Concept et fonctionnement - Le Bitcoin

Principe de fonctionnement du bitcoin. Bitcoin — Wikipédia

Dans le whitepaper original de Bitcoin, Satoshi Nakamoto ne parle pas de blockchain mais plutôt de timestamp server - serveur d'horodatage. Le terme blockchain est apparu plus tard, sans doute pour son côté plus visuel, plus parlant : une chaîne de blocs contenant des transactions.

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L'horodatage est cependant essentiel pour comprendre comment Bitcoin permet de se passer d'un organe central de contrôle afin de sécuriser le réseau, et notamment d'éviter les double dépenses. Objectifs de la blockchain de Bitcoin Lorsque Satoshi Nakamoto créa Bitcoin enson objectif était à la fois simple et très ambitieux.

Principe de fonctionnement du bitcoin blockchain de Bitcoin a pour fonction de maintenir la comptabilité des transactions effectuées sur le réseau, tout en étant impossible à falsifier, et en empêchant les doubles dépenses le fait de dépenser deux fois les fonds présents à une même adresse.

Le problème des généraux byzantins Afin de décentraliser la maintenance du registre comptable et la création des unités monétaires du réseau Bitcoin, Satoshi Nakamoto chercha une solution robuste au fameux problème des généraux byzantins.

2 – Monnaie indépendante – Pas d’autorité de contrôle

Comment trouver un mécanisme permettant de maintenir le consensus entre les généraux loyaux? Cet algorithme est tout simplement la meilleure solution qui ait été trouvée au problème des généraux byzantins. C'est ici que réside tout le génie de Satoshi Nakamoto : afin de solutionner au mieux ce problème, en plus des mathématiques pures, il introduisit une nouvelle variable, une tendance naturelle de l'être humain : la cupidité.

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Pour en savoir plus sur le problème des généraux byzantins, vous pouvez consulter cet article de Ludovic Lars. On parle de "coinbase transaction" : la récompense en bitcoins apparaît directement sur l'adresse du mineur gagnant.

NÉ APRÈS LA CRISE FINANCIÈRE

Elle est divisée par deux tous les quatre ans, créant ainsi un modèle d'émission monétaire déflationniste imitant l'extraction d'un métal précieux, tel l'or. Afin de comprendre le processus de minage, il faut avoir à l'esprit quelques notions préalables. La cryptographie asymétrique La cryptographie symétrique est un principe de chiffrement vieux comme le monde : un message est chiffré grâce à une clef secrète que possèdent l'émetteur et le récepteur.

Pour déchiffrer le message, il suffit de connaître cette clef.

La liste complète régulièrement à jour est disponible par ici. Ne vais-je pas me faire avoir?

La cryptographie asymétrique fonctionne grâce à deux clefs : une clef publique et une clef privée. La clef publique est la clef de chiffrement : n'importe qui la possédant peut chiffrer un message, mais seul le propriétaire de la clef privée associée peut alors le déchiffrer.

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Dans le cas de Bitcoin, l'émetteur d'une transaction signe cette dernière grâce à sa clef privée, et une fois diffusée sur le réseau, n'importe qui peut vérifier que la signature est valide grâce à la clef publique de l'émetteur.

Chaque adresse Bitcoin comporte un solde, qui est la somme de toutes les sorties provenant principe de fonctionnement du bitcoin ayant dépensé des bitcoins vers cette adresse ce qui signifie qu'à l'origine, chaque sortie non-dépensée provient d'une coinbase transaction, la création ex nihilo de bitcoins sur l'adresse d'un mineur.

Une transaction Bitcoin vise donc à modifier le solde d'une adresse en utilisant les UTXO d'une ou plusieurs adresses.

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Afin d'être valide, elle doit être signée par le propriétaire de la clef privée associée à ou aux adresses d'entrée. Il est possible de créer des transactions qui s'enchaînent, signées ou pas, et de les diffuser à sa guise sur le réseau. Cependant, les doubles dépenses sont interdites : s'il est tout à fait possible de créer des transactions qui dépensent plusieurs fois les coins présents sur une adresse, seule l'une d'entre elles sera validée par le réseau.

Les fonctions de hachage Il s'agit de fonctions mathématiques qui transforment un nombre ou une chaîne de caractères, par extension de taille arbitraire en une image nombre, chaîne de taille fixée. Elles sont à sens unique, c'est-à-dire qu'il est impossible, en connaissant leur résultante, le hash ou hachis, de remonter jusqu'aux données originelles.

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Sur Bitcoin, la fonction SHA est très utilisée. Il faut ensuite raccorder ce bloc aux précédents. Pour cela, son en-tête doit revêtir une certaine forme.

Cette monnaie électronique virtuelle prend la forme de données chiffrées et ne peut, par conséquent, être possédée physiquement, à l'instar des devises ayant cours légal.

Structure de l'en-tête header Structure de l'en-tête d'un bloc Bitcoin Afin que le bloc soit valide, le hash de l'en-tête de ce dernier doit commencer par certain un nombre de zéros tout en restant inférieur à une valeur donnée, la cible. Cette cible est déterminée par le protocole afin d'ajuster la difficulté du problème de telle façon qu'en moyenne, un bloc valide soit trouvé toutes les dix minutes environ.

Cette cible dépend donc de la puissance de hachage totale du réseau : plus elle est élevée, plus la valeur de la cible est faible c'est-à-dire qu'il y a plus de zéros au début et plus la difficulté est grande c'est-à-dire qu'il y a peu de solutions à ce problème : une puissance de calcul considérable doit être déployée pour trouver cette solution - ce hash - par génération aléatoire. Si, en revanche, la puissance de calcul du réseau diminue, la difficulté sera revue à la baisse.

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Une fois que l'en-tête du bloc proposé par un mineur convient à l'ensemble du réseau, le bloc miné est ajouté définitivement à la chaîne et le mineur chanceux touche sa récompense dans le cas d'un groupe de mineurs, la récompense sera distribuée au prorata de la puissance allouée par chaque mineur.

En quoi ce mécanisme rend-il le registre des transactions la blockchain immuable?

Fonctionnement[ modifier modifier le code ] Pour créer et gérer les bitcoins, Bitcoin s'appuie sur un logiciel. Ces agents mettent à contribution leur puissance de calcul informatique afin de vérifier, de sécuriser et d'inscrire les transactions dans un registre virtuel [note 2]appelé la blockchainen français chaîne de blocs, nom qui vient du fait que l'entité de base de Bitcoin s'appelle un blocet que les blocs sont ensuite reliés en une chaîne, la chaine de blocs. Pour chaque nouveau bloc accepté, l'activité de vérification-sécurisation-enregistrement, appelée minageest rémunérée par des bitcoins nouvellement créés et par les frais des transactions traitées [5]. En tant que monnaie ou commoditéles bitcoins peuvent être échangés contre d'autres monnaies ou commodités, biens ou services.

Étant donné que l'en-tête de chaque nouveau bloc dépend des précédents, si un attaquant souhaite réécrire une transaction, il devra recalculer tous les blocs situés chronologiquement avant celui qu'il souhaite modifier, ce qui est techniquement impossible.

L'horodatage des blocs empêche également à un acteur malicieux d'effectuer une double dépense : s'il est tout à fait possible de diffuser sur le réseau deux transactions dépensant les mêmes bitcoins vers deux adresses différentes, seule la première transaction inscrite sur la blockchain sera valide.

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  • C'est une question souvent sujette à confusion.
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Grâce à l'horodatage, l'ensemble du réseau pourra voir que la deuxième transaction la tentative de double dépense est invalide. Lire aussi :.

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