Bitcoin

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Fondateur Satoshi NakamotoVoir et modifier les données sur Wikidata
Développeur Wladimir van der Laan (d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Première version Voir et modifier les données sur Wikidata
Dernière version 0.13.0 ()[1]Voir et modifier les données sur Wikidata
Écrit en C++Voir et modifier les données sur Wikidata
Environnement Microsoft Windows, GNU/Linux et macOSVoir et modifier les données sur Wikidata
Langues MultilingueVoir et modifier les données sur Wikidata
Type Crypto-monnaieVoir et modifier les données sur Wikidata
Licence Licence MITVoir et modifier les données sur Wikidata
Site web bitcoin.orgVoir et modifier les données sur Wikidata

Bitcoin (de l'anglais « bit » : unité d'information binaire et « coin » : pièce de monnaie) est une monnaie cryptographique et un système de paiement peer-to-peer inventé par Satoshi Nakamoto, qui annonce l'invention en 2008 et publie le logiciel open-source en 2009.

Son unité de compte est le bitcoin, limitée à 21 millions d'unités et divisible jusqu'à la huitième décimale. Toutes les transactions sont vérifiées par les nœuds du réseau et enregistrées dans un registre public infalsifiable appelé « blockchain ». Le système fonctionne sans autorité centrale, ni administrateur unique, mais de manière décentralisé de pair à pair grâce au consensus de l'ensemble des nœuds du réseau. Bitcoin est la plus importante monnaie cryptographique décentralisé avec une capitalisation proche de 10 milliards d'euros en 2016[2].

Les bitcoins sont créés conformément au code source du logiciel, en rétribution du traitement des transactions. Certains utilisateurs mettent à contribution leur puissance de calcul informatique afin de vérifier, d'enregistrer et de sécuriser les transactions dans la chaîne de blocs. Cette activité, appelée minage, permet aux participants d'être rémunérés pour chaque nouveau bloc validé par des bitcoins nouvellement créés et par les frais des transactions traités[3]. Les bitcoins peuvent ensuite être échangés contre d'autres monnaies, biens ou services. Le prix de la crypto-monnaie, est fixé principalement sur des places de marché spécialisées (il n'y a pas d'autorité centrale pour fixer le prix), selon la loi de l'offre et de la demande (à un instant donné, le prix de la crypto-monnaie peut varier d'une place d'échange à une autre).

En tant que moyen de paiement, Bitcoin est accepté par un nombre croissant de commerçants[4], incités par des frais de transaction généralement inférieurs aux 2 à 3 % pratiqués par les organismes de cartes de crédit et oscillant, pour le système Bitcoin, entre 0 et 2 % du montant de la transaction[5]. Contrairement aux cartes de crédit, les frais éventuels sont à la charge de l'acheteur (et non du vendeur), qui choisit d'en payer volontairement. Une transaction bitcoin est irrévocable et ne peut être annulée. Malgré une croissance de 500 % du nombre de marchands acceptant le bitcoin en 2014[6], la crypto-monnaie n'est pas encore très implantée dans le commerce de détail mais continue de s'implanter dans les échanges commerciaux.

Depuis sa création en 2009 et jusqu'à la fermeture par les autorités américaines de Silk Road, Bitcoin a été utilisé majoritairement comme moyen d'échange par des réseaux criminels pour des jeux d'argents, acheter des substances illicites et des bases de données piratées. La crypto-monnaie a attiré l'attention des régulateurs financiers[7], des organes législatifs de différents pays notamment américains[8] et des médias[9]. Néanmoins, ces dernières années, la crypto-monnaie a mûri et un nombre croissant d'études concluent que ces activités illégales, bien qu'elles existent toujours comme dans tout système de paiement, ne représentent plus qu'une part minoritaire des échanges de la crypto-monnaie[10],[11]. Le sénat américain reconnait par ailleurs que le bitcoin permet de fournir parfaitement des services financiers légitimes[12].

Le symbole monétaire officiel « BitcoinSign.svg » a été déposé et accepté en 2015 auprès d'Unicode[13],[14]. Les sigles correspondants, utilisés par les plateformes d'échanges, sont « BTC » et « XBT ». Parmi les symboles non officiels utilisés, on trouve « ฿ » et « Ƀ ».

Histoire[modifier | modifier le code]

Création[modifier | modifier le code]

Bitcoin est une amélioration du concept de b-money, imaginé par Wei Dai en 1999[15], et de bitgold, décrit en 2005 par Nick Szabo[16]. Bitcoin résout en particulier le problème crucial du modèle de confiance : les serveurs « honnêtes » votent avec leur puissance de calcul pour déterminer la chaîne de transaction légitime. Dans b-money, les serveurs étaient supposés verser un dépôt de garantie dans un mécanisme peu explicite. L'idée d'utiliser une chaîne de preuves de calcul fut avancée dans le projet bitgold bien que Nick Szabo ne proposât d'utiliser qu'une majorité d'adresses pour établir la légitimité d'une chaîne de transactions, ce qui laissait entier le problème du contrôle du nombre des adresses.

Satoshi Nakamoto a affirmé qu'il avait travaillé sur Bitcoin de 2007[17] à 2009. Dès 2008, il publie un document sur une liste de diffusion décrivant la monnaie numérique Bitcoin. En février 2009, il diffuse une annonce concernant son travail sur le site P2P Foundation (en)[18]. Le , le premier bloc ou bloc genesis est créé[19]. En février 2009, il diffuse la première version du logiciel Bitcoin sur le site P2P Foundation et pour faire fonctionner le réseau, il met à contribution son ordinateur et génère ainsi les premiers bitcoins[20]. Avec d'autres développeurs, Nakamoto continue l'implémentation du logiciel et de sa version Bitcoin-Qt jusqu'en 2010. Plusieurs personnes se sont revendiquées être Satoshi Nakamoto mais aucune d'entre elles n'a pu prouver hors de tout doute qu'ils se cachaient bien derrière ce pseudonyme[21].

Les développeurs et la communauté Bitcoin perdent progressivement contact avec Satoshi Nakamoto au milieu de l'année 2010. Le , un dernier message est posté par Nakamoto sur le principal forum. Peu de temps avant son évanescence, Nakamoto installe Gavin Andresen comme son successeur en lui donnant accès au projet SourceForge Bitcoin et une copie de la clef d'alerte[22]. Cette dernière est une clef cryptographique privée unique permettant d'atténuer les effets d'une attaque potentielle sur le système Bitcoin, comme la découverte d'une faille cryptographique permettant de modifier a posteriori les transactions, ou la prise de contrôle de plus de 51 % des nœuds du réseau. Les opérateurs des nœuds du réseau peuvent lors d'une alerte soit avertir leurs usagers, soit stopper tout enregistrement de transaction.

L'identité de Nakamoto a laissé place à de nombreuses spéculations. Il n'existait aucune trace de son identité avant la création de Bitcoin. Sur son profil, il déclarait être un Japonais de 40 ans. En 2016, Craig Steven Wright, un entrepreneur australien, affirme être Satoshi Nakamoto[23]. Cependant, des doutes subsistent[24],[25]. L'intéressé ayant lui-même déclaré le renoncer à diffuser les preuves confirmant qu'il est le créateur de Bitcoin dans un énigmatique message sur son blog personnel[26].

Le , la Fondation Bitcoin est créée[27].

Acceptation[modifier | modifier le code]

Le , WordPress accepte les bitcoins pour ses services payants[28].

Le , la rémunération des mineurs diminue pour la première fois, passant de 50 à 25 BTC. Le code source Bitcoin prévoit en effet, une division par deux de la rémunération tous les 210000 blocs minés, soit approximativement tous les 4 ans.

Le , un partenariat entre la startup Paymium (site d'échange français) et la société Aqoba (établissement de paiement) permet à Paymium d'opérer comme prestataire de service de paiement, et donc de tenir des comptes en euros et d'émettre des cartes de paiement utilisables en euro et en bitcoins[29].

Le , le site communautaire Reddit met en place un système permettant d'acheter des « Reddit Gold » avec des bitcoins[30].

Le , le site de stockage en ligne Mega, successeur de Megaupload, accepte les paiements en bitcoin[31].

Le , le géant Baidu (équivalent chinois de Google) accepte les transactions en bitcoins pour son service firewall Jiasule.

Distributeur automatique de bitcoins

Le , le premier distributeur-échangeur automatique de bitcoins est mis en service à Vancouver[32]. En septembre 2016, plus de 770 de ces distributeurs-échangeurs automatiques sont installés dans le monde, dont 4 en France[33].

Le , l'université de Nicosie annonce qu'elle accepte le bitcoin et ouvre un master de sciences économiques spécialisé dans les monnaies numériques[34].

