Bitcoin

Bitcoin (sigle: ฿, BTC, XBT, BTCUSD=X) est un crypto-monnaie décentralisée conçue en 2009 par Satoshi Nakamoto. Par extension le terme s’applique aussi au protocole et au réseau P2P qui le porte.

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Les transactions en Bitcoin sont effectuées directement, sans avoir besoin d’un intermédiaire. Contrairement à la plupart des devises, Bitcoin n’est pas soutenue par un gouvernement et ne dépend pas de la confiance en un émetteur central faisant autorité, mais utilise un système de preuve de travail pour éviter les fraudes ou les doubles dépenses et parvenir à un consensus entre tous les nœuds du réseau.
Bitcoin est un projet relativement jeune qui évolue régulièrement. Pour cette raison, ses développeurs recommandent la prudence et le traite comme expérimental.

Histoire

Chronologie

Depuis les années 1970, l’utilisation des signatures numériques basées sur la cryptographie à clé publique a fourni une solution solide de contrôle de la propriété. Sur la base de la cryptographie à clé publique en 1998 Wei Dai invente un concept de « b-money », une solution décentralisée au problème des paiements électroniques. Plus tard, Nick Szabo et Hal Finney étendront et compléteront le travail de Wei Dai.

En 2008, Satoshi Nakamoto publie un article dans la liste de la cryptographie metzdowd.com décrivant le protocole Bitcoin.

Le 3 Janvier 2009, le réseau Bitcoin P2P est opérationnel avec la publication du premier client open source, et la création des premiers bitcoins. Jusqu’à l’invention du bitcoin tous les paiements du commerce électronique ont été acheminés par l’intermédiaire d’entités centralisées de confiance, généralement des banques et des sociétés financières, qui réalisent le suivi de toutes les transactions.

Satoshi Nakamoto

Satoshi Nakamoto est le pseudonyme de la personne ou du groupe de personnes qui a conçu le protocole Bitcoin en 2008 et a créé le réseau en 2009. A l’occasion d’une conférence de cryptographie les noms de Michael Clear et Vili Lehdonvirt on circulé, mais les deux ont nié être « Nakamoto ». En Avril 2011, Nakamoto annonce à un développeur du projet se désengager de l’aventure Bitcoin pour poursuivre d’autres travaux.

Logiciel et utilisation du Bitcoin

Les programmes clients

Bien que quelques pièces bitcoin contenant une clef privée équivalant à leur valeur nominale numérique aient été créées par des individus et des entreprises, il s’agit plus aujourd’hui d’objet de collection. La production de ces pièces a été arrêtée, et l’immense majorité des transactions se font via logiciels ou des applications Web, dont nombre de places de marchés.

Applications natives

Les applications sont installées ou exécutées directement sur les ordinateurs ou sur mobile. Ces appareils peuvent également fonctionner automatiquement lorsque l’utilisateur clique sur un lien sur un navigateur qui prend en charge le protocole bitcoin et intègre le schéma d’URI issue des spécifications de l’IANA.

Bitcoin-Qt/Bitcoind est le seul programme qui met pleinement en œuvre le protocole et la protection du réseau. Il est considéré comme la référence et les clients s’appuient dessus pour prendre en charge le Bitcoin et ses transactions. Pour utiliser Bitcoin-Qt/Bitcoind, il faut télécharger l’intégralité des blocs de chaîne du réseau et les stocker localement, ce qui peut prendre plusieurs jours. Son utilisation est recommandée uniquement pour les utilisateurs avancés qui souhaitent contribuer à la stabilité du réseau.

Les Logiciels

Bitcoin-Qt/Bitcoind
http://bitcoin.org
compatible : Windows, Linux, Mac OS X.
Seulement recommandé pour les utilisateurs avancés. Consommer beaucoup de ressources de la machine. Le téléchargement complet des blocs peut prendre plusieurs jours.

