Bitcoin, monnaie libre !

Pierre Noizat

Septembre 2012

Table des matières

Avant-propos

Chapitre1

Manifeste pour la diversité monétaire

Petit rappel historique sur la monnaie

Les dérives d’un système centralisé

Création monétaire: la fin d’un privilège

Chapitre 2

Les bases de Bitcoin

Comment fonctionne une monnaie centrale

Comment fonctionne un réseau «peer-to-peer»

Comment fonctionne la signature électronique

Bitcoin, définitions et principes de fonctionnement

Emission des transactions bitcoin: principes

Validation des transactions bitcoin: principes

Chapitre 3

Bitcoin, comment ça marche ?

Les adresses bitcoin

Gérer son «porte-monnaie» bitcoin

Devenir un utilisateur de bitcoin

Du liquide sur Internet

Bitcoin, logiciel libre

Logiciel libre et sécurité

Comment le réseau bitcoin est-t-il sécurisé ?

Attaques et contre-mesures

Chapitre 4

Bitcoin: système monétaire alternatif et complémentaire

Une monnaie complémentaire autonome

Bitcoin et les 3 fonctions de la monnaie

Bitcoin, monnaie d’échange

Monnaie matière première vs. monnaie élastique

D’où provient la valeur des bitcoins ? Analyse et critiques

Cryptodevises: où est l’arnaque ?

Bitcoin, à quoi ça sert?

Comment Bitcoin fait bouger les lignes juridiques et réglementaires

Bitcoin, numéraire et transactions anonymes

Chapitre 5

Imaginer une nouvelle devise

Monnaies au pluriel: complémentaires et universelles

Construire un autre consentement

Conclusion: reprendre le contrôle

Sources et ressources

Avant-propos

Transparence et responsabilité individuelle sont les deux qualités que beaucoup d’entre nous voudraient trouver dans les institutions financières. Le fonctionnement d’une monnaie centrale imposant son monopole monétaire n’offre aucune garantie à cet égard. C’est pourquoi l’invention de bitcoin en 2008 a suscité tant d’intérêt: son fonctionnement est transparent par construction et aucun prêteur de dernier recours n’encourage les prises de risques inconsidérées. Chacun doit assumer les conséquences de ses décisions.

Les inventeurs de bitcoin ont cru en la technologie comme outil d’émancipation de l’individu et bitcoin est un jalon crucial sur ce chemin. Lorsqu’une innovation change notre façon d’échanger, elle change la société.

La presse à imprimer et les débuts de l’édition avaient permis, en leur temps, le changement le plus important. Un changement qui faisait passer le coût marginal d’une copie, l’équivalent d’au moins 20 000 euros à l’époque de Gutenberg, à zéro pour un livre numérique. Avec la liberté de publier grâce à Internet, une économie d’abondance s’est développée pour les contenus numériques en parallèle de l’économie de rareté qui prévalait depuis l’aube de la civilisation. Les barrières autour de l’accès à la connaissance commencent à tomber.

La liberté de transaction va faire émerger une économie de l’initiative et de la responsabilité, grâce aux monnaies complémentaires. En effet, le domaine monétaire et transactionnel est la nouvelle frontière de l’innovation, gardée par les tenants de l’économie de la rente et du status quo.

Une transaction est une forme de communication. Si c’est un don, elle peut même devenir un message de soutien. La façon dont nos transactions sont traitées reflète donc aussi la liberté de communiquer et l’état de la démocratie. La monnaie centrale que nous échangeons aujourd’hui circule très majoritairement dans des transactions électroniques, enregistrées dans les livres de compte opaques des banques. Si plus de 95% des échanges en euros se font actuellement dans la sphère financière et seulement 5% dans l’économie productive, la démocratie monétaire n’existe pas et la démocratie politique est devenue inefficace.

L’une ne va pas sans l’autre : on dit pudiquement désormais, pour constater la fin de la démocratie, que le gouvernement n’a plus de marge de manœuvre.

Ce simple constat permet de comprendre que la révolution numérique et Internet vont inéluctablement affecter nos systèmes monétaires.

Je vous invite donc à lire ce manifeste pour la reconquête d’une liberté essentielle, celle de contrôler ses propres flux financiers au niveau individuel, sans dépendre exclusivement d’un tiers «de confiance»:

1.Pourquoi il faut mettre fin au monopole monétaire, en libérant les monnaies complémentaires.

2.Comment Bitcoin, nouvelle technologie publiée en 2008, permet de fonder sur Internet un contre-pouvoir aux réseaux financiers grâce à un système monétaire transparent et autonome.

Conseils de lecture:

La complexité du fonctionnement de la technologie bitcoin contraste avec la simplicité de son utilisation. Les passages les plus approfondis techniquement sont en italique sur fond coloré et peuvent être mis de côté en première lecture ou si vous souhaitez simplement comprendre les potentialités de la technologie bitcoin sans rentrer dans le détail de son fonctionnement. Si les concepts du «minage» et de la «preuve de calcul cryptographique» vous semblent abscons, c’est normal, surtout si vous n’êtes pas un matheux. Ils deviendront plus clairs en deuxième lecture.

Le chapitre 1 peut être mis de côté aussi si vous avez une bonne compréhension du fonctionnement d’un système monétaire centralisé comme celui de l’euro et de la BCE ou si vous souhaitez seulement en savoir davantage sur bitcoin. Dans tous les cas, les raccourcis ne sont pas toujours un gain de temps et vous risquez de passer à côté d’une explication qui vous aurait éclairé. Donc, mon conseil est de lire l’intégralité en soulignant les passages qui vous échappent puis d’allez chercher des éclaircissements sur le forum bitcoin (bitcointalk.org) dont la section française est assez active ou poser vos questions sur mon blog www.e-ducat.fr/contact (en français) ou sur bitcoin.stackexchange.com (en anglais).

Chapitre 1

Manifeste pour la diversité monétaire

La quasi-totalité de la monnaie qui circule dans les économies des pays développés est désormais virtuelle. Le numéraire, c’est-à-dire la monnaie sous forme de billets, est un vestige du pouvoir totémique de créer la monnaie, pouvoir que les Etats ont depuis longtemps cédé à des banques privées.

Il est important de rappeler ici comment la monnaie est créée ex nihilo par les banques sous forme de monnaie «scripturale», c’est-à-dire par un jeu d’écriture comptable: ce tour de magie n’est pas enseigné à l’école, ce qui laisse perplexe sur les raisons d’une telle lacune. Un mécanisme aussi essentiel de l’économie que la création monétaire est absent de notre éducation et, par conséquent, absent des débats.

Ainsi, lorsque vous obtenez par exemple un prêt immobilier auprès d’une banque, disons

100 000 euros, la banque va ajouter deux écritures à son livre de comptes: elle inscrit d’une part ces 100 000 euros à son passif sous forme d’un dépôt sur votre compte car tout argent sur votre compte est une somme que la banque vous doit.

Elle inscrit d’autre part la même somme à son actif en tant que prêt immobilier: vous devez maintenant rembourser 100 000 euros à votre banque alors qu’elle ne les possédait pas avant cette transaction !

Lorsque vous retirez les 100 000 euros pour réaliser la transaction immobilière, la banque diminue d’autant sa réserve de cash (actif) et le solde de votre compte (passif).

A tout moment le bilan de la banque est équilibré par ces écritures comptables mais 100 000 euros ont bien été créé, à partir de rien, sous forme d’une dette.

Vos remboursements représenteront une «destruction» de monnaie scripturale.

Ne cherchez pas trop la différence entre monnaie scripturale et monnaie électronique: en réalité, il n’y en a pas !

Plus que jamais la monnaie est donc un consensus qui n’existe que dans nos têtes, formées depuis la plus tendre enfance au mythe de la nécessité d’une création monétaire centralisée.

Si la monnaie n’est qu’une convention destinée à faciliter nos échanges avec les autres, elle devrait suivre le même chemin que le courrier, celui d’Internet et d’une communication horizontale entre ses utilisateurs.

Elle pourrait ainsi libérer au maximum les talents et les énergies pour le plus grand bien de nos économies comme le web a libéré la publication et l’émergence de talents qui seraient restés sans lui inconnus.

Grâce à la nouvelle technologie «bitcoin», il est désormais possible pour chacun de gérer sa propre monnaie électronique: le passage par la banque n’est plus obligé mais optionnel.

Les intermédiaires financiers devront enfin justifier leur utilité pour continuer à prélever leurs commissions sur la moindre transaction.

Cependant l’efficacité des lobbies pour maintenir le statu quo n’est plus à démontrer: la crise financière que nous traversons depuis septembre 2008 a souligné l’impuissance des peuples et de ceux qui sont censés les représenter face aux forces des marchés financiers mondialisés.

Cet affaiblissement du pouvoir politique dans le domaine économique est une conséquence directe de la délégation exclusive du pouvoir monétaire au système bancaire.

La financiarisation de l’économie sans contrôle démocratique a accéléré la mondialisation des échanges : en l’absence d’une gouvernance économique mondiale, les Etats se livrent à une concurrence effrénée où le moins-disant social et environnemental bénéficie d’avantages concurrentiels indéniables, source de déséquilibres croissants.

Ces effets néfastes sont exacerbés par la mutation des monnaies centrales en matières premières de l’économie. Les devises font l’objet de contrats, d’arbitrages et de spéculations au même titre que le cacao ou les métaux précieux alors qu’elles sont créées en quantités arbitraires et en toute opacité par les banques.

D’ailleurs, si l’argent est une marchandise comme les autres, s’il existe un « marché » pour l’argent, nous sommes de facto dans une économie de troc qui ne dit pas son nom: la révélation du paradoxe ouvrirait en effet le débat sur la définition de l’argent. Qu’est ce qu’une devise ? Qu’est ce qu’une monnaie ?

L’absence du débat essentiel sur la définition d’une monnaie est encore un moyen d’éviter la remise en question du système.

Une cause première des dysfonctionnements majeurs de l’économie que nous constatons avec une énième « crise financière » est un système monétaire unique, monopolistique et inadapté à la complexité de nos échanges.

A l’ère numérique, le système monétaire unique doit faire place à un écosystème monétaire avec des devises complémentaires permettant de gommer ces effets néfastes : un véhicule d’échanges peut être transparent et accessible aux acteurs productifs de ces échanges et non massivement détourné par la régulation au profit du seul secteur financier.

Petit rappel historique sur la monnaie

Parmi les premières monnaies, des coquillages ont servi de valeurs d’échanges pour des peuples d’Afrique, d’Asie ou d’Australie, depuis l’aube de la civilisation jusqu’au 19e siècle. Des communautés avaient confiance dans cette monnaie matière première, pourtant sans émetteur ni garantie. C’est ce que j’appellerai le modèle de confiance originel, de pair à pair, fondateur de la première définition d’une monnaie.

Les choses ont commencé à se gâter dès que l’or est apparu comme moyen d’échange : il était très prisé comme monnaie matière première mais il devait être transformé en pièces. Cette transformation devait être contrôlée car la teneur en or d’une pièce devenait un critère d’acceptation : la confiance dans la monnaie n’était plus absolue et elle augmentait sa valeur selon le pouvoir de son émetteur, le plus souvent le souverain.

Modèle de défiance: chacun fait confiance uniquement à des institutions, banque centrale et banques privées, dites «tiers de confiance»

Pour asseoir son pouvoir, le souverain se devait d’être protecteur, une fonction qui n’a de valeur que dans l’insécurité : un modèle de défiance s’est installé où des tiers, dits « de confiance », mettaient de l’or à l’abri dans leurs coffres et émettaient des promesses en papier échangeables contre cet or. Les tiers de confiance ainsi nommés banquiers ont pu entretenir pendant des siècles ce climat de défiance en omettant d’expliquer clairement qu’ils émettaient progressivement beaucoup plus de promesses qu’ils n’avaient d’or en réserve.

La monnaie matière première étant lourde, peu pratique et dangereuse à transférer, difficile à diviser et à vérifier, a été ainsi remplacée par le papier-monnaie depuis des siècles. Le papier-monnaie a même complètement remplacé la monnaie matière première depuis 1973 quand les nations ont mis fin à la convertibilité de leurs monnaies en or.

Depuis, la monnaie-papier a été dématérialisée à 90% : les monnaies circulent désormais sous forme électronique sur les réseaux privés et les systèmes informatiques des banques.

Pourtant, depuis le début, en 2008, de la nouvelle crise que nous connaissons, un phénomène nouveau est apparu : grâce à Internet, une meilleure connaissance des mécanismes de la finance se développe et permet une remise en question des 3 monopoles qui la caractérisent:

1/ Monopole de la création monétaire d’une monnaie unique par émission de dettes bancaires.

2/ Obligation d’utiliser la monnaie unique pour payer ses taxes et interdiction de facto plus ou moins absolue d’émettre ou d’utiliser des monnaies complémentaires : monopole de la circulation monétaire.

3/ Obligation de verser tout salaire vers le compte bancaire du salarié : la banque devient juridiquement propriétaire de l’argent déposé, profitant d’un monopole de dépôt monétaire. Ce transfert de propriété forcé de notre argent vers la banque entraîne l’obligation d’obtenir de la banque un moyen de paiement pour pouvoir dépenser son propre argent: il faudra demander à la banque la permission de le dépenser ultérieurement et elle peut prétendre rendre un service en le gardant. Nul ne pourrait être dépositaire de son propre argent, sauf en numéraire, pas sous forme électronique: où est la logique de cette interdiction dans une société numérique et connectée ?

Les dérives d’un système centralisé

L’empilement de ces 3 monopoles conduit bien évidemment aux dérives que nous connaissons :

1/ Les réformes deviennent quasi impossible et la régulation inopérante car c’est toute l’économie qui rentre dans une relation de dépendance totale vis-à-vis du système bancaire. Quand l’économie réelle subit les inconvénients du monopole monétaire jusqu’à la crise, il faut « sauver » l’unique système qui en est la cause.

Quand le législateur crée un monopole de création monétaire dévolu à un cartel, la situation est scellée pour longtemps: seule l’adoption par les citoyens d’un système monétaire autonome et complémentaire permettra de desserrer l’étau.

2/ La monnaie unique devient un étalon de valeur unique qui ne permet de mesurer que les profits: c’est la dictature du PIB.

Le modèle de la monnaie unique émise par une banque centrale correspondait à l’économie simplifiée du 18e siècle où les échanges concernaient principalement des biens matériels produits avec quelques matières premières sans considération sociale de long terme.

La priorité était alors de passer de la subsistance à l’abondance.

Dans une économie moderne constituée d’un mélange complexe de biens et de services interconnectés, les rapports de force prennent le pas sur la loi de l’offre et de la demande.

La vraie valeur de l’éducation, de la culture, de la cohésion sociale, de l’environnement n’est plus prise en compte.

De plus, le système des prêts avec intérêts transforme l’économie en un bolide sans pilote qui doit produire toujours plus de « croissance » économique pour soutenir la croissance de la masse monétaire orchestrée par les banques. Sans une augmentation constante de la masse monétaire, le remboursement des intérêts en sus du capital des prêts aboutirait au transfert intégral de la monnaie vers le secteur bancaire, ce qui provoquerait une récession.

La soi-disant croissance ne se traduit en fait que par l’augmentation de l’indicateur PIB, sans qu’il soit possible de la relier à une croissance soutenable de l’économie réelle. C’est la cause principale des crises systémiques à répétition que nous connaissons: la Banque Mondiale a relevé que, depuis 1970, pas moins de 96 crises bancaires et 176 crises monétaires se sont succédées dans différents pays.

Création monétaire: la fin d’un privilège

Comparons simplement les secteurs essentiels, quasi régaliens, de l’économie, que sont l’énergie et les transports, au secteur financier.

En matière d’énergie, les industries du charbon et du pétrole se voient concurrencer depuis longtemps par les forces de l’innovation appliquées notamment à l’énergie solaire. La dangerosité des effets des énergies fossiles sur le climat, quoique contestée par ces industries à travers quelques études sponsorisées, fait suffisamment consensus pour que la concurrence des énergies propres soient quasi unanimement reconnue comme bénéfique.

Dans le secteur des transports, aussi essentiel à toute économie développée, les différents modes de mobilité, y compris le vélo, sont mis en concurrence et en complémentarité pour une meilleure efficacité des déplacements, avec le soutien des politiques publiques.

Par contre, dans le secteur financier, alors que tous les analystes s’accordent à reconnaître le caractère systémique des crises financières que nous connaissons depuis des centaines d’années, seuls quelques très rares économistes se permettent de remettre en question le dogme du monopole monétaire dont les effets pervers sont connus:

1/la monnaie unique circule du sommet de la pyramide (les banques et leurs « clients » les plus solvables) vers la base (ceux qui en ont le plus besoin) dans une laborieuse percolation où les intermédiaires et les rentiers peuvent se tailler la part du lion. C’est une asymétrie spatiale, source principale des inégalités, suivant que l’on est proche ou éloigné du sommet. Les prêts sont distribués prioritairement à ceux qui apportent des «garanties», c’est-à-dire ceux qui sont déjà riches et pas forcément à ceux qui portent les projets créant le plus de valeur durable. Dans les critères d’attribution des prêts, la connivence avec les prêteurs prend le pas sur l’intérêt général.

2/ la monnaie étant créée grâce à l’émission de dettes par les banques, celles-ci ont plus de liquidités pour s’approprier des actifs avant que d’autres puissent le faire et avant que le prix de ces actifs ne soient affectés par l’augmentation de la masse monétaire (inflation). C’est une asymétrie temporelle, elle aussi, source d’inégalités, notamment d’une génération à la suivante. Le secteur bancaire peut saisir une opportunité avant les autres acteurs économiques, en émettant un prêt pour financer une acquisition.

3/ la situation de monopole permet au système financier de prélever une grande part de la richesse produite par l’économie réelle, principalement par la rémunération des dirigeants et des « traders ». Ces hautes rémunérations constituent une barrière à l’entrée du système bancaire et permet d’acheter l’obédience des dirigeants politiques et économiques à une règle non écrite assurant la pérennité de cette rente de situation. La rémunération excessive des dirigeants des grandes entreprises cotées apporte une justification implicite à la rémunération excessive des dirigeants des banques et participe de la constitution d’un club fermé et d’un capitalisme de connivence où toute remise en question du système est proscrite.

En France, en 2010, le salaire moyen des dirigeants des principales banques s’élevait à 40 fois celui des dirigeants des PME non financières.

Avec un système monétaire centralisé porteur de tels défauts, chacun peut souhaiter l’émergence d’un système alternatif capable d’y remédier.