Le , Richard Branson annonce que Virgin Galactic acceptera désormais les bitcoins comme moyen de paiement pour ses vols de tourisme spatial[35].

Le , Jiangsu Telecom (3e plus grand opérateur chinois), filiale de China Telecom, accepte désormais les bitcoins[36].

Le , le fisc américain déclare que le bitcoin ne doit pas être considéré comme une monnaie, mais comme un bien, dont les transactions sont soumises à la fiscalité sur les plus-values. Cela implique de se « souvenir » à quel taux de change on a acquis un bitcoin et à quel taux on l'utilise afin de calculer la plus-value, ce qui rend l'utilisation légale du bitcoin aux États-Unis particulièrement difficile[37].

Le , la commission électorale des États-Unis accepte que les campagnes électorales soient financées en bitcoins dans une limite de 100 $ par cycle électoral[38].

Le , Paypal permet à certains marchands de biens numériques d'Amérique du Nord sélectionnés par les processeurs de paiement Bitcoin partenaires, d’accepter les paiements en bitcoins, et s'ouvre très progressivement au Bitcoin[39].

Incidents[modifier | modifier le code]

En , le site Silk road est lancé.

Le , un incident est survenu lié à une non-rétrocompatibilité de la version 0.8.0 : la chaîne se sépare en plusieurs versions et certaines sont restées bloquées pendant quelques heures[40].

Le , la valeur du bitcoin s'effondre et passe de 266 $ à 105 $ avant de se stabiliser à 160 $ (122 €) en moins de six heures. Le 13 avril, le cours atteint 66 euros. Le cours avait été multiplié par huit en moins de cinq semaines[41].

Le , Ross Ulbricht est arrêté. Il est le fondateur présumé de Silk Road, qui est fermé par le FBI[42].

Le , le réseau Bitcoin est victime d'une attaque massive et concertée lancée sur de nombreuses plates-formes de change[43].

Le , la plate-forme d'échange Mt. Gox est victime d'une perte record de 744 408 BTC, soit l'équivalent de plus de 250 millions d'euros. Le site internet ferme temporairement[44]. Un document de gestion de crise a été rédigé et est consultable publiquement[45]. Selon certains médias spécialisés, l'avenir du bitcoin serait menacé[46]. Le cours de la monnaie reste stable sur les autres plateformes.[réf. nécessaire]. Le bitcoin aurait perdu plus de 38 % de sa valeur sur le premier trimestre 2014[47].

En mars 2014, Leah McGrath Goodman (en) du magazine Newsweek annonce avoir retrouvé la trace de l'inventeur de Bitcoin, qui serait selon elle, un Nippo-Américain de 64 ans, dont le nom de naissance est Satoshi Nakamoto, bien qu'il ait changé son nom en Dorian Prentice Satoshi Nakamoto à l'âge de 23 ans[48],[49]. Il serait physicien retraité et vivrait en Californie[50]. Cette thèse a été méthodiquement démontée un mois plus tard par des linguistes de l'Université Aston en Angleterre qui ont réalisé une étude approfondie des correspondances linguistiques entre les productions écrites de l'auteur du livre blanc de Bitcoin et de plusieurs personnalités suspectées, notamment Dorian Nakamoto[51].

Le 5 janvier 2015, 18 864 bitcoins sont volés sur la plateforme slovène Bitstamp[52].

Le 14 janvier 2015, le bitcoin chute momentanément et brutalement sous la barre des 155 euros[52].

En mai 2015, 1 459 bitcoins sont volés sur le sité d'échange Bitfinex, soit 0.5 % des encours client par l'intermédiaire d'une faille de sécurité dans le système de porte monnaie en ligne[53].

Le 11 septembre 2015 Mark Karpelès, patron de la plate-forme MtGox, a été mis en examen au Japon pour détournement de fonds. Il est soupçonné d'avoir détourné 2,3 millions d'euros de dépôts en bitcoin. Le suspect nie en bloc ces accusations[54].

En mai 2016, le site d'échange Gatecoin, est piraté en se faisant voler 250 bitcoins et 185.000 éther. Le pirate a réussi à contourner les limites de stockage en ligne des actifs de la plateforme d'échange : alors que seuls 5 % des dépôts ne sont pas stockés à froid, le pirate est parvenu à vider ces dépôts tout en continuant d'alimenter l'adresse par transfert d'actifs des stockages à froid de la plateforme d'échange[53].

Le 3 août 2016, le site d'échange Bitfinex rapporte un vol de 119 756 bitcoins sur sa plateforme d'échange, soit 65 millions de dollars aux cours de la crypto-monnaie de juillet 2016[53].

Interdiction[modifier | modifier le code]

Le , la Thailande devient le premier pays à interdire l'utilisation du bitcoin sur son territoire après une décision de la Banque centrale[55],[56].

Le , la banque centrale chinoise interdit aux banques locales toute transaction en bitcoin, mesure entrainant le début d'un krach sur la valeur de la monnaie virtuelle. BTC China, première plate-forme mondiale de transaction en bitcoin interdit aux usagers de nouveaux dépôts en Yuan sur leur compte « suite à de nouveaux règlements gouvernementaux ». Le , le groupe chinois Ali Baba interdit le paiement en bitcoin (suivant ainsi la nouvelle règlementation chinoise).

Le , le sénat français organise une audition sur les enjeux liés au développement des monnaies virtuelles de type Bitcoin[57].

Le , la Russie déclare la monnaie illégale sur son territoire, arguant que la seule monnaie officielle en Russie est le rouble et qu'aucune autre monnaie ne peut légalement être utilisée dans le pays[58].

Le , le sénateur américain Joe Manchin demande l'interdiction du bitcoin aux États-Unis, en raison de sa volatilité incontrôlée et des risques qu'il soit utilisé à des fins illégales, notamment pour du blanchiment d'argent[59]. Pour l'instant, les États-Unis considèrent que les monnaies virtuelles à l'image du bitcoin n'ont pas de valeur légale mais en tant qu'actifs, ils sont susceptibles d'être soumis à l'impôt[60].

Augmentation du cours[modifier | modifier le code]

Le , le bitcoin atteint la parité avec le dollar[61]. En , le taux de change dépasse les 31 USD, et redescend sous les 4 USD en décembre. Le , la valeur d'un bitcoin (BTC) dépasse celle de l'once d'or, à près de 1 250 USD [62].

En 2014, le cours baisse progressivement jusqu'à atteindre une stabilisation à environ 250 USD début 2015, puis repart à la hausse fin 2015. Il s'échange actuellement autour de 700 USD[63].

Conception[modifier | modifier le code]

Description générale de Bitcoin[modifier | modifier le code]

Le bitcoin est une crypto-monnaie tandis que Bitcoin est un système de paiement dans cette devise. Sous ces deux aspects, Bitcoin se distingue des systèmes préexistants sur les points suivants :

  • contrairement aux autres devises monétaires, Bitcoin n'est pas l'incarnation de l'autorité d'un État, d'une banque ou d'une entreprise. La valeur du bitcoin est déterminée de façon entièrement flottante par l'usage économique qui en est fait et par le marché des changes. Les règles organisant l'émission monétaire sont quant à elles déterminées uniquement par le code informatique libre du logiciel Bitcoin ;
  • en tant que système de paiement, Bitcoin se distingue par le fait que son fonctionnement ne requiert pas l'utilisation d'une infrastructure centralisée tenant les comptes des montants détenus afin d'assurer les transactions. Le rôle de garantie et de vérification existe, mais est attribué toutes les dix minutes environ à un ordinateur du réseau choisi de façon aléatoire proportionnellement à sa puissance ;
  • Bitcoin repose sur un protocole cryptographique notamment pour, d'une part, résoudre le problème dit du double paiement, qui avait jusqu'alors empêché l'émergence d'un tel type de monnaie, et pour, d'autre part, garantir l'impossibilité de falsifier les identifiants des parties prenantes et la valeur du stock de bitcoins figurant dans les porte-monnaies électroniques identifiés grâce à une adresse.

Principe monétaire[modifier | modifier le code]

Nombre de bitcoin au cours du temps et projection.

D'un point de vue monétaire, le bitcoin se distingue des autres monnaies (hors métaux précieux) par le fait majeur que l'agrégat monétaire n'est pas conçu pour s'adapter à la production de richesse.

Les bitcoins sont émis lentement et régulièrement, de façon dégressive, jusqu'à atteindre un montant maximal de 21 millions dans quelques décennies[64].

Toutes les monnaies nationales connaissent une inflation, de faible à forte selon les politiques menées par leur banque centrale. À l'inverse, la monnaie Bitcoin est susceptible de finir par connaître la déflation, car la quantité de bitcoins générée est connue à l'avance dans le logiciel, à savoir 21 millions. De plus, les bitcoins perdus par les utilisateurs ne seront jamais remplacés. C'est pourquoi le projet Bitcoin est vu par la communauté de ses créateurs comme une expérience originale en termes économiques, constituant une sorte de mise à l'épreuve des thèses monétaires de l'école autrichienne d'économie. Son succès ou son échec est difficile à prévoir.

