{"id":1961,"date":"2017-02-22T10:30:52","date_gmt":"2017-02-22T08:30:52","guid":{"rendered":"http:\/\/variances.eu\/?p=1961"},"modified":"2020-04-29T10:02:50","modified_gmt":"2020-04-29T08:02:50","slug":"cryptomonnaies1-consensus-distribue-blockchain","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/variances.eu\/?p=1961","title":{"rendered":"Cryptomonnaies [1], consensus distribu\u00e9 et blockchain"},"content":{"rendered":"

Cet article, r\u00e9dig\u00e9 en mars 2016, a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9 dans la revue de l\u2019ARCSI, et nous le reproduisons avec l\u2019accord de son auteur, Jo\u00ebl Lebidois. L\u2019ARCSI est un r\u00e9seau de comp\u00e9tences en mati\u00e8re de cryptologie et de cyber-s\u00e9curit\u00e9, riche patrimoine de mat\u00e9riels et de documents qui f\u00eatera ses 90 ans en 2018.<\/em><\/span><\/p>\n

1\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Introduction<\/h3>\n

Ces derni\u00e8res d\u00e9cennies, les technologies de l\u2019information nous ont habitu\u00e9s \u00e0 passer de syst\u00e8mes d\u2019information extr\u00eamement centralis\u00e9s \u00e0 des syst\u00e8mes qui, au contraire, sont de plus en plus distribu\u00e9s. C\u2019est le cas des r\u00e9seaux de t\u00e9l\u00e9communication dont les anciennes architectures en \u00e9toile ont \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9es par des r\u00e9seaux maill\u00e9s compos\u00e9s de n\u0153uds et de serveurs manipulant des paquets de donn\u00e9es et des adresses (Internet). C\u2019est aussi le cas des bases de donn\u00e9es distribu\u00e9es dont la situation physique ou g\u00e9ographique n\u2019a plus aucune signification (nuages) et il en va de m\u00eame pour les traitements de donn\u00e9es r\u00e9partis entre des machines distantes pour accomplir une t\u00e2che donn\u00e9e.<\/p>\n

\"art1\"Pourtant, certains services semblent encore r\u00e9sister \u00e0 cette tendance g\u00e9n\u00e9rale vers l\u2019\u00e9clatement des structures centralis\u00e9es; ce sont tous ceux qui font appel \u00e0 un tiers de confiance<\/em> dont l\u2019une des principales caract\u00e9ristiques est d\u2019inspirer confiance <\/em>aux utilisateurs sur la base d\u2019un consensus le plus souvent socio-\u00e9conomique, voire r\u00e9glementaire. Dans cette cat\u00e9gorie on trouve pratiquement tous les services bancaires<\/em> depuis la tenue des comptes jusqu\u2019aux transactions financi\u00e8res de toutes sortes. On trouve aussi tous les services de notarisation<\/em> assurant l\u2019authenticit\u00e9 et l\u2019int\u00e9grit\u00e9 de nombreux actes comme les titres de propri\u00e9t\u00e9 ou les testaments. On trouve \u00e9galement les registres officiels de conservation des hypoth\u00e8ques, le service du cadastre, les agences nationales des titres s\u00e9curis\u00e9s (immatriculations) etc. Mais le secteur priv\u00e9 n\u2019est pas en reste o\u00f9, entre autres choses, contrats, comptabilit\u00e9, auditabilit\u00e9, inventaires et s\u00e9curit\u00e9 r\u00e9clament aussi des processus de confiance.<\/p>\n

