Bitcoin pour les nuls

Bitcoin pour les nuls

Si vous êtes à la recherche d’une explication simple pour comprendre le fonctionnement de Bitcoin, d’une explication du type Bitcoin pour les nuls, cet article vous aidera appréhender aisément cette nouvelle technologie.

On peut facilement comprendre comment fonctionne Bitcoin au moyen de l’exemple des pierres Rai utilisées comme monnaie d’échange sur l’archipel de Yap, un archipel de 4 îles situé dans l’océan Pacifique. Un exemple très parlant.

Le journal de transactions

Bitcoin pour les nuls - Pierre Rai Archipel Yap

Les pierres Rai de l’archipel de Yap sont des pierres taillées en forme de disque semblables à des meules ayant une dimension pouvant aller de quelques centimètres jusqu’à plusieurs mètres de diamètre et constituées de calcite. Les habitants ont décidé d’utiliser ces pierres comme monnaie d’échange, car on ne trouve aucun type de métaux précieux sur les îles de Yap. Mais il y a un inconvénient, ces pierres sont lourdes et très difficile à déplacer. Les habitants ont donc décidé d’assigner la propriété des pierres au moyen d’un accord verbal. Lors d’une transaction, les pierres ne sont pas déplacées, le vendeur et l’acquéreur font simplement savoir aux habitants le nombre de pierres qui a été négocié, et chaque habitant de l’archipel mémorise qui donne et reçoit les pierres. Cette faculté de mémorisation a été transmise oralement de génération en génération, de telle manière que chacun sait à tout moment qui possède quelle pierre.

Les historiens m’excuseront mais à des fins pédagogiques je vais un peu déformer et réécrire l’histoire de l’archipel de Yap…Se rappeler constamment qui a la propriété des pierres échangées lors de chaque transaction peut vite devenir une tâche risquée. On sait tous que notre mémoire peut flancher! Les insulaires ont donc décidé de mettre en place une nouvelle technique pour s’assurer à qui appartiennent les pierres et éviter les pertes de mémoire. Chaque échange de pierre lors d’une nouvelle transaction sera inscrit dans un journal. Ce journal pourra alors servir de registre officiel pour déterminer la propriété des pierres. Un habitant de l’île est nommé afin d’inscrire les transactions dans le journal, son rôle est celui de greffier.

Imaginons l’exemple suivant: en échange d’un bien ou d’un service fourni par Bob, Alice doit lui donner l’équivalent de 5 Kg de pierre Rai. Alice ira alors chez le greffier et lui annoncera la transaction. Celui-ci vérifiera dans le registre qu’Alice est bien en possession de 5 Kg de pierre (elle dispose de pierres en quantité suffisante à donner à Bob) et il annotera la transaction dans le journal.

Bitcoin pour les nuls - Journal de transactions

Le registre répliqué

Ce système de journal avec greffier fonctionne bien un certain temps, mais un beau jour la personne responsable du registre décide d’encaisser des frais pour annoter les échanges dans le journal, en plus il décide de partir en vacances deux semaines, et des rumeurs de fraudes commencent à circuler…les habitants de l’île commencent à perdre confiance dans le greffier et ne veulent plus aller le voir lorsqu’une nouvelle transaction a lieu! Les insulaires se réunissent et décident d’instaurer un mécanisme plus évolué. Dorénavant chaque famille conservera son propre journal de transactions! Le même registre sera répliqué au sein des différentes familles.

Bitcoin pour les nuls - Registre répliqué

En reprenant l’exemple de la transaction entre Alice et Bob, au lieu d’annoncer la nouvelle transaction au greffier, Alice doit dorénavant se rendre sur la place du village et annoncer la transaction à toutes les familles. Chaque famille va ainsi pouvoir vérifier son propre journal et s’assurer qu’Alice possède bien 5 kg de pierre à échanger avec Bob, et chaque famille pourra alors inscrire la transaction dans son propre journal. Etant donné que chaque famille dispose de son propre registre de transactions, une fraude peut immédiatement être détectée.

Maintenant que nous avons posé et expliqué les fondements des échanges sur l’archipel de Yap au moyen d’un registre distribué entre toutes les familles, vous allez tout de suite vous rendre compte que vous n’êtes pas nul et que vous pouvez comprendre Bitcoin très facilement.