Chapitre 2

Les bases de Bitcoin

Comprenant que plus de 90% de la monnaie circule sous forme électronique à travers les systèmes informatiques et les réseaux des banques, il est possible d’imaginer un système monétaire autonome et complémentaire, comme bitcoin, opéré par les internautes convenant d’un protocole d’échanges entre ordinateurs.

La même démarche appliquée à la publication de contenus a permis l’émergence du web, aujourd’hui universellement adopté et opéré grâce à un protocole informatique autonome (HTTP) qui fait consensus depuis les années 90. Il n’existe pas une entreprise ou une institution centrale qui fait fonctionner le web: le web et le courrier électronique démontrent chaque jour la puissance d’une communauté d’utilisateurs qui conviennent d’une technologie pour constituer un réseau.

Bitcoin rejoint deux autres grands logiciels libres sur Internet: le web et l’email

Le mot « bitcoin » désigne à la fois une nouvelle unité monétaire et le réseau de pair à pair qui transmet les transactions électroniques utilisant ces unités.

Bitcoin réalise dans le domaine bancaire ce que le courrier électronique a accompli dans le domaine postal : la liberté d’échanger directement avec les autres sans passer obligatoirement par une institution monopolistique ou un tiers de confiance (la Poste, les banques). Chacun peut faire appel aux services de la Poste quand il/elle en a besoin, par exemple pour envoyer un colis en recommandé, mais non plus parce qu’il/elle y est obligé.

De même, grâce à bitcoin, chacun peut librement transférer de la valeur vers toute personne physique ou morale de son choix, sans nécessairement passer par un réseau bancaire. Les services de la banque seront utilisés quand nous choisirons de les utiliser, par exemple pour une transaction immobilière, mais en aucun cas de manière systématique comme aujourd’hui.

En synthèse, bitcoin nous permet de

•recevoir, stocker, transférer soi-même de la monnaie

•décider de faire appel ou non aux services d’une banque

•décider de divulguer ou pas ses transactions

•recevoir des paiements en ligne irréversibles

•réduire les coûts des transactions

•réduire les délais de transaction: ils se comptent en secondes ou en minutes pour bitcoin alors que le traitement d’une transaction bancaire classique prend des heures ou des jours.

Comment fonctionne une monnaie centrale

Avant de décrire comment Bitcoin se distingue des autres systèmes monétaires, il est utile de rappeler quelques définitions et principes de fonctionnement des monnaies centrales comme l’euro.

Hormis les pièces et les billets, la monnaie aujourd’hui circule presque exclusivement sous forme de transactions électroniques. Quand Alice paye 10€ à Bob, la transaction électronique est un message entre deux systèmes informatiques qui déplace un montant de 10€ du compte d’Alice vers le compte de Bob. Si Alice et Bob sont dans la même banque, seule la base de données de cette banque est changée sinon la transaction modifie les livres de compte de deux banques. Les banques ne s’échangent pas de la monnaie à chaque transaction. Elles attendent en général la fin de la journée pour faire le bilan des mouvements et la banque d’Alice va payer la banque de Bob pour compenser un éventuel déficit: ce mécanisme s’appelle la compensation.

Le traitement de la transaction est terminé quand Bob peut à son tour dépenser les 10€ qu’il a reçus d’Alice.

Pour un virement bancaire en ligne par exemple, un traitement purement électronique ne prendrait que quelques fractions de secondes. Pourtant les banques n’hésitent pas à appliquer des délais entre un et trois jours ouvrables (cf. https://particuliers.societegenerale.fr/essentiel_quotidien/comptes/autour_du_compte_particulier/virement_bancaire/delais_execution.html). Ces pratiques sont révélatrices d’une absence de réelle compétition qui place l’usager dans une situation d’otage sans contre-pouvoir efficace.

Chaque fois que nous dépensons ou recevons un euro, une transaction électronique est enregistrée dans une base de données de transaction de notre banque. Chaque transaction décrit le transfert d’un montant en euro d’un compte A vers un compte B. La transaction est enregistrée dans la base de données de la banque de A et dans la base de données de la banque de B. La banque ne dévoile pas sa base de données à ses clients: chacun peut voir seulement les mouvements de son propre compte, pas celui des autres.

De temps à autres, la banque peut vous accorder un prêt: il y a alors création monétaire d’un montant égal à celui du prêt (cf. Chapitre 1). De nouveaux euros, créés à partir de rien, sont inscrits sur votre compte par la banque.

La monnaie qui circulent ainsi par un jeu d’écritures entre les banques est parfois appelée pour cette raison «monnaie scripturale» pour la distinguer du «numéraire», le liquide en langage courant.

Le liquide est lui même un enregistrement d’une transaction de création monétaire: un billet de 10€ est un message sur papier officiel qui dit que la banque centrale a émis 10€ «au porteur», c’est à dire qu’elle a déposé 10€ sur ce billet. Ce billet est une dette de la banque centrale qu’on peut convertir auprès de sa banque en monnaie scripturale.

La notion de monnaie électronique, qu’on trouve dans les textes réglementaires européens, n’a aucune réalité et ne sert qu’à obscurcir la notion de monnaie scripturale. Toute la monnaie centrale (euros) en circulation est en fait enregistrée sous forme électronique dans les livres de comptes des banques.

Ces livres de comptes sont périodiquement inspectés par un organisme régulateur comme la banque de France pour limiter les risques de malversations.

Remarquons enfin que la monnaie centrale est créée par des prêts portant un taux d’intérêt. Le prêt crée un montant qui n’inclut pas les intérêts: le paiement des intérêts transfère une partie de la monnaie créée vers la banque qui a émis le prêt.

La masse monétaire d’une monnaie centralisée comme l’euro doit donc croître continuellement et avec une rapidité exponentielle pour éviter la récession qui résulterait d’une capture complète de la masse monétaire par le secteur bancaire.

Evolution de la masse monétaire M3 en Europe

Comment fonctionne un réseau «peer-to-peer»

Bitcoin est un système monétaire complet construit sur une architecture de réseau «peer-to-peer» (P2P), de pair à pair en français.

Stricto sensu, un réseau de pair à pair comme Bitcoin se définit comme un réseau informatique dans lequel aucun serveur (aucun participant) ne bénéficie d’un avantage particulier.

A gauche un réseau avec serveur central, à droite un réseau P2P

A l’opposé d’un réseau « peer-to-peer » (P2P abrégé en anglais), un système centralisé traite les transactions de ses clients comme une banque.

Quand il s’agit de transactions financières, on parle généralement de tiers de confiance pour désigner le système central : les autres participants lui font confiance et acceptent que lui seul est la connaissance de l’ensemble des transactions dans son grand livre comptable.

Le réseau Bitcoin est réellement de pair à pair car il n’y a pas d’entité centrale ni tiers de confiance désigné : le réseau est constitué de dizaines de milliers de PC connectés par Internet qui partagent la connaissance de l’ensemble des transactions depuis l’origine, c’est-à-dire le lancement du réseau, avec une première transaction, le 3 janvier 2009 à 18h15.

Lorsqu’un utilisateur (pair) se connecte au «réseau», il utilise un programme informatique appelé un «client».

Le client se connecte via Internet avec quelques dizaines d’autres clients «pairs», c’est à dire d’autres utilisateurs du même programme informatique (ou d’un autre programme conforme au protocole bitcoin) qui sont eux aussi connectés. Un message de transaction émis par un client est propagé de proche en proche à l’ensemble des autres clients en quelques secondes.

Chacun de ces clients constitue ce qu’on appelle un noeud du réseau («network node»). Certains de ces clients sont connectés en permanence, d’autres se connectent seulement dans la journée ou pour effectuer une transaction.

Plusieurs classes d’utilisateurs peuvent co-exister sur un réseau P2P. Sur le réseau bitcoin, on en distingue deux, les utilisateurs et les «mineurs».

3.Les utilisateurs se contentent d’émettre et de recevoir des paiements en bitcoin. Ils émettent des messages de transactions sur le réseau pour payer.

4.Les «mineurs» sont des utilisateurs qui participent à la vérification des transactions. Ils vérifient les messages de transactions qu’ils reçoivent et les relaient aux autres mineurs. Nous verrons comment ils tiennent à jour, collectivement, la base de données bitcoin et pourquoi on les appelle des mineurs.

Lorsqu’il émet une transaction, l’utilisateur envoie un message de transaction à ces pairs («network nodes») avec lesquels il est connecté. Chacun de ces pairs est lui même connecté à d’autres pairs, de sorte que l’ensemble des pairs actifs à un instant donné sont connectés entre eux, soit directement, soit à travers d’autres pairs.

Le message de transaction est donc relayé de proche en proche à l’ensemble des pairs connectés au moment de la transaction.

Un réseau P2P offre une meilleure résilience qu’un réseau classique, par construction, car il est auto-administré. Si un participant disparaît ou tombe en panne, il continue à fonctionner. Par contre, il doit offrir des mécanismes d’incitation aux participants pour que ceux-ci se connectent en nombre suffisant.

Pour le partage de musique, l’incitation consiste à accéder librement à un catalogue plus vaste que sa propre base.

Pour bitcoin, l’incitation des mineurs consiste à récupérer d’une part une partie de la création monétaire distribuée par une formule mathématique, d’autre part une partie des commissions de transactions payées volontairement par les émetteurs de transactions.

Comment fonctionne la signature électronique

La signature électronique permet non seulement d'authentifier l'émetteur d'un message mais aussi de vérifier l'intégrité de ce dernier (c'est à dire qu'il n'a pas été modifié).

Cette technique est largement utilisée, notamment par les banques et les administrations mais aussi, nous allons le voir, différemment par bitcoin.

Techniquement, la signature électronique correspond au chiffrement de l'empreinte d'un message par la clé secrète (clé privée) du signataire.

Commençons par expliquer ce qu’est une empreinte numérique («hash» en anglais).

Prenons le message suivant: «Utilisateur n°101 envoie 19 euros à utilisateur n° 30». Si je vous dis que l’empreinte de ce message est 150, vous remarquerez rapidement que c’est la somme 101+19+30. Cependant la connaissance de l’empreinte (150) seule ne vous permet pas de deviner le contenu du message 101, 19, 30.

Le message 49, 1, 100 aurait la même empreinte: on dit que ces deux messages réalisent une «collision» de leurs empreintes car elles sont égales.

La fonction addition que je prend pour démarrer mon explication n’est donc pas utilisable pour définir une empreinte numérique intéressante, c’est à dire unique (pas de collision) et imprévisible (pas possible de connaître le message avec l’empreinte seule).

La fonction addition est trop simple car elle ne provoque pas d’effet d’avalanche: si je change le contenu du message d’une unité (par exemple, je change le montant de 19 euros à 20 euros), l’empreinte change seulement d’une unité (elle devient 151).

Sans effet d’avalanche, l’empreinte devient prévisible et sujette à de nombreuses collisions. Elle ne caractérise plus le message de manière univoque et permet de falsifier un message sans changer son empreinte: une modification dans un mot peut être compensée par une autre modification dans un autre mot pour garder l’empreinte invariante.

Les mathématiciens ont donc conçu des fonctions spécialement adaptées à la création d’empreintes numériques, qu’on appellent des fonctions «à sens unique». Ces fonctions sont complexes et créent l’effet d’avalanche: la moindre modification du message entraîne une modification radicale de l’empreinte.

D’après le glossaire du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) http://www.dr15.cnrs.fr/Delegation/STI/Signature/glo-empreinte.html :

"L'empreinte électronique est à un document ce que l'empreinte digitale ou génétique est à un individu. L'empreinte d'un document a des propriétés très intéressantes :

5.si on change, ne serait-ce qu'une virgule, dans un document, son empreinte change ;

6.la probabilité que deux documents aient la même empreinte est à peu près nulle ;

7.il n'est pas possible de recomposer le document à partir de son empreinte.

Techniquement, l'empreinte d'un document est donc le résultat d'un calcul effectué à l'aide d'une fonction à sens unique, c’est à dire un algorithme de hachage approprié (SHA pour Secure Hash Algorithm, est un des plus courants). La fonction à sens unique SHA256 génère pour chaque document un nombre de 256 bits, que les anglo-saxons appellent "digest" et qu'en français, on appelle le plus souvent empreinte mais aussi condensé..."

Une fonction à sens unique f se définit comme une fonction mathématique telle que si y = f(x) il est pratiquement impossible de retrouver x connaissant seulement f et y. On dit que y est une empreinte numérique de x. Ces fonctions jouent un rôle clé en cryptographie et donc dans la sécurité en informatique. Un exemple de fonction à sens unique est SHA256, utilisée dans la technologie bitcoin, ou MD5.

L’empreinte calculée avec une fonction à sens unique comme SHA256 est de longueur fixe (256 bits) quelle que soit la longueur du message en entrée et sa valeur est impossible à prédire avant d’avoir fait le calcul. Par exemple l’empreinte d’un message vide («») donne:

SHA256("")= e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855

Signature électronique et cryptographie asymétrique

Le principe de la signature électronique est appliqué pour sécuriser de nombreux systèmes informatiques: il s’appuie sur la cryptographie asymétrique, elle-même fondée sur l’existence de fonctions à sens unique et à brèche secrète.

Une telle fonction est difficile à inverser, à moins de posséder une information particulière, tenue secrète, nommée clé privée: connaissant y = f(x), il est pratiquement impossible de retrouver x à moins de connaître la clé privée.

Lorsque Alice souhaite signer un message M, elle utilise la procédure suivante:

Elle applique au message M une fonction H à sens unique (ex: SHA256). Le résultat HA(M) de cette opération, appelé empreinte de M, permet de s'assurer de l'intégrité du message, qu'il est bien entier et sans erreur.

L’empreinte HA(M) peut être générée par n'importe qui. Afin d'assurer que c'est bien Alice qui a rédigé le message M, cette empreinte est chiffrée par CA , clé privée d’Alice.

C'est cette empreinte chiffrée CA(HA(M)) qui constitue la signature S(M) du message, aux côtés duquel elle est transmise: tout le monde peut vérifier la signature d’Alice, connaissant la clé publique

Principe de la signature électronique d’un message: signature et vérification de la signature (source: wikipedia.org)

Exemple (source: linux-france.org) de signature électronique utilisant RSA et MD5. Bitcoin utilise le même principe avec ECDSA et SHA256.

Bitcoin, définitions et principes de fonctionnement

•Le mot bitcoin désigne à la fois l’unité de compte qui circule sur le réseau bitcoin et le réseau lui-même, qui permet de transmettre et de valider les transactions en bitcoin.

•Une adresse bitcoin, comme un compte bancaire, permet de recevoir, stocker et envoyer de la monnaie.

•Des bitcoins peuvent être transférés d’une adresse à une autre grâce à un message diffusé en clair (non crypté) sur le réseau bitcoin, signé par le propriétaire de l’adresse d’origine.

•Tout le monde peut envoyer des bitcoins vers une adresse bitcoin, mais seule une personne possédant la clé privée correspondante pourra les dépenser en transférant tout ou partie du montant vers une nouvelle adresse.

•Les bitcoins sont sécurisés par des lois mathématiques (la cryptographie qui permet la signature électronique des messages) et non par des lois physiques (coffres-forts). Chaque adresse correspond à une clé publique: à la clé publique correspond une clé privée qui doit être gardée secrète.

•Chacun(e) peut créer autant d’adresses bitcoin (paires de clés) qu’il/elle le souhaite: il y a autant d’adresses bitcoins possibles qu’il y a d’atomes sur terre. Par exemple, on peut créer une nouvelle adresse bitcoin à chaque fois qu’on doit recevoir un paiement.

•La probabilité de générer une paire de clés déjà utilisée (et d’accéder ainsi au montant stocké sur une adresse existante) est donc virtuellement zéro: bien plus faible que la probabilité de découvrir les coordonnées bancaires complètes de quelqu’un.

Ces principes de fonctionnement nous donnent une première compréhension simplifiée de bitcoin. Techniquement, un livre de comptes est une base de données de transactions. Nous venons de voir qu’un système monétaire comme l’euro se résume actuellement à un système de gestion des transactions électroniques qui assurent la circulation des euros au sein de base de données bancaires. On est loin des représentations folkloriques de la planche à billets et des salles des coffres.

En contraste avec le fonctionnement plutôt opaque des monnaies centrales, nous allons voir que l’invention de Bitcoin consiste à utiliser un livre de compte public et partagé sur internet par tous les utilisateurs de Bitcoin: sur le réseau bitcoin, tout le monde peut inspecter librement les transactions. Parmi les plus utilisés, les sites blockexplorer.com et blockchain.info permettent d’inspecter gratuitement n’importe quelle adresse bitcoin.

Page « Blockexplorer » correspondant à l’adresse bitcoin 12BD2CsrViGaTnegSTVSXvkpSjKg9NkxLi : le « solde » disponible sur cette adresse est affiché. Dans cet exemple, le solde de l’adresse est nul car le nombre de bitcoins reçus est égal au nombre de bitcoins envoyés.

En l’absence d’une autorité centrale gardienne des comptes, toute nouvelle transaction doit être validée par une majorité de participants avant d’être inscrite dans la base de données publique.

La majorité n’est pas déterminée sur le mode «un participant, une voix» comme pour un vote car il serait alors trop facile de créer des participants fantômes pour valider des transactions frauduleuses. La «majorité» de participants s’établit en fait par la plus grande puissance de calcul collective.

Chaque participant apporte grâce à son équipement (le plus souvent un simple ordinateur de bureau doté d’une carte graphique puissante) une fraction de la puissance de calcul totale.

Par exemple, un participant qui contribue 10% de la puissance cumulée des autres participants possède une chance sur 10 de gagner le droit d’écrire la prochaine page de la base de données bitcoin.

Si un participant apportait à lui seul plus de 50% de cette puissance de calcul, nous verrons qu’il pourrait alors prendre le contrôle de la base de données bitcoin. Si ce participant prenait le contrôle dans le but de valider des transactions frauduleuses, nous aurions affaire à une «attaque des 51%» (cf. attaques et contre-mesures).

Dans la base de données de transactions bitcoin, les transactions sont inscrites par blocs, toutes les dix minutes en moyenne. Un bloc correspond à une page dans le grand livre comptable bitcoin. C’est pourquoi la base de données des transactions bitcoin, dupliquée et partagée par tous les participants, s’appelle la chaîne de blocs.