Armory
http://bitcoinarmory.com
compatible : Windows, Linux
Il nécessite Bitcoin-Qt/Bitcoind pour fonctionner. Il fournit des fonctionnalités pour les utilisateurs avancés: importation et d’exportation clés, le stockage sécurisé des clés en mode déconnecté.

Bitcoin Wallet
https://play.google.com/store/apps/details?id=de.schildbach.wallet&hl=fr
compatible : Android, BlackBerry OS
Simple d’utilisation, il se connecte directement au réseau Bitcoin sans serveurs externes ou des services Web. Prise en charge des scan de QR codes et NFC.

Electrum
http://electrum.org
compatible : Windows, Linux, Mac OS X, Android.
Rapide et facile à utiliser. Permet le sac de récupération à partir d’une séquence de mots.

Mycélium
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.mycelium.wallet&hl=fr
Facile à utiliser Android. Nécessite la connexion à des serveurs externes qui n’appartiennent pas au réseau Bitcoin. Permet clés privées d’importation en QR de papier. Remplace l’ancien client BitcoinSpinner.

Multi-bits
Http://multibit.org
compatible : Windows, Linux, Mac OS X
Simple, peut être utilisé en quelques minutes. Permet l’utilisation simultanée de plusieurs portefeuilles.

Coin Pocket
https://itunes.apple.com/us/app/coin-pocket-bitcoin-wallet/id885640234
Compatible : iOS (iPhone and iPad)
Première application à réintégrer l’Appstore d’Apple depuis l’assouplissement des conditions d’utilisation.

Applications Web

Les applications Web n’ont besoin que d’un navigateur, et sont donc accessibles à partir de toutes les plateformes, que ce soit de bureau (Windows, Linux, Mac OS X) ou mobile (Android, iPhone, BlackBerry, etc.)

Certaines applications Web fournissent une sécurité supplémentaire dans l’accès à bitcoins à l’aide de l’authentification à deux facteurs en plus du mot de passe avec SMS, e-mail ou des dispositifs spécifiques comme l’application smartphone Google Authenticator.

Coinbase
https://coinbase.com
MyWallet https://blockchain.info/wallet
Ecommerce

Il y a des plugins pour la plupart des plates-formes e-commerce tels que WordPress, Drupal, Zen Cart, PrestaShop, Magento, permattant aux e-commerçants d’intégrer le paiement en ligne comme solution de règlement.

Programmation

Bitcoind fournit une API JSON-RPC pour accéder au réseau Bitcoin.

BitcoinJ propose une API populaire pour Java, elle se connecte directement au réseau Bitcoin, sans passer par des entités de confiance et en téléchargeant une version réduite de la chaîne de blocs. Il fait partie du code Multibit et Bitcoin Wallet pour Android et Blackberry OS. Il est également possible d’accéder BitcoinJ en Python et Ruby via JRuby et Jython.

Protocole

Fonctionnement

Un participant du réseau Bitcoin a un porte-monnaie électronique contenant un nombre arbitraire de clés cryptographiques. C’est à partir de la clé publique qu’on obtient l’adresse Bitcoin, qui fonctionne comme l’expéditeur et l’entité bénéficiaire de tous les paiements obtenus. La clé privée assignée ainsi correspond à un utilisateur unique. Les adresses ne disposent pas d’informations sur leur propriataire, sont généralement anonymes et ne nécessitent pas de contact avec les noeuds de réseau pour être générer.

Les adresses sont des séquences aléatoires de 33 caractères alphanumériques, en format lisible par l’homme, comme le montre cet exemple: 1PBpSPD3GXU1qfA2MGrPsH26TyRoLpC7LR. Ils utilisent un codage Base58, qui élimine les six caractères du système Base64 suivantes: 0 (zéro), I (i majuscule), O (ou majuscule), l (L minuscule), + (plus) et barre oblique (/). Ainsi, composé uniquement de caractères alphanumériques qui se distinguent dans n’importe quelle police. Les adresses Bitcoin comprennent également une somme de contrôle de 32 bits pour détecter des modifications accidentelles dans la séquence de caractères.