Le montant total, ainsi que le taux annuel d'émission, sont inscrits explicitement dans le code informatique du logiciel, selon les principes énoncés ci-après. Ce logiciel prévoit l'émission de monnaie d'après une règle mathématique (de type série géométrique).

Technologies[modifier | modifier le code]

Principes[modifier | modifier le code]

Le système Bitcoin est implanté sur le réseau Internet.

Toute personne peut devenir utilisateur de Bitcoin en téléchargeant et en installant un logiciel approprié sur le matériel de son choix, qui peut aller du simple ordiphone jusqu’à un système informatique complexe.

Une fois connecté au système, chaque utilisateur peut se créer un nombre quelconque de comptes et créer des transactions qui transfèrent des bitcoins depuis ses propres comptes vers d’autres comptes. Les fonctions nécessaires sont incluses dans des logiciels appelés wallets.

La fonction principale du système Bitcoin est de vérifier la validité des transactions et de les inscrire de façon indélébile dans un fichier public appelé la chaîne de blocs, où elles sont lisibles par tous mais protégées contre toute modification. Cette opération est réalisée en deux temps :

  1. Dans un premier temps, certains nœuds du réseau (les « mineurs ») construisent un nouveau bloc en regroupant des transactions récentes et en ajoutant un en-tête qui contient notamment la date et l'heure, une somme de contrôle (« hash ») qui servira également d'identificateur unique du bloc , et l’identificateur du bloc précédent.
  1. Dans un deuxième temps, chaque nœud ajoute ce nouveau bloc à sa version locale de la chaîne de blocs, après avoir vérifié la validité de toutes les transactions qu’il contient et leur cohérence avec les transactions déjà enregistrées.

L'historique complet de toutes les transactions devient alors lisible sur tous les nœuds du réseau qui gèrent un exemplaire de la chaîne de blocs. Les différences éventuelles entre ces exemplaires doivent être résolues par le logiciel d'accès.

Ces différentes fonctions sont réalisées par des logiciels disponibles sous forme de logiciel libre. L’utilisateur de chaque nœud peut choisir librement les fonctions qu’il assumera dans le système et les logiciels qu’il utilise.

La conception du système n'implique pas d'autorité centrale de confiance. La construction et l'entretien de la chaîne de blocs sont effectués par les ordinateurs situés aux nœuds d’un réseau.

Le seul moyen d’utiliser des bitcoins est d’enregistrer dans la chaîne de blocs du système Bitcoin des transactions qui font référence à des transactions antérieures. Le bitcoin n’a pas d’existence indépendante en dehors du système de paiement Bitcoin.

Les transactions[modifier | modifier le code]

Nombre de transactions par jour effectuées en bitcoin depuis sa création[65]

Une transaction consiste à débiter certains comptes pour créditer d’autres comptes.

Elle est composée d’un certain nombre d’entrées (inputs) et d’un certain nombre de sorties (outputs). Chaque sortie comporte un montant et la clé publique de l’adresse créditée, ou plus généralement un programme permettant de déterminer cette adresse (un « script »). Chaque entrée désigne une sortie d’une transaction antérieure et comporte un programme (script) qui fournit les données attendues par le script figurant dans cette sortie.

Lors de la validation d'une transaction, les scripts de chaque entrée sont exécutés, dans l'ordre script de sortie puis script d'entrée. la transaction n'est validée que si le résultat est « vrai » pour toutes les entrées.

Ces scripts sont écrits dans un langage interne conçu par Nakamoto. Ce langage est volontairement minimaliste et non Turing-complet afin notamment d'empêcher que le système s'engage dans des boucles infinies. L'utilisation des scripts doit permettre au logiciel de s'adapter aisément à des évolutions ultérieures et permettre des fonctionnalités avancées comme les transactions demandant plusieurs signatures ou les contrats intelligents.

Les transactions émises par un nœud sont diffusées à ses voisins Ceux-ci valident les transactions qu’ils reçoivent et les ajoutent progressivement dans un pool local avant de les transmettre à leurs propres voisins. Les transactions valides sont ainsi diffusées de proche en proche à tous les nœuds du réseau, après avoir été vérifiées à chaque fois.

Avant d’inscrire une transaction de façon définitive dans la chaîne de blocs, le réseau effectue à plusieurs reprises un ensemble de vérifications, notamment que les sorties référencées par les entrées existent et n’ont pas encore été utilisées, que l’auteur de la transaction est bien titulaire de l’adresse créditée dans ces sorties, et que la somme des montants figurant dans les sorties de la transaction est bien inférieure à la somme des montants des sorties référencées par les entrées.

inscrire une transaction dans la chaîne de blocs a pour effet d’interdire toute future référence aux sorties désignées par les entrées de la transaction, ce qui revient à débiter les comptes destinataires de ces sorties des montants qui y figurent, et de créditer les comptes désignés par les sorties de la transaction des montants indiqués.

Une transaction est prise en compte instantanément par le réseau, et est confirmée une première fois au bout de 10 minutes environ. Chaque nouvelle confirmation renforce un peu plus la validité de la transaction dans le registre des transactions.

Les comptes[modifier | modifier le code]

Chaque utilisateur peut disposer d'un nombre quelconque de comptes, dont il demande la création à son wallet. À chaque compte Bitcoin est associée une paire clef publique - clef privée.

Un compte est identifié par un numéro fabriqué à partir d'une empreinte cryptographique sur 160 bits de sa clef publique. Il existe donc un maximum de 2160 adresses Bitcoin possibles, soit environ 1048 (à titre de comparaison il y a environ 1047 molécules d'eau sur Terre[66]). Une adresse Bitcoin possède un préfixe identifiant le numéro de version (0 par défaut) et une somme de contrôle de quatre octets. En tout, une adresse Bitcoin occupe donc 25 octets.

Une adresse est représentée au format ASCII grâce à un codage dédié sur 58 caractères alphanumériques : les chiffres et les lettres majuscules et minuscules, à l'exception des lettres et chiffres l, I, 0 et O, que Nakamoto a exclus car ces caractères se ressemblent dans certaines fontes.

Voici un exemple d'adresse Bitcoin, il s'agit de la toute première adresse à avoir reçu des bitcoins : 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa[67]

Pour accéder à ses comptes, l’utilisateur doit signer ses transactions à l’aide de sa clef privée.Le réseau vérifie la validité de cette signature à l'aide de la clé publique de l'utilisateur grâce aux techniques de la cryptographie asymétrique. La clef privée, utilisée pour signer cette transaction, doit correspondre à la clef publique ayant reçu des bitcoins précédemment.

Les wallets[modifier | modifier le code]

Le wallet de chaque utilisateur contient ses données personnelles, et notamment l’adresse, la clef publique et la clef privée de chacun de ses comptes. Il peut aussi contenir des informations propres à l’utilisateur et construites à partir de la chaîne de blocs, par exemple la liste des sorties de transactions disponibles ou les soldes des comptes.

Le logiciel de wallet assure au minimum les fonctions de création de comptes, de consultation des comptes, de construction et d’envoi de transactions.

il existe un choix de logiciels de wallet pour toutes les variétés d’appareils y compris les ordiphones, qui diffèrent par l’étendue de leurs fonctions annexes et par leur ergonomie.

Les informations contenues dans le wallet d’un utilisateur sont critiques et doivent être strictement protégées contre toute intrusion.

Si la clé privée d’un compte est perdue, l’utilisateur ne peut plus accéder aux transactions qui alimentent ce compte, ni créer de nouvelles transactions qui l’utilisent. Ses bitcoins sont définitivement perdus et resteront éternellement dans la base sans jamais pouvoir changer d'adresse.. En 2013, un utilisateur a perdu 7 500 bitcoins, d'une valeur de 7,5 millions $ à l'époque, quand il a accidentellement jeté un disque dur qui contenait sa clé privée.

Si cette clef privée est découverte par un autre utilisateur, celui-ci peut usurper l’identité du titulaire légitime du compte et dépenser les bitcoins qui lui étaient destinés. Ceci est équivalent à un vol de bitcoins.

Le minage[modifier | modifier le code]

L’opération de minage consiste à assembler des transactions en « blocs », en ajoutant un en-tête qui contient notamment la taille du bloc, le nombre de transactions qu’il contient, la date et l'heure, une somme de contrôle (« hash ») qui empêchera toute modification du bloc et servira également d'identificateur unique au bloc, et l’identificateur du bloc précédent.

