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Comment fonctionne Bitcoin ?

28 avril 2021

temps de lecture 11 minutes

avatar-auteurManuel Valente

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Pour faire simple, Bitcoin est un réseau de paiement novateur et une nouvelle forme d’argent. Cette technologie s’ancre dans la dynamique amorcée par l’Internet, qui a permis la décentralisation de l’information et l’instantanéité des communications à travers le monde. Bitcoin, lui, apporte la décentralisation des échanges de valeur et l’instantanéité des transactions dans le monde entier. Avant de découvrir plus précisément dans cet article le fonctionnement du Bitcoin, nous vous invitons à découvrir notre conférence d’introduction au Bitcoin et à la blockchain en vidéo :

 

Qu’est-ce qu’une cryptomonnaie ?


Avant de découvrir comment fonctionne un bitcoin, il est indispensable de commencer par une explication sur les cryptomonnaies et leur fonctionnement. On les appelle aussi crypto actifs ou monnaies virtuelles. Les plus populaires sont Bitcoin, Ethereum, Ripple ou encore Litecoin. 


Une cryptomonnaie est un actif numérique prenant la forme d’une suite complexe de chiffres. Elle repose dans la majorité des cas sur la technologie blockchain (chaîne de blocs). Elle s’échange de pair-à-pair (P2P ou Peer to Peer). Contrairement à une monnaie traditionnelle, la crypto n’a pas d’existence physique : elle n’est pas représentée par des billets ou pièces, elle est entièrement numérique. Chacune d’elles possède cependant un symbole pour la représenter (un ticker). Par exemple, le Bitcoin est représenté par BTC. L’Ethereum par ETH. 


Qu’est-ce que la blockchain ? Il s’agit d’un système permettant à un réseau décentralisé de vérifier et accepter des transactions. Elle fait en quelque sorte office de grand registre numérique où chaque personne opérant sur le réseau reçoit une copie. Chacun accède ainsi aux données et peut contrôler toutes les tentatives de modification. C’est un élément central de la blockchain et des cryptomonnaies : ce système est basé sur la transparence et la confiance entre utilisateurs. Cela en fait un système décentralisé indépendant des banques, institutions ou organismes, sécurisé, rapide, équitable et transparent. 


Les cryptomonnaies ne sont pas régulées par des banques ou autorités centrales. Aucun tiers n’interfère pour superviser les transactions, hormis les utilisateurs directement. Autre point essentiel : même si elles sont numériques, les cryptos ne peuvent être copiées ou démultipliées, chaque jeton est unique. Elles peuvent être cédées, vendues ou échangées d’une personne à l’autre. La valeur d’une cryptomonnaie varie selon son cours, comme pour un actif boursier classique. 


Les cryptomonnaies se sont popularisées avec l’arrivée du Bitcoin, mais ce n’est qu’à partir de 2017 qu’elles ont connu un véritable essor. Aujourd’hui, elles sont partout. De nombreuses entreprises utilisent déjà les cryptomonnaies ou investissent dedans. 


Qu’est-ce qu’un Bitcoin ?


Bitcoin est sans conteste la crypto la plus populaire et la plus connue. Contrairement à ce que l’on pourrait croire, elle n’est pas la plus ancienne. Avant elle, d’autres projets ont vu le jour, comme DigiCash ou E-Gold. Mais Bitcoin est le premier projet crypto à avoir fonctionné, c’est pourquoi encore aujourd’hui, beaucoup pensent qu’elle est la toute première crypto. 


Histoire du Bitcoin


Satoshi Nakamoto commence à travailler sur le projet Bitcoin dès 2007. En août 2008, il réserve le nom de domaine Bitcoin.org et envoie le brouillon de son livre blanc à Wei Dai. En octobre de cette même année, il annonce officiellement la naissance du Bitcoin. Il parlait encore de timestamp server, mais le nom utilisé par Hal Finney, la blockchain, pour décrire ce concept est aussitôt adopté. Tout se déroule ensuite très vite : 