Fondamentalement la mission d\u2019un tiers de confiance consiste \u00e0 tenir un \u00ab\u00a0grand livre\u00a0\u00bb (ledger<\/em> en anglais) o\u00f9 sont consign\u00e9es \u00ab\u00a0toutes les choses dont on veut \u00eatre s\u00fbrs et de fa\u00e7on p\u00e9renne\u00a0\u00bb. Autrement dit, ce grand livre doit \u00eatre fiable et infalsifiable <\/em>mais n\u00e9anmoins ais\u00e9ment consultable<\/em> par les utilisateurs. Comme par principe, ce tiers de confiance assure une fonction centralis\u00e9e, il pr\u00e9sente donc, dans tout syst\u00e8me, un point critique de vuln\u00e9rabilit\u00e9 technique, \u00e9conomique ou politique. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, c\u2019est principalement ce constat qui a amen\u00e9 certains \u00e0 r\u00e9fl\u00e9chir \u00e0 un concept de \u00ab\u00a0confiance distribu\u00e9e\u00a0\u00bb qui offrirait donc moins de vuln\u00e9rabilit\u00e9, mais pas seulement pour cette raison. En effet, parmi les tiers de confiance les plus importants nous n\u2019avons pas encore parl\u00e9 des Etats (ou groupes d\u2019Etats) dans leur pr\u00e9rogative r\u00e9galienne de cr\u00e9ation et de gestion mon\u00e9taire. La monnaie fiduciaire (ou monnaie fiat) dont ils ont le monopole a une valeur nominale sup\u00e9rieure \u00e0 sa valeur intrins\u00e8que et ne vaut donc que par la confiance <\/em>que les citoyens peuvent accorder \u00e0 ces Etats au travers d\u2019institutions centralisatrices. Dans un esprit libertaire, ce monopole a \u00e9t\u00e9 contest\u00e9\u00a0 par un groupe de scientifiques anonymes connu sous le pseudonyme de Satoshi Nakamoto; il fut \u00e0 l\u2019origine du premier projet de monnaie virtuelle destin\u00e9 \u00e0 s\u2019affranchir de toute autorit\u00e9 de tutelle: le bitcoin<\/em> (BTC).<\/p>\n

2\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Le r\u00e9seau Bitcoin<\/h3>\n

\"art2\"En 2008 paraissait un \u00ab\u00a0white paper[2]<\/a>\u00a0\u00bb d\u00e9crivant les principes du syst\u00e8me propos\u00e9; la premi\u00e8re impl\u00e9mentation, le premier bitcoin et les premi\u00e8res transactions virent le jour l\u2019ann\u00e9e suivante. En s\u2019appuyant sur Internet pour le transport et sur les PC des clients comme terminaux, Bitcoin est un r\u00e9seau \u00ab\u00a0pair \u00e0 pair\u00a0\u00bb (P2P) ouvert \u00e0 tous, o\u00f9 les transactions financi\u00e8res se font anonymement en bitcoins et directement entre utilisateurs sans aucune autorit\u00e9 centrale r\u00e9gulatrice. Ces transactions sont organis\u00e9es de telle sorte qu\u2019un bitcoin donn\u00e9 ne peut \u00eatre en la possession que d\u2019une seule personne \u00e0 tout instant. Pour assurer que les bitcoins \u00e9chang\u00e9s soient affect\u00e9s aux bons destinataires ou qu\u2019un m\u00eame bitcoin ne puisse \u00eatre d\u00e9pens\u00e9 plusieurs fois[3]<\/a>, le syst\u00e8me construit un grand livre \u00e9lectronique qui rassemble la totalit\u00e9 des transactions depuis la cr\u00e9ation du premier bitcoin. De par sa construction comme une suite de blocs de transactions v\u00e9rifi\u00e9es, cette base de donn\u00e9e s\u2019est vue attribuer le nom de \u00ab\u00a0blockchain\u00a0\u00bb ou cha\u00eene de blocs et constitue la principale innovation en se substituant au tiers de confiance. Un tel historique permet de prouver qui d\u00e9tient quoi \u00e0 tout moment. Cette cha\u00eene est fiable car elle est dupliqu\u00e9e et stock\u00e9e sur les milliers de n\u0153uds[4]<\/a> que comporte le r\u00e9seau Bitcoin (environ 8000 n\u0153uds \u00e0 ce jour). Le contenu de l\u2019historique est infalsifiable gr\u00e2ce un cha\u00eenage cryptologique<\/em> des blocs: toute modification d\u2019une transaction dans un bloc invalide la suite des signatures cryptographiques des blocs de la cha\u00eene. Pour obtenir la confiance des utilisateurs il reste encore \u00e0 garantir l\u2019unicit\u00e9 de l\u2019historique par un m\u00e9canisme de consensus<\/em> de ces derniers sur le fait que la blockchain (le grand livre) en cours de construction est bien la bonne et non la cr\u00e9ation par un ou plusieurs utilisateurs malhonn\u00eates, \u00e0 partir de la cha\u00eene originale, d\u2019une cha\u00eene d\u00e9viante ou \u00ab\u00a0fourche\u00a0\u00bb (fork chain) qui leur permettrait de prendre le contr\u00f4le du syst\u00e8me. Le probl\u00e8me est d\u2019autant plus ardu que les utilisateurs n\u2019ont aucune raison de se faire confiance, sont anonymes et peuvent entrer ou sortir du r\u00e9seau \u00e0 leur gr\u00e9. Dans ces conditions, il est clair qu\u2019un consensus s\u2019appuyant seulement sur un vote majoritaire des utilisateurs d\u00e9clarant valable chaque bloc pourrait \u00eatre mis en \u00e9chec facilement par une multiplication incontr\u00f4lable des votes[5]<\/a>.<\/p>\n