Les mineurs incluent dans leurs blocs une transaction particulière qui les crédite d’un certain nombre de bitcoins créés à cet effet, ainsi que de frais de transaction proposés par leurs émetteurs. Cette rémunération ne sera toutefois effective que si le bloc est définitivement accepté dans la chaîne de blocs par les autres nœuds. C'est cette création de monnaie qui explique l'utilisation du terme "minage", par analogie avec l'exploitation des mines d'or.

Un bloc peut contenir un nombre quelconque de transactions, typiquement entre 1000 et 2000, sans toutefois que la taille du bloc puisse dépasser 1 megabyte.

Au sein d'un bloc, les transactions sont stockées sous la forme d'un arbre de Merkle.

La somme de contrôle (ou empreinte) du bloc est calculée en appliquant deux fois successives l’algorithme de hashage SHA-256 à l’ensemble formé par les éléments suivants :

  • le numéro de version du logiciel
  • l’empreinte de l’en-tête du bloc précédent
  • la racine de l’arbre des transactions du bloc (qui est lui-même une empreinte indirecte de l’ensemble des transactions du bloc)
  • l’horodatage ( temps écoulé depuis le 1er janvier 1970 0 h, en secondes)
  • la difficulté

Le calcul de cette empreinte est rendu particulièrement difficile en imposant qu'elle soit inférieure à une certaine valeur (la « difficulté »), donc que sa représentation binaire commence par un certain nombre de zéros. Pour cela, l’en-tête est complété par un nombre arbitraire de 32 bits appelé « nonce », qui sera intégré dans le calcul de l’empreinte.

Une propriété des algorithmes de hachage est que, même connaissant les empreintes obtenues avec certains nonces, il est impossible de déterminer la valeur de l’empreinte avec un nouveau nonce sans ré-exécuter l’algorithme. On ne peut donc trouver un nonce approprié que par essais successifs.

Pour une valeur donné du nonce, la probabilité de calculer une empreinte inférieure à la difficulté est très faible, et donc de nombreuses tentatives doivent être effectuées.Entre 2014 et 2016, le nombre moyen de nonces que chaque mineur a dû tester entre chaque création de blocs est passé de 1 milliard à 200 milliards[68]. Comme ce calcul consiste à effectuer un très grand nombre de fois le même calcul avec des données différentes, il se prête bien au calcul parallèle.

La difficulté est réajustée tous les 2016 blocs pour tenir compte de la puissance de calcul réelle du réseau et permettre en moyenne d'ajouter un bloc toutes les 10 minutes, ce qui revient à dire que la durée probable de calcul d'une empreinte valide est de 10 minutes pour l’ordinateur ou le groupe d'ordinateurs le plus puissant du réseau.

Ce système de preuve de travail et d'enchaînement des blocs par leur empreinte rend toute altération de la chaîne de blocs impossible. Un attaquant qui souhaiterait modifier une transaction dans un bloc donné serait obligé de recalculer sa somme de contrôle et celles de tous les blocs suivants. Puisque la difficulté augmente avec le temps, ainsi que le nombre de blocs qui suivent la transaction modifiée (son degré de confirmation), le temps nécessaire à une telle modification augmente très rapidement.

Quand un mineur a construit un bloc valide dont la somme de contrôle satisfait la condition de difficulté, il le diffuse aux nœuds voisins, qui en vérifient la validité avant de le rediffuser à leur tour.

Les blocs valides sont ainsi diffusés de proche en proche à tous les nœuds du réseau, après avoir été vérifiés à chaque fois, mais sans plus pouvoir être modifiés. À partir du nonce inclus dans l’en-tête, il est facile et rapide de vérifier la validité du bloc (un parallèle simpliste peut être fait à un jeu de Sudoku : sa résolution est difficile et requiert du temps et du calcul humain mais sa vérification est très facile une fois la solution trouvée).

Regroupements des mineurs[modifier | modifier le code]

La difficulté du minage a conduit les mineurs à se regrouper dans des coopératives (mining pools)[69] pour combiner leurs ressources de calcul et construire plus rapidement de nouveaux blocs. La rémunération pour chaque bloc est ensuite divisée proportionnellement entre les membres, après prélèvement de frais, ce qui permet de lisser leurs revenus et les rend moins aléatoires[70],[71]. En 2016, une dizaine de ces coopératives fournissent 95 % des blocs.

Les récompenses par les activités de minage ont conduit au développement de technologies toujours plus spécialisées. Les matériels les plus efficaces utilisent des circuits intégrés qui surpassent les processeurs à usage général tout en utilisant moins d'énergie[72]. À partir de 2015, un mineur qui n'utilisait pas de matériel spécialement conçu pour le minage avait une faible probabilité de gagner suffisamment pour couvrir ses frais d'électricité et de matériel, même s'il rejoignait une coopérative de minage[73].

L'agence Reuters a estimé que la consommation en électricité du réseau Bitcoin utilisait 43.000 fois plus d'électricité que les 500 plus puissants ordinateurs de la planète réunis en 2015. En 2020, la consommation du réseau engagerait près de 14.000 mégawatts ce qui représente la moitié de la consommation électrique de la Nouvelle Angleterre ou la totalité de la consommation du Danemark. L'optimisation des matériels et le progrès technologique permettraient de ne consommer que 417 mW d'ici 2020 ce qui nécessiterait quand même près de 5 500 kilowatts pour produire un bitcoin, soit la moitié de la consommation annuelle en électricité d'un ménage américain[74].

La chaîne de blocs[modifier | modifier le code]

La chaîne de blocs du système Bitcoin est un livre public qui enregistre les transactions[75].. Elle existe en un grand nombre d’exemplaires gérés indépendamment par les nœuds du réseau, dont aucun ne joue un rôle privilégié.

L’opérateur de chaque nœud du réseau peut décider d’installer un "nœud complet" (full node) qui construit et tient à jour un exemplaire local de la chaîne de blocs. Il peut au contraire choisir de se contenter d’un nœud léger (lightweight node) qui fera appel aux nœuds complets voisins pour valider les transactions en utilisant le protocole SPV (simple payment verification).

Ces décisions étant totalement décentralisées, il est impossible de connaître le nombre de nœuds de chaque type. La seule population recensée en permanence par des sites spécialisés tels que blockchain.info ou bitnodes est celles des nœuds "à l'écoute" (listening nodes) qui au moment de la mesure acceptent des transactions et des blocs en provenance des autres nœuds. Leur nombre oscille autour de 6000.

Les nœuds du réseau se comptent vraisemblablement en dizaines de milliers. Pour les nœuds complets et donc le nombre d’exemplaires de la chaîne de blocs, les estimations vont de 5000 à 30000, localisés dans 85 pays sur tous les continents.

Cette redondance assure la continuité de service. Chaque ordinateur peut se déconnecter ou tomber en panne sans mettre en péril le bon fonctionnement de l’ensemble du système Quand il redeviendra opérationnel, le protocole de construction de la chaîne de blocs reconstruira automatiquement la portion manquante avec l’aide des nœuds voisins.

Tant qu’il a accès à Internet, un utilisateur trouvera toujours un nœud du réseau pour accepter et relayer une écriture, et il se trouvera ensuite un grand nombre de mineurs et de nœuds complets, situés partout dans le monde, pour l’inscrire et la rendre accessible dans leur chaîne de blocs, où elle restera toujours lisible en tout point du monde ayant accès à Internet, sans pouvoir être modifiée.

Cette même redondance, jointe au « principe de précaution » selon lequel chaque nœud du réseau vérifie la validité de tout ce qu’il reçoit avant de l’utiliser, rend impossible la propagation d'écritures frauduleuses. Toutes les erreurs et toutes les fraudes sont possibles sur un ordinateur particulier, qu’elles soient le fait de l’opérateur du site ou d’un pirate qui manipule ce site. Il est même possible qu’elles se propagent localement par contagion ou par connivence. Mais il est pratiquement impossible que cette pollution se propage à un pourcentage significatif des exemplaires de la chaîne de blocs, et encore moins à l’ensemble du réseau.

La construction de la chaîne de blocs[modifier | modifier le code]

Pour chaque nouveau bloc qu’il reçoit, chaque ordinateur d’un nœud complet exécute un protocole qui aboutit soit à rejeter ce bloc s’il a déjà été reçu ou s’il est invalide, soit à l’ajouter à l’extrémité de la chaîne locale après une ultime vérification de toutes les écritures qu’il contient, soit à le mettre en attente.