Vue simplifiée de la chaîne de blocs bitcoin (source: J. Vornberger)

Bitcoin est donc un système monétaire autonome régi par des lois mathématiques, mis en oeuvre dans un logiciel libre.

Le problème résolu par bitcoin et qui se pose aux créateurs d’une monnaie libre de tout contrôle centralisé est d’empêcher un utilisateur de dépenser plusieurs fois les mêmes unités monétaires. Il faut trouver un moyen d’ordonner les transactions dans une séquence temporelle incontestable: les bitcoins reçus dans une transaction provenant d’Alice ne doivent pas avoir fait l’objet d’un envoi antérieur signé par Alice.

En effet, avant l’invention de bitcoin, la méthode standard pour résoudre ce problème était de faire enregistrer toutes les transactions par une autorité centrale. Seule l’autorité centrale avait accès à cette base de données de transactions pour y inscrire une nouvelle transaction. Les utilisateurs n’avaient que le droit de consulter les transactions qui les concernaient, sans droit d’écriture et donc sans privilège de création monétaire.

Bitcoin propose une nouvelle solution qui consiste à publier toutes les transactions dans une base de données partagée. La base de données consiste en une suite de messages donnant à peu près ceci:

«Pierre a envoyé 5 bitcoins à Quentin. Quentin en a envoyé deux à Alice et trois à Bob, etc.». Lorsque Pierre a décidé de payer Quentin, il a diffusé sur le réseau un message contenant sa clé publique, le montant, la référence aux paiements précédents qui composent ce montant et l’adresse bitcoin de Quentin.

Emission des transactions bitcoin: principes

Pour envoyer ses 5 bitcoins à Quentin, Pierre va composer puis émettre sur le réseau, vers les noeuds auxquels il est connecté, un message de transaction. Le message est composé par le «wallet bitcoin» de Pierre, l’application informatique compatible avec le réseau bitcoin qu’il utilise pour payer. Le message de transaction est émis en clair (non chiffré) et signé par Pierre.

Le message comporte donc:

•Le numéro d’identification (ID) de la transaction précédente: il permet de relier la transaction de Pierre à la transaction qui lui a donné la propriété des 5 bitcoins. Cet ID est disponible en clair dans la chaîne de blocs. Dans certains cas, plusieurs transactions peuvent être référencées comme transactions précédentes si il le faut pour financer la transaction portée par le message.

•Le montant en clair

•La clé publique correspondant à l’adresse de Pierre

•L’adresse bitcoin de Quentin, le destinataire.

•La signature du message par la clé privée de Pierre

La présence de la clé publique de Pierre, en clair, dans le message est indispensable pour vérifier la signature électronique de Pierre.

Nul ne pourrait retrouver la clé publique simplement à partir de l’adresse bitcoin de Pierre car cette adresse bitcoin est l’image de la clé publique de Pierre par une fonction à sens unique.

Pour sécuriser les transactions vers une adresse bitcoin, une formule est utilisée pour produire 3 nombres liés entre eux mathématiquement: une clé privée, une clé publique et une adresse «bitcoin».

La clé privée permet de calculer la clé publique et la clé publique permet de calculer l’adresse bitcoin.

La clé privée doit être garder secrète car elle permettra de dépenser les bitcoin reçus sur l’adresse.

Le message, diffusé en clair, doit être vérifié avant d’être inscrit dans la base de données de transactions par les participants au réseau. C’est pourquoi le message comporte aussi la clé publique de Pierre et une signature électronique que seul Pierre a pu calculer.

La signature électronique est créée par Pierre avec sa clé privée (connue de lui seul) mais peut être vérifiée facilement par chacun à partir de la clé publique de Pierre (connue de tous puisqu’elle est incluse dans le message de transaction).

Signature des transactions bitcoin

Le mécanisme de signature des transactions Bitcoin est l’algorithme ECDSA (“Elliptic Curve Digital Signature Algorithm”) qui joue donc un rôle crucial dans la technologie bitcoin. ECDSA assure aussi la génération des paires de clés (clé privée et clé publique) nécessaire aux signatures: toute adresse bitcoin est dérivée d’une clé publique ECDSA.

L’algorithme ECDSA a été démontré comme sûr cryptographiquement en 2001 et a été publié comme norme internationale dans le document ANSI X9.62.

La sécurité de RSA dépend de la difficulté de factoriser un grand nombre entier.

Celle de ECDSA repose sur la difficulté de calculer le «logarithme» discret d’un grand nombre entier, c’est à dire connaissant a = bn comment retrouver n, le logarithme de a en base b.

ECDSA utilisé avec des clés de 256 bits dans bitcoin offre une sécurité comparable à RSA sur 3072 bits.

Voici comment fonctionne l’algorithme ECDSA pour la génération d’une paire de clés, la fabrication d’une signature avec la clé privée et la vérification de cette signature avec la clé publique.

ECDSA utilise un ensemble fini de points (x,y) où x et y sont entiers et vérifient une équation du type:

y² = (x³ + ax + b) [mod n]

ECDSA utilise par ailleurs une loi de groupe qu’on pourrait appeler l’«addition» de deux points P et Q sur la courbe, ainsi définie: P+Q = R quand on trace une droite entre P et Q qui coupe la courbe au point S et quand R est le symétrique de S sur la courbe, par rapport à l’axe des x.

La construction de R se traduit algébriquement par les équations:

xR = L² – xP – xQ

yR = L(xP – xR) – yP

L = (yQ – yP)/(xQ – xP)

Quand P et Q se rapprochent, la droite PQ tend vers la tangente à la courbe, donc on peut additionner un point avec lui-même en prenant cette tangente au point P pour construire les points S et R. On a alors R = 2P, 3P= R + P et ainsi de suite de sorte qu’on peut calculer un point kxP où k est un entier quelconque, tant que R ne se trouve pas à l’infini.

Noter que la courbe définie par y² = (x³ + ax + b) n’est pas une ellipse: les fameuses courbes elliptiques doivent en fait leur nom aux intégrales elliptiques.

L’empreinte M du message à signer est calculée avec la fonction SHA1 qui produit un condensé de 20 octets (160 bits).

En pratique, pour vérifier une signature ECDSA, connaissant le point C = MxG (la signature) et le point de base G, il s’agit de retrouver l’entier M (le condensé du message).

MxG signifie que le point G est «additionné» avec lui-même M fois, l’addition de deux points définissant une loi de groupe sur l’ensemble des points d’un champ fini. Le champ fini comporte un grand nombre de points et, si le point de base G est bien choisi, l’attaque «brute force» consistant à calculer tous les points kxG pour toutes les valeurs possible de k (entier) et à vérifier que l’un de ces points coïncide avec C est impraticable: c’est là que réside la sécurité de ECDSA et donc de bitcoin.

Les paramètres de la courbe doivent être choisis avec soin pour éviter d’utiliser une courbe faible. Par exemple une courbe elliptique «singulière», c’est à dire avec un point singulier comme un point d’intersection de la courbe avec elle-même est considérée comme faible et non utilisable pour une application cryptographique.

Le document FIPS csrc.nist.gov/publications/fips/fips186-3/fips_186-3.pdf précise des paramètres sûrs pour des courbes ECDSA robustes et bitcoin utilise une de ces courbes (secp256k1).

Zp: champ fini premier où p est un grand nombre premier (p = caractéristique du champ, champ étant un cas particulier d’un anneau)

On considère les points (x,y) où x et y sont dans Zp et vérifient

y² = (x³ + ax + b) [mod n]

Le nombre de ces points constitue ce qu’on appelle l’ordre de la courbe.

n: ordre du point G, plus petit entier tel que n x G = O (O : élément «identité» du groupe fini). G doit être choisi de sorte que n est un grand nombre entier.

h: cofacteur, l’ordre de la courbe elliptique divisé par n.

k: à chaque signature, le signataire va choisir au hasard un entier k, très grand mais strictement inférieur à n, pour fabriquer sa signature. Noter que cet entier k ne sera pas nécessaire pour vérifier la signature et que k devra être changé à chaque signature. Ne pas changer k à chaque signature est une grosse faille de sécurité car cela peut permettre à une pirate de calculer la clé privée. Cette faille a été exploitée en 2010 contre Sony pour déchiffrer la clé privée qui permet de faire tourner n’importe quel logiciel sur la console PS3.

Génération des clés ECDSA

La première étape de la fabrication d’une signature ECDSA consiste donc à choisir un entier X, strictement plus petit que n, comme clé privée puis à calculer la «clé publique» Y telle que Y = X x G

La clé publique Y est donc en fait un point sur la courbe. Y ainsi que les paramètres p, n, a , b et G doivent être publiés.

Calcul et vérification d’une signature ECDSA

Après avoir calculé le condensé M du message avec la fonction à sens unique SHA1, la signature va se composer de deux parties sig₁ et sig₂. On calcule d’abord sig₁ en calculant le point kxG et ne retenant que sa coordonnée x [modulo n]:

sig₁ = (k×G)x [mod n]

Si le calcul du modulo donne zéro, il faut recommencer avec une autre valeur de k.

On calcule ensuite sig₂ = k⁻¹·(M+X·sig₁) [mod n] où k⁻¹ est l’inverse de k modulo n.

Le destinataire qui reçoit le message et la signature (sig₁, sig₂) peut vérifier l’authenticité du message en calculant d’abord son condensé M via SHA1 puis les nombres

w = sig₂⁻¹ [mod n]

u₁ = M·w [mod n]

u₂ = sig₁·w [mod n]

enfin en calculant le point

(x,y) = u₁ × G + u₂ ×Y

La signature est vérifiée si sig₁ ≡ x [mod n]

Notons qu’un grand nombre de cerveaux se sont penchés sur la possibilité de concevoir un ordinateur quantique pour attaquer la sécurité des algorithmes comme RSA ou ECDSA. Dans le cas de ECDSA sur 256 bits cependant, il semble que les lois de la thermodynamique ne permettent pas, en l’état actuel des connaissances, de réaliser un tel calcul avant l’extinction du soleil, quelle que soit la machine qui l’exécute.

Le calcul d’une adresse bitcoin à partir d’une clé privée est assez complexe. Voici comment il se déroule.

La courbe utilisée par bitcoin est une courbe dite de Koblitz (secp256k1) du nom du cryptographe, Neal Koblitz, qui, en 1985, a démontré l’utilité des courbes elliptiques en cryptographie.

Son équation s’écrit y² = x³ + 7

Avec cette courbe, une clé privée est un nombre aléatoire compris entre 1 et 115792089210356248762697446949407573529996955224135760342422259061068512044368

(ou, en notation hexadécimale, entre 1 et FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E84F3B9CAC2FC632551)

La clé publique est dérivée de la clé privée par une multiplication du point correspondant sur la courbe elliptique par le point de base de la courbe.

Le résultat est une paire de coordonnées (x,y) qui constitue la clé publique.

Finalement on calcule une empreinte RIPEMD160(SHA256(pubkey)), où pubkey est une concaténation de ces coordonnées.

Cette empreinte est concaténée avec sa Checksum puis encodée en base 58 pour former l’adresse bitcoin, typiquement sur une trentaine de caractères.

Prenons par exemple un entier K = E9873D79C6D87DC0FB6A5778633389F4453213303DA61F20BD67FC233AA33262 comme clé privée en notation hexadécimale

On obtient la clé publique en notation hexadécimale

(x,y) =

04

588D202AFCC1EE4AB5254C7847EC25B9A135BBDA0F2BC69EE1A714749FD77DC9

F88FF2A00D7E752D44CBE16E1EBCF0890B76EC7C78886109DEE76CCFC8445424

c’est à dire un octet d’en-tête (toujours égal à 04) suivi de x (32 octets) puis de y (32 octets).

L’adresse est obtenue en appliquant successivement SHA256 et RIPEMD-160 (deux fonctions à sens unique) à la chaîne de caractères constituée par x suivi de y (concaténation «big endian»: octets les plus significatifs en premier): on obtient dans un premier temps une chaîne RIPEMD-160 de 160 bits.

On y ajoute un octet identifiant le réseau:

0x00 réseau Bitcoin

0x6f réseau de test

On a donc une chaîne de 21 octets à l’issue de cette étape.

Une «checksum» est ajoutée, constituée des 4 premiers octets de l’empreinte calculée en appliquant deux fois de suite la fonction SHA256 à la chaîne de 21 octets.

Enfin, on effectue la conversion de notation en Base58 pour obtenir l’adresse:1CC3X2gu58d6wXUWMffpuzN9JAfTUWu4Kj

Validation des transactions bitcoin: principes

On appelle «bloc», une page de transactions bitcoin: un nouveau bloc est inscrit dans la base de données bitcoin, appelée «chaîne de blocs», toutes les dix minutes en moyenne.

Le mot bloc suggère que la page de transactions n’est pas une simple liste: chaque bloc contient sa propre empreinte, calculée à partir des empreintes de ses transactions et de l’empreinte du bloc précédent. Ces empreintes rendent impossible la moindre modification d’une transaction ou d’un bloc sans invalider les blocs suivants.

Les mineurs participent à la validation des transactions bitcoin sur le réseau, utilisant un logiciel spécifique de minage.

Pourquoi les mots mineurs et minage ? Parce que la participation à ce processus collectif permet d’obtenir une récompense en bitcoin et parce que la quantité de bitcoin ainsi distribué simule mathématiquement la quantité d’un minerai extrait: elle diminue au fil du temps et les ressources nécessaires à l’extraction sont liées à la difficulté de l’extraction. Le minage consiste en effet d’une part à confirmer les transactions, d’autre part à «extraire» les nouveaux bitcoins qui assurent la croissance de la masse monétaire bitcoin.

Cette croissance est rythmée par l’ajout d’un nouveau bloc toutes les dix minutes, comportant une transaction spécifique («coinbase transaction» en anglais) de création monétaire ex nihilo, d’un montant de 50 bitcoins initialement. Pour être le bénéficiaire d’une transaction de création monétaire, il faut être le premier à calculer une empreinte numérique du bloc possédant une caractéristique dictée par le protocole bitcoin: l’empreinte doit commencer par une longue suite de zéros, c’est à dire être inférieure à une certaine valeur de seuil. Comme une empreinte numérique est, par définition, imprévisible, une empreinte possédant cette caractéristique est difficile à trouver. Il est donc difficile d’écrire un nouveau bloc: la valeur de seuil définit le niveau de difficulté. Plus elle est basse, plus la suite de zéros exigée pour un bloc valable est longue et plus la difficulté est élevée. Les mineurs calculent toutes les deux semaines une nouvelle valeur de seuil telle que l’intervalle moyen de temps entre deux blocs reste dix minutes. Cet ajustement est rendu nécessaire par les variations possibles de la puissance de calcul cumulée des mineurs. Si elle augmente, ce qui est la tendance actuelle, les blocs sont trouvés plus rapidement et il faut augmenter la difficulté.

Tous les utilisateurs peuvent émettre des transactions cependant l’écriture d’un nouveau bloc de transactions dans la base de données bitcoin, correspondant à une confirmation de ces transactions, est réalisée par le premier mineur qui trouve une empreinte du bloc satisfaisant aux deux conditions suivantes:

1/ elle est inférieure à une valeur de seuil imposée par le réseau: ce seuil détermine le niveau de difficulté du calcul. La difficulté est ajustée tous les 2016 blocs, sur la base du temps qu’il a fallu pour calculer les 2016 blocs précédents.

A raison d’un bloc toutes les 10 minutes, il faudrait exactement deux semaines pour calculer 2016 blocs: si les 2016 blocs ont pris plus que deux semaines, la difficulté est réduite, dans le cas contraire elle est augmentée.

Concrètement, la preuve de calcul d’un bloc est la première valeur du compteur («nonce» en anglais) telle que l’empreinte du bloc (calculée par la fonction à sens unique SHA256 composée deux fois) se trouve en dessous d’un seuil maximum S (le niveau de difficulté = inverse du maximum = 1/S).

2/ l’empreinte du nouveau bloc est liée mathématiquement à l’empreinte des transactions du bloc, l’empreinte du bloc précédent et à la valeur du compteur. Pour trouver une valeur d’empreinte inférieure au seuil, le «mineur» doit incrémenter le compteur et recalculer l’empreinte pour chaque nouvelle valeur du compteur. Dès qu’un mineur a trouvé une valeur du compteur qui donne une valeur d’empreinte inférieure au seuil, il publie sa solution sur le réseau: l’empreinte publiée représente une preuve de calcul. Les autres mineurs peuvent facilement vérifier cette preuve de calcul en calculant l’empreinte du bloc avec cette valeur de compteur et en constatant qu’elle est effectivement inférieure au seuil. Le bloc est alors ajouté à la chaîne de blocs par l’ensemble des mineurs qui passent immédiatement au calcul du bloc de transactions suivant.

Lorsqu’un nouveau message de transaction publié est vérifié par un mineur, il l’intègre à la page de transactions («bloc») qu’il tente d’inscrire dans la chaîne de blocs bitcoin.

Les transactions sont ainsi liées entre elles dans une chaîne chronologique par un mécanisme sophistiqué d’empreintes et de signatures numériques : puisque aucune transaction ne peut être retranchée de la chaîne ni être ajoutée sans avoir été vérifiée par l’ensemble du réseau, la propriété de chaque bitcoin est établie avec certitude.

En effet, à chaque fois qu’une transaction transfère un bitcoin vers une nouvelle adresse, les vérifications remontent la chaîne des transactions précédentes avec leurs signatures, jusqu’à la transaction d’origine, qui a créé le bitcoin en question («coinbase transaction»).

La vérification effectuée par le mineur sur le message de transaction consiste à:

•Vérifier que la ou les transactions précédentes qui permettent de financer la transaction en question sont valides car présentes dans la chaîne de blocs bitcoin.

•Vérifier que l’image de la clé publique contenue dans le message donne bien l’adresse bitcoin de Pierre, l’émetteur de la transaction.

•Vérifier la signature du message par Pierre, grâce à sa clé publique.

Lorsque la transaction est vérifiée, le mineur l’intègre à son pool de transactions qui est un ensemble non ordonné de transactions qui ne sont pas encore intégrées dans un bloc de la chaîne de blocs mais qui ont des entrées ( adresses sources) valides.

Les mineurs (en solo ou en équipe) sont en compétition pour inscrire le prochain bloc dans la base de données: pour y parvenir, chacun doit résoudre un calcul mathématique complexe lié au contenu de son bloc: on dit aussi que les mineurs cherchent à résoudre une «preuve de calcul».

