dans un précédent article, nous avons parlé de la genèse du Bitcoin, mais quel est son mode de fonctionnement?

Bitcoin, c’est un univers à lui seul qui repose sur une technologie jeune et, sans nul doute, révolutionnaire qu’est la blockchain…Il fonctionne grâce à un réseau décentralisé d’ordinateurs qui vérifient les transactions entre deux parties. Chaque nouvelle opération s’ajoute dans un registre infalsifiable, la blockchain.

Qu’est-ce que la blockchain ?
La blockchain (« chaîne de blocs » en français) est une technologie qui permet de stocker et transmettre des informations de manière transparente, sécurisée et sans organe central de contrôle. Cette technologie permet également de partager tout type d’informations (financières, juridiques, etc.) entre plusieurs utilisateurs et ce de manière entièrement automatisée et sécurisée. La blockchain se compose de trois concepts importants : les blocs, les nœuds, et les mineurs.

Les blocs
Un bloc est une unité contenant l’information des transactions effectuées juste après le bloc précédent, à laquelle s’ajoute une transaction attribuant une nouvelle pièce au créateur du bloc. La capacité maximale des blocs est d’un peu plus d’1 Mo, soit environ 2500 transactions par bloc. Si cette capacité est dépassée, les transactions s’accumulent et doivent être mises en attente. Ce sont alors les transactions qui offrent les meilleures commissions qui sont traitées en priorité, forçant les utilisateurs à augmenter les frais de transactions. Chaque bloc est émis en moyenne toutes les dix minutes.

Les nœuds
Un nœud Bitcoin est en fait un simple dispositif de stockage, comme un ordinateur portable ou un PC avec accès à Internet, qui a la capacité de stocker la blockchain Bitcoin. Ces nœuds relaient les informations des utilisateurs aux mineurs. Ils conservent également la blockchain Bitcoin.

Les mineurs et leur importance
Un mineur est un acteur d’une cryptomonnaie qui opère un ou plusieurs nœuds dans le but de recevoir une compensation financière. Les mineurs utilisent leurs serveurs pour créer de nouveaux blocs. Dans les premières années du minage, il était rentable pour les particuliers de miner à domicile via des machines spécifiques ou même via son ordinateur personnel. Cependant, la difficulté du calcul a été augmentée par le nombre croissant de mineurs sur le réseau et par l’augmentation de la puissance de hachage (puissance de calcul générée par l’ensemble des machines à miner).
A l’heure d’aujourd’hui, diverses machines pour miner ont été créées et sont collées côte à côte dans ce qu’on appelle des « fermes » de minage. A chaque nouveau bloc créé, un mineur ou un pool de mineur, gagne une récompense de 6.25 bitcoins, soit au cours au 4 décembre 2021 +- 260 000 euros. Dans le climat mondial tourné vers une ambition de neutralité carbone, certains critiquent cette activité énergivore. Cependant, on estime qu’à peu près la moitié du minage du bitcoin est actuellement produit par des sources d’énergie renouvelable et la proportion du renouvelable ne cesse de croître. Il est évident que le bitcoin devra privilégier les énergies renouvelables au lieu des énergies fossiles pour se développer. L’efficience recherchée par les mineurs les a déjà conduit à installer leurs fermes de minage dans des endroits-clés comme au bord de centrales hydroélectriques, de parcs éoliens, de parcs solaires, de puits de pétrole,… Au Salvador, certains mineurs se sont même installés à côté de volcans.
La chaleur générée par les machines de minage peut également être récupérée ce qui donne une double utilité au minage : sécuriser le réseau bitcoin et produire de la chaleur. Des chaudières peuvent même miner du bitcoin : exemple la chaudière Sato de la société française « Wislemet ».
Vous l’aurez compris, sécuriser le réseau bitcoin par le minage est énergivore mais ô combien indispensable pour rendre la chaine de blocs infalsifiable. La tendance des mineurs est de s’installer là où il y a des excédents d’énergie et utiliser une énergie qui si elle ne servait pas à cette activité, serait perdue.

Le Halving et la rareté du bitcoin
Le Halving peut être défini par la diminution programmée de la récompense de bitcoins par bloc miné. Cet événement survient tous les 210 000 blocs, soit à peu près tous les 4 ans. Ces récompenses sont divisées par deux tout les 4 ans. En 2008, la récompense était de 50 bitcoins par bloc et de 2020 à 2024 elle est de 6.25 bitcoins. Le prochain halving sera effectué vers mars 2024. Cette diminution programmée diminue la création monétaire et a historiquement tendance à faire augmenter son cours. A l’horizon 2140, l’ensemble des 21 millions de bitcoins auront été minés et, conformément au white paper, il n’y en aura pas un de plus. Aujourd’hui, il y a environ 18, 3 millions de bitcoin qui ont été créés soit + de 85 % de l’ensemble des bitcoins qui seront à jamais créés. C’est dans cette rareté que le bitcoin trouve sa grande qualité qui est diamétralement opposée aux des banques centrales du monde imprimant à tout va de la monnaie et augmentant ainsi sans cesse la masse monétaire.

Une technologie en perpétuelle amélioration
Bitcoin est une technologie en perpétuelle mutation. De nombreux développeurs œuvrent à trouver des améliorations constantes au protocole. Par conséquent, plusieurs mises à jour ont vu le jour et ont fait évoluer bitcoin ces dernières années. Nous pouvons notamment citer les dernières mises à jour d’ampleur suivantes :

* Segwit en 2017 :  il s’agit d’une mise à niveau rétro compatible du protocole Bitcoin qui modifie en profondeur la structure des transactions en déplaçant les données de signature dans une base de données séparée. Elle a pour but principal de corriger la malléabilité des transactions, mais elle permet également d’augmenter la capacité transactionnelle de Bitcoin, d’améliorer la vérification des signatures et de faciliter les modifications futures du protocole.

* Le Lightning network en 2018
Cette technologie a été inventée pour répondre au problème de la scalabilité limitée du bitcoin. En effet, une fois la capacité d’un bloc atteinte, les transactions s’accumulent et doivent être mises en attente. Le nombre de transactions par bloc est donc limité. Le lightning network permet donc de corriger ces limitations. Il prend la forme d’un réseau parallèle (off chain) qui vient épauler le réseau bitcoin principal.

Le Lightning network se présente comme un réseau de canaux de paiement où tous les hôtes sont connectés pair à pair. C’est-à-dire où les ordinateurs de ces hôtes distribuent et reçoivent des données ou des fichiers. Dans ce type de réseau, comparable au réseau client-serveur, chaque client devient lui-même un serveur. Le pair à pair facilite et accélère les échanges entre plusieurs ordinateurs au sein d’un réseau. 

*Fin 2021 : la mise à jour Taproot qui doit permettre d’améliorer la confidentialité, la sécurité, la rapidité et le nombre des transactions sur la blockchain Bitcoin a vu le jour. Son rôle est notamment de permettre aux transactions complexes d’être finalisées plus rapidement en prenant moins de place dans un bloc. Taproot va aider à la mise en place de plus de smart contracts (contrats intelligents), plus flexibles et plus rapides, sur la blockchain.