Rappelons que chaque bloc contient l’identificateur de son prédécesseur dans la chaîne de blocs de son mineur. Dans le cas le plus courant, ce prédécesseur est également le bloc terminal de la chaîne locale, à laquelle il viendra s’ajouter après une ultime vérification de sa validité. En cas de réussite, les transactions contenues dans ce nouveau bloc sont validées par ce nœud, notamment celle qui crédite le mineur qui a créé ce bloc d'un certain nombre de bitcoins. Le bloc en question est rediffusé aux nœuds voisins, et ainsi de proche en proche à l'ensemble du réseau. En cas d'échec, le bloc est conservé en attente, en s’incorporant à une branche secondaire de la chaîne de blocs.

Si le nœud reçoit un nouveau bloc qui contient une écriture déjà présente dans la chaîne locale, ce bloc est rejeté. Sur chaque nœud, c’est donc le premier bloc valide reçu qui sera inscrit dans sa chaîne de blocs. Les blocs construits par d’autres mineurs dans le même cycle de 10 minutes seront rejetés. C'est pourquoi les mineurs se livrent à une course de vitesse pour voir leurs blocs ajoutés à la chaîne et recevoir la rémunération correspondante.

Par suite du délai de propagation des blocs à travers le réseau, deux blocs différents créés dans le même cycle peuvent arriver dans un ordre différent selon les nœuds récepteurs, qui construisent alors des versions différentes du registre. On dit qu'il y a bifurcation (« fork »). La plupart du temps, une bifurcation est temporaire et est corrigée par le protocole de construction de la chaîne de blocs au cycle suivant.

Afin que tous les exemplaires de la chaîne de blocs soient identiques sur tous les nœuds, bien que construits indépendamment, ce protocole incorpore un mécanisme dit « de consensus », qui est un élément vital du système. La règle utilisée par Bitcoin est de retenir la chaîne qui a demandé le plus grand travail de construction des blocs qui la composent. À cette fin, l’en-tête de chaque bloc contient la difficulté du travail qui été effectué pour le construire. Le fait que la somme de contrôle du bloc respecte les contraintes imposées est la « preuve de travail » prouvant que ce travail a bien été effectué.

Si à la suite de l’ajout d'un bloc à une chaîne secondaire, celle-ci a demandé plus de travail que la chaîne principale actuelle, cette chaîne secondaire doit devenir la branche principale. Pour cela, le programme remonte à l’endroit où elle s’est détachée de la branche principale, revalide un par un les blocs et les écritures qu’ils contiennent, ajoute ce bloc à l’extrémité de la nouvelle chaîne en cours de construction si ces contrôles sont satisfaits, en abandonnant ce processus dès la première erreur.

Ce protocole très complexe est le véritable cœur du système car il est le seul moyen de modifier la chaîne de blocs, et ses résultats sont irréversibles..Il assure également des fonctions telles que la résolution des cas de bifurcation et la reconstruction de la chaîne en cas d’arrêt de l’ordinateur ou du réseau.

À l’issue de cette deuxième phase, chacun des milliers d’exemplaires de la chaîne de blocs qui existent sur les nœuds complets a été prolongé par un bloc choisi par chaque nœud parmi les propositions des mineurs en appliquant la règle de consensus programmée. Si tous les nœuds complets mettent en œuvre les mêmes règles de validation des écritures et des blocs, ce bloc additionnel est le même pour tous les nœuds, et donc tous ces exemplaires de la chaîne de blocs restent identiques. Ce sont ainsi quelques milliers de nouvelles écritures qui sont enregistrées de façon définitive et deviennent accessibles sur quelques milliers de sites.

Recours à la cryptographie[modifier | modifier le code]

Pour être valide, chaque transaction doit être signée, au sens cryptographique du terme en utilisant de la cryptographie asymétrique, ce qui est rendu possible par le fait qu'une adresse Bitcoin est aussi l'empreinte cryptographique d'une clef publique. Une transaction reçoit en entrée la référence d'une transaction précédente qui justifie que les fonds induits sont bien réels, et produit en sortie une ou plusieurs adresses Bitcoin avec les montants attribués correspondants. Une transaction équilibre toujours ses entrées et ses sorties.

Pour transmettre des bitcoins, un utilisateur doit signer cryptographiquement une transaction faisant référence en entrée à une ou plusieurs transactions précédentes dont le montant de sortie est suffisant. La clef privée, utilisée pour signer cette transaction, doit correspondre à la clef publique ayant reçu des bitcoins précédemment. L'utilisateur doit donc stocker toutes ces clefs privées, sans bien sûr partager ces informations. Le fichier correspondant dans le logiciel s'appelle wallet.dat et c'est ce fichier qui doit être conservé et sauvegardé par l'utilisateur, de façon confidentielle. La perte de ce portefeuille électronique rendrait impossible l'utilisation des bitcoins correspondants, qui resteraient éternellement dans la base sans jamais pouvoir changer d'adresse.

La cryptographie est utilisée pour permettre l'authentification et la non répudiation décrite plus haut, grâce à la signature des transactions et aux fonctions à sens unique. À aucun moment le système n'assure la confidentialité et le chiffrement des données transmises sur le réseau. Toutes les transactions sont donc en clair, et leur anonymat n'est protégé que par le fait que le logiciel n'utilise aucune donnée personnelle de l'utilisateur. Par conséquent, un utilisateur ne peut trahir son identité que s'il le fait volontairement, si son adresse IP est traçable, ou éventuellement à la suite d'une méticuleuse et complexe étude statistique sur la base de données des transactions.

Bitcoin utilise le concept de preuve de travail, initialement imaginé pour résoudre le problème du spam, et implémenté par exemple dans le système Hashcash. Les algorithmes de hashage sont SHA-256 et RIPEMD-160. Un double hash en SHA-256 est utilisé pour obtenir le hash des blocs et donc la preuve de travail, tandis qu'un SHA-256 suivi d'un RIPEMD-160 est utilisé pour construire les adresses bitcoins.

Les signatures de transactions sont effectuées en utilisant la cryptographie à courbes elliptiques, dite ECDSA. En l'occurrence, la courbe employée est secp256k1.

Le système Bitcoin ne chiffre aucune des données qu'il utilise. La cryptographie est seulement utilisée pour créer des signatures non falsifiables et implanter des fonctions à sens unique. Seul le portefeuille de clefs privées est susceptible d'être chiffré par l'utilisateur, mais ceci est facultatif, relève de sa seule compétence et ne fait pas partie des spécifications du système: la confidentialité peut être à la charge du système d'exploitation ou d'un logiciel de chiffrement adapté, comme pour n'importe quel autre fichier.

Aspects monétaires[modifier | modifier le code]

Unités[modifier | modifier le code]

L'unité de compte du système Bitcoin est le bitcoin. Les symboles utilisés pour représenter bitcoin sont BTC, XBT, et « BitcoinSign.svg ». Bitcoin peut être également défini avec des unités plus petites comme le millibitcoin (mXBT), microbitcoin (μXBT) et le satoshi qui représente 10 nanobitcoin (10nXBT). Un microbitcoin est parfois désigné comme un bit.

Le consortium Unicode, après une proposition d'ajout[76], a accepté en novembre 2015 d'ajouter le bitcoin dans ses caractères[77].

Preuve de propriété[modifier | modifier le code]

Le fait de pouvoir posséder des bitcoins implique que l'utilisateur puisse accéder à ses bitcoins par une adresse spécifique à l'aide de son mot de passe aussi appelé clef privée. Le transfert des bitcoins est également possible à l'aide de la clé privée. Sans la connaissance de la clé privée, la transaction ne peut pas être signée empêchant les bitcoins d'être dépensés. Le réseau vérifie la validité de la clef privée à l'aide de la clé publique de l'utilisateur grâce aux techniques de la cryptographie asymétrique.

Si la clé privée est perdue, le réseau Bitcoin ne peut pas reconnaître la preuve de la propriété rendant les pièces de l'utilisateur inutilisables et définitivement perdues. En 2013, un utilisateur a perdu 7.500 bitcoins, d'une valeur de 7,5 millions $ à l'époque, quand il a accidentellement jeté un disque dur qui contenait sa clé privée[78].

Transactions et frais[modifier | modifier le code]

Transactions[modifier | modifier le code]

Les bitcoins ne peuvent pas être regroupés. Un utilisateur recevant deux paiements de N et M bitcoins conservera 2 montants dans son portefeuille quand bien même son logiciel, pour plus d'ergonomie, les affichera regroupés. L'utilisateur accumulera au fur et à mesure des paiements qu'il recevra une collection de montants différents (appelées données d'entrée). Lorsqu'il voudra les dépenser, son logiciel calculera le meilleur ensemble de données d'entrée pour minimiser la taille des données de sortie et limiter les frais de transaction.