Pour comprendre le principe de la preuve de calcul, il faut rappeler ce qu’est un «captcha»: lorsque vous vous inscrivez sur un nouveau site web, il vous est souvent demandé de faire un petit travail supplémentaire comme saisir des lettres ou des chiffres apparaissant dans un image.

Ce petit travail est facile pour un humain mais relativement difficile à automatiser. Il permet donc de distinguer un utilisateur humain d’un robot qui aurait beaucoup de mal à lire le texte contenu dans l’image proposée par le captcha. Sans captcha, le site web pourrait être submergé par des inscriptions d’utilisateurs fantômes.

A l’inverse, il est parfois utile aussi de poser un défi qui doit être résolu par un ordinateur: on parle alors de «preuve de calcul».

Une preuve de calcul est à un ordinateur ce qu’un «captcha» est à un humain. Pour cela on définit une fonction à sens unique et un niveau de difficulté. Le niveau de difficulté d’une preuve de calcul est réglable et, étant donné une fonction f à sens unique, le défi consiste à trouver y = f(x) avec y < S où S est une valeur de seuil. Une valeur quelconque de x donne un résultat y imprévisible qui ne satisfait pas en général la condition y < S .

Il faut donc essayer toutes les valeurs possibles de x jusqu’à trouver x₀ tel que f(x₀) < S. Plus S est proche de zéro, plus l’ordinateur devra faire des tentatives avec des valeurs de x avant de trouver x₀. La difficulté est inversement proportionnelle au seuil S: D = 1/S

x₀ est la preuve de calcul: il est difficile de trouver x₀ mais une fois trouvé, tout le monde peut vérifier rapidement que f(x₀) < S

Lorsque ce calcul complexe est achevé, la vérification du calcul par les autres mineurs est très facile. Le mineur publie son bloc avec une empreinte numérique inférieure au seuil et la valeur du compteur qui lui a permis d’obtenir cette empreinte particulière: les autres mineurs prennent connaissance du contenu du bloc publié. Ils n’ont plus qu’à calculer son empreinte avec la valeur du compteur et constater qu’elle correspond à celle du bloc pour inscrire le bloc dans la base de données.

Par exemple, tout le monde (source: blockchain.info) peut vérifier que l’empreinte identifiant le bloc n° 195803 dans la chaîne de bloc est

Empreinte («hash») du bloc n° 195803 | 00000000000002cab5f94bbe579b27b4977432f1ff5cfa7a38de58c59566b3ec
Empreinte du bloc précédent | 000000000000021062d27ba78a521660a1453cefeee92e7f823e18930fd74a92
Racine de Merkle: | c9dcbe0f60edcb0bcb94c1ee58ae326779a04d3dec410234faa295010a3aff08

Nombre de transactions dans ce bloc: 789

Valeur de compteur
1334850458

L’empreinte d’un bloc est calculée à partir du contenu (empreintes des transactions compressées dans la racine de Merkle) du bloc, de l’empreinte du bloc précédent et d’une valeur de compteur propre au bloc. La suite de 13 zéros qui caractérise les premiers chiffres (104 bits) de cette empreinte a été obtenue après de nombreux essais avec des valeurs de compteur différentes: la valeur de compteur qui a permis de l’obtenir constitue la preuve de calcul du bloc.

Taille du champ, en octets | Description | Commentaires
4 | version | Version du logiciel qui a créé ce bloc
32 | prev_block | La valeur de l’empreinte du bloc précédent, auquel ce bloc est rattaché dans la chaîne de blocs.
32 | merkle_root | Racine de l’arbre de Merkle qui contient une empreinte de l’ensemble des transactions du bloc
4 | timestamp | Date et heure de création du bloc (limité à 2106!)
4 | bits | Le niveau de difficulté utilisé pour calculer l’empreinte de ce bloc.
4 | nonce | Valeur du compteur utilisé pour calculer l’empreinte de ce bloc.
 ? | txn_count | Nombre de transactions du bloc.
 ? | txns | Transactions du bloc, au format de la commande «tx»

Structure des données d’un bloc de la chaîne bitcoin (Source: https://en.bitcoin.it/wiki/)

L’empreinte («hash») qui identifie chaque bloc est calculée en appliquant la fonction à sens unique SHA256 à l’en-tête du bloc, c’est à dire aux 6 premiers champs de données du bloc: version, prev_block, merkle_root, timestamp, bits, «nonce» (compteur), et «padding» (bourrage) standard SHA256, formant deux sections de 64 octets. Seule la deuxième section contenant le compteur change de contenu à chaque essai de calcul d’une empreinte par un mineur. Le mineur calcule l’empreinte SHA256 de cette section (celle de la première section, constante, n’est calculée qu’une fois) puis l’empreinte SHA256 des deux empreintes SHA256 correspondant chacune à une section.

Chaque nouvelle valeur du compteur donne donc lieu au calcul de deux empreintes SHA256. Chaque itération du mineur pour trouver une empreinte de bloc valable (c’est à dire satisfaisant le niveau de difficulté exigé pour inscrire un nouveau bloc dans la chaîne) implique donc deux calculs de la fonction SHA256.

La présence de la racine de l’arbre de Merkle dans l’en-tête fige les transactions du bloc: la moindre modification d’une transaction du bloc se traduirait par une modification de la racine de Merkle et donc par une modification de l’empreinte identifiant le bloc.

Si un bloc contient trois transactions a, b et c, on calcule avec une fonction à sens unique h (= SHA256) les empreintes h(a), h(b) et h(c) de ces transactions puis on les regroupe sur deux branches h(h(a) + h(b)) et h(h(b) + h(c)), enfin on calcule la racine h(h(h(a) + h(b)) + h(h(b) + h(c))). Parce qu’elle est calculée avec la fonction SHA256, la racine occupe seulement 256 bits d’espace mémoire quelque soit le nombre de transactions dans le bloc. L’usage d’un arbre de Merkle permet de compresser le volume des données qui permettent d’identifier un bloc.

Exemple d’arbre de Merkle

La modification la plus infime d’une transaction dans un bloc modifierait l’empreinte du bloc et invaliderait sa présence dans la chaîne de blocs: c’est le fondement de la sécurisation de la base de données bitcoin.

Le premier mineur qui trouve une preuve de calcul satisfaisant le niveau de difficulté exigé par l’algorithme publie son bloc auprès des autres mineurs: après avoir vérifié rapidement la preuve de calcul, tous inscrivent le nouveau bloc dans la chaîne puis continuent les calculs pour le bloc suivant.

Deux mineurs, Alice et Bob, peuvent trouver au même moment, sans le savoir, une preuve de calcul satisfaisante et la publier quasi simultanément. La chaîne de bloc peut alors présenter une «fourche» si une moitié des mineurs reçoit un nouveau bloc d’Alice et l’autre moitié des mineurs le reçoit de Bob. Lorsque les mineurs qui ont reçus le bloc d’Alice en premier, reçoivent peu après celui de Bob, ils le rejettent en considérant qu’Alice était la première: ils vont considérer le bloc de Bob comme «orphelin», c’est à dire qu’ils ne rajouteront pas de blocs à la suite. De même pour l’autre moitié des mineurs qui intègrent le bloc de Bob: pour eux, le bloc d’Alice est «orphelin». Toutefois, il est impossible que la puissance de calcul des mineurs qui ont intégré le bloc d’Alice soit durablement exactement la même que celle des autres mineurs: au pire, la répartition de la puissance de calcul sera 51/49 en faveur, disons, d’Alice.

La chaîne favorable à Alice va donc croître plus vite que celle de Bob: sachant que l’algorithme de minage impose de rattacher les nouveaux blocs à la chaîne principale, définie comme la chaîne la plus longue (plus exactement, la chaîne portant la plus grande preuve de calcul cumulée), les mineurs initialement favorables à Bob vont donc basculer vers la branche «Alice». Le bloc de Bob est devenu «orphelin» pour l’ensemble des mineurs. Ce mécanisme aboutit à la résolution de l’ambiguïté: le consensus sur la chronologie exacte des transactions est établi à tout moment.

Les mineurs cherchent tous une preuve de calcul satisfaisante pour le bloc suivant

Le premier mineur qui trouve une preuve de calcul satisfaisante la publie sur le réseau: son bloc est inscrit dans la chaîne par les autres mineurs qui valident ainsi la transaction de base de son bloc lui payant une récompense (50 bitcoins)

Chaque fois qu’un mineur résout un nouveau bloc, il reçoit une récompense dans une transaction spéciale de ce bloc («coinbase transaction»): cette transaction crée des nouveaux bitcoins.

Le montant de ces transactions de création monétaire («coinbase transactions») est ajusté périodiquement (tous les 210 000 blocs, c’est-à-dire tous les 4 ans) par une division par deux, de sorte qu’il passera à 25 bitcoins par bloc pour les blocs créés à partir de fin 2012, 12,5 bitcoins par bloc fin 2016, etc.

Cet ajustement explique pourquoi, mathématiquement, la masse monétaire des bitcoins ne pourra pas dépasser 21 millions.

Création monétaire et masse monétaire bitcoin: la courbe comporte une limite asymptotique arbitraire à 21 millions de bitcoins, quantité maximale.

En synthèse, le minage se définit techniquement comme la recherche d’une preuve de calcul qui permette d’ajouter un bloc de transactions bitcoin à la chaîne de blocs bitcoin.

Un bloc est validé par les autres mineurs (le bloc est «extrait») quand un mineur publie son bloc avec une preuve de calcul satisfaisant un seuil de difficulté fixé par l’algorithme.

Lorsqu’un message est vérifié, il peut être ajouté à un bloc de nouveaux messages : un nouveau bloc est ajouté périodiquement, toutes les dix minutes en moyenne, à la base de données des transactions (chaîne de blocs).

Tout internaute peut en télécharger la version la plus récente avec un logiciel libre et gratuit (http://bitcoin.org).

Actuellement, en septembre 2012, la chaîne de blocs comporte 200 000 blocs qui occupent 2 Gigaoctets sur un ordinateur: environ 15 000 ordinateurs dans le monde hébergent une copie de cette base et coopérent pour la tenir à jour (source http://bitcoinstatus.rowit.co.uk/). A mesure de l’augmentation du nombre des transactions, le volume de la base va croître de sorte que de plus en plus d’utilisateurs se connecteront à un des ces ordinateurs noeuds du réseau (comme https://paytunia.com) afin d’éviter d’avoir à charger eux-mêmes la base de données. C’est le cas par exemple d’un nouvel utilisateur qui souhaite réaliser une première transaction immédiatement sans attendre la fin du téléchargement de la base de données bitcoin qui peut prendre plusieurs heures.

Si la quantité de bitcoins créés dans chaque nouveau bloc est divisée par deux tous les

210 000 blocs et si la valeur initiale de la récompense a été fixée à 50 bitcoins, la quantité Qn de bitcoins créée au bout de n fois

210 000 blocs s’écrit:

Qn = 210 000 x ( 50 + 50/2 + 50/4 +...50/2n-1)

= 210 000 x 50 x (1 + 1/2 + 1/4 + ....+1/2n-1)

= 21 000 000 x (1 - 1/2n)

Le terme entre parenthèse s’appelle une série géométrique de raison 1/2 dont la valeur tend vers 1 par valeurs inférieures quand n tend vers l’infini. Ainsi Qn tend vers 21 millions par valeurs inférieures quand n tend vers l’infini.

Pour avoir le droit de rajouter un nouveau bloc de transactions et gagner ainsi la récompense, un «mineur» doit résoudre le premier un puzzle mathématique déterminé pour tous par le programme bitcoin, correspondant à ce nouveau bloc.

Plus l’ordinateur d’un «mineur» est puissant, plus il a de chance de gagner la récompense.

Si davantage de gens commencent à «miner», le programme augmente la difficulté du puzzle de sorte que l’intervalle de temps entre deux blocs reste constant, autour de dix minutes.

Indépendamment de la récompense liée au bloc qu’il a «miné», le mineur victorieux empoche aussi les commissions de toutes les transactions contenues dans le bloc en question. Ainsi, au fil du temps, l’incitation des mineurs par les commissions gagnera en importance comparée à l’extraction des nouveaux bitcoins, qui aura diminué significativement. Pour chaque transaction, la commission est fixée librement par l’acheteur : typiquement 1 centime de bitcoin. Elle permet simplement de s’assurer d’un certain niveau de priorité dans le traitement. En l’absence de commission la transaction risque d’être traitée avec un délai, jusqu’à deux ou trois jours.

Ainsi, le système bitcoin est complètement autonome d’une autorité centrale car auto-régulé et propose une distribution automatique et progressive de la création monétaire aux participants. Le mécanisme d’incitation au minage est rendu pérenne par l’addition des commissions de transaction.

Si un développeur modifie le programme bitcoin pour essayer de créer davantage de bitcoins, les messages qui seront envoyés par ce nouveau programme ne seront pas vérifiés par les «mineurs» qui ne les inscriront pas dans la chaîne de blocs bitcoin si ils ne sont pas conformes. Le développeur peut donc simplement concevoir une chaîne de blocs concurrente de bitcoin.

Toutefois, si cette chaîne ne présente pas d’avantages compétitifs significatifs, les «mineurs» n’auront pas d’incitations à changer de système et préfèreront continuer à utiliser le système bitcoin qu’ils auront adopté et fait vivre jusque là.

La nouvelle chaîne aura donc peu de chance de réunir suffisamment de mineurs pour assurer sa sécurité et être viable car elle réduirait la valeur de la récompense qui leur est attribuée par le programme bitcoin.

Chapitre 3

Bitcoin, comment ça marche ?

Les adresses bitcoin

Une adresse bitcoin fonctionne comme le RIB d’un compte bancaire. Simplement, avec Bitcoin, nous pouvons jouer le rôle de la banque. En fait, dès qu’il s’agit d’argent liquide, nous faisons déjà office de banquier pour nous-même puisque nous en recevons, nous le stockons (dans un porte-monnaie) et nous en distribuons.

A chaque adresse électronique bitcoin correspond une clé privée, c’est-à-dire un mot de passe qui permettra à votre ordinateur de transférer les bitcoins vers une autre adresse, protégée par un autre mot de passe.

Personne ne peut savoir a priori à qui appartient une adresse à moins que son propriétaire ne le révèle (par exemple un commerçant qui affiche une adresse de paiement) : on dit que les adresses bitcoins sont « pseudonymes » (et non pas anonymes). Cette caractéristique est similaire à celle des adresses de courriels qui, elles aussi, peuvent révéler ou non l’identité de leur propriétaire.

Il y a à peu près autant d’adresses bitcoin possibles qu’il y a d’atomes sur terre. Une adresse bitcoin et sa clé privée seraient quasiment impossible à mémoriser du fait de leur longueur (jusqu’à 34 caractères pour une adresse bitcoin et 50 caractères pour sa clé privée) : la sélection d’une adresse se fait par un simple « clic » dans un carnet d’adresses, de même que la signature d’une transaction avec une clé se fait en cliquant le mot « envoyer » ou « payer ».

QR code pour l’adresse bitcoin: 1HBdgZgXYA9SgT32dMovrtzxoZeoLoyZTH

A chaque montant en bitcoin reçu sur une adresse correspond donc une clé secrète permettant à son propriétaire de contrôler son envoi à un futur destinataire.

La propriété d’un montant en bitcoin déposé sur une adresse bitcoin se résume donc à la connaissance de la clé secrète permettant de le dépenser, c’est à dire la clé secrète correspondant à cette adresse.

Si Alice et Bob connaissent la clé secrète et si Alice veut s’approprier les bitcoins, il faut que Alice transfère, la première, les bitcoins vers une nouvelle adresse qu’elle contrôle seule.

Chaque clé secrète est liée mathématiquement à une adresse bitcoin : à chaque fois qu’une transaction transfère un bitcoin vers une nouvelle adresse, la clé secrète donnant accès à ce bitcoin change puisqu’elle est liée désormais à cette nouvelle adresse bitcoin.

Le couple adresse bitcoin/clé privée peut être compris par analogie comme un coffre « bancaire » muni de sa clé. L’adresse bitcoin représente l’adresse de la salle des coffres et le numéro du coffre. La clé privée permet d’ouvrir le coffre.

Vous disposez d’autant de « coffres » que vous voulez et vous pouvez transférer l’argent entre ses coffres. Vous pouvez aussi payer quelqu’un en lui envoyant de l’argent vers son coffre.

Les bitcoins ne peuvent pas être dupliqués par simple copie puisqu’ils sont stockés dans une base de données de transactions : pas plus que le fait de copier votre carnet d’adresses ne multiplient le nombre de vos contacts. Copier la clé de votre coffre ne permet pas d’ouvrir d’autres coffres mais peut être utile si vous l’égarez.

Gérer son «porte-monnaie» bitcoin

Pour gérer vos adresses bitcoin, il existe une application de référence (le «client officiel» bitcoin), gratuite, qui peut être téléchargée et installée sur votre ordinateur: elle utilise un fichier qui contient toutes les clés secrètes de vos adresses. Ce fichier s’appelle improprement un « porte-monnaie » («wallet» en anglais) alors qu’il s’agit plutôt d’un trousseau de clés. Grâce à ce fichier, l’application peut afficher un «solde» en bitcoin, qui est le total des montants en bitcoin contrôlés par ces clés.

Vous pouvez aussi vous connectez à un des nombreux sites (comme paytunia.com) qui proposent d’héberger vos clés en toute sécurité : la protection est liée à votre mot de passe pour accéder au site comme pour un service de banque en ligne classique.

On voit là une caractéristique fondamentale d’un système décentralisé comme bitcoin : il vous laisse la liberté d’être votre propre banque ou de faire appel à un tiers de confiance.

Devenir un utilisateur de bitcoin

Il est très facile de se procurer un porte-monnaie bitcoin en ligne: il suffit de s’inscrire en quelques clics avec une adresse email, par exemple sur https://bitcoin-central.net

La difficulté est de se procurer ses premiers bitcoins. Le plus simple en zone euro consiste à faire un virement bancaire vers le site bitcoin-central qui permet d’échanger des euros contre des bitcoins.

Pour acheter des bitcoins, commencer par déposer des euros sur une place de marché (lien «déposer» sur la droite de l’écran d’accueil de bitcoin-central)

Après environ 24 heures, vos euros auront atteints leur destination et vous pourrez acheter des bitcoins pour les transférer vers l’adresse bitcoin de votre choix, par exemple celle de votre porte-monnaie paytunia.

En cliquant sur le lien «Echanger» à droite de l’écran d’accueil de votre compte bitcoin-central, vous pouvez saisir votre ordre d’achat: ici 10 bitcoins au prix maximum de 8.90€. Notez que cet ordre ne sera pas validé car «votre solde» n’est pas suffisant pour acheter 10 bitcoins.