  • Le premier bloc Bitcoin est créé le 3 janvier 2009 et la première transaction avec cette cryptomonnaie est effectuée les jours suivants. Le concept fonctionne et l’engouement survient rapidement autour du projet. 
  • En février 2009, une première version du logiciel Bitcoin est lancée sur le site P2foundation. 
  • Le 5 octobre 2009, la valeur de cette cryptomonnaie connaît sa première estimation. Elle est évaluée à 0,001 $ pour un bitcoin. Nous sommes alors très loin des sommes folles atteintes par le Bitcoin depuis.
  • Le 12 octobre 2009 marque la toute première vente de bitcoins en dollars. 5050 bitcoins sont échangés contre 5,02 $.
  • Le 5 février 2010, un code devise est défini pour le Bitcoin. Il s’agit de BTC. 
  • Le 21 mai 2010, Les Bitcoins sont utilisés pour la première fois afin de réaliser l’achat d’un produit physique : 10 000 BTC pour deux pizzas. 
  • Le 17 août 2010, le Bitcoin connaît une première hausse, son prix passe à 0,06 €. Le 7 novembre, il est estimé à 0,40 €.
  • Il faut attendre le 21 novembre 2010 pour que le concept de mining pool soit inventé. Ce terme désigne les mineurs de cryptomonnaies qui s’associent pour joindre leurs efforts. Satoshi Nakamoto décide quant à lui de quitter le projet Bitcoin le mois suivant. C’est Devin Andresen qui récupère alors la clé d’alerte et reprend le projet. 
  • En avril 2011, Bitcoin connaît sa toute première altcoin : le Namecoin. Une multitude de projets altcoins verront le jour les années suivantes.
  • En juin 2011, le Bitcoin reçoit l’attention soudaine de nombreux médias. Le cours du BTC monte à 28 € avant de s’effondrer presque aussitôt. 
  • Le 27 décembre 2012, la fondation Bitcoin est officiellement lancée. Son objectif est de standardiser, sécuriser et faire la promotion du Bitcoin. 

À partir de 2013, les choses s’accélèrent encore pour le Bitcoin et les autres cryptos créées dans son sillage. En juillet, la Digital Asset Transfer Authority (DATA) est créée. Elle a pour but de réguler les crypto-devises pour s’assurer de leur conformité avec les lois et réglementations. Dans la foulée, l’Allemagne accorde au Bitcoin le statut de monnaie privée. Aux États-Unis le président de la Réserve Fédérale en personne publie une lettre dans laquelle il vante les louanges du Bitcoin. Selon lui, il s’agit d’une monnaie sûre, rapide et efficace, avec un potentiel certain. 


Le Bitcoin poursuit ensuite son chemin, avec un cours qui continue à augmenter année après année, malgré des baisses occasionnelles. Le BTC obtient une popularité phénoménale, jusqu’à être même connu du grand public et trouver les faveurs de nombreuses entreprises. Il est désormais possible de payer des produits ou services en Bitcoin. Récemment, le Salvadore en a même fait sa monnaie nationale. 


Aujourd’hui, le Bitcoin reste la cryptomonnaie la plus populaire, même si d’autres cryptos, comme l’Ethereum, connaissent un succès tout aussi impressionnant. Le cours du Bitcoin est scruté de près, ses variations ayant des répercussions directes sur les autres cryptos. 


Bitcoin présente un certain nombre de caractéristiques innovantes.


Bitcoin est décentralisé et ouvert à tous


Il n’est contrôlé par aucun gouvernement ou entreprise. N’importe quel utilisateur peut devenir un « nœud » du réseau, ce qui signifie qu’il peut vérifier par lui-même la validité des transactions. Il détient alors sa propre copie de la blockchain Bitcoin, qui est donc répliquée en des dizaines de milliers de copies à travers le monde. Le protocole, en Logiciel Libre, est ouvert et consultable par tous ; n’importe qui peut en proposer une amélioration et contribuer à son succès. Pour la première fois, une monnaie a comme sous-jacent une plateforme extrêmement résiliente.


Bitcoin est un réseau pair-à-pair


Pour la première fois dans le monde numérique, vous avez le pouvoir de détenir vous-même un actif numérique. Vous en avez le contrôle total et personne ne peut geler ou saisir vos fonds contre votre gré. Lorsque vous effectuez une transaction Bitcoin, seuls vous et le récepteur êtes concernés et tant que votre transaction est légitime elle sera acceptée par le réseau. Bitcoin permet de se passer des tiers de confiance classiques comme les banques et de réaliser des échanges directement entre individus.