Transactions

Les bitcoins contiennent l’adresse publique de son propriétaire. Lorsqu’un utilisateur A transfert quelque chose à un utilisateur B, A transmet l’information à partir de la clé publique de B et signe avec sa propre clé privée. A intègre la transaction aux registre de transaction et propage l’information sur les nœuds du réseau P2P auquel il est connecté. Ces nœuds valident les signatures cryptographiques et la valeur de la transaction avant d’accepter et de se faire relais de l’information. Cette transaction se propage aux opérateurs jusqu’à atteindre tous les nœuds du réseau P2P.

Blockchain

Tous les nœuds qui font partie du réseau Bitcoin maintiennent une liste collective de toutes les transactions connues, c’est la chaîne de blocs. Les générateurs de nœuds, également appelés mineurs créer de nouveaux blocs, en ajoutant dans chaque hash le dernier bloc de la plus longue chaîne connue, ainsi que les nouvelles opérations mises en ligne. Quand un mineur identifie un nouveau bloc, il le transmet aux autres nœuds auxquels il est connecté. Dans le cas où il s’agit d’un bloc valide, le nœud est ajouté à la chaîne et à nouveau retransmis. Ce processus est répété jusqu’à ce que le bloc atteigne tous les nœuds du réseau. Finalement, la chaîne de blocs contient l’historique de toutes les transactions de la création d’un bloc à son propriétaire actuel. Par conséquent, si un utilisateur tente de réutiliser des bitcoins déjà utilisés, le réseau invalidera la transaction.

La génération de blocs est connus en anglais comme le « mining » et peuvent être traduits en français comme le minage par analogie avec l’extraction minières d’or. Tous les nœuds du réseau sont en concurrence pour être le premier à trouver la solution au problème de chiffrement de bloc grâce à un système de travail de test permettant de résoudre un problème qui nécessite plusieurs tentatives répétées, la force brute, la non-déterministe, de manière à empêcher les mineurs avec un haut niveau de traitement de laisser de côté les petits. Ainsi, l’emplacement de fréquence de chaque bloc suit une loi de Poisson, et la probabilité qu’il trouve une mine dépend de la puissance de calcul qui contribue au réseau par rapport à la puissance de calcul de tous les nœuds fusionnés, ce qui permet au système de fonctionner de manière décentralisée. Les nœuds recevant le nouveau bloc résolu doivent le valider avant de l’accepter et de l’ajouter à la chaîne. Le processus de validation de la solution apportée par le minage est trivial et se fait immédiatement.

Le réseau ajuste la difficulté de minage tous les 2016 blocs, soit environ toutes les 2 semaines, pour tendre vers un bloc généré toutes les dix minutes. Le montant de bitcoins créés par bloc n’est jamais supérieur 25 BTC, et ce nombre tant à diminuer au fil du temps jusqu’à ce qu’il atteindre zéro en effet le protocole bitcoin prévoit de ne pas dépasser les 21 millions de BTC.

Les mineurs ne sont pas tenus d’inclure les transactions dans les blocs minés, les expéditeurs de bitcoin peuvent volontairement payer une redevance pour avoir leurs transactions traitées rapidement. Comme le prix des blocs tant à diminuer au fil du temps, à long terme, tous les mineurs ne se verront récompensés qu’en frais de transactions assurant ainsi la pérennité des échanges.

Économie

Adoption

Plusieurs entreprises et les petites entreprises ont adopté comme moyen de paiement le bitcoin et de plus en plus de services, y compris la téléphonie, l’hébergement de site web, les cartes-cadeaux, le tourisme, sont ainsi disponible pour les propriétaires de bitcoins. Sa portée internationale et le fait que les utilisateurs peuvent échanger avec un certain anonymat, a fait des émules danse les secteurs plus réglementés tels que les jeux en ligne ou le jeu de poker.

