Cryptomonnaie, bitcoin, blockchain… comment ça marche ?
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Cryptomonnaie, bitcoin,  blockchain… comment ça marche ?

Valérie Borde nous explique en détail les rouages du bitcoin. Attachez votre tuque de père Noël avec de la broche !

On entend beaucoup parler ces jours-ci des cryptomonnaies, comme le bitcoin, et de la chaîne de blocs (blockchain), une technologie souvent présentée comme révolutionnaire. Mais comment ça marche ? Voici quelques explications de base pour briller dans vos partys de Noël.

Cryptomonnaie ?

Les dollars ou les euros sont des monnaies régulées par des banques centrales des pays. Ce sont donc des monnaies dites « légales ». Ces monnaies existent sous forme physique (les pièces et les billets), mais elles se transigent principalement sous forme électronique. Votre compte de banque, par exemple, n’est évidemment pas une boîte remplie de pièces et de billets, mais comme son nom l’indique, c’est une donnée chiffrée résultant des opérations (vos entrées et vos sorties d’argent) qui a été attribuée à un titulaire (vous) par une institution (la banque) qui y a associé différentes caractéristiques (compte courant, d’épargne…) dans le cadre de règles fixées par les États.

Même si cet argent se transige sous forme électronique, il est différent dans le principe d’une monnaie virtuelle, qui n’a pas de statut légal. Si vous jouez à l’occasion à des jeux vidéos, vous avez sûrement déjà payé avec une monnaie virtuelle propre à votre jeu pour débloquer un niveau ou équiper votre personnage de toutes sortes de gadgets. Cette monnaie virtuelle est dite fermée, parce qu’elle ne sert que dans ce jeu. Une monnaie virtuelle peut cependant être achetée avec de l’argent réel : c’est ce que vous faites, par exemple, quand vous achetez une carte iTunes avec votre carte de crédit.

Une cryptomonnaie est une sorte de monnaie virtuelle bien particulière. Alors qu’une carte iTunes ne sert qu’à acheter une application ou de la musique à Apple, une cryptomonnaie permet de faire des achats et des ventes avec n’importe qui, par l’intermédiaire d’un réseau informatique.

Le bitcoin, inventé en 2009, est la plus ancienne et la plus aboutie des cryptomonnaies. Il s’inscrit dans la tendance aux systèmes d’échange (pas nécessairement vertueux…) parallèles aux systèmes légaux , tels qu’Uber ou Airbnb. Pour qu’une cryptomonnaie fonctionne, il faut évidemment  un truc pour pallier le fait qu’aucune entité, comme une banque ou une entreprise telle Apple, ne régule l’usage de cette monnaie. Ce truc, c’est le cryptage de l’information. Il fait en sorte qu’on ne peut pas (en tout cas non sans grande difficulté) copier, dupliquer ou imiter un bitcoin.

Voyons donc comment ça marche. Accrochez-vous, c’est un peu compliqué. Pour accéder à certaines informations en ligne, vous avez sûrement déjà eu à recopier une série de chiffres et de lettres mal écrits, qu’on appelle un captcha : ce système repose sur le fait que le cerveau humain est plus habile pour décoder ces gribouillis que les logiciels mis au point par des pirates informatiques pour forcer cette barrière de sécurité. Taper sur quelques touches de notre clavier suffit à sécuriser le système.

Le bitcoin a aussi besoin d’un système pour dissuader les attaques des pirates informatiques, mais celui qu’il utilise fonctionne en quelque sorte à l’envers du captcha : plutôt que d’exiger une action toute simple d’un humain pour valider la transaction, il demande une très lourde validation à un ordinateur, suivant le principe que les informaticiens nomment la « preuve de travail ».

Payer en bitcoins ?

Attention, ici, ça se corse… Pour faire une transaction en bitcoins à partir d’un ordinateur ou d’un téléphone portable, il faut accepter que celui-ci fasse partie du réseau bitcoin. Si vous décidez, par exemple, d’offrir un bitcoin à quelqu’un pour Noël, votre ordre est transmis au réseau bitcoin sous la forme d’une « écriture », qui va être interceptée par un « nœud » du réseau constitué par l’ordinateur d’un membre particulier du réseau, que l’on appelle un « mineur ». Votre transaction, une fois rendue sur l’ordinateur du mineur, va lui servir à construire un « bloc », qui réunit plusieurs transactions. Cette opération prend une dizaine de minutes.