Au même titre que sur l’archipel de Yap, Bitcoin utilise un système de registre distribué pour annoter les transactions. Les familles sont remplacées par des milliers d’ordinateurs, chacun d’entre eux maintient son propre registre électronique et est chargé de vérifier et y inscrire les nouvelles transactions. Lorsqu’un utilisateur effectue une transaction en Bitcoin, celle-ci est annoncée sur le réseau et tous ces ordinateurs communiquent entre eux afin que la transaction soit bien transmise à chaque registre de chaque ordinateur. Si Alice veut envoyer 5 bitcoins à Bob, elle cliquera sur le bouton ‘Envoyer’ de son portefeuille Bitcoin, et celui-ci transmettra la transaction à tous les autres ordinateurs des utilisateurs du réseau Bitcoin pour qu’ils en aient connaissance. Dés que ces ordinateurs sont informés de la nouvelle transaction d’Alice, le registre de chacun d’entre eux est consulté dans le but de vérifier et de s’assurer qu’Alice soit bien en possession des 5 bitcoins à envoyer. Si c’est le cas, la transaction sera inscrite dans le registre de chaque ordinateur du réseau, dans le cas contraire la transaction sera refusée.

Bitcoin pour les nuls - Réseau Bitcoin

Lorsqu’un nouvel utilisateur se connecte au réseau Bitcoin, il doit installer un logiciel, c’est son portefeuille Bitcoin, qui lui permettra d’envoyer et recevoir des bitcoins. Ce logiciel téléchargera de façon automatique sur l’ordinateur de l’utilisateur le registre électronique qui contient toutes les transactions en bitcoin qui ont eu lieu au cours de son histoire depuis sa création. Des centaines de milliers de transactions y sont déjà inscrites.

Les transactions non confirmées

Néanmoins comme nous allons le voir, un problème peut survenir…Revenons à notre exemple de l’archipel de Yap, celui-ci est formé de plusieurs villages, et lorsqu’Alice décide d’envoyer 5 Kg de pierre Rai à Bob, elle doit non seulement l’annoncer à son village, mais aussi à tous les autres villages voisins de l’archipel.

Bitcoin pour les nuls - Synchronisation des transactions

Maintenir un registre distribué entre toutes les familles de tous les villages peut engendrer des incohérences entre les différents registres. Il existe le risque que l’ordre des transactions ne soit pas cohérent entre les différents registres des différents villages. Si Alice veut transférer 5 kg de pierre Rai à Bob, elle va d’abords annoncer la transaction aux familles du village 1, et ensuite se diriger vers les autres villages pour communiquer la transaction. Bob qui habite dans le village 1 en est informé immédiatement et inscrit dans son registre qu’il a reçu 5 kg de pierre de la part d’Alice. Bob décide alors de transférer immédiatement ces 5 kg de pierre à Tony. Il annonce sa nouvelle transaction aux familles du village 1, puis se dirige vers le village 2 pour faire son annonce. Mais Alice, qui s’est rendue en premier au village 3 pour annoncer sa transaction, n’a pas encore eu le temps de la communiquer au village 2. Les journaux des familles du village 1 et du village 2 ne sont plus synchronisés! Vu que Bob ne possédait pas de pierre avant recevoir la transaction de la part d’Alice, les familles du village 2 rejettent la transaction de Bob destinée à Tony. Les registres des familles du village 2 indiquent que Bob ne possède pas de pierre et selon leur registre il ne peut donc pas les transmettre à Tony, alors que pour les familles du village 1, Bob a bel et bien reçu les pierres de la part d’Alice.

On voit donc qu’il faut mettre en place un système qui permet de conserver l’ordre des transactions cohérent et synchronisé entre tous les journaux des familles des différents villages. Pour atteindre cet objectif, les habitants de l’archipel ont trouvé une idée astucieuse. Lorsqu’une nouvelle transaction est annoncée, elle est ajoutée en premier lieu à un nouveau journal, un deuxième registre, qui contient uniquement des transactions non confirmées. Lorsqu’Alice signale aux différents villages la transmission de 5 kg de pierre Rai à Bob, celle-ci est d’abords ajoutée au nouveau registre de transactions non confirmées de chaque famille.