La plate-forme WordPress.com accepte les paiements en bitcoins à travers le monde, y compris dans les 60 pays ou PayPal n’est pas disponible. La multinationale LaCie permet également le paiement en bitcoin pour son service Wuala, Virgin Galactic et Reddit, entre autres. L’enseigne de grande distribution française Monoprix a annoncé se préparer à accepter les paiements en bitcoin dans ses magasins ou sur son site d’ici la fin de l’année 2014.

En 2011, Wikileaks a demandé aux internautes de faire leurs dons en bitcoin après avoir fait l’objet d’un blocus orchestré par les intermédiaires de paiement électronique Visa, MasterCard et PayPal. En outre, plusieurs organisations telles que l’Internet Archive, la Free Software Foundation, Freenet, l’Electronic Frontier Foundation, Singularity Institute acceptent maintenant les dons en bitcoins.

Les échanges de bitcoin en monnaies nationales sont réalisés principalement via des places de marchés, le réseau peer to peer et des distributeurs de billets spécialisés dans les transactions de bitcoin. De nouveaux distributeurs de billets sont ouverts de façon régulière dans un nombre toujours plus important de pays. Les pays ou le volume de transaction de bitcoin sont important comptent presque tous leur(s) distributeur(s).
En Janvier 2014, le prix de marché d’un bitcoin était d’environ 600 euros, donc en tenant compte du nombre total de bitcoins minées, la masse monétaire approche les 7 milliards d’euros.

Le 27 Novembre 2013, le bitcoin a dépassé le seuil de 1000$ pour la première fois, accumulant une augmentation de 4000% depuis le début de l’année. Ceci a été rendu possible, en partie, en raison de la prise de position du Sénat américan.

En Décembre 2013, la société de capital-risque Andreessen Horowitz a annoncé qu’elle avait investi un total de 25 millions de dollars dans la solution de paiement Coinbase. En outre, Li Ka-shing a rejoint les actionnaires de Bitpay via Horizons Ventures.

En Janvier 2014, Blockchain a déclaré avoir dépassé le million de portefeuilles Bitcoin avec son service myWallet, tandis que Coinbase atteignait les 650 000 utilisateurs, Bitpay acceptait plus de 20.000 marchands sur sa plateforme et le client Bitcoin de référence Bitcoin-Qt/Bitcoind avait été téléchargé plus de cinq millions de fois.

Différences avec les monnaies nationales

Actuellement, presque toutes les monnaies nationales, comme l’euro ou le dollar, sont des monnaies dites fiduciaire. Les banques centrales garante de la monnaie et de sa stabilité ont la possibilité de créer de la monnaie de façon théoriquement illimitée, la création monétaire est également confiée au secteur privé via les banques commerciales et le système de réserve fractionnaire.

Contrairement à la monnaie fiduciaire, Bitcoin utilise un système de test de travail qui simule l’extraction des matières premières. Ainsi les mineurs consacrent leurs ressources de temps, et d’énergie machine pour résoudre un défi cryptographique complexe. Le réseau récompense par un nombre prédéterminé de bitcoin minés donnant la solution mathématique à ce problème, et, à son tour, augmente ou diminue la difficulté de cette difficulté de sorte que, en moyenne, obtenir une solution minée valide toutes les X minutes, et continue à offrir un volume de bitcoins prévisibles au fil du temps. Comme les mineurs sont constamment en concurrence pour être le plus efficace, la valeur réelle des bitcoins minées se rapproche de son cout de production. A l’inverse la valeur réelle des devises nationales est beaucoup plus grande que leur coût de production, puisque les banques sont seules à pouvoir produire de nouvelles devises.