Paytunia mobile (Android): écran d’accueil avec les transactions récentes, recevoir des bitcoins en présentant une adresse sous forme de QR code, choisir une façon d’envoyer des bitcoins, parmi différents canaux, envoyer des bitcoins

A terme, nous verrons apparaître des cartes bancaires prépayées portant une adresse bitcoin avec son QR code. L’adresse bitcoin, contrôlée par l’émetteur de la carte, servira à recevoir des bitcoins qui pourront être convertis à volonté par le porteur en devise (euros ou dollars): il lui suffira de scanner le QR code avec son smartphone pour déclencher la conversion en euros de tout ou partie du montant en bitcoin stocké sur l’adresse en question.

Le porteur pourra aussi décider de convertir immédiatement en euros tous les bitcoins qui seront envoyés sur l’adresse, sans autre intervention de sa part. Immédiatement signifie que les fonds seraient disponibles en euros sans attendre une confirmation de la réception des bitcoins par le réseau bitcoin: par sécurité contre une attaque de double-dépense, la banque émettrice de la carte imposera sans doute un délai de 1 à 6 confirmations (entre 10 minutes et une heure) en fonction du montant.

Le porteur pourra aussi charger sa carte avec des euros comme pour tout autre carte bancaire prépayée.

La banque pourra faire payer un coût d’émission de la carte, typiquement 10 € puis une commission appliquée sur le montant chargé sur la carte, autour de 1%.

Du liquide sur Internet

Fondamentalement, Bitcoin est une nouvelle application qui permet de payer un correspondant sur Internet de manière irréversible et sans dévoiler une identité ou un numéro de carte bancaire: l’usage de cette nouvelle « monnaie » électronique est donc comparable à celui que nous faisons des billets de banque et des pièces de monnaie dans le monde physique, ce qu’on appelle communément le «liquide» ou, plus formellement, le numéraire.

Avant la transaction, les bitcoins sont associés à une clé secrète que vous seul connaissez. Après le paiement, ils ont été envoyés sur une adresse contrôlée par le destinataire: lui seul peut maintenant les transférer à sa guise.

Si le destinataire est un marchand, il ne craindra pas un «chargeback», c’est-à-dire l’inversion de la transaction par un tiers comme Paypal , suite à une contestation de l’acheteur.

Les chargebacks sont un coût pour le marchand qui est répercuté sur tous les acheteurs: en 2009, aux Etats-Unis, les chargebacks ont coûté 12 milliards de dollars aux marchands (source: chargify.com).

Lorsque l’acheteur accepte de payer avec bitcoin, il entend donc contester directement auprès du marchand en cas de problème. Lorsque le marchand reconnaît la contestation, il peut procéder à un remboursement direct vers l’acheteur. C’est pourquoi un paiement en bitcoin peut être assimilé à un paiement en liquide.

Le tiers de confiance n’est plus une obligation mais devient une option.

Un bitcoin est donc une sorte de jeton numérique qui peut être divisé à l’infini en fractions plus petites et s’échanger sur Internet aussi simplement qu’un message électronique. Comme il peut s’échanger contre un bien ou un service dont le prix est exprimé en bitcoin, il peut aussi s’échanger contre des euros auprès d’un bureau de change en ligne.

Bitcoin, logiciel libre

Le système monétaire que nous utilisons quotidiennement, celui de l’euro, est un programme que nous ne contrôlons pas.

Si la création monétaire est un code qui a tant d’influence sur l’économie, ce code doit être transparent et contrôlable démocratiquement.

Une communauté qui n’adhère plus à un système monétaire peut choisir de développer et utiliser une nouvelle version.

Un logiciel libre est défini comme tel par ses développeurs de manière à le rendre consultable et modifiable par quiconque. Les modifications doivent en général être validées par la communauté de développeurs qui soutient le logiciel en question, sur Internet, et deviennent à leur tour consultables et modifiables. Ce faisant, l’auteur d’un logiciel libre, motivé par la reconnaissance de ses pairs plus que par un profit immédiat, donne une pérennité à son œuvre tout en apportant une liberté supplémentaire à la société tout entière.

Si le logiciel est libre, les barrières à l’entrée sont abaissées et les gagnants sont ceux qui se focalisent sur les besoins des utilisateurs plutôt que sur les menaces de la concurrence.

Logiciel libre et sécurité

La sécurité des réseaux bancaires actuels est toute relative. En fait, le risque pour les citoyens porte principalement sur leur compte courant qui est exposé à des attaques des moyens de paiement (fraude à la carte bancaire par exemple) ou au vol d’identité. Les mesures de protection cryptographiques mises en œuvre ont été conçues dès les années 70 et 80. Seule la longueur des clés secrètes a augmenté pour suivre la progression de la puissance de calcul des ordinateurs des banques et des pirates informatiques. Un nouveau système d’échanges électronique se doit d’offrir un niveau de sécurité au moins égal mais en aucun cas, le système bancaire ne peut prétendre aujourd’hui à une sécurité absolue qui devrait s’appliquer à toute solution alternative.

La conception de Bitcoin prouve que sécurité informatique et publication transparente du code ne sont pas incompatibles, au contraire: Bruce Schneier, reconnu comme un des meilleurs experts mondiaux en cryptographie, l’a amplement expliqué dans son essai publié en 2007 (« Full Disclosure of Security Vulnerabilities : a Damned Good Idea ») s’inspirant des principes énoncés par Auguste Kerckhofs dès le 19e siècle :

« Les interlocuteurs ne doivent pas subir de dégâts au cas où le système de codage serait dévoilé. »

Ce que Schneier a reformulé ainsi : « Le secret d’un système est une cause première de fragilité, l'ouverture amène la ductilité. »

En synthèse, les secrets ou « la sécurité par l’obscurité » portent en eux leur propre fragilité puisque leur révélation implique une mise à jour du système : le système le plus sûr est donc celui où seules les clés privées (ce qu’on pourrait appeler pour simplifier les mots de passe) doivent être gardées secrètes. Le système de codage doit pouvoir être publié, comme celui de bitcoin.

Comment le réseau bitcoin est-t-il sécurisé ?

Bitcoin est sécurisé par le consensus d’une classe de participants sur le réseau, les «mineurs», pour valider des transactions en utilisant des techniques cryptographiques. Plus la puissance de calcul combinée des mineurs est grande, plus celle qui serait requise pour attaquer le réseau est grande. Grâce à un mécanisme d’incitations par la création monétaire et par la réception de commissions volontaires, bitcoin réalise ce qu’on appelle en théorie des jeux un équilibre de Nash: il est plus rentable de jouer dans les règles en participant au réseau et recevant ces incitations que de tenter de tricher.

La sécurisation du protocole bitcoin utilise principalement deux algorithmes publiés par le NSA aux Etats-Unis (National Security Agency, une agence gouvernementale rattachée au DoD, le ministère nord-américain de la défense) : ECDSA pour la signature électronique des transactions et SHA256 pour le calcul des empreintes numériques qui rendent la modification malveillante de la chaîne de transactions bitcoin impraticable. Ces algorithmes sont unanimement considérés comme les plus sûrs en matière de sécurité informatique : si ils étaient compromis, ce sont tous les systèmes informatiques de la planète, y compris ceux des banques et des militaires qui le seraient, pas seulement le réseau bitcoin.

Lorsque vous envoyez des bitcoins à quelqu’un en utilisant un logiciel « client » bitcoin (comme vous utilisez un logiciel client email pour envoyer un courriel), le logiciel signe la transaction avec votre clé secrète et la publie auprès des « mineurs » sur le réseau bitcoin.

Lorsque votre transaction, au bout de dix minutes en moyenne, est intégrée à un premier bloc rattaché à la chaîne de blocs bitcoin, on dit qu’elle est confirmée (elle a reçu une première confirmation). Au bout d’une heure, elle aura reçu 6 confirmations et pourra être considérée comme gravée dans le marbre de la base de données bitcoin, de manière irréversible.

Attaques et contre-mesures

D’une manière générale, bitcoin offre peu de prise à des attaques classiques car il n’y a pas de maillon faible dans un réseau P2P: si un noeud est défaillant, le réseau peut être perturbé momentanément mais il continuera à fonctionner. Le réseau P2P est beaucoup plus fiable qu’un réseau avec un serveur central qui peut faire l’objet d’une attaque ciblée: si le serveur central d’une banque est attaqué, tout son réseau peut être perturbé. Sur le réseau bitcoin, il n’y a pas de serveur central.

Attaque des 51%

L’attaque est irréfutable mais de plus en plus difficile à mener car la puissance de calcul du réseau est aujourd’hui considérable: 20 000 GigaHash/s (source: blockchain.info le 30 août 2012).

A titre de comparaison, un «mineur» individuel calcule environ 300 MHash/s avec une carte graphique standard (Radeon HD 6870) et un PC standard calcule moins de 1 MHash/s avec son CPU, c’est à dire que le réseau bitcoin représente actuellement (septembre 2012) la puissance de calcul des CPU de 20 millions de PC connectés en permanence.

Le rapport coûts/bénéfices d’une telle attaque est peu évident car la puissance de calcul réunie par l’attaquant lui serait plus profitable si elle est utilisée à un «minage» honnête. Des organisations comme Visa ou Western Union pourraient l’envisager pour éliminer un réseau concurrent mais avec de possibles suites judiciaires.

Supposons donc qu’une organisation hostile réunisse plus que 51% de la puissance de calcul des mineurs.

Au lieu de se joindre au réseau, l’organisation commence à calculer une nouvelle branche à partir d’un bloc choisi arbitrairement dans la chaîne de blocs.

Comme elle dispose d’une puissance de calcul supérieure, la branche hostile peut grandir plus rapidement que le chaîne de blocs principale.

Au bout de deux mois, l’organisation publie la branche de blocs hostile: l’attaquant, disposant d’une puissance de calcul supérieure (au moins 51% de la puissance totale), a pu calculer une branche dont la preuve de calcul cumulée est supérieure à la chaîne principale en cours. Dès l’instant où elle est publiée, la branche hostile devient donc la chaîne principale et invalide toutes les transactions des deux derniers mois qui se retrouvent sur une branche «orpheline»: plus aucun nouveaux blocs ne sont rattachés à la suite de ce qui fut la chaîne principale.

Les transactions des deux derniers mois, jusqu’ici légitimes, deviennent «orphelines»: le compteur des confirmations de ces transactions n’augmente plus, contrairement aux transactions de la nouvelle chaîne hostile.

Contre-mesure possible: une telle injection massive de nouveaux blocs serait détectée par les mineurs «honnêtes» qui invalideraient la nouvelle branche hostile. Les mineurs honnêtes déclareraient donc comme orphelins tous ces blocs ajoutés par l’organisation hostile. Une nouvelle version du logiciel «client» bitcoin appliquerait la contre-mesure.

Double-dépense

La tentative la plus dangereuse, décrite par le cryptographe Hal Finney, est connue sous le nom de «Finney attack».

C’est une tentative de fraude à la double-dépense où le fraudeur prépare (off line) un bloc contenant une transaction en sa faveur puis publie une transaction en faveur d’un commerçant utilisant les mêmes bitcoins.

Le fraudeur peut tenter de profiter de l’intervalle de temps où le commerçant livre le produit avant que le réseau bitcoin ne publie le prochain bloc: le fraudeur part avec le produit puis publie le bloc qu’il a préparé avant que le réseau n’ait le temps de publier un bloc avec la transaction en faveur du commerçant.

La fraude suppose que le commerçant accepte de livrer le produit sur la base d’une transaction non confirmée (sans attendre dix minutes pour une première confirmation).

Si la tentative de fraude réussit, la transaction en faveur du commerçant restera «orpheline» (sur une branche orpheline de la chaîne de blocs): le commerçant ne pourra pas dépenser les bitcoins qui auront été reçus dans cette transaction car les mineurs trouveront qu’ils ont été transférés sur une adresse contrôlée par le fraudeur.

Il est relativement simple de se prémunir contre l’attaque Finney: le commerçant peut temporiser. Il doit simplement envoyer la transaction à plusieurs noeuds fiables afin de propager la nouvelle avant que le fraudeur ne puisse en faire autant, c’est à dire avant de livrer le produit. En effet, si le fraudeur publie sa transaction avant de partir avec le produit, il se peut que le commerçant s’en aperçoive en voyant sa transaction légitime rejetée par un noeud qui aurait déjà reçu la transaction frauduleuse.

Si le commerçant attend une dizaine de secondes avant de livrer le produit, sa transaction légitime aura suffisamment d’avance sur la transaction du fraudeur qui ne sera donc pas incluse dans un bloc par une majorité de mineur. Pourquoi une dizaine de secondes suffisent-elles ?

On estime qu’il y a 15 000 noeuds de validation des transactions (le pool de minage «Eligius» a 622 adresses distinctes et 4% de la puissance de calcul totale).

Les transactions se propagent très rapidement (~3s) car dans un réseau avec 10 000 noeuds où chacun est connecté à 20 autres, chacun n’est qu’à 4 ou 5 noeuds de distance de l’origine.

Une tentative de fraude par «double dépense» peut donc être détectée par un marchand au bout de quelques secondes (moins de 10 secondes).

Une autre façon pour le commerçant de se protéger contre cette attaque est d’exiger un paiement à partir d’une adresse bitcoin fiable, que j’appellerai «adresse marquée», selon le papier publié par Jan Vornberger en août 2012 («Marker addresses: Adding identification information to Bitcoin transactions to leverage existing trust relationships»). Le système repose sur une gestion des adresses marquées qui s’apparente à la gestion de certificats, avec un processus d’émission et de révocation.

Pour créer une «adresse marquée», l’acheteur publie une de ses adresses qui sera son adresse marquée comme étant fiable et s’envoie à lui-même 0,1 BTC sur cette adresse.

Transaction fiabilisée par une adresse marquée (système de «marker address» proposé par Jan Vornberger):

La transaction paye 3 BTC (bitcoins) au commerçant avec 0.01 BTC provenant de l’adresse marquée et renvoyée à l’adresse marquée. Le commerçant sait que le propriétaire de l’adresse marquée est fiable et valide le paiement immédiatement.

L’acheteur dans ce cas paye en retranchant à la transaction du marchand un montant faible (0,01 BTC) qu’il envoie vers son adresse «marquée». Dans la même transaction bitcoin, l’acheteur envoie depuis son adresse marquée un montant de 0,01 BTC à l’adresse du marchand pour compenser et que celui reçoive le montant attendu. Ainsi l’adresse marquée porte toujours 0,01 BTC après la transaction. Le marchand a reçu le montant attendu dont une fraction (0,01 BTC) provient de l’adresse marquée. Si l’adresse marquée correspond à un utilisateur fiable, il peut donc accepter la transaction immédiatement sans attendre de confirmations du réseau.

Spéculation financière

La spéculation se définit comme la rançon de la liquidité d’un actif. Les bitcoins sont en quantité limitée et utiles au traitement de transactions sur Internet. Ils ont donc de la valeur et sont intrinsèquement liquides puisque échangeables facilement sur Internet. Comme toute autre matière première, alimentaire ou métal précieux, ils font donc l’objet d’une spéculation effrénée qui cause une certaine volatilité des taux de change avec les autres devises. Ce phénomène devrait s’atténuer à mesure que l’usage des bitcoins se généralise pour traiter des transactions en ligne. La demande de bitcoins émanant des processeurs de transaction surpassera alors celle des spéculateurs et réduira la volatilité.

Une stratégie spéculative connue sous le nom de «pump and dump» sur le marché des actions consisterait à accumuler des bitcoins pendant un certain temps en les achetant avec une moitié de ses liquidités puis à casser les prix en les vendant rapidement. Tout le monde vendrait alors dans la panique et le spéculateur pourrait racheter une grande quantité de bitcoins avec la deuxième moitié de ses liquidités gardées en réserve. Je n’ai pas encore trouvé de réfutation vraiment convaincante de cette stratégie d’attaque exceptée la difficulté de réunir les fonds suffisants pour la mener et de prendre les risques de les perdre.

Chapitre 4

Bitcoin: système monétaire alternatif et complémentaire

Le protocole bitcoin définit l’ensemble des règles de composition et de vérification applicables aux transactions sur le réseau bitcoin, y compris les transactions de création monétaire. Sa publication en 2008 a révélé l’obsolescence des monopoles monétaires: la technologie permet aujourd’hui de surmonter les deux obstacles qui nous séparait d’une monnaie libre, à savoir la logistique et la sécurité. Internet fournit la logistique de la monnaie électronique et la cryptographie assure sa sécurité.

Les monnaies centrales (dont la masse monétaire croit exponentiellement depuis 40 ans) et les réseaux informatiques des banques et des sociétés financières sont le sang et les artères de cet organisme désormais incontrôlable désigné par les « marchés financiers ».

Seul un réseau ouvert aussi puissant qu’Internet et ses 2 milliards d’utilisateurs peut lui opposer un contrepoids suffisant.

La sécurisation des transactions financières sur Internet, grâce au protocole libre bitcoin, est une étape fondamentale dans l’émergence d’un contre-pouvoir citoyen aux réseaux financiers privatifs.

La technologie et la philosophie du logiciel libre sont à la fois le moyen d’effectuer ce changement et la condition de sa réussite : le logiciel est indispensable pour gérer la devise complémentaire. Comme le logiciel régit les échanges quotidiens, il doit être publié et libre d’accès.

La gestion des monnaies complémentaires devient possible grâce à la technologie : l’objectif est d’augmenter la liberté monétaire en rééquilibrant en faveur des particuliers et des acteurs non financiers le rapport de force imposé par le système financier.

Chacun peut désormais recevoir et stocker tout ou partie de son argent directement sur l’outil informatique de son choix (PC, mobile, etc.) et confier le reste à une banque. Le rapport de dépendance totale vis-à-vis de la banque est remis en question. Les sceptiques pourront continuer à confier tout leur argent à une banque. Bitcoin est une liberté nouvelle, pas une obligation.

Chacun peut aussi développer et/ou utiliser l’application de paiement de son choix: la concurrence et l’innovation peuvent reprendre leurs droits au détriment des oligopoles (Visa, Mastercard, Western Union, etc..).

Payer en euros via le réseau bitcoin: l’application mobile affiche les euros et envoie la contre-valeur en bitcoin au marchand.