  • Exemple: Un utilisateur reçoit 13 paiements de 1 x 2,3 XBT, 5 x 1,0 XBT, 2 x 0,7 XBT, 1 x 0,5 XBT, 1 x 0,3 XBT, 2 x 0,2 XBT et 1 x 0,1 XBT. Son logiciel lui indiquera qu'il possède 10,0 XBT.
  • (Cas 1) : Lorsqu'il voudra dépenser 3,0 XBT, le meilleur ensemble en données de sortie consiste à regrouper les 2,3 XBT et 0,7 XBT reçus précédemment.
  • (Cas 2) : S'il voulait dépenser 3,05 XBT, le meilleur ensemble en données de sortie consiste à regrouper les 2,3 XBT avec les 0,7 XBT reçus précédemment et de fractionner la transaction de 0,1 XBT en une transaction de sortie de 0,05 XBT et de conserver l'autre fraction transactionnelle de 0,05 XBT dans son portefeuille.

Frais[modifier | modifier le code]

Le paiement de frais de transaction[79] est facultatif[80]. Les mineurs choisissent l'ordre de priorité des transactions à traiter dans les blocs nouveaux à créer en fonction des utilisateurs qui paient les frais de transaction. Plus un utilisateur paie des frais de transaction élevés, plus sa transaction sera traitée rapidement. En cas de frais identiques, la priorité est donnée aux transactions les plus anciennes[81]. Les transactions effectuées sans frais de transaction sont traitées après toutes les autres (ces transactions commencent à être traitées en moyenne à partir de 120 minutes et jusqu'à un temps potentiellement infini)[82].

Les frais de transaction les plus compétitifs qui permettent d'offrir une confirmation quasi-immédiate (allant de 0 à 35 minutes en moyenne) se situent aux alentours de 80 satoshis / octet (0.00000080 XBT / octet). Ainsi, en 2016, pour une taille médiane de transaction de 265 octets, cela représente un coût approximatif de 21.200 satoshis (soit moins de 0,11 €) quel que soit le montant en bitcoins à transférer.

Pour décourager la multiplication des petits montants de transaction, le logiciel applique des frais de transaction obligatoires pour toute transaction inférieure à 0.01 XBT. Ces frais représentent 0.0001 XBT.

Plus les assemblages des données d'entrées sont nombreux pour réaliser une dépense, plus l'encodage de la transaction est longue et plus les frais augmentent (même s'ils restent d'un montant globalement très faible). L'algorithme du logiciel Bitcoin est conçu pour éviter le plus possible le regroupement de données d'entrées de montant inférieur à 0.01 XBT pour limiter ces frais de transaction obligatoires.

Si les bitcoins à dépenser sont d'un montant trop faible ou trop récent, le paiement de frais de transaction est nécessaire pour être traité immédiatement. Chaque transaction à traiter est affectée d'un ordre de priorité qui est déterminé par son montant, son ancienneté et sa taille (liée au nombre de données d'entrée regroupées pour être dépensées). Plus précisément le logiciel calcule un quotient déterminé par le nombre de bitcoins à dépenser multiplié par l'âge de la transaction et divisé par la taille des données d'entrées regroupées pour être dépensées. En dessous d'un certain quotient, la transaction requiert le paiement de frais pour être traitée immédiatement.

  • Si l'utilisateur choisit de ne pas payer de frais de transaction, le quotient finit par augmenter au fur et à mesure que le temps s'écoule jusqu'à ce qu'il dépasse la valeur seuil : la transaction est alors traitée sans frais mais est décalée dans le temps,
  • Plus le nombre de bitcoins à dépenser est élevé, plus le quotient est élevé et plus l'utilisateur a une chance de voir sa transaction traitée rapidement ou sans frais,
  • Pour un même montant en bitcoins à dépenser, les transactions comportant un regroupement faible de données d'entrées sont traitées plus rapidement que les autres.

Le logiciel Bitcoin calcule en général les frais optimaux à payer pour que la transaction soit traitée immédiatement à l'instant du transfert. Ces frais varient en fonction du degré d'encombrement des transactions à traiter à l'instant de transfert mais ils restent globalement très négligeables. L'utilisateur est le seul à décider du montant des frais de transaction qu'il est prêt à payer.

Cas particuliers[modifier | modifier le code]

  • Un utilisateur peut avoir enregistré dans son portefeuille 3 XBT issus de deux transactions de 1 et 2 XBT. S'il souhaite acheter, sans frais, un produit ou un service qui coûte 2,999 XBT, le logiciel Bitcoin n'aura pas d'autre choix que de regrouper la transaction de 2 et 1 XBT et de fractionner la transaction de 1 XBT en une ligne de 0,999 XBT et 0,001 XBT. Mais dans ce cas, la ligne de 0,001 XBT se verrait appliqué des frais automatiques de 0,0001 XBT (voir frais) pour être traitée. Comme résultat, l'utilisateur ne pourrait pas réaliser son achat qui lui couterait 2 XBT + 0.999 XBT + 0.0001 XBT alors qu'il possède 3 XBT et qu'il souhaite conserver 0.001 XBT. Dans ce cas précis, il vaut mieux qu'il envoie sans frais 3 XBT à son vendeur quand bien même certains souhaitent que le montant précis leur soit envoyé.
  • Il a été reporté sur le site reddit, qu'un utilisateur avait remporté un jackpot de 1280 XBT sur un site de jeu dont le montant était de 0.02 XBT par pari. Pour payer le gagnant, le site a dû regrouper 64.000 transactions en données d'entrées (chaque transactions valant 0,02 XBT) ce qui représentait une taille de transaction de 51 203 octets dont le montant en frais requis pour être traitée immédiatement valait 0.026 XBT, soit environ 15 € (ce qui représente plus que montant du pari du joueur, 12 €, ou que des frais habituellement payés pour une transaction normale, 0,11 €, mais bien moins que le montant du gain, 768 000 €).
  • Certains mineurs peuvent choisir de traiter les transactions en ne respectant pas les règles du protocole Bitcoin. Dans ce cas, les mineurs incluent la transaction dans un nouveau bloc qu'ils parviendront à miner même s'il leur faut un temps parfois long dans le cas où leur puissance de calcul est faible.

Création de bitcoins[modifier | modifier le code]

La création d'un nouveau bloc est récompensé par des bitcoins nouvellement créés.

Le montant de cette récompense décroit dans le temps après chaque création de 210.000 blocs de transaction dans la chaîne de blocs.

  • de sa création (bloc genesis) jusqu'au premier 199999e bloc, atteint le 28 novembre 2012[83], chaque mineur qui parvenait à chiffrer un nouveau bloc valide était récompensé de 50 bitcoins nouvellement créés,
  • Du bloc 210.000 au bloc 419.999, atteint le 9 juillet 2016, la récompense est de 25 bitcoins pour chaque bloc nouvellement crée,
  • Du bloc 420.000 au bloc 629.999, la récompense est de 12,5 bitcoins pour chaque bloc nouvellement crée,
  • etc.

Le système de récompense tend vers zéro au fur et à mesure que de nouvelles séries de 210.000 blocs s'enchaînent ce qui permettra à terme de créer un maximum de 21 millions de bitcoins aux alentours de l'an estimé 2140. À côté de la baisse progressive du système de récompense pour la création de nouveau bloc, il est attendu que des frais payés pour le transfert des bitcoins prennent le relais[84].

En d'autres termes, l'inventeur du système Bitcoin a cherché à définir une politique monétaire dans laquelle le nombre de bitcoin ne peut excéder 21 millions d'unités au total, avec une vitesse de génération de nouvelles pièces qui tend vers zéro[85]. Le système monétaire est qualifié déflationniste.

Un mineur qui parvient à miner un nouveau bloc gagne la récompense en bitcoins et tous les frais de transactions payés dans le bloc miné.

Il est attendu que les frais de transaction se supplantent progressivement à la création de bitcoins au fur et à mesure que cette récompense décroît.

Confidentialité[modifier | modifier le code]

Le protocole Bitcoin utilise des adresses qui indiquent sur le registre public consultable par tous le montant en bitcoins associés. Toutes les transactions sur la chaîne de bloc sont également publiques et consultables de tous. L'identité des propriétaires des adresses Bitcoin ne sont pas explicitement identifiés dans le registre public mais peuvent être retrouvés, par exemple, par le biais des plateformes d'échange qui enregistrent l'identité de leurs utilisateurs.

Les plateformes d'échange regroupent en général les possessions de leurs utilisateurs à une adresse unique et réattribuent par l'intermédiaire de leur logiciel de négociation une ligne créditrice en bitcoins à chacun de leurs utilisateurs. Ces derniers peuvent alors échanger leurs positions contre d'autres crypto-monnaies ou des devises. La plateforme sécurise ses dépôts en répartissant ses avoirs sur plusieurs adresses ou en les stockant "à froid" (cold storage)[86] pour les empêcher d'être volés. Lorsqu'un utilisateur transfère ses dépôts de la plateforme à une autre adresse, la plateforme procède à un débit sur sa ligne créditrice et transfère le montant à échanger d'une de ses adresses vers l'adresse indiquée par l'utilisateur.