Bitcoin est rare tel un métal précieux


Les nouvelles unités de Bitcoins sont émises en moyenne toutes les 10 minutes par un processus de « minage » et la quantité émise est divisée par deux tous les 4 ans. Il n’y aura pas plus de 21 millions de Bitcoins en circulation. Chaque Bitcoin est actuellement divisible en 100 000 000 unités appelées « satoshis », mais il sera possible de modifier la division dans le futur afin d’accroître le nombre de satoshis en circulation. Dans tous les cas, les dernières unités seront livrées à horizon 2140 !


Bitcoin est infalsifiable


Il s’appuie aussi sur une base de données publique et distribuée appelée blockchain qui recense l’intégralité des transactions Bitcoin depuis sa mise en fonction le 3 janvier 2009. Il est impossible de revenir sur une transaction Bitcoin si elle a été enregistrée dans la blockchain. Les nœuds étant capables de vérifier l’intégrité de toutes les informations ajoutées à celle-ci, il n’est pas possible de faire passer une transaction falsifiée sur le réseau.


Bitcoin est programmable


De la monnaie programmable : c’est une des propositions de valeur forte de Bitcoin. Les transactions de A à B ne sont pas les uniques interactions possibles avec Bitcoin, il existe un langage de programmation appelé Script qui permet de créer des contrats plus avancés, comme créer une adresse contrôlée par plusieurs utilisateurs, ou encore mettre des conditions de temps ou d’exécution sur une transaction. Mises bout à bout, ces fonctionnalités permettent de mettre en place des systèmes innovants comme le Lightning Network.


Comment fonctionne le Bitcoin ?


Les Bitcoins ont un fonctionnement précis, assez semblable à d’autres cryptomonnaies. Celui-ci repose sur trois points clés : un système de consensus communautaire, la cryptographie et le processus de minage. Ces deux derniers sont les plus importants : sans blockchain et minage, le Bitcoin ne pourrait tout simplement plus fonctionner. 


Un système de consensus communautaire


Le système Bitcoin se présentant sous la forme d’un logiciel en libre accès, il en existe différentes implémentations compatibles les unes avec les autres. La plus répandue et utilisée est Bitcoin Core. Mais nul n’est obligé de l’utiliser.


Cela est très important. C’est bien pour cette raison que Bitcoin est un système sans autorité centrale. Même si peu de personnes disposent des droits pour ajouter des propositions d’amélioration du code sur Bitcoin Core, rien n’oblige les participants au réseau d’utiliser cette implémentation.


Ainsi, si une décision controversée venait à être décidée, alors les participants pourraient très bien se tourner vers une autre implémentation qui défend mieux leur idéologie. C’est une manière pacifiste d’exercer de la pression sur les développeurs de Bitcoin Core, voire sur les mineurs qui peuvent choisir de s’aligner sur une décision ou pas.


Bitcoin est donc un système de consensus, où les différents acteurs, malgré leurs opinions différentes, finissent par s’aligner sur le désir de la majorité de la communauté. Dans les cas où ce consensus n’a pas été trouvé, il peut y avoir des naissances de chaînes parallèles, dont Bitcoin n’a rien à envier puisqu’elles ne représentent pas le désir de la majorité de la communauté et ne sont donc pas légitimes.


La cryptographie


Bitcoin n’aurait jamais vu le jour sans les avancées cryptographiques faites au cours du XXe siècle. La cryptographie permet de protéger des messages, en s’assurant de leur confidentialité, de leur authenticité, et de leur intégrité.


Le système Bitcoin repose notamment sur la cryptographie asymétrique, un domaine de la cryptographie où il existe une distinction entre des données publiques et privées, en opposition à la cryptographie symétrique où la fonctionnalité est atteinte par la possession d’une donnée secrète commune entre les différents participants.


Grâce à la cryptographie, il est possible pour un individu de générer des clés privées et publiques via des applications ou des appareils appelés « portefeuilles “. Ces clés servent à recevoir des bitcoins ainsi qu’à signer des messages tels que ‘j’envoie 1 BTC à l’adresse de réception bc1qn2sc98976hjjr8q5ngxqqtmk8p97f7fjanl7e9’ sans avoir à révéler les clés privées signataires qui détiennent le contrôle total des Bitcoins en leur possession. La clé publique est l’adresse du portefeuille, elle joue le rôle de numéro de compte dans une banque traditionnelle. La clé privée, elle, joue le rôle de mot de passe, elle ne doit être divulguée à personne. Choisir un portefeuille (ou wallet) est une étape clé pour faire un premier investissement dans le Bitcoin ou toute autre crypto. Il permet de protéger les cryptos possédées, de les garder en sécurité et de les gérer plus efficacement. L’offre de crypto wallet sur le marché est vaste, l’on trouve désormais différents modèles (physiques, logiciels, en cloud). Le choix ne doit rien laisser au hasard pour éviter tout risque de perte ou de piratage. Si vous hésitez sur le produit à choisir, suivez les conseils de Coinhouse pour vous guider dans l’achat du meilleur crypto wallet. 