Satoshi Nakamoto a propos\u00e9 un protocole dit de \u00abpreuve de travail[6]<\/a>\u00a0\u00bb. Chaque n\u0153ud est en charge de valider les transactions au fur et \u00e0 mesure qu\u2019elles sont diffus\u00e9es \u00e0 l\u2019ensemble du r\u00e9seau; c\u2019est en particulier l\u2019occasion de v\u00e9rifier qu\u2019aucun bitcoin ne fait l\u2019objet d\u2019une double d\u00e9pense. Chaque transaction approuv\u00e9e contribue \u00e0 former le bloc du moment. Le bloc sera \u00e0 son tour valid\u00e9 par une signature num\u00e9rique le liant entre autres choses au bloc pr\u00e9c\u00e9dent; mais pour se faire tous les n\u0153uds sont mis en comp\u00e9tition pour r\u00e9soudre un \u00ab\u00a0puzzle[7]<\/a>\u00a0\u00bb. Le premier n\u0153ud qui y parvient publie alors le nouveau bloc sign\u00e9 qui s\u2019ajoute \u00e0\u00a0la cha\u00eene et il est r\u00e9compens\u00e9 par un certain nombre de bitcoins qui sont cr\u00e9\u00e9s ex nihilo (25 BTC aujourd\u2019hui et cr\u00e9ation d\u2019un bloc toutes les 10 minutes en moyenne). L\u2019incitation est assez forte pour pousser tous les n\u0153uds[8]<\/a> (ou mineurs<\/em>) \u00e0 s\u2019\u00e9quiper des moyens les plus puissants pour r\u00e9soudre le puzzle ce qui engendre une puissance de calcul totale consid\u00e9rable \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du r\u00e9seau. Ainsi, tout attaquant qui veut falsifier un ou plusieurs blocs en cr\u00e9ant un \u00ab\u00a0fork\u00a0\u00bb durable devra disposer en moyenne \u00e0 lui tout seul d\u2019une puissance de calcul au moins \u00e9gale \u00e0 50 % de la puissance disponible dans l\u2019ensemble du r\u00e9seau, puissance qui est elle-m\u00eame \u00e0 la limite sup\u00e9rieure des possibilit\u00e9s technologiques du moment[9]<\/a>. On aboutit ainsi \u00e0\u00a0la r\u00e9alisation d\u2019un v\u00e9ritable consensus majoritaire qui ne peut \u00eatre d\u00e9jou\u00e9 que par la collusion d\u2019un tr\u00e8s grand nombre de \u00ab\u00a0mineurs\u00a0\u00bb ce qui r\u00e9duit d\u2019autant la probabilit\u00e9 d\u2019une attaque r\u00e9ussie.<\/p>\n

C\u2019est sur ces bases que le r\u00e9seau Bitcoin fonctionne depuis 2009 en d\u00e9pit d\u2019une r\u00e9putation un peu sulfureuse qui lui a d\u00e9j\u00e0 valu quelques d\u00e9boires entra\u00eenant \u00e0 certains moments une tr\u00e8s forte volatilit\u00e9 du BTC face au dollar. Pour m\u00e9moire citons le hacking en 2011 de Mt. Gox qui \u00e9tait un point d\u2019\u00e9change entre BTC et devises ordinaires ou encore en octobre 2013 la fermeture par le FBI de \u00ab\u00a0Silk Road\u00a0\u00bb qui \u00e9tait un site du \u00ab\u00a0dark net\u00a0\u00bb qui proc\u00e9dait \u00e0 de nombreuses transactions ill\u00e9gales en bitcoins. N\u00e9anmoins, en mars 2016, le r\u00e9seau Bitcoin est encore solide et bien actif:<\/p>\n