Une monnaie complémentaire autonome

La création monétaire illimitée a évidemment pour effet de générer une inflation des prix, dès que la croissance des échanges en termes réels ne suit plus la croissance de la masse monétaire circulante.

L’inflation résultante est une forme de taxe qui touche essentiellement ceux qui, ne disposant que d’un revenu de subsistance, ne peuvent investir : cette taxe absorbe les augmentations salariales et leur pouvoir d’achat stagne ou régresse. Dans le même temps, l’injection massive de liquidités profitent au secteur financier qui y prélève sa dîme : commissions sur les émissions d’obligations et capture des intérêts.

Les concepteurs de bitcoin, imprégnés des idées « libertaires » développées notamment par les économistes de l’école autrichienne, ont été particulièrement attentifs à proposer un système de création monétaire en rupture avec ce cercle vicieux, avec une quantité maximale limitée par construction.

Elle est algorithmique, c’est-à-dire que les nouveaux bitcoins sont créés par un programme informatique et non par une institution bancaire.

Comme une quantité maximale de bitcoin est prédéfinie sans qu’on puisse prédire exactement le volume des échanges en bitcoin à moyen terme, les sceptiques peuvent se demander si la nouvelle devise ne va pas connaître un phénomène de spirale déflationniste.

La spirale déflationniste est le phénomène qui fait que la valeur d’une monnaie croît de manière incontrôlable du fait de la thésaurisation lorsque la déflation est accélérée par la raréfaction des billets de banque en circulation. Certains détracteurs de bitcoin avancent cet argument contre la masse monétaire limitée par construction qui caractérise bitcoin. Cependant, la spirale ne peut affecter qu’une économie qui utilise une monnaie unique: avec une masse de monnaie centrale en croissance permanente, la complémentarité entre la monnaie matière première (bitcoin) et la monnaie centrale permet d’éviter cet écueil.

On pourrait penser que la déflation des prix exprimés en monnaie complémentaire la rendrait inutilisable comme valeur d’échange et la confinerait à un rôle de réserve de valeur: si je pense qu’un bitcoin vaudra bientôt cent euros alors qu’il permet aujourd’hui d’acheter une place de cinéma à dix euros, je suis tenté d’acheter la place de cinéma avec des euros plutôt que de dépenser mes bitcoins.

Cependant, dans cette situation, la monnaie centrale assure la stabilité des prix et bitcoin permet le traitement de la transaction sur internet.

L’application de la caisse du cinéma n’a aucun mal à calculer le prix en bitcoin correspondant à 10 euros au moment de la transaction.

A partir de ce prix en bitcoin, le client peut utiliser une application de paiement qui convertit automatiquement les 10 euros nécessaires pour atteindre ce montant en bitcoin: le compte du client en euro est débité de 10 euros comme avec une carte bancaire mais, cette fois, la transaction est passée sur internet, directement du client à la caisse du cinéma.

Le cinéma peut alors choisir de conserver une partie des bitcoins comme réserve de valeur et de convertir le reste des bitcoins en euros pour payer ses taxes ou ses fournisseurs.

La quantité de bitcoin échangée pour l’achat d’une place de cinéma peut varier légèrement d’un jour à l’autre mais le prix affiché reste 10 euros. La demande en bitcoin augmente car de plus en plus de transactions passent par le réseau bitcoin.

La déflation si redoutée pour une monnaie centrale dont la mission principale est d’assurer une stabilité des prix n’affecte pas les échanges dans une monnaie complémentaire mais traduit au contraire une confiance grandissante dans celle-ci. Le prix stable exprimé en euro rassure l’acheteur sur le fait que c’est bien la monnaie complémentaire qui s’apprécie et non une supposée raréfaction de la monnaie circulante, des biens ou des services qui s’annoncerait.

Bitcoin et les 3 fonctions de la monnaie

Seule une monnaie centrale, grâce au soutien d’un ou plusieurs gouvernements, peut être lancée et introduite auprès d’une population entière. Les monnaies locales sont introduites, de la même façon, via une association qui centralise son administration.

Toute alternative aux monnaies centrales, à l’inverse, doit passer par le cycle de l’innovation, c’est-à-dire que les porteurs du projet doivent convaincre des «investisseurs» et des «early adopters» pour atteindre assez rapidement une masse critique d’utilisateurs. C’est particulièrement important pour un projet de logiciel libre complexe comme bitcoin car, sans une telle dynamique, les développeurs s’en seraient désintéressés.

Toutefois aucune innovation ne s’impose en quelques mois: il faut plusieurs années avant qu’un écosystème suffisamment robuste se forme autour d’elle, comprenant utilisateurs particuliers et professionnels, développeurs et prestataires de services.

Rappelons que dans le domaine des moyens de paiement, l’innovation la plus récente, la carte de paiement bancaire, remonte pratiquement aux années cinquante.

Notons aussi qu’introduire une monnaie universelle sur Internet, c’est-à-dire accessible simultanément aux 2 milliards d’internautes, nécessiterait des ressources auxquelles seuls quelques grands groupes ou organisations peuvent prétendre: Google, Microsoft, Apple, l’ONU ou le gouvernement des Etats-Unis.

Bitcoin va donc connaître une ascension progressive à travers les trois fonctions classiques de la monnaie, sans doute sur une période de 5 à 10 ans: d’abord réserve de valeur, ensuite moyen d’échange, enfin unité de compte.

1/ Réserve de valeur: bitcoin a rapidement été perçu, à juste titre, comme un moyen sûr de stocker une valeur, facilement transférable et négociable sur Internet. Cette qualité de valeur refuge tient d’une part à leur rareté liée à une quantité maximale limitée et d’autre part à leur utilisation industrielle comme vecteur de transactions électroniques dans n’importe quelle devise. Même si l’utilisation des bitcoins dans le traitement des transactions est encore balbutiante, elle va se développer inéluctablement car la demande est immense, mesurable par la valorisation des réseaux existants: les réseaux de Visa et Mastercard atteignent des valorisations considérables (respectivement 55 et 39 milliards de dollars en août 2011) du fait de leur situation d’oligopole. La valeur actuelle des bitcoins est fondée pour l’essentiel sur cette anticipation.

2/ Moyen d’échange: les bitcoins peuvent s’échanger dans une transaction sur Internet, quelque soit les devises utilisées par le payeur et le receveur.

Comme dans l’exemple précédent de la place de cinéma, le payeur alimente un compte en euro puis utilise une application mobile adossée à ce compte pour convertir le montant de la transaction en bitcoins et les envoyer au destinataire.

Le destinataire reçoit les bitcoins via une application «compatible bitcoin» et les convertit en monnaie centrale. Si le marchand (destinataire) convertit les bitcoins à réception, il n’aura supporté un risque de change que pendant quelques secondes. Pour des montants modérés, ce risque est parfaitement gérable d’autant qu’il est largement compensé par la disparition du risque de «chargeback», c’est-à-dire d’une contestation éventuellement frauduleuse de la part du payeur.

Les applications de paiement en devises utilisant le réseau bitcoin devraient obtenir les agréments règlementaires et se répandre rapidement à partir de 2013.

3/ Unité de compte: l’utilisation de bitcoin en tant qu’unité de compte signifie que les marchands commencent à afficher des prix en bitcoin et à tenir une comptabilité en bitcoin. Certains le font déjà mais cet usage sera sans doute le plus long à se développer. Lorsqu’un grand nombre de marchands accepteront des paiements directs en bitcoins, sans conversion automatique en devise, bitcoin aura alors atteint le statut de monnaie à part entière, remplissant les trois fonctions définies par Aristote. Les effets bénéfiques de bitcoin en tant que monnaie complémentaire universelle se feront sentir pleinement sur l’économie.

L’usage initial de bitcoin en tant que réserve de valeur l’a fait caractérisé par certains, un peu rapidement, d’instrument de spéculation. Cela revient à confondre l’objet d’un vol avec les voleurs. En fait, toutes les matières premières et toutes les monnaies sont la proie de spéculations diverses, à travers des contrats à termes. Bitcoin, en tant que monnaie matière première ne peut y échapper. Cela n’enlève rien à ses avantages sociétaux. D’ailleurs les monnaies centrales elles-mêmes font l’objet de spéculation à travers les réserves de change constituées par les institutions financières du monde entier. L’euro par exemple représente aujourd’hui environ 25% de réserves de change qui se montent à 10 000 milliards de dollars pour l’ensemble des devises, soit près de 10 000 euros par adulte en zone euro..

Bitcoin, monnaie d’échange

Ni la thésaurisation ni son effet sur le taux de change bitcoin/devise n’affectent la capacité du réseau bitcoin à traiter des transactions: l’acheteur convertit ses devises en bitcoin pour payer avec une application de paiement qui effectue cette conversion instantanément. Le commerçant reçoit la transaction bitcoin quelques secondes plus tard et, avec sa propre application compatible bitcoin, peut convertir à sa guise les bitcoins en devises.

Si les échanges sur le réseau bitcoin se multiplient, les bitcoins vont s’apprécier par rapport aux devises centrales car la demande de bitcoins va augmenter: la divisibilité quasi infinie des bitcoins permettra toujours d’effectuer le traitement des transactions dans les mêmes conditions. La transaction bitcoin étant transmise en quelques secondes la volatilité du cours est parfaitement gérable et peut même dégager un profit grâce à la hausse tendancielle du volume des échanges en bitcoin. Le marché mondial des échanges de devises («forex» en anglais) est très liquide et représente actuellement l’équivalent de 4000 milliards de dollars par jour. Le volume des transactions en bitcoin contribuera aussi à réduire la volatilité de son cours.

Supposons qu’un bitcoin s’échange sur le marché contre 5 €: c’est le cours du 25 juin 2012. Les vendeurs sur le marché comprennent les «mineurs» qui extraient des bitcoins et les marchands qui en reçoivent. Les acheteurs sont ceux qui veulent utiliser des bitcoins temporairement comme réserve de valeur ou, très brièvement, pour envoyer une valeur à un destinataire, par exemple pour régler un achat de biens ou de services.

Un acheteur pourra ainsi payer 100 € en envoyant soit 100 € via un circuit bancaire traditionnel, soit 20 bitcoins via Internet. Si la transaction passe par bitcoin, elle génère une demande sur le marché pour disposer de 20 bitcoins pendant quelques secondes si il s’agit simplement de recevoir le message de transaction ou pendant une heure si le commerçant attend une heure afin que la transaction soit confirmée par 6 blocs consécutifs, avant de céder ses bitcoins contre des devises sur ce même marché.

Dans ce processus, le taux de change du bitcoin n’a aucune incidence sur son utilité pour traiter une transaction: le commerçant récupère la même valeur en euro en sortie de la transaction car le taux de change n’a pas pu varier significativement pendant les quelques secondes nécessaires à son acheminement. Même si le commerçant attend 10 minutes pour que la transaction soit intégrée dans un premier bloc et reçoive ainsi une première confirmation par les «mineurs», la variation du taux de change peut être prise en charge pour une commission bien moindre que celle appliquée par une banque sur une transaction, typiquement 3% du montant pour PayPal.

La valeur croissante du réseau bitcoin alliée à l’utilisation de bitcoin comme réserve de valeur permettra à bitcoin d’évoluer progressivement du statut de meta-devise (utilisée uniquement pour le traitement sécurisé de la transaction) vers le statut de monnaie complémentaire à part entière, avec un taux de change bitcoin/devise plus stable et des vendeurs de moins en moins enclins à convertir automatiquement leurs bitcoins en devises.

Monnaie matière première vs. monnaie élastique

L’absence d’une banque centrale ou d’une société commerciale pour réguler la création monétaire impose, par construction, une formule de création monétaire écrite à l’avance: en voici une démonstration par l’absurde.

Supposons que les concepteurs de bitcoin aient essayé de fixer une règle de création monétaire « élastique »: ils auraient dû trouver des indicateurs macroéconomiques « objectifs », indépendants d’une mesure en euros ou en dollars pour garder à bitcoin sont caractère autonome vis-à-vis des structures bancaires et étatiques existantes.

Tout formule autre qu’une quantité maximale limitée aurait été impraticable sans une organisation centrale, dotée d’une gouvernance, pour ajuster le rythme de la création monétaire au développement de l’économie en bitcoin. Sans une telle organisation, aucune monnaie complémentaire élastique ne pourrait être adoptée car rien ne permettrait de justifier dans la durée un taux initial de croissance de la masse monétaire. L’indexation sur un indicateur exogène rendrait le système dépendant de l’organisation responsable de la publication de l’indicateur en question.

C’est le défaut des systèmes monétaires «élastiques» avec une création monétaire illimitée en fonction de prévisions économiques qui, année après année, se révèlent fausses : les organismes de statistiques et de prévision, inféodés au pouvoir politique, sont biaisés par l’impératif des promesses électorales impossibles à tenir. Leurs fausses prévisions reviennent à passer la charge de dépenses publiques à la génération suivante.

Le fait qu’une quantité maximale de bitcoins ait été définie à l’origine implique que les bitcoins peuvent se comparer à une matière première, comme l’or. Ils n’ont pas une application industrielle dans la fabrication contrairement à l’or mais une application industrielle dans le domaine des services : ils permettent de traiter des transactions de paiement sur Internet, offrant pour la première fois une alternative libre aux réseaux privés, Visa, Mastercard, Western Union ou Paypal.

D’où provient la valeur des bitcoins ? Analyse et critiques

En synthèse, les bitcoins sont à la fois

1/ une réserve de valeur, comme un métal rare, du fait de la quantité maximale limitée qui pourra être créée. Bitcoin commence à se développer dans ce rôle depuis deux ans.

2/ des jetons électroniques, divisibles, qui permettent de traiter des transactions sur Internet, sans «frictions» inutiles: les transactions sont traitées plus rapidement en bitcoin, sans saisir aucune information bancaire. Les devises apportées par l’acheteur sont converties en bitcoins pour être acheminées très rapidement vers le vendeur qui effectue la conversion dans l’autre sens, de bitcoin vers la devise de son choix. Si un intermédiaire se charge des conversions et opère un noeud du réseau bitcoin, ni l’acheteur ni le vendeur n’ont besoin de comprendre les détails du fonctionnement de bitcoin. Cette étape dans le développement de bitcoin «méta-devise» est en cours de réalisation.

3/ une nouvelle devise numérique universelle qui peut s’échanger librement: l’adoption de bitcoin en tant que devise à part entière se généralisera suivant le succès des deux étapes précédentes, réserve de valeur et méta-devise.

La valeur des bitcoins est donc fondée aujourd’hui sur le consensus d’une communauté d’utilisateurs pour reconnaître leur utilité et leur rareté: ils sont utiles comme moyen de paiement adapté à Internet et rares car en quantité limitée.

Le tour de force réussi par Bitcoin consiste en la résolution simultanée de plusieurs problèmes théoriques:

•Mesure partagée de l’écoulement du temps sans serveur central

•Stratégie de lancement incitative («Bootstrap strategy»)

•Incitations pérennes au «minage»:

✴incitations endogènes: récompense de bloc, commissions du réseau

✴incitations exogènes: commissions hors réseau pour services à valeur ajoutée (garanties, séquestre, contrats, change, etc.)

•Création monétaire autonome

Bitcoin est aussi l’invention qui résout tous les problèmes pratiques liés à l’utilisation d’une monnaie matière première: bitcoin facilite radicalement la vérification de l’authenticité, la divisibilité, le stockage sécurisé et l’instantanéité des échanges.

Bitcoin est parfois critiqué car il ne résout pas complètement le problème de l’asymétrie temporelle entre les générations, puisque l’essentiel de la création monétaire des bitcoins se déroule pendant les premières décennies du système. Certains évoquent même une « pyramide de Ponzi » pour caractériser bitcoin, prouvant ainsi qu’ils n’ont compris aucun des deux mécanismes : ils tentent de discréditer bitcoin au motif que bitcoin ne s'attaque pas au problème de l’asymétrie temporelle de la création monétaire qui caractérise essentiellement les monnaies centrales. C’est un énorme sophisme qui aurait été dénoncé par Frédéric Bastiat.

Rappelons ce qu’est une pyramide de Ponzi: c’est un système frauduleux qui a un organisateur dont les «clients» investissent des sommes qui sont rémunérées par les nouveaux entrants avec un taux de rendement, souvent élevé, promis par l’organisateur.

On ne voit pas le moindre rapport avec la technologie bitcoin qui ne fait aucune promesse de rendement et qui n’a pas d’organisateur identifié.

Quand bien même les inventeurs seraient les «organisateurs», ce qui est déjà une approximation, ils n’auraient pu accumuler collectivement que durant la période où l’extraction des bitcoins étaient encore relativement confidentielle c’est-à-dire jusqu’en janvier 2010: après cette date, un grand nombre de «mineurs» commencent à se joindre au réseau et on doit considérer que les premiers entrants sont dilués (cf. courbe de difficulté, reflétant l’augmentation de la puissance de calcul collective des mineurs).

Evolution de la puissance de calcul du réseau bitcoin

Source: Pieter Wuille, bitcoin.sipa.be

Ceci veut dire qu’une partie des 2,5 millions de bitcoins extraits entre janvier 2009 et janvier 2010 peuvent avoir été thésaurisés par les premiers entrants. Ils ont pu les revendre depuis pour subsister (notamment, les développeurs du «core team», qui sont bénévoles) et s’ils ne l’ont pas fait, ils ont porté le risque de tout perdre car personne ne leur a garanti la valeur future de leurs bitcoins. Cependant la valeur des bitcoins est restée très modeste (quelques centimes par bitcoin les deux premières années, 2009 et 2010) et aujourd’hui (en juin 2012), 2,5 millions de bitcoins se valorisent environ 12 millions de dollars. Comparé au salaire annuel d’un banquier ou d’un trader de Wall Street ou de la City ou à la fortune personnelle accumulée par Warren Buffet (44 milliards de dollars) ou Mark Zuckerberg (17 milliards), le montant des gains potentiels des pionniers semble dérisoire pour une invention aussi révolutionnaire que bitcoin. Elle correspond à ce qu’ils auraient pu gagner en développant une start-up technologique dans la Silicon Valley.

En fait, l’accusation de «Ponzi» peut être portée contre toute espèce d’investissement qui crée de la valeur au fil du temps. Par exemple, les actions d’Apple ou de Microsoft, qui ont énormément profité aux fondateurs et aux premiers investisseurs, pourraient aussi être visées par cette diffamation.

Même le système de la retraite par répartition, pourtant bien intentionné, pourrait être qualifié de «Ponzi» au motif que les générations futures risquent de ne pas pouvoir en profiter dans les mêmes conditions que leurs aînés.