Bitcoin pour les nuls - Transactions non confimées

La synchronisation des transactions

A ce stade de cette introduction à Bitcoin pour les nuls, et pour bien comprendre ce mécanisme de nouveau journal de transactions non confirmées, il faut rappeler les pierres Rai sont présentes à l’état naturel dans l’archipel de Yap. Chaque habitant a la possibilité de découvrir une pierre cachée dans la forêt et de s’enrichir gratuitement en pierres Rai. Dés lors aussitôt qu’un habitant découvre une nouvelle pierre à l’état naturel, on lui octroie le droit choisir une transaction non confirmée et de la déplacer dans le registre final. Cette solution qui fait intervenir le hasard (on ne sait pas à l’avance qui va découvrir de nouvelles pierres) offre plusieurs avantages:

  • Etant donné que les pierres à l’état naturel sont rares et aléatoirement distribuées sur l’archipel, l’heureux habitant qui en découvre une acquière le droit de confirmer une transaction. C’est le pur hasard et la chance qui détermine qui va découvrir une nouvelle pierre. Un tel mécanisme permet de s’assurer qu’aucune personne ou famille puisse modifier l’ordre des transactions à son avantage, vu qu’on ne sait pas à l’avance qui va confirmer les transactions.
  • C’est aussi un moyen qui permet la mise en circulation de nouvelles pierres fraîchement découvertes et une incitation aux habitants à participer honnêtement à la maintenance du registre.
  • La probabilité que deux habitants découvrent en même temps une nouvelle pierre est théoriquement nulle. Cette probabilité nulle évite tout chevauchement de transactions fraîchement confirmées et garantit l’ordre d’inscription de celles-ci dans le registre final. Les registres des différentes familles deviennent alors cohérents et synchronisés entre eux.

Les caractéristiques similaires entre les pierres Rai et Bitcoin

On peut en conclusion mettre en parallèle certaines caractéristiques semblable entre les pierres Rai et Bitcoin:

  • Pierre Rai: les pierres Rai sont rares et aléatoirement distribuées sur l’archipel, leur découverte prend du temps et est une pure question de chance.
  • Bitcoin: la création de nouveaux bitcoins requière de la part des ordinateurs du réseau de résoudre un problème mathématique coûteux en temps de calcul. Dés qu’un des ordinateurs du réseau trouve la solution mathématique au problème, de nouveaux bitcoins sont fraîchement créés par le système et distribués comme récompense à l’ordinateur qui a découvert la solution. C’est le hasard qui détermine quel ordinateur du réseau va résoudre en premier le problème mathématique.
  • Pierre Rai: c’est une tâche laborieuse de découvrir, déplacer et tailler des pierres Rai, mais il est aisé de déterminer qu’une pierre Rai possède les dimensions requises pour un échange et soit constituée de calcite.
  • Bitcoin: le fonctionnement du réseau Bitcoin demande un calcul mathématique difficile pour les ordinateurs du réseau afin de déterminer des nombres possédant certaines propriétés particulières, mais une fois ces nombres identifiés il est très facile de vérifier qu’ils possèdent les propriétés mathématiques recherchées.
  • Pierre Rai: la rareté des pierres Rai implique que peu de nouvelles pierres peuvent rentrer dans l’économie de l’archipel de Yap. La masse monétaire (en pierres) est limitée.
  • Bitcoin: la découverte de propriétés mathématiques particulières de certains nombres est un calcul laborieux, ce qui limite le nombre de bitcoins qui peuvent être distribués par le système et mis en circulation. La masse monétaire (en bitcoin) est limitée.
  • Pierre Rai: le vol d’une pierre Rai de grande dimension et pesant plusieurs tonnes est très compliqué voir impossible sur l’archipel de Yap.
  • Bitcoin: les bitcoins sont sécurisés cryptographiquement et impossibles à voler si les bonnes pratiques de sécurisation sont mises en place.
  • Pierre Rai: Les pierres Rai ne sont pas déplacées lors d’une transaction. La transaction est signalée à tous les habitants qui l’inscrivent et la répertorient dans leur registre respectif.
  • Bitcoin: un bitcoin échangé ne va physiquement nulle part lors d’une transaction. On communique à tous les utilisateurs (ordinateurs) du réseau que ce bitcoin est dorénavant la propriété d’un nouvel utilisateur. L’enregistrement de la transaction est copié et mémorisé dans les registres électroniques des ordinateurs du réseau.

Voilà pour cette introduction à Bitcoin pour les nuls, n’hésitez pas poster vos commentaires et poser vos questions si des explications n’ont pas été claires.

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