Ce système permet donc au propriétaire des clés privées d’être le seul et l’unique possesseur des Bitcoins en question. Nul besoin de faire confiance à un tiers, qui pourrait profiter de son pouvoir pour partir avec les fonds ou les confisquer. La cryptographie permet donc au Bitcoin d’être le premier actif numérique qui peut être possédé en totalité par son détenteur.


Le processus de minage


Le fonctionnement du minage peut être défini de cette manière :

  • Des personnes réalisent des transactions en Bitcoins.
  • Les mineurs rassemblent les transactions dans un bloc.
  • Les transactions sont vérifiées, puis sécurisées cryptographiquement via la résolution d’algorithmes complexes (le hachage). 
  • Le bloc est ensuite lié, ou chaîné, aux autres blocs déjà existants sur la chaîne. C’est le principe même de la blockchain.
  • Une fois liés, les blocs ne peuvent plus être modifiés. Si quelqu’un tente de manipuler les blocs pour obtenir des Bitcoins ou nuire au projet, tout acteur de la blockchain peut le voir. Cela garantit la transparence et la sécurité du système. 
  • En échange de leur travail, les mineurs reçoivent une récompense en BTC. De nouveaux Bitcoins sont ainsi mis en circulation sur le marché. Ils peuvent alors être échangés sur des sites de trading adaptés. 

Les mineurs jouent donc un rôle de premier ordre dans le bon fonctionnement du Bitcoin. Cette activité peut d’ailleurs se révéler très lucrative pour les mineurs les mieux équipés ou organisés. Cette activité peut en théorie être réalisée par tout le monde. Mais en pratique, elle nécessite des ordinateurs puissants et une consommation d’énergie considérable, ce qui la rend peu accessible aux personnes ne souhaitant pas s’y investir pleinement. Il existe cependant des alternatives, comme le cloud mining. Avec ce processus, le particulier ne mine pas directement les BTC. Il loue la puissance de calcul à un prestataire et obtient un pourcentage des récompenses en échange. 


Bitcoin repose sur la Preuve de Travail, ou Proof-of-Work, pour inciter économiquement les participants au réseau d’effectuer correctement leur travail de validateur de transactions.


Le participant qui le souhaite peut prendre le rôle de mineur. Il entre alors en compétition avec les autres mineurs et doit trouver une empreinte numérique appelée ‘hash’ qui soit suffisamment rare pour ajouter un bloc donné à la blockchain Bitcoin, avant tous les autres.


À titre d’exemple le hash du bloc Bitcoin n° 571729 est 000000000000000000110574374f4977cba59e315492589c78451cc2252b894, il s’agit d’une empreinte numérique du bloc qui ‘traduit’ l’information contenue dans le bloc, notamment les transactions ajoutées au bloc, l’empreinte numérique du bloc précédent, ainsi que des chiffres appelés Nonce qui sont changés à chaque itération de la fonction de hashage pour créer une nouvelle empreinte à chaque essai dans le but de tomber sur un hash valide.


Celui-ci doit avoir une valeur plus petite que la cible donnée par la difficulté de minage, c’est ce qui fait qu’un hash valide commence par un nombre important de zéros. Plus un hash commence par un nombre de zéros important, plus sa valeur est petite. C’est le fait de trouver ce hash rare qui demande de la puissance de calcul et garantit la sécurité du système : trouver ce type de hash pour un nouveau bloc demande de dépenser beaucoup d’électricité et le bloc ne serait pas accepté par le réseau s’il était malhonnête : une perte de temps et d’argent.


Ainsi, le processus de minage assure le coût très élevé de la création d’un bloc. Ce qui décourage les acteurs malhonnêtes. Le coût d’attaque de Bitcoin est nettement supérieur à ce que l’on peut en tirer.