Pour éviter le piratage, des chercheurs de l'Université de Stanford et de l'Université Concordia ont montré que les plateformes d'échange de Bitcoin peuvent prouver leur solvabilité sans révéler leurs adresses à l'aide de protocoles à zéro connaissance.

Il est également possible de conserver "à froid" (cold storage)[86] les bitcoins sur un support numérique déconnecté du réseau empêchant les bitcoins d'être volés (cela peut être assimilé à de l'or qu'un utilisateur choisirait de conserver dans un coffre-fort).

Sans mesures de protection additionnelles, des chercheurs ont allégué que les paiements selon le protocole Bitcoin ne sont pas plus privés que les paiements par carte de crédit[87].

Bourses et instruments financiers[modifier | modifier le code]

Plateformes de marché[modifier | modifier le code]

Les bitcoins peuvent être échangés contre d'autres monnaies nationales (USD, EUR, CNY…) ou crypto-monnaies (ETH, LTC…) sur différentes bourses d'échange spécialisées sur internet en effectuant des transferts par virement bancaire de monnaies nationales ou de crypto-monnaies. Les frais courtage sont généralement très bas et les utilisateurs doivent produire un justificatif de leur identité[88]. Les plateformes doivent disposer en France d'un agrément[89] pour réaliser des opérations d’achat/vente en bitcoins contre des euros.

Des plateformes de séquestre permettent de mettre en relation des acheteurs et des vendeurs qui les échangent contre des espèces, des mandats de compte de la Poste, ou des virements bancaires.

Des points de vente à sens unique permettent de payer en bitcoins, moyennant frais, en débitant sur des cartes bancaires ou des cartes prépayée le montant correspondant en euro pour les acheter.

Il existe enfin des distributeurs automatiques[90] qui prélèvent une commission pour la transaction.

Financiarisation[modifier | modifier le code]

Le monde financier s'est adapté au changement que représente le protocole Bitcoin et certains courtiers offrent désormais la possibilité de coter le bitcoin.

Certaines plateformes offrent la possibilité d'acheter ou de vendre à découvert la crypto-monnaie, ou d'utiliser l'effet de levier.

Des instruments financiers complexes se développent tels que les CFD[91] et les fonds d'investissements[92].

En passant par des intermédiaires financiers établis, les transactions sont plus sécurisées sachant que ces opérateurs sont soumis à des règles strictes de régulation mais compte tenu de la volatilité ces instruments peuvent induire des pertes et des profits élevés.

Taux de change[modifier | modifier le code]

Le bitcoin, principalement échangé en yuan, en euros et en dollar[93], s'échange également contre des euros sur une dizaine de plates-formes. Jusqu'en novembre 2013, Mt. Gox fut la plus importante en volume de transactions et l'habitude avait été prise de considérer son cours comme représentatif du marché. À la suite des problèmes rencontrés par cette plate-forme, les utilisateurs s'en détournent, provoquant une chute brutale du cours sur Mt. Gox et n’affectant que peu les cours observés sur les autres plates-formes.

Taux de change du bitcoin en dollar américain depuis sa création[63]
Cours du bitcoin
Date Cours en euros
sur la plateforme Mt. Gox[94]
Cours en euros
sur les autres plateformes[52],[95]
0,06 $[95]
0,08 $
4,15 € Environ 1,0 $
5,36 € Environ 10,0 $
1,83 € Environ 2,4 $
2,30 € Environ 3,0 $
4,34 € Environ 5,7 $
8,51 € Environ 11,2 $
10,97 € Environ 15,1 $
50,78 € Environ 65 $
109,91 € Environ 133 $
200,00 € Environ 144 $
66,00 € Environ 102 $
109,79 € Environ 138 $
69,28 € Environ 89,0 $
146,00 € Environ 183 $
259,00 € Environ 282 $
331,34 € Environ 350 $
547,00 € Environ 680 $
860,00 € Environ 945 $
498,00 € Environ 900 $
659,17 € Environ 638 $
355,00 € Environ 716 $
640,00 € 560 à 600 €
700,00 € 580 à 600 €
73,00 € 390 à 420 €
280 à 300 €
291 à 310 €
285 €
179 à 240 €
218 €
272 à 279 €
215 €
263 €
315 €
375 €
515 €
551 €

Un investissement de quelques centimes le 7 février 2011 pour son lancement, valait plus de 1 000 € le 4 décembre 2013.

Le cours a aussi connu une augmentation de plus de 400 % entre les mois de janvier et de mars 2013[96], avant de se corriger sévèrement le 10 avril, à la suite d'une défaillance du site d'échange Mt. Gox et de probables ventes paniques. Le cours est alors retombé au niveau du mois précédent, aux alentours de 50 USD.

Entre le 4 et le 5 décembre 2013, à la suite d'une mise en garde de la Banque populaire de Chine et de la Banque de France, le cours perd près de 35 % en 24 heures[97].

Le 19 février 2014, le cours du bitcoin s'effondre à la suite de la disparition annoncée de bitcoins sur Mt. Gox. Sur cette plate-forme d'échange, le bitcoin passe de 185 €, le 18 février, à 73 € 24 heures plus tard, alors qu'il reste voisin de 400 € sur les autres plates-formes. Mt.Gox se déclare en faillite le 28 février 2014[98]. Le 1er mai 2014, un groupe d'investisseurs du nom de Sunlot Holdings se propose de racheter le site pour un bitcoin symbolique[99].

L'effondrement du cours du bitcoin a continué début 2015. « Le cours moyen en janvier 2015 a été presque tout le temps inférieur à 250 dollars » signale le Financial Times du 4 février 2015 qui rappelle, citant une étude de Jeffrey Robinson, que moins de 1 % des transactions concernent des achats de biens. Au total la perte de valeur entre le plus haut et aujourd'hui[Quand ?] est de 80 % environ éliminant la vocation du bitcoin comme monnaie de réserve substitutive parfois alléguée lorsque le cours était très haut. Le très faible taux d'utilisation comme moyen de paiement de transactions commerciales licites, en fait plus un instrument de spéculation et de contournement des lois qu'une monnaie de plein exercice.

Cadre juridique[modifier | modifier le code]

Statut légal du Bitcoin en 2016

Se pose, d'une part, la question de la nature juridique du bitcoin, qui n'est pas une question uniformément tranchée ; et, d'autre part, celles des réponses juridiques à proposer, en fonction de la nature juridique retenue, des outils réglementaires existants et des objectifs économiques recherchés.

La dimension internationale du bitcoin, en regard du caractère régional des cadres juridiques (Union européenne, USA, Chine, notamment), empêche toute réponse juridique globale, à ce stade du droit. Pour autant, cette diversité stimule les possibilités de réponses juridiques, lesquelles, pour l'heure, ne sont guère fixées, et encore moins convergentes.

Europe[modifier | modifier le code]

La réglementation bancaire et financière européenne est imposante, pour les pays membres de l'Union européenne, dans le secteur de la banque, de la finance ou encore des paiements.

Ainsi, l'Autorité Bancaire Européenne a émis une mise en garde aux consommateurs, contre les risques du bitcoin (13 décembre 2013)[100]. Pour cette autorité, les monnaies virtuelles sont des « représentations virtuelles » de monnaie. Elle amorce ainsi une consultation sur la nécessité (ou non) de les réguler, qui nécessitera d'en produire une définition juridique à l'échelon européen.

Elle a également émis le 4 juillet 2014 une recommandation aux institutions bancaires et financières européennes de ne pas utiliser le bitcoin ou proposer des services autour de ce dernier.

Le 22 octobre 2015, la cour de justice de l'Union européenne a confirmé que les opérations d'échange de bitcoins contre des devises traditionnelles étaient exonérées de TVA, considérant le bitcoin comme une « devise virtuelle » et non comme un bien ou un service[101].

France[modifier | modifier le code]

La France n'a pas encore fixé avec clarté la nature ni le régime juridique du bitcoin. Pour certains juristes, ce concept n'est pas une monnaie. Pour d'autres, le bitcoin serait « une monnaie, de nature électronique, dépourvue de cours légal »[102],[103]. Pour la CNCCFP, il s'agit d'une « monnaie sans statut légal défini ». Pour la DGFiP, le bitcoin est considéré comme un bien meuble, la valeur à l'achat ou a la vente et sa valeur en fin d'année fiscale faisant valeur légale[104].

En ce cas, les règles en vigueur pour la monnaie électronique seraient applicables au bitcoin (articles L. 133-29 et suivants du Code monétaire et financier). Dans les autres cas, un régime juridique serait à inventer.

