Theorie: Qu'est-ce que l'architecture Bitcoin?

Mis à jour le Jan. 24, 2022, 8:04 a.m.

Quelle est l'architecture de Bitcoin ?

Bonjour à vous mes chers crypto-curieux, dans cet article, nous verrons l'architecture Bitcoin. En gros, bitcoin c'est basé sur quoi, quels sont ses fonctions et qui participe?

Bitcoin est le premier exemple réussi d'un système monétaire sans intermédiaire de confiance, qui n'a pas besoin d'une autorité centrale, comme la Réserve fédérale ou la Banque centrale européenne. En apprenant comment l'architecture technique de Bitcoin permet d'atteindre cet objectif - les fonctions et les rôles spécifiques - vous pouvez découvrir le large éventail d'opportunités disponibles pour construire au sein de cet écosystème unique ou être inspiré pour créer votre propre crypto-monnaie. Pour commencer, examinons les exigences fondamentales de tout système monétaire, puis comparons-les à l'architecture unique de Bitcoin et aux fonctions que les humains jouent aux côtés du matériel et des logiciels.

Pour information - Bitcoin, en tant que système monétaire sans argent liquide de pair à pair, s'écrit généralement avec un grand B, ce qui permet l'utilisation du bitcoin (petit "b") comme monnaie de ce système.

Architecture du système monétaire existant

Les systèmes monétaires existants sont connus sous le nom de monnaie fiduciaire. Fiat est un terme latin qui signifie "par décret" et qui est utilisé pour décrire la façon dont les monnaies telles que le dollar américain, l'euro et le yen sont créées et gérées. Depuis 1971, les monnaies mondiales n'ont de valeur que parce que les gouvernements qui les émettent le décrètent. Elles ne sont soutenues par aucun actif, comme l'or - ce qui était le cas auparavant - et fonctionnent sur un modèle basé sur la confiance.

Toute personne utilisant de la monnaie fiduciaire doit faire confiance à une autorité centrale pour établir les règles du système monétaire et la manière dont elles sont appliquées. Ces règles peuvent être décomposées en :

    1- Un cadre monétaire et un système de règlement - Règles et politique ; infrastructure pour émettre de la nouvelle monnaie et obtenir un consensus sur le règlement des transactions.
    2- Hiérarchie du système - Attribution de différents niveaux de privilège aux différents participants pour mettre en œuvre la fonction de cadre et de règlement - en interne et en externe.

Au sommet de la hiérarchie du système (2) se trouve une sorte d'organe directeur qui fixe les règles du cadre général (règles et politique) et supervise/délégue le système de règlement (1).

Dans le monde réel, il s'agit du gouvernement qui délègue généralement ce pouvoir à une banque centrale chargée de mettre en œuvre la politique, d'émettre de la nouvelle monnaie et de gérer un système de règlement, tandis que divers régulateurs tentent de garder le système sous contrôle.  Les différents privilèges d'interaction avec le système monétaire se répercutent en cascade dans la hiérarchie du réseau, jusqu'aux banques, aux services de paiement et aux utilisateurs individuels de la monnaie (commerçants et consommateurs). La conception d'un système monétaire numérique capable de fonctionner de manière fiable sans l'intervention d'un médiateur central est difficile en raison d'un problème connu sous le nom de "problème général byzantin".

Ce nom est tiré de l'allégorie d'un général byzantin qui doit prendre une décision lors d'une bataille alors qu'il sait pertinemment qu'il ne peut pas compter sur l'exactitude des informations qui lui sont fournis sur l'état de la bataille. Ainsi, en ce qui concerne les systèmes, ce problème consiste à convenir d'un plan d'action lorsque les informations sont incomplètes ou peu fiables.

Dans le cas spécifique d'un système monétaire, le problème est ce que l'on appelle une "double dépense" - le risque qu'un solde soit dépensé plus d'une fois.
Le problème du "Double Spend" en anglais, mine la confiance dans un système financier et justifie donc le besoin d'une autorité centrale qui aura le dernier mot. Cependant, autorité centrale crée un point de faiblesse en raison du pouvoir qu'elle exerce.

Dans le cas de la monnaie fiduciaire, cette faiblesse s'est traduite par l'abus du pouvoir des gouvernements sur la masse monétaire, en créant de plus en plus de monnaie. Il en résulte le problème réel de l'inflation, qui érode le pouvoir d'achat de vos économies et de vos salaires.