Du fait que le prix de bitcoins s’approche du coût marginal de production, qu’il ne soit pas soumis à des chocs d’offre dans le sens traditionnel du terme et que sa rareté n’est pas «naturel», mais généré par un algorithme mathématique, l’économiste George Selgin qualifie le bitcoin de matière première synthétique (synthetic commodity money).

En outre, le bitcoin possède toutes les caractéristiques nécessaires pour être considéré comme de l’argent. Il est divisible (jusqu’à huit décimales), il est dense en valeur (une adresse peut contenir des millions d’euros), il est immédiatement reconnaissable avec le bon logiciel et il est de plus en plus liquide les places de marchés assurent. En outre, la possession de la clé privée permet le contrôle de son portefeuille. Les clés privées peuvent être stockés dans un porte-monnaie électronique ou générées à partir d’une longue phrase, qu’il suffit de mémoriser. Enfin dernière caractéristique, le fait que l’adresse Bitcoin corresponde à un pseudonyme et ne reflète pas la véritable identité de son propriétaire, les rend difficiles à confisquer.

Législation

En Septembre 2012, la fondation Bitcoin, une organisation à but non lucratif, comme d’autres tels que Apache Software Fondation ou Linux Foundation a été créé pour uniformiser, protéger, promouvoir le bitcoin et le maintenir fidèle à ses principes de base : une économie qui ne dépend pas de la politique, ouverte et indépendante.
À la mi-2013, certains pays on commencé à définir le statut juridique du bitcoin et des services permettant d’effectuer des conversions avec d’autres monnaies.

Aux États-Unis, le Financial Crimes Enforcement Network (FinCEN), une agence du département du Trésor des États-Unis, a imposé aux places de marchés permettant de faire du change de se conformer à la réglementation contre le blanchiment d’argent. Cela implique pour ces intermédiaires l’obligation d’enregistrer les informations personnelles de ses clients de la même manière qu’une institution financière traditionnelle. Les utilisateurs du bitcoin sont quant-à-eux en dehors du champ d’application des règles de la FinCEN et n’ont pas besoin de s’enregistrer individuellement ni de maintenir des comptes de leur activités de trading de bitcoin.
En Allemagne, les investissements dans bitcoins sont considérés comme similaires à d’autres actifs tels que l’or. A ce titre, la fiscalité est calquée sur la législation déjà en vigueur : Le produit des ventes est intégralement défiscalisés en dessous de 600euros, au de-là de cette sommes les plus-values sont imposées à hauteur de 25% sauf si l’utilisateur a conservé ses actifs au moins un an. Passé un an les échanges de bitcoin sont entièrement défiscalisés.
La Banque de France a publié un communiqué en début d’année 2014 stipulant que seuls les établissements de crédit, de paiement et monnaie électronique sont habilités a réalisé le commerce du bitcoin. En France la principale place de marché du bitcoin est Paymium (ex Bitcoin-Central).
Certains économistes estiment que la déréglementation complète du bitcoin aiderait à créer des emplois et pourrait être un moteur de la croissance.

Anonymat des transactions

Si un utilisateur veut opérer de manière anonyme dans le réseau, il devra ne pas rendre public son identité et son adresse Bitcoin. Toutefois, certaines organisations ou des particuliers peuvent intentionnellement associer leurs identités avec leur adresse bitcoin pour assurer un certain degré de transparence. Pour cette raison, certains auteurs préfèrent utiliser un pseudonyme à la place d’un chaîne de caractère anonyme correspondant à une adresse bitcoin. L’utilisation de pseudonymes, contrairement à l’anonymat, offre la possibilité de créer des niveaux de réputation et de confiance sur le réseau.

Pour faciliter l’analyse de tous les mouvements, plusieurs sites offrent des renseignements à jour de toutes les transactions, y compris le nombre de bitcoins ajoutés en circulation, le nombre de transactions par heure et les frais de transaction de chacun. La représentation graphique habituelle de ces variables se fait sous de diagrammes.