Aucun texte n'écarte les transactions en bitcoins des obligations fiscales en vigueur, en particulier, en matière d'imposition des bénéfices ou de collecte de la taxe sur la valeur ajoutée. Cette situation a été rappelée par l'administration fiscale, le 11 juillet 2014[105].

La Banque de France a, d'abord, mis en garde contre les risques du bitcoin[106]. L'intermédiation des bitcoins par une entreprise nécessite, au préalable, un agrément en tant que prestataire de service de paiement (recommandation 2014-P-01 de l'ACPR).

Dans un communiqué, l'eurodéputé FN Bernard Monot, bannirait l'usage du Bitcoin en cas d'accès au pouvoir : « La loi interdirait que le bitcoin soit utilisé »[107].

États-Unis[modifier | modifier le code]

Le rapport parlementaire du sénateur Tom Carper (3 février 2014) dresse un premier panorama des enjeux juridiques du bitcoin[108].

Le rapport conclut à l'intérêt économique du bitcoin, et à la nécessité d'en réguler le développement, afin d'en contenir les risques spécifiques. Il n'offre pas davantage de définition juridique ferme du bitcoin.

Chine[modifier | modifier le code]

Aucune restriction n'existe pour la détention et l'échange de bitcoins entre particuliers. Par contre les établissements financiers et banques sont interdits d'effectuer toute transaction liée à bitcoin.

Russie[modifier | modifier le code]

Bien que la détention de bitcoin ne soit pas illégale, la vente ou l'utilisation de bitcoin pour acheter des biens est considérée en pratique comme illégale en Russie. Plusieurs annonces donnant des interprétations de la loi ont été faites dans ce sens à la fois par la banque centrale, le procureur et le gouvernement.

Depuis 2014, le gouvernement Russe travaille sur un projet de loi interdisant l'utilisation de bitcoin comme un moyen de paiement pour les particuliers et les entreprises, avec sanctions à la clé (années de prison et amendes).

Risques et critiques[modifier | modifier le code]

Dès l'origine, Bitcoin a fait l'objet de nombreuses discussions aussi bien techniques qu'économiques ou même politiques.

De ces discussions, un nombre d'avantages et d'inconvénients ont été discutés[109]. Certains de ces points ne sont pas nécessairement propres à Bitcoin et pourraient être adressés à d'autres systèmes de paiement ayant des caractéristiques similaires.

Risques supposés[modifier | modifier le code]

  • Faible sensibilisation et compréhension du protocole
    • Peu d'utilisateurs utilisent bitcoin et sa démocratisation n'est pas encore achevée,
    • La compréhension du fonctionnement du protocole Bitcoin est nécessaire pour l'utiliser.
  • Volatilité
    • Bitcoin est une monnaie volatile car le nombre de pièces est limité face à une demande qui croît,
    • Le cours évolue au gré de l'actualité sur les crypto-monnaies,
    • La crypto-monnaie est flottante comme n'importe quelle devise et fluctue différemment face à différentes devises.
  • Irréversibilité: Une transaction en bitcoin est irréversible et ne peut être annulée,
  • Défaut de sécurité sur sa technologie ou la manière dont les utilisateurs l'utilisent:
    • portefeuilles mal protégés par mot de passe,
    • de nouvelles fonctionnalités sont en développement pour rendre la monnaie plus sûre et accessible,
    • la technologie d'expose aux attaques par de déni de service et à l'attaque des 51 %,
    • Insuffisance de rapidité d'exécution des transactions: il est souvent avancé que le réseau Bitcoin ne pourrait pas monter en puissance pour traiter toutes les transactions en mode pair-à-pair comme la technologie Visa peut actuellement le faire,
    • La taille de la base de donnée s'est accrue de manière très rapide et requiert plusieurs gigaoctets de mémoire dans un disque dur. Certains experts se sont interrogés sur la taille future de cette base de donnée et discutent de possibilités pour économiser de l'espace disque comme d'élaguer les transactions les plus anciennes qui forment l'arbre de Merkle,
    • Augmentation des besoins en bande passante pour charger tous les blocs de la chaine de blocs,
    • La taille du bloc: des « super-nœuds » Bitcoin sont envisagés pour faciliter la propagation de l'information à travers les nœuds du réseau et qui peinent à suivre l'augmentation de la taille de la base de données. Certains spécialistes allèguent que la loi de Moore pourrait aider à suivre la croissance du réseau à l'aide des ordinateurs personnels.
  • Risque lié aux établissements : Pour convertir la crypto-monnaie en devises, il est obligatoire de passer par une plateforme d'échange qui opérées par des entreprises privées et qui sont potentiellement vulnérables aux défaillances ou aux faillites comme cela est arrivé à Mt. Gox.
  • Critiques sur la philosophie de Bitcoin et son concept économique[110], en comparaison avec les monnaies des états ou l'étalon-or :
    • Bitcoin favoriserait les premiers acquéreurs de la monnaie (« early adopters »). Cette allégation est tantôt confirmée par certaines études montrant que la répartition de la richesse dans Bitcoin est très inégalitaire[111], tantôt infirmée par d'autres[112],
    • Il a été évoqué que Bitcoin pouvait être assimilé à un schéma de Ponzi[113] mais cela n'est pas applicable : le cours de la crypto-monnaie est un équilibre entre des acheteurs qui cherchent à acquérir la monnaie et des vendeurs qui cherchent à la vendre. Dans un schéma de Ponzi, les nouveaux entrants rémunèrent les anciens entrants[114],
    • Lorsque du bitcoin a franchi les 1 200 $, certains article qualifiaient le phénomène de tulipomanie[115],
    • Charles Stross[116] et Paul Krugman[117] ont pris positions contre Bitcoin,
    • Certaines banques centrales (BCE, Banque de France, Banque de Chine) ont lancé des mises en garde sur l'usage du bitcoin[118] insistant sur son caractère hautement spéculatif, sur les risques juridiques qu'il engendre du fait de son statut de monnaie non régulée et sur son utilisation possible à des fins criminelles (blanchiment, financement du terrorisme). L'Autorité bancaire européenne (ABE) a également émis une mise en garde en décembre 2013 contre le manque de protection du consommateur par l'utilisation du moyen de paiement qu'est le bitcoin[119]. Toutefois, d'autres institutions tiennent un discours plus nuancé voire opposé. Ainsi, les gouvernements allemand et américain considèrent cette monnaie avec une certaine bienveillance et Ben Bernanke, ex-président de la FED, qualifiait le bitcoin de monnaie qui a du « potentiel »[120],
    • La technologie de bitcoin a été détournée par le crime organisé comme moyen de paiement sur Silkroad.

Avantages allégués[modifier | modifier le code]

  • Liberté de paiement : Avec Bitcoin il est possible d'être en mesure d'envoyer et de recevoir de l'argent
    • partout dans le monde,
    • à n'importe quel moment indépendamment des jours fériés,
    • quasi-instantané : les transactions sont très rapides de quelques secondes à quelques heures
    • sans limitation,
    • indépendant des politiques d'émission de monnaie d'autorités monétaires (FED, BCE…),
  • Frais faibles
    • Ils peuvent être quasi-nuls et représentent quelques centimes,
    • Ils sont inférieures à ceux d'un virement bancaire classique ou d'un coût de paiement par carte bancaire,
    • ils sont inférieurs à des services de tranfert d'argent de type Paypal ou Western Union
  • Sécurité
    • Les utilisateurs sont les seuls à pouvoir commander la réalisation d'une transaction,
    • La transaction est irréversible ce qui constitue une protection pour le vendeur qui ne peut pas subir d'annulation par l'acheteur après avoir expédié le bien ou le service,
    • Les commerçants ne peuvent pas facturer de frais supplémentaires sans le faire savoir au préalable à l'acheteur,
    • La crypto-monnaie est insaisissable si elle est suffisamment protégée,
    • Le protocole ne peut pas être manipulé par un individu, une organisation ou un gouvernement.
  • Transparence transactionnelle
    • Toutes les transactions finalisées sont disponibles et consultables par tout le monde sur le registre public de la chaîne de blocs,
    • Toute personne peut à tout moment vérifier les transactions,
    • Les transferts transactionnels peuvent être tracés d'adresse en adresse.
  • Conservation de valeur face à des monnaies qui subissent une forte inflation[121],[122].
  • Démocratisation
    • Le protocole de paiement est parvenu à s'implanter progressivement chez les commerçants et continue de croître rapidement,
    • Malgré plusieurs crises (explosion de la bulle des cours en 2010, faillite de bourses d'échange), la crypto-monnaie s'est montrée résiliente,
    • La technologie intéresse de plus en plus les banques et les autorités monétaires officielles.

Références[modifier | modifier le code]

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    — How long have you been working on this design Satoshi?[...]
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Annexes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]