Le cadre monétaire du bitcoin: une solution

Satoshi Nakamoto - le créateur de Bitcoin - a résolu le problème du Double Spend en créant un système monétaire avec des règles fixes définies dans un code informatique, et non dans un document de politique gouvernementale. Ces règles s'exécutent comme un logiciel sur un réseau distribué d'ordinateurs sans hiérarchie, permission ou confiance. Aucune autorité centrale ne fait respecter les règles ; les participants au réseau Bitcoin les suivent en raison des incitations économiques fournies pour l'émission de Bitcoin à un taux prévisible et immuable vers une offre fixe maximale. Cela élimine le risque d'abus monétaire et génère un consensus permanent sur les soldes, ce qui résout le problème de la double dépense.

Les règles clés du système monétaire de Bitcoin peuvent être résumées comme suit :

    - Il existe un calendrier d'approvisionnement fixe de bitcoins vers un maximum de 21 millions.
    - Le taux auquel les bitcoins sont créés pour atteindre cette quantité maximale est fixé mathématiquement - il est divisé par deux tous les quatre ans (halving).
    - De nouveaux bitcoins sont créés toutes les dix minutes environ (actuellement fixé à 6,25) ; le système s'autorégule pour garantir cela.
    - Il n'y a pas d'autre moyen de créer des bitcoins.

Les principales fonctions du système monétaire de Bitcoin

Afin de fonctionner comme un système monétaire, sans médiateur central, Bitcoin a besoin que les différents participants de son réseau réalisent ce qui suit :

   - Maintenir un registre historique précis des transactions et des soldes non dépensés.
   - Valider les nouvelles transactions qui sont conformes aux règles (mécanisme de consensus)
   - Ajouter ces transactions au registre historique, dans le format de données correct.
   - Émettre de nouveaux bitcoins au taux défini - actuellement 6,25BTC par nouveau bloc.
   - Permettre aux portefeuilles de dépenser et de recevoir des transactions et de se synchroniser avec le grand livre.
   - Agir en tant que service pour les utilisateurs/services externes afin de référencer les données transactionnelles.
   - Acheminer les informations entre les participants de son réseau peer-to-peer.

Satoshi Nakamoto a encapsulé ces fonctions dans le code de référence original qu'il a écrit en 2008.  Le logiciel a depuis été mis à jour et est mis à disposition dans un client de référence, le plus couramment utilisé étant Bitcoin Core.

Bitcoin Core permet à toute personne disposant d'une configuration informatique modeste de rejoindre un réseau de nœuds remplissant les fonctions de Bitcoin, tout en offrant une passerelle à ceux qui souhaitent créer des services pour étendre l'écosystème et l'adoption par les utilisateurs.

Nœuds - Différents participants au réseau Bitcoin

Le réseau Bitcoin n'a pas de hiérarchie, mais il existe différents types de nœuds qui remplissent les fonctions requises (détaillées ci-dessus) dans une plus ou moins grande mesure.

    - Nœuds complets : Toutes les fonctions sauf la création de nouveaux bitcoins
    - Nœuds légers : Routage et porte-monnaie (1 & 5)
    - Mineurs : Émission/commande ; routage et registre complet (3, 4 et 7)
    - Clients API - Fournissant des connexions prêtes à l'emploi à Bitcoin Core.
    - Services tiers : Connexion à Bitcoin Core via les clients API ou directement aux nœuds complets pour alimenter des services externes.

Dans le prochain article, vous découvrirez comment les nœuds interagissent pour faire fonctionner Bitcoin. Vous commencerez tous à comprendre les possibilités qui s'offrent à vous de participer activement au fonctionnement de l'écosystème Bitcoin - en remplissant l'un de ces rôles - ainsi que de maintenir et d'améliorer le logiciel et l'infrastructure qui se trouvent derrière.

Notre aperçu de l'architecture de Bitcoin - et les articles suivants - exclut les complexités du fonctionnement exact du protocole. Si l'utilisation du hachage, de la cryptographie à courbe elliptique ou des réseaux peer-to-peer vous intéresse, il existe des moyens de participer activement à la maintenance et à l'amélioration du protocole Bitcoin.

Bien à vous mes chers crypto-curieux,

Cryptonymous