Comme le noyau du protocole Bitcoin ne chiffre pas les informations, toutes les transactions sont publiques et tout observateur extérieur peut analyser son contenu à tout moment, l’origine et la destination de tous les messages. Cette caractéristique contraste avec le modèle traditionnel des transactions bancaires qui sont réalisée sans qu’aucun autre acteur n’ait de visibilité sur la transaction.

Performances de calcul de l’exploitation minière

Les stratégies de minage de bitcoins ont été progressivement affinées. Dans les premiers mois de fonctionnement du réseau il n’était possible de miner qu’avec un processeur standard pour obtenir un bloc de 50 BTC avec une fréquence relativement élevée. Par la suite, le minage a été adapté aux cartes graphiques capables de miner beaucoup plus efficacement que les processeurs classiques. Le minage pour GPU s’est professionnalisé, avec d’excellentes installations dans les pays où l’énergie et le coût de refroidissement sont le moins cher, l’utilisation généralisée de machines overclockées et d’infrastructures avec systèmes de refroidissement organisé comme de véritable Datacenter. Avec l’augmentation constante en difficulté, les mineurs ont commencé à s’organiser en groupes indépendants (en anglais : pool) pour extraire collectivement des blocs, pour ne pas prendre des mois ou même des années à trouver un bloc individuellement. Le propriétaire de pool prend une commission lorsqu’un bloc est découvert. Les pools sont en concurrence les uns avec les autres pour essayer d’attirer le plus grand nombre de mineurs (et la capacité de calcul la plus importante).

Les enjeux du minage sont tel que les constructeurs développe des produits spécifique aux activités de minage, les coûts d’exploitation sont essentiellement liés aux dépenses d’énergie, et les mineurs investissement massivement dans du matériel à basse consommation énergétique. Le niveau de difficulté augmentant de façon régulière, l’activité de minage nécessite de réaliser des investissements réguliers pour maintenir son niveau de minage.

Transactions sécurisés

Toutes les logiciels de porte-monnaie électronique stocke vos données dans un fichier avec l’extension « .dat » Si la plupart des clients actuels permettent le cryptage de ce fichier, ce n’est pas le cas de tous et si toutes les précautions ne sont pas prises certains logiciels malveillants peuvent avoir un accès direct aux clés privées qui y sont contenues. Même avec des données cryptées, la sécurité n’est pas parfaite, car il est possible que des keyloggers enregistrent les frappes de saisie de votre mot de passe d’encryption.

Pour effectuer des virements entièrement sécurisés, il faut que les clés privées ne soit jamais connectés au réseau, on appelle ça le « cold storage » ou stockage à froid. Des portefeuilles permettant de gérer les transactions « en cours » qui constitue un fond de roulement en bitcoin sont évidemment sur le réseau mais la quasi-totalité des fonds sont conservés hors ligne, si possible dans un établissement protégé ou un lieu gardé secret.

L’avenir de bitcoin

Il y a plusieurs facteurs qui sont difficiles à évaluer et peuvent conditionner ou empêcher l’adoption du Bitcoin. Voici une liste de certains d’entre eux :

  • Règlement ou restrictions à l’accès au réseau Bitcoin par les gouvernements.
  • Acceptation de l’e-commerce et dans les magasins.
  • Disponibilité, la popularité et l’efficacité des autres formes de paiement.
  • Les attaques par botnets ou d’autres agents, obtenant plus de cinquante pour cent de la puissance de calcul de l’exploitation minière.
  • Extensions et nouvelles versions du protocole menant à des vulnérabilités critiques.
  • Les revendications de droits de propriété intellectuelle.

Bitcoin dans la culture populaire

L’épisode « Le mystérieux monsieur Bitcoin » de la série The Good Wife met en scène le procès de l’inventeur présumé de la monnaie virtuelle.
Dans la série « Almost Human » le bitcoin est utilisé comme moyen de paiement.

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