La création monétaire scripturale par les banques est un «Ponzi» parce qu’elle leur permet de placer cette nouvelle monnaie sur des opportunités avant que le reste de l’économie n’en bénéficie. La liste des systèmes comportant une asymétrie temporelle est longue..

Parfois, les détracteurs de bitcoin se contentent de parler d’«arnaque», sans prendre la peine de préciser leur accusation: c’est plus commode et ça ne leur coûte rien ! Là encore, le terme peut s’appliquer à tous les systèmes monétaires dès lors qu’il s’agit simplement de dénigrer plutôt que de proposer des solutions aux problèmes réels posés par les monnaies centrales.

Bitcoin résout le problème de la centralisation de la finance et c'est déjà énorme: personne ne devrait demander à une innovation de résoudre TOUS les problèmes du monde à la fois.

Il est possible aujourd’hui de lancer une chaîne de transactions utilisant une technologie identique ou similaire à bitcoin en partant d’une nouvelle transaction d’origine. C’est d’ailleurs déjà le cas avec la chaîne «Litecoin».

Cette nouvelle chaîne aurait pu être promue comme une chaîne bitcoin «équitable» puisque tous les internautes auraient pu y participer dès son lancement. Tous ? Non bien sûr, seuls ceux qui en auraient eu connaissance et qui auraient eu envie d’y participer. Nous aurons donc encore les mêmes critiques tant qu’une chaîne n’aura pas réussi à se faire connaître des 2 milliards d’internautes AVANT son lancement !

Placer une exigence inatteignable sur une nouvelle monnaie universelle revient donc à renoncer à l’innovation au profit du status quo.

Ces critiques d’inéquité se fondent donc sur l’idée bien ancrée que seul un gouvernement a la capacité de convaincre simultanément tous ses citoyens qu’une monnaie est acceptable ou pas. C’est le dogme de la monnaie centrale. Bitcoin propose une alternative. Fut ce au prix d’une stratégie de lancement qui favorise les premiers entrants, inhérente à toute monnaie matière première.

Une monnaie centrale élastique démarre dans un processus équitable mais dérive progressivement vers la capture règlementaire par une oligarchie.

Une monnaie matière première est modérément inéquitable à son lancement mais dilue progressivement l’avantage des premiers adeptes.

Cryptodevises: où est l’arnaque ?

La critique la plus fréquente adressée à bitcoin est sans doute l’avantage donné aux inventeurs et aux premiers mineurs qui ont pu extraire environ 2.5 millions de bitcoins avant qu’une compétition se développe vraiment autour de la création monétaire des bitcoins. Ce serait donc une «arnaque».

Nous avons vu que cette critique peut être adressée à tout système alternatif décentralisé qui n’a pas d’autres choix que de convaincre progressivement des utilisateurs de plus en plus nombreux par opposition à un système centralisé comme l’euro où tous les utilisateurs sont contraints par la loi à adopter un nouveau système comme un seul homme.

La critique revient donc à poser la monnaie centrale comme une vérité démocratique absolue, un dogme en dépit de l’évidence, et conduit les détracteurs à s’opposer idéologiquement au lancement d’une alternative citoyenne ou privée.

Par ailleurs, si bitcoin doit passer par une phase d’asymétrie temporelle avec un avantage au premiers entrants, il s’affranchit de l’asymétrie spatiale qui affecte les systèmes monétaires centralisés: la monnaie d’un état ne vaut pas celle de ses voisins. Selon que vous êtes nés dans un pays riche ou pauvre, la monnaie centrale du pays ne vaut pas la même chose. Selon que vous êtes près du sommet de la pyramide monétaire qui caractérise les monnaies centrales, vous bénéficierez d’une plus grande part de création monétaire en accédant plus facilement au crédit. A l’inverse, l’équipement pour extraire les bitcoins se résument à un ordinateur avec une carte graphique: il est accessible à une population bien plus large que les happy few des marchés financiers.

De plus, si les inventeurs de bitcoin méritent leur rétribution, c’est qu’il n’est pas si simple de lancer une cryptodevise alternative. Ils ont réussi là où beaucoup ont échoué, avant et après eux.

Une chaîne alternative à bitcoin, appelée Litecoin a été lancée en octobre 2011 pour concurrencer bitcoin, se positionnant vis à vis de bitcoin comme l‘argent par rapport à l’or.

Litecoin, copie très proche de bitcoin, utilise un mécanisme d’extraction différent fondé sur une preuve de calcul cryptographique «Scrypt» au lieu de SHA256 pour bitcoin. Scrypt utilise la mémoire cache des CPU équipant les PC pour donner un avantage de vitesse à l’utilisation du CPU par rapport à la carte graphique: un PC peut donc extraire des litecoins avec son CPU et des bitcoins avec sa carte graphique simultanément.

Si un «litecoin» vaut aujourd’hui seulement 4 centimes de dollar ou 0,0004 bitcoin, c’est que les prémices de sa création sont fondées sur une analogie avec la concurrence des métaux précieux entre eux et parce que cette analogie est fausse. En effet, si bitcoin connait le succès, il se développera en simulant à la fois l’or et l’argent grâce à sa divisibilité. La pièce d’argent a une utilité comme monnaie d’échange quand la valeur de la pièce d’or devient trop grande. Sinon elle reste cantonnée à un rôle de réserve de valeur. Cependant, la valeur des bitcoins comme réserve de valeur ne tient pas seulement à leur rareté mais aussi et surtout à leur utilité comme véhicule d’échanges sur internet. Parce qu’ils sont divisibles à l’infini, les bitcoins n’ont pas besoin d’une cryptodevise moins appréciée (comme litecoin) pour traiter des micro-transactions (transactions de montant inférieur à 1 euro).

En synthèse, le protocole bitcoin est appelé à devenir la «lingua franca» des transactions sur Internet, comme le protocole HTTP a permis l’émergence du web en devenant la «lingua franca» des échanges de contenus numériques entre ordinateurs. Il n’y a pas de place pour un protocole alternatif qui poserait des problèmes de conversion sans apporter d’avantages déterminants par rapport à bitcoin. Comme pour HTTP, il y a par contre place pour des améliorations à la marge qui seront introduites au fur et à mesures de la publication des versions successives de bitcoin.

Bitcoin, à quoi ça sert?

L’enjeu principal du développement d’une monnaie complémentaire universelle comme bitcoin est de reprendre le contrôle des moyens de paiement pour réduire le pouvoir des banques vis-à-vis du secteur non financier.

La plupart des transactions que nous opérons sont d’un montant limité (typiquement inférieur à 50 euros) ou se passent dans une relation de confiance, avec des proches ou des commerçants habituels. Ces transactions pourraient évidemment passer par un réseau sécurisé de pair à pair comme bitcoin. L’obligation de passer par un intermédiaire bancaire est alors très contestable. Rien qu’aux Etats-Unis, en 2010, les commerçants ont payé aux banques plus de 28 milliards de dollars en commissions bancaires dites «d’interchange» sur des paiements avec cartes (source: Cardhub.com): cette somme astronomique est intégrée dans les prix de vente de sorte que c’est toute l’économie qui sponsorise un moyen de paiement technologiquement obsolète, règlementairement capturé par un oligopole qui empêche toute innovation de rupture avec le statu quo.

En France, en 2011, la fraude frappant les cartes bancaires a coûté plus de 400 millions d’euros (source: Rapport annuel 2011 de l’Observatoire de la sécurité des cartes de paiement), répercutés bien entendu sur le pouvoir d’achat des clients par les banques et les commerçants.

Si le principe des échanges de pair à pair a été popularisé via la musique, utiliser le même principe pour la création et les échanges monétaires est en fait le plus naturel : il n’y a pas une catégorie des « ayants droit » de l’euro ou du dollar qui seraient des artistes créatifs. Si les ayants droits sont des financiers qui profitent avec cynisme d’un oligopole, il est grand temps de leur retirer leurs privilèges. Personne n’a aucun droit particulier sur la monnaie.

La création monétaire illimitée, exclusivement par la dette, système en vigueur depuis plusieurs siècles avec les monnaies centrales, est une source d’inégalités croissantes entre ceux qui se positionnent au plus près des flux financiers, la communauté financière, et ceux qui produisent les biens et les services, véritable source de la richesse et du progrès.

Ces inégalités liées aux circuits de l’argent se constatent aussi géographiquement, par un clivage nord/sud et ville/campagne de plus en plus grand.

Même dans un état fédéral comme l’Allemagne, la capitale politique (Berlin) souffre d’un large déficit de revenus par rapport à la capitale financière (Francfort), situation unique en Europe.

La captation de richesse disproportionnée, par le secteur financier, devrait avoir au moins pour contrepartie la transparence et la responsabilité : en fait, nous n’obtenons ni l’une ni l’autre.

La technologie de Bitcoin nous donne les moyens de contourner cette citadelle devenue imprenable par un pouvoir démocratique qu’est le système financier mondialisé : c’est une opportunité historique que nous devons saisir.

Les acteurs économiques participant à un réseau dans un modèle de confiance distribuée peuvent maintenant se substituer collectivement au tiers de confiance qu’était le système bancaire. Autrement dit, un nouveau système monétaire complet et autonome comme Bitcoin peut être adopté aussi rapidement qu’un réseau social.

Comment Bitcoin fait bouger les lignes juridiques et réglementaires

La seule raison pour laquelle les bitcoins pourraient perdre leur valeur serait le passage d’une législation qui viserait spécifiquement le réseau bitcoin. La rédaction d’une telle loi se heurterait sans doute à un problème constitutionnel: comment interdire à d’honnêtes citoyens de s’échanger des messages signés, en clair, sur Internet ?

La loi Hadopi en France a été une première brèche dans l’espace de liberté totale qu’était Internet jusqu’alors et une victoire pour les partisans du droit de propriété intellectuelle.

Si un relatif préjudice pour certains artistes a pu être mis en évidence pour justifier le vote en faveur de la loi Hadopi, il va être plus difficile de montrer que les inconvénients supposés de bitcoin l’emportent sur des avantages sociétaux très concrets : si l’effet principal du développement de bitcoin se traduit par une remise en cause de rentes de situation sur le traitement des transactions bancaires, il est clair que le bénéfice en revient aux internautes et aux marchands.

En tant que méta-devise, les bitcoins, ou plutôt les spécifications du protocole bitcoin, peuvent rester une modalité technique, invisible des utilisateurs particuliers ou du législateur. Par contre, en tant que devise permettant d’exprimer des prix en bitcoins chez un marchand, le statut juridique des bitcoins fait débat.

Par exemple, une banque française, sans doute pas isolée, soutient qu’une société comme un bureau de change en ligne permettant l’échange de bitcoins effectue une activité réglementée, celle du commerce de l'argent au motif qu’un bitcoin constituerait de la monnaie électronique.

Pour anticiper une réponse juridique, il faut se référer à la définition d'une monnaie électronique en droit français:

« La monnaie électronique est composée d'unités de valeur, dites unités de monnaie électronique. Chacune constitue un titre de créance incorporé dans un instrument électronique et accepté comme moyen de paiement, au sens de l'article L. 311-3 du code monétaire et financier, par des tiers autres que l'émetteur. La monnaie électronique est émise contre la remise de fonds. Elle ne peut être émise pour une valeur supérieure à celle des fonds reçus en contrepartie. »

Cependant, plusieurs caractéristiques distinguent Bitcoin d’une monnaie virtuelle :

- les bitcoins ne sont pas créés en échange d'un quelconque produit ou en échange d’une autre monnaie.

- un bitcoin n'est pas un titre de créance: aucune société ou personne ne s'engage à payer contre des devises les bitcoins détenus par quiconque.

- les bitcoins ne sont pas des valeurs mobilières comme des actions car ils ne sont pas émis par une société ou une institution mais « extraits » mathématiquement comme un métal rare est extrait industriellement d’une mine ou artisanalement d’une rivière, par orpaillage.

En comparaison, un ticket restaurant utilisé en France, est un titre de créance qui vaut de l'argent quand on le présente et qu’il faut payer pour l’obtenir. Le commerçant qui l'encaisse en demande le remboursement auprès de la société qui l’a émis.

Conceptuellement, un bitcoin peut être assimilé à une once d’or: même si il a été acheté avec des euros, il ne porte aucune promesse de paiement futur à qui que ce soit. L’or est son propre collatéral, tout comme les bitcoins.

Par exemple, les bitcoins ne peuvent être assimilés à des actions car ils ne donnent aucun droit de vote ni aucune part dans des bénéfices.

Selon un cas traité au niveau de la cour suprême des Etats-Unis entre la SEC et la société W.J Howey Co., un « contrat d’investissement » est assimilable à un instrument financier si l’investissement est dans une entreprise avec l’intention de réaliser des profits via une autre entreprise.

En première analyse, on peut dire que les bitcoins ne relèvent pas de ce type de contrats car il n’y a pas de tierce partie, sauf à considérer les « mineurs » comme formant une entreprise tierce.

De plus, les « mineurs » ne représentent pas une entité définie car le logiciel de minage étant « libre », publié et gratuitement disponible, n’importe qui peut prendre le relais d’un groupe de mineurs qui cesserait son activité.

Puisque les bitcoins ne sont gagés sur aucune autre entité ni aucun autre bien, ils doivent être considérés comme une matière première, comme l’or dans ses applications industrielles.

L’application «industrielle» des bitcoins se situent simplement dans le domaine des services: ils servent à traiter des transactions sur internet.

Bitcoin, numéraire et transactions anonymes

Les adresses bitcoins ne sont pas nécessairement associées à l’identité de leur propriétaire. Lors d’une transaction, le payeur et le receveur décident librement de révéler ou pas leur identité.

Cette propriété du système bitcoin est importante et doit être préservée.

Si le numéraire est progressivement remplacé par des transactions électroniques, on peut craindre que les états les moins démocratiques cherchent à contrôler toutes les transactions.

Visa, Mastercard et Paypal ont déjà cédé aux pressions politiques pour cesser d’acheminer les dons vers Wikileaks, ce qui a eu pour résultat de faire taire cette organisation.

Même si je n’ai pas adhéré totalement à la démarche de Wikileaks, je ne peux m’empêcher de penser que la liberté du don anonyme est cruciale pour la liberté en général. Pouvoir acheter des biens et des services sans être tracé par telle ou telle multinationale est aussi une garantie du respect de la vie privée du consommateur et de sa liberté.

De ce point de vue, bitcoin représente encore un garde-fou contre les dérives des pouvoirs.

Chapitre 5

Imaginer une nouvelle devise

L’euro, avant de devenir monnaie unique dans 17 pays d’Europe aujourd’hui, n’était qu’une monnaie commune qui a coexisté avec les monnaies nationales jusqu’en 1999 (et même jusqu’en 2002 pour la monnaie fiduciaire). Pourquoi ne pourrait-il pas coexister aujourd’hui avec une monnaie électronique d’échange comme bitcoin ?

141 monnaies étatiques différentes (devises) circulent dans les réseaux bancaires mondiaux aujourd’hui dont 38 rien qu’en Afrique !

Si les capitaux et les biens circulent librement dans une économie mondialisée, alors que les déplacements des gens sont limités par des barrières culturelles et politiques, l’usage de devises liées à un territoire et à son gouvernement devient un facteur d’inégalités et de tensions.

Pour qui douterait de la capacité d’une solution innovante à atteindre rapidement une masse critique d’utilisateurs, il suffit de constater la progression des sites communautaires : Facebook, fondée en 2003 et partie de zéro, comptait 500 million de membres 7 ans plus tard, pour une valorisation estimée à 50 milliards de dollars en janvier 2011, comparable à celle de Visa ou Mastercard.

Monnaies au pluriel: complémentaires et universelles

Les monnaies complémentaires sont par définition les monnaies qui coexistent avec la monnaie centrale pour abolir les effets néfastes du monopole monétaire. Les monnaies sont mises en concurrence démocratique : chaque monnaie doit trouver son équilibre entre, d’une part la liquidité et la spéculation et d’autre part l’ancrage dans l’économie réelle qui résulte des échanges de biens et services véritables.

Selon John Locke, la tolérance signifie « cesser de combattre ce qu'on ne peut changer » : plutôt que de combattre un système financier inexpugnable, il s’agit désormais pour la société de tolérer la diversité monétaire rendue possible par le progrès technologique. Cette option théorique ne s’est ouverte que récemment à une opportunité de mise en pratique. En effet, elle butait, jusqu’à l’invention de Bitcoin, sur une barrière technologique : ceux la même qui sont équipés de la technologie des systèmes d’information financiers et bancaires sont aussi ceux qui bénéficient du monopole. On ne peut pas attendre d’un cartel qu’il mette volontairement ses systèmes à disposition pour mettre fin à une exclusivité.

C’est pourquoi, jusqu’en 2008, le déploiement de devises complémentaires souffrait de deux limitations majeurs : ils étaient soit locaux, soit dépendants d’une structure centralisée. Le plus souvent, les deux contraintes se conjuguaient.

Ainsi, les systèmes d’échanges libres (SEL) sont des initiatives locales qui s’appuient sur une structure associative, animée par des bénévoles. Il sont très encadrés dans leur périmètre et leur fonctionnement de sorte qu’ils ne sont en rien à même de contrebalancer les effets de la monoculture monétaire.

La loi française inspirée par le lobby bancaire, stipule à l’article L521, chapitre 3, alinéa I qu’une monnaie locale est légale à condition

1/ de n’être utilisée que par les membres d’un réseau déterminé, sur un territoire donné.

2/ de ne pas être considérée comme un service de paiement.

Avec l’objectif de favoriser les échanges locaux, les monnaies locales courent le risque de transposer à l’échelle des territoires la compétition entre les Etats.

La monnaie locale est donc émise sous forme fiduciaire par une association et acceptée exclusivement localement. De plus elle est souvent conçue comme une monnaie « fondante » pour dissuader la thésaurisation: les unités de monnaie locale non dépensées doivent être validées tous les ans et perdent un pourcentage de leur valeur, le taux de «démurrage», à chaque validation. Ces fondamentaux ont été énoncés notamment par Silvio Gesell au début du 20e siècle.

De fait ils paraissent aujourd’hui un peu poussiéreux :

1/ Pourquoi restreindre l’émission à la forme fiduciaire ? Avec bitcoin, la technologie permet aujourd’hui de transférer aisément la valeur d’un billet ou une pièce dans une transaction électronique dans un processus qu’on appelle joliment la rédemption (terme emprunté à l’informatique des magasins chez qui les coupons de réduction sont intégrés au traitement informatique de caisse). De plus bitcoin permet aussi facilement, dans le sens inverse, de transférer une somme de monnaie électronique sur un support, papier, plastique ou métallique (pièces).