Si des acteurs se lancent dans le minage, c’est pour récupérer des récompenses en bitcoins sous la forme de création monétaire et de frais de transactions. À l’heure actuelle, 12,5 bitcoins sont donnés à chaque bloc en plus des frais de transactions.


Comment investir dans le Bitcoin ?


Plusieurs méthodes peuvent être exploitées pour obtenir ses premiers Bitcoins. Il est aussi possible d’acheter des fractions de BTC : elles s’appellent des satoshis ou sats. 

  • Acheter du Bitcoin : il suffit de se rendre sur une plateforme de trading dédiée à l’échange de cryptomonnaies. La marche à suivre est relativement simple. Il faut bien sûr s’assurer que celle-ci propose le Bitcoin parmi ses cryptos disponibles. Une fois le compte créé et approvisionné en argent réel via une carte de crédit ou virement bancaire, il est possible de faire ses premiers investissements dans le BTC. Ces plateformes permettent d’acheter, vendre ou convertir les BTC en devise monétaire. 
  • Investir dans des entreprises dont l’activité est liée au BTC ou qui investissent dedans. Pour cela, il faut rejoindre un fonds regroupant des actions dans ces entreprises. L’investisseur n’acquiert pas directement de Bitcoins, il mise en réalité sur la technologie derrière et sa popularité. Dans le même registre d’idées, il existe le trading de CFD (Contrat For Difference) sur cryptomonnaies. C’est un produit financier répliquant la valeur du Bitcoin (ou autre actif qu’il représente). Le CFD consiste à parier sur la hausse ou la baisse du Bitcoin, sans le posséder directement.
  • Le minage : comme nous l’expliquions précédemment, les mineurs sont récompensés en BTC. Il est donc possible de gagner ses premiers Bitcoins par ce biais. Les dépenses liées au minage doivent être prises en compte pour calculer au mieux la rentabilité de cette activité. D’autres solutions existent, comme le cloud mining, ou rejoindre un pool mining pour mutualiser les efforts avec d’autres mineurs. 
  • La vente de biens physiques ou services : il est en effet tout à fait possible de demander un paiement en Bitcoins en échange. Il faudra bien sûr disposer d’un crypto wallet afin de pouvoir recevoir le paiement sous forme de BTC. 

Comment dépenser ses Bitcoins ?


Les Bitcoins peuvent être conservés précieusement en attendant le moment idéal pour les revendre et faire une belle plus-value. Mais il est aussi possible de les utiliser. Où dépenser ses Bitcoins ?

  • Auprès d’un commerçant : de plus en plus d’entreprises acceptent les paiements en BTC. Et il ne s’agit pas seulement de sites e-commerce ! Certains commerçants proposent de régler des achats en point de vente physique par ce biais. Ils sont encore peu nombreux à ce jour, mais avec la popularité des cryptomonnaies, la tendance devrait se poursuivre.
  • Utiliser un distributeur de Bitcoins : il existe plus de 1 300 distributeurs de BTC en Europe, dont plusieurs dans de grandes villes comme Paris. Ils restent cependant peu nombreux sur l’ensemble du territoire français et tous ne permettent pas de dépenser ses BTC. Ils fonctionnent presque comme des distributeurs de billets : vous vendez vos BTC depuis la machine et vous recevez de l’argent liquide.
  • Acheter des cartes cadeaux : un grand nombre de commerçants physiques ou online acceptent les paiements en cartes cadeaux. Il suffit de se rendre sur un site acceptant les BTC pour acheter des cartes cadeaux de l’enseigne dans laquelle on souhaite réaliser des achats.
  • Obtenir une carte de crédit : des sociétés, comme Advcash, proposent des cartes bancaires dédiées aux cryptomonnaies. Elles peuvent être approvisionnées en BTC en les liant à son portefeuille, puis utilisées en magasin comme une carte de crédit traditionnelle. Il est aussi possible de les utiliser dans des distributeurs de billets classiques. Des frais sont prélevés à chaque transaction. 

En résumé, Bitcoin est un nouveau système financier qui s’appuie sur du code informatique, des mathématiques, de la cryptographie, et un réseau distribué aux quatre coins du monde afin de fonctionner sans aucune autorité centrale. Bitcoin est donc sans frontière, car pensé pour l’Internet, résistant à la censure grâce à son architecture décentralisée, programmable, et surtout accessible par tous avec une simple connexion internet.

 

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