Former ces blocs sert à la fois à vérifier l’information reçue (est-ce bien une transaction émanant d’un membre bitcoin, est-ce que celui-ci avait assez de bitcoins pour pouvoir dépenser la somme indiquée ? etc.) et à la sécuriser pour qu’elle poursuive son chemin dans le réseau. Cette opération de minage implique des algorithmes lourds qui découpent et recomposent l’information de chaque transaction faisant partie du bloc, selon une recette propre à chaque bloc, mais qui intègre aussi le code associé au bloc précédent, construit à partir des transactions ayant eu lieu avant la vôtre. C’est là qu’ils doivent fournir la fameuse « preuve de travail », qui garantit au système qu’ils sont bien des mineurs et non pas des pirates informatiques.

Comme la vérification-construction des blocs exige une puissance de calcul considérable, les mineurs sont aujourd’hui regroupés en coopératives ou en entreprises qui investissent dans de monstrueux groupes d’ordinateurs capables de passer le test de la preuve de travail. Ce sont de véritables « usines à bitcoins », dont les efforts sont rétribués sous la forme de bitcoins, selon un calcul qui est codé dans chaque transaction qu’ils prennent en charge. Ces bitcoins, comme n’importe quelle monnaie virtuelle, peuvent évidemment être échangés contre une monnaie légale — même si leur valeur fluctue énormément (16 000 dollars pour un bitcoin au moment d’écrire ce texte).

Chaîne de blocs ?

Une fois que le bloc qui contient votre transaction a été construit et validé, il devient une partie de la fameuse « chaîne de blocs » constituée par l’ensemble de toutes les transactions déjà réalisées sur le réseau (ce qui permet aussi d’éviter que la même transaction soit faite deux fois, un problème qui touchait les ancêtres du bitcoin). La chaîne de blocs constitue ainsi un énorme registre virtuel de toutes les transactions, de plus en plus gros au fur et à mesure que le réseau enregistre des transactions. Votre transaction peut désormais être créditée dans le « portefeuille » de la personne à qui vous destiniez ce cadeau de Noël.

La sécurité vient du fait que le cryptage de l’information est distribué entre plusieurs ordinateurs, et qu’il est réitéré. Personne n’a de contrôle sur l’ensemble des opérations, et chaque maillon est conçu pour considérer que toute information qui lui est apportée doit être vérifiée. Le système est aussi conçu pour que chaque nouvelle transaction soit dirigée vers le nœud où la plus grande puissance de calcul est disponible.

Ce principe de la chaîne de blocs est considéré comme très prometteur, car il permet de sécuriser et d’archiver de grandes quantités de transactions. Certains y voient une véritable révolution technologique dans la comptabilité. Il a donné lieu à des premiers systèmes informatiques qui n’ont plus rien à voir avec le bitcoin, comme celui que propose IBM. Cette nouvelle architecture de système qui permet un registre virtuel intégral intéresse de grandes entreprises, qui y voient un moyen de mieux interagir avec leurs fournisseurs et leurs clients, ou de sécuriser des réseaux de données.

C’est bien ou pas ?

Avec ce système, n’importe qui, aidé d’informaticiens compétents, peut émettre sa propre monnaie en dehors du cadre bancaire et du contrôle des États. Certains y voient des avantages, mais les risques sont aussi très nombreux. Les trafiquants et spéculateurs ont toutes les chances d’en tirer parti, et la volatilité est extrême : la faillite d’un mineur sud-coréen a ainsi fait perdre 3 000 dollars au bitcoin en quelques heures une semaine avant Noël ! (À méditer avant de mettre des bitcoins sous le sapin…)

Mais cryptomonnaies et chaînes de blocs ont, pour l’instant, un défaut majeur : elles nécessitent d’énormes capacités de calcul, qui représentent une consommation d’énergie phénoménale. Le site blockchain.info présente ainsi l’évolution de la quantité d’opérations de « hachage » de l’information à laquelle les mineurs doivent procéder pour construire un nouveau bloc, dont on peut déduire l’énergie nécessaire pour mener à bien ces opérations. Avec la popularité du bitcoin, la consommation d’énergie du réseau augmente à une vitesse affolante.  Elle serait actuellement d’environ 35 térawattheures d’électricité, soit autant qu’un pays comme la Bulgarie !

D’autres systèmes de chaînes de blocs exigeant une vérification des blocs moins gourmande en énergie sont en développement, mais seront-ils aussi sécuritaires ? À suivre.