Carte portant cinq bitcoins en «numéraire»

2/ Pourquoi craindre les « fuites » et limiter l’acceptation à des magasins locaux ?

La forme fiduciaire (support papier, plastique ou métal) d’une monnaie électronique peut être acceptée localement. Les commerçants locaux peuvent être formés et équipés pour accepter la monnaie locale sous cette forme. Mais, si la monnaie locale est un succès, alors elle gagne en liquidité et rien ne pourra empêcher un commerçant situé en dehors du territoire de l’accepter également : il pourra facilement la convertir en euro ou dans une autre monnaie locale. L’exemple des « Linden Dollars », cette monnaie émise par un éditeur de jeu vidéo (Linden Labs, éditeur du jeu Second Life lancé en 2004) est édifiant : il existe maintenant de nombreux sites d’échanges qui permettent de les convertir à volonté sur Internet, avec un taux de change flottant.

Par contre, la crainte des « fuites » est infondée car elle résulte d’un sophisme : si la monnaie locale produit des effets bénéfiques grâce à la liquidité des échanges locaux, alors la liquidité de la monnaie locale va entraîner des fuites vers la périphérie du territoire. Ces fuites sont inévitables et peuvent avoir des effets positifs : les touristes et les visiteurs seront plus facilement convaincus par une monnaie locale si elle a une bonne liquidité. La bonne santé d’une monnaie locale visible sur Internet a un retentissement positif pour le tourisme et l’image du territoire.

En réalité, une monnaie locale doit absolument éviter de tomber dans le cercle vicieux d’une acceptation limitée localement entraînant une faible liquidité. Le taux de fonte monétaire est un taux d’intérêt négatif appliqué à la monnaie locale, sous forme de vignettes payantes qui doivent être apposés périodiquement sur les billets parait bien surannée et peu pratique.

Au motif de gonfler artificiellement la vélocité monétaire pour compenser le manque de liquidité, on pénalise ceux qui retardent leurs achats. Tout ça pour éviter les « fuites » monétaires, c’est-à-dire aller à l’encontre d’une loi de la nature!

L’aviation ne s’est pas développée en essayant de supprimer la gravitation.

3/ Pourquoi craindre la thésaurisation et doper la vélocité monétaire en créant une monnaie « fondante » ?

Une monnaie «fondante» est conçue comme devant perdre de sa valeur au fil du temps: l’autorité responsable de son émission lui applique un taux d’intérêt négatif. Comme tout autre forme de taux d’intérêt, ce mécanisme représente une appropriation du facteur temps par une minorité (les émetteurs de la monnaie fondante) qui impose sa conception à la majorité (les utilisateurs).

Si les acteurs locaux convertissent des euros en monnaie locale dans l’idée de la thésauriser, ils se prononcent clairement en faveur d’un succès futur de cette monnaie. La crainte que la thésaurisation vienne entraver la liquidité des échanges n’est fondée que sur l’idée d’une raréfaction progressive de la monnaie locale. Cette raréfaction entraînerait de facto une appréciation du cours de la monnaie locale vis-à-vis des autres devises disponibles, notamment l’euro.

En cas de démarches spéculatives, on pourrait constater une volatilité importante du taux de change.

Cependant, il est beaucoup plus simple et efficace de prévenir les effets de la volatilité des cours que de mettre en place le démurrage. Le démurrage est en effet un frein puissant à l’adoption : il faut être sûr de pouvoir dépenser sa monnaie dans un temps donné au risque de devoir constamment se soucier de son stock de monnaie locale. Les citoyens n’ont sans doute pas besoin d’un souci supplémentaire de ce genre. Le démurrage est un impôt volontaire qui pénalise ceux qui épargnent plus qu’ils ne consomment : on peut penser que ceux-là vont rester à l’écart de la monnaie locale qui ne saura donc convaincre que les convaincus. De même les non-résidents préféreront l’ignorer. La monnaie devient sélective au lieu d’être inclusive. Je ne parle pas des coûts de gestion qui sont sensiblement compliqués par ce dispositif de « fonte ».

Pourtant, la volatilité du cours d’une monnaie locale est un faux problème : à l’heure de l’Internet généralisé, un commerçant a simplement besoin de connaître le cours du jour pour les acheteurs qui présentent des billets ou des cartes en monnaie locales. Couvrir le risque de change sur 24h est à la portée de n’importe quelle collectivité, d’autant que les fondamentaux jouent en faveur de celui qui porte ce risque : grâce à bitcoin, avec une masse monétaire limitée, plus les échanges dans la monnaie locale se développent, plus elle s’apprécie vis-à-vis de l’euro.

Pour les acheteurs qui payent avec un téléphone mobile (« smartphone »), la volatilité du cours est gérée par l’application : le prix du produit en monnaie locale peut s’ajuster en temps réel en fonction d’un prix exprimé en monnaie pivot comme l’euro, réputé stable sur la période d’achat.

La couverture du risque de change est donc limitée dans le temps (24h au moins et 7 jours au plus) et dans l’espace : il s’agit de fournir localement un service de conversion des billets et des cartes locales. En cas de hausse soudaine du cours du bitcoin, les acheteurs pourront racheter les bitcoins, sous forme de billets ou cartes, auprès du bureau de change local, au cours qui prévalait au moment de leurs achats. Le coût de cette couverture est compensé par les bénéfices de change encaissés par les commerçants locaux.

En cas de baisse soudaine du cours, les commerçants pourront revendre les bitcoins sous forme de billets ou cartes auprès du bureau de change local, au cours qui prévalait au moment de leurs ventes.

Le principal objectif de l’euro, à savoir assurer une stabilité des prix exprimés en euro, reprend tout son sens et la monnaie locale remplit son objectif qui est d’améliorer localement la liquidité des échanges.

Malgré les limitations que nous venons d’évoquer rapidement, il existe actuellement déjà plus de 5 000 communautés dans le monde utilisant des monnaies locales (plus de 200 monnaies locales différentes sont recensées). En France, plus de 30 monnaies locales sont déployées ou en préparation, à Paris, Toulouse, Nantes, Brest, Aubenas, etc.

On trouve par exemple à Londres, dans environ une centaine de magasins du quartier de Brixton, la « brixton pound ». Ces commerçants ont créé leur propre monnaie pour inciter les habitants de leur quartier à faire leurs courses près de chez eux. Les numismates s’intéressent beaucoup à cette nouvelle monnaie : les billets brixton pounds sont devenus des objets de collection !

Le déploiement des monnaies locales est limité aujourd’hui par une confusion méthodologique entre ce qu’est la monnaie (un consensus) et ce qu’elle doit faire : favoriser l’ancrage local, créer du lien social, défendre une éthique.

Un système d’échanges locaux (SEL) est une association locale de personnes mettant des ressources à disposition les unes des autres en échangeant des services et des biens de façon multilatérale. Ces échanges sont enregistrés et mesurés par une unité de compte commune.

L’unité de compte est habituellement liée à l’euro : les unités locales sont achetées avec des euros qui sont placés par exemple dans un fonds d’épargne collectif.

On double ainsi la masse monétaire disponible pour le dispositif local.

Près de 20 ans après la création du premier SEL en France (le premier a été créé au canada par Michael Linton en 1980), on compte seulement 40 000 selistes en France (pour 450 SEL) dans les estimations les plus optimistes : pas de quoi inquiéter les financiers.

Autre exemple : le Chiemgauer en Bavière comptait en 2010 trois mille membres dont 600 commerces et 200 associations affiliés, sept ans après sa création en 2003. L’économie servie par le Chiemgauer représentait 5 M€ (le Chiemgauer vaut 1 euro) pour environ 460 000 Chiemgauer en circulation. La vélocité monétaire atteint donc 11, dépassant celle de l’Euro (5), avec des billets de dénominations 1,2,5,10,20 et 50. (source : Christian Gelleri, Chiemgauer e. V.). Le Chiemgauer est une monnaie fondante car les porteurs doivent payer une taxe de 3% tous les 6 mois ce qui augmente artificiellement la vélocité au motif de prévenir la thésaurisation. La conversion en euro d’un Chiemgauer est aussi taxée (à 2%) et l’achat d’un Chiemgauer est taxé à 3% (100 euros permettent d’acheter 97 Chiemgauer et 100 Chiemgauer achètent 98 euros). Ces taxes couvrent les frais de gestion des Chiemgauer par l’association qui les émet.

Source: Wikipedia/C. Gelleri

Cette rapide progression porte sur des chiffres très limités et relève plus de l’expression d’un régionalisme exacerbé que de la mise en place d’un système alternatif généralisable. Les Chiemgauers sont essentiellement des bons d’achats dans des associations et des commerces régionaux.

L’échec relatif est attribuable à des causes techniques et méthodologiques : l’idée est excellente mais son exécution est délicate. Il est difficile pour une association locale de bénévoles de mettre au point un moyen d’échanges pérenne et performant et encore plus de le développer au-delà du cercle restreint des enthousiastes et des premiers adeptes.

L’ancrage local ne peut être une fin en soi au risque de transposer au niveau local une compétition commerciale entre les territoires sans impact réel sur l’économie. La production et les services doivent être engagés dans le système complémentaire au même titre que la distribution et le secteur associatif.

Un déploiement à grande échelle, capable de contrebalancer les effets néfastes de la monoculture monétaire, ne peut se construire que sur un large consensus clairement énoncé, discuté et délimité. Il s’agit de :

1/ sortir de la monoculture monétaire.

2/ redonner au peuple un contrôle de la création monétaire

3/ reprendre le contrôle des moyens de paiement dans une monnaie complémentaire pour réduire le pouvoir des banques.

Sans ce troisième point, il serait difficile de concevoir des moyens de paiement modernes et adaptés, compte tenu de l’incapacité chronique des banques à innover dans ce domaine : il convient de s’affranchir des barrières logistiques et techniques grâce aux dernières technologies Internet et mobiles, sans quoi l’adoption d’une monnaie complémentaire resterait complètement marginale.

Nous pouvons aussi nous affranchir de l’emprise du secteur bancaire sur nos économies en nous dotant d’une technologie qui offre la liberté de gérer nous-même nos flux monétaires : avec bitcoin, transférer de la valeur d’Alice vers Bob devient aussi simple que l’envoi d’un email. Bob reçoit la valeur non plus OBLIGATOIREMENT sur un compte bancaire mais directement sur un outil qu’il maîtrise (son PC) ou bien sur un compte géré par un tiers de confiance de son choix. Bob fera donc appel à une banque seulement quand il le jugera nécessaire, par exemple s’agissant d’une grosse somme. Cette liberté nouvelle et cruciale permet de sortir du rapport de force qui liait l’économie réelle au secteur bancaire. La Banque doit se réinventer et prouver son utilité comme la Poste a su le faire suite à la généralisation de l’email.

Seul le WIR, en Suisse, géré depuis 80 ans par une banque, est parvenu à s’établir de manière plus industrielle mais sans faire trop d’ombre au franc suisse. En tout cas, ce n’est sans doute pas par hasard, que les Suisses, grands profiteurs du système bancaire, pour l’avoir bien compris, se sont doté avant les autres de la diversité monétaire, pour leur plus grande prospérité.

Avec Bitcoin, nous avons l’opportunité de déployer une devise complémentaire universellement accessible, qui, grâce à Internet, lève les obstacles matériels existants auparavant comme l’impression et la distribution sécurisée de la monnaie fiduciaire sous forme de billets et de pièces.

Construire un autre consentement

Nous vivons aujourd’hui dans une économie monétaire où la monnaie circulante (les euros) est aussi l’unité de compte. Cela n’a pas toujours été le cas. Au Moyen-Âge, les écus constituaient la monnaie circulante et la livre était l’unité de compte. Les prix s’exprimaient en livre et les écus servaient aux échanges. Le Roi fixait périodiquement le taux de conversion.

Jusqu’en 2002, l’euro était une monnaie commune qui circulait aux côtés des monnaies nationales européennes.

Pourtant l’idée de créer une nouvelle devise ex nihilo, une nouvelle monnaie circulante à côté des unités de compte que sont les euros ou les dollars, rencontre parfois des obstacles psychologiques, principalement pour deux raisons:

1/ les Etats ne peuvent donner leur assentiment à une invention qui les dépasse. Une fois qu’Internet, Bitcoin ou la presse à imprimer ont été inventés, personne ne peut les « désinventer » et faire comme avant. Tout au plus les régulateurs peuvent-ils s’y intéresser et, en général des années plus tard, pondre des lois plus ou moins ineptes au profit de lobbies sous couvert de la « protection » du citoyen et de ses libertés.

2/ les Etats ne sont de toute façon plus maîtres de la création monétaire depuis qu’ils l’ont déléguée aux banques privées.

Les réactions irrationnelles à propos de la monnaie sont révélatrices de l’efficacité de la « fabrication du consentement » décrite par Walter Lippmann puis Noam Chomsky : tout se passe comme si les banques pouvaient créer l’essentiel de la monnaie que nous utilisons sans même que nous ayons connaissance du renoncement des Etats à leur profit. Tout se passe comme si les progrès technologiques récents étaient occultés pour assurer le maintien de modes de fonctionnement prétendus immuables.

De nombreux économistes (dont John Rawls ou Clifford Hugh Douglas) ont proposé d’autres méthodes de création monétaire que l’émission de prêts par les banques, notamment ce qu’on appelle le dividende universel: cette méthode alternative consiste à distribuer directement aux citoyens un montant mensuel minimum assis sur la richesse créée par les ressources naturelles, le patrimoine culturel et la cohésion sociale. Pour ceux qui ont un revenu suffisant par ailleurs, ce montant est repris en partie par l’impôt. Pour les autres, le dividende universel parvient à simplifier considérablement la gestion des aides sociales (RSA, allocations familiales, etc.).

En effet, si on réfléchit au sens et à la vitesse du progrès, on peut se demander si le revenu de chacun doit encore être lié à un travail à temps plein ou bien si un dividende universel distribué à chacun est peut être aussi une idée dont l’heure est venue.

Pourtant, les études sponsorisées par les Etats, les banques ou les grandes entreprises se concentrent exclusivement sur les réglages du seul système de la monnaie centrale plutôt que sur la mise en place de mécanismes complémentaires.

Toutefois la nécessité de mettre en place la gouvernance d’une structure centrale alternative capable de gérer une nouvelle monnaie complémentaire constituait jusqu’à présent la pierre d’achoppement de son déploiement effectif.

Aucune structure dédiée à la gestion centralisée d’un système monétaire alternatif ne peut garantir qu’elle échappera à la dérive qui frappe les institutions bancaires et financières.

Aucun groupe, aucune association ne peut garantir qu’elle saura résister durablement à la pression des lobbies financiers.

L’innovation apportée par Bitcoin consiste précisément à s’affranchir de cette contrainte de gestion insurmontable en créant un système technologiquement autonome car décentralisé et auto-régulé.

Conclusion: reprendre le contrôle

Encore récemment, certains experts de la gestion des entreprises parlaient encore d’une rentabilité de 15% pour les leaders de l’industrie et des services : à moins de croire que les arbres poussent jusqu’au ciel, comment peut-on adhérer à de telles « règles » sans en ignorer les impacts sociaux et environnementaux ? Lorsque les limites sont atteintes, les scientifiques savent que l’atterrissage ne se fait pas en douceur: une boucle de contre-réaction se met en place, par laquelle le choc renforce les causes qui l’ont provoqué: saturation des surfaces disponibles et raréfaction des ressources naturelles par habitant.

La compétition effrénée nécessaire à la réalisation de tels niveaux de profit ne peut s’exercer que dans une société hyper-compétitive où l’argent est maintenu dans un état de rareté artificielle par le décret d’un monopole de création monétaire et la capture réglementaire en faveur des «happy few».

La suprématie incontestée de la monnaie centrale, créée par le crédit, empêchait tout questionnement du principe de fuite en avant qui caractérise le crédit avec intérêt. Le développement ne peut être durable dans une économie mesurée par une masse monétaire unique en croissance perpétuelle et exponentielle.

Le taux d’intérêt, qui permet de faire le commerce de la monnaie, suppose un taux de croissance car sans croissance, l’intérêt capturerait progressivement tout le capital disponible. Le taux d’intérêt transfère la richesse du plus pauvre, l’emprunteur, vers le plus riche, le prêteur.

La paix sociale ne peut coexister avec la guerre économique dans la durée et la « mécroissance » ne tient qu’à travers le marketing politique et consumériste qui tente d’en masquer les conséquences.

Pour se sortir de l’équation insoluble d’une croissance indéfinie sur une planète finie, la transition d’une monnaie unique et élastique à une diversité monétaire incluant bitcoin, une monnaie «matière première» complémentaire libre et autonome, sera une première étape vers une reprise de contrôle citoyenne des systèmes monétaires.

Il faut donc passer d’une économie de consommation à une économie de contribution, basée sur une nouvelle notion de la prospérité, qui ne peut se construire qu’à partir d’une philosophie partagée des échanges. Cette philosophie peut nous aider à repenser la monnaie depuis une définition unique jusqu’à sa réalisation multiple dans des devises complémentaires.

Sur ce manifeste, nous construirons la conviction que les systèmes monétaires centralisés que nous connaissons ne sont qu’un système informatique contrôlé par un petit groupe de profiteurs avec des répercussions sociales suffisamment graves pour qu’un système alternatif soit au moins proposé et essayé. Il sera autonome et protégé par la multitude des participants de toute prise de contrôle par une minorité. Comme tout nouveau système, on peut attendre un feu nourri de questions et critiques sur sa viabilité à long terme et ses inconvénients : veillons seulement à ce que les mêmes questions soient adressées au système établi.

Sources et ressources

bitcoin.org (site «officiel» du projet)

https://bitcointalk.org (forum)

https://en.bitcoin.it/wiki/

http://bitcoin.stackexchange.com (FAQ en anglais)

wikipedia.org

e-ducat.fr (blog en français)

bitcoin.sipa.de (graphiques sur le réseau bitcoin)

Exploration de la base de données bitcoin:

blockchain.info

blockexplorer.com

https://bitcoin-central.net (échanges euros/bitcoins)

casascius.com (pièces portant des bitcoins)

https://paytunia.com (porte-monnaie bitcoin)

Images des courbes elliptiques: Avi Kak

Photo de couverture: Mike Caldwell