Chapitre 04 · La rupture Bitcoin

Se mettre d'accord sans chef

10 min
Tu entres au milieu d'un parcours

Ce chapitre s'appuie sur ceux qui le précèdent. Tu peux le lire maintenant, mais il ne comptera pas dans ta progression tant que les précédents ne sont pas terminés.

Bloc
# block 0001

Bitcoin consomme en moyenne l'équivalent en électricité d'un pays comme la Pologne (estimation de consommation : CCAF(opens in a new tab)). Vu de loin, ça paraît absurde. Vu de près, c'est exactement le contraire : c'est la seule manière connue de se mettre d'accord à plusieurs millions d'inconnus, sur un réseau ouvert à tous, sans chef et sans confiance. Ce chapitre explique pourquoi.

Imagine un réseau mondial où personne ne se connaît, personne ne fait confiance à personne. Et pourtant, tout le monde doit être d'accord sur une seule version du registre.

  • Qui a payé qui ?
  • Quelle transaction est valide ?
  • Laquelle est une fraude ?

Dans un système centralisé, la réponse est simple : une autorité tranche. Mais ici, il n'y en a pas.

Ce problème de coordination porte un nom historique : le problème des généraux byzantins(opens in a new tab), formulé par Lamport en 1982. Bitcoin en est la première solution déployée à grande échelle dans un réseau ouvert et sans permission.

# block 0002
La double dépense
Nicolas
Transaction Asignée depuis Paris0.1 BTC
Christine L.
Transaction Bsignée depuis Tokyo0.1 BTC
Mme Michu
Même bitcoin, deux destinataires. Nicolas tente de le dépenser deux fois, depuis deux endroits du globe.
Quiz

Comment trancher entre deux transactions concurrentes, quand t'as pas d'autorité centrale ?

# block 0003

Regardons exactement comment Bitcoin résout ce problème. Pour cela, on va voir successivement :

  1. La mempool
  2. Le fonctionnement du minage
  3. Et la formation du consensus
# block 0004
# block 0005

C'est ici que les mineurs entrent en jeu. Leur rôle :

  1. sélectionner des transactions dans la mempool
  2. les regrouper dans un bloc
  3. tenter de faire accepter ce bloc par le réseau

Mais attention : tout le monde peut proposer un bloc. Alors comment décider qui a le droit d'écrire la prochaine page ?
La réponse est simple et... un peu darwinienne : le premier à trouver la solution gagne.

# block 0006

Le premier mineur qui trouve un hash valide propose son bloc au réseau. Les autres nœuds vérifient en quelques secondes et, si tout est valide, alors le bloc est ajouté au registre.

Souviens-toi des deux transactions concurrentes de l'exemple précédent : si le mineur a choisi de prendre une transaction dans le nouveau bloc miné, alors la seconde devient invalide : les nœuds la retirent progressivement de leur mempool.

Mempool
Transactions en attente
MarcLéa0.5 BTC
CarlosDiana0.12 BTC
NicolasMichu0.1 BTC
ÉricFatima0.03 BTC
NicolasChristine L.0.1 BTC
GraceHiro2.4 BTC
Nicolas tente de dépenser le même BTC deux fois : une fois vers Mme Michu, une fois vers Christine L.
Bloc #100828
En-tête & transactions incluses
prevHasha0bf53fc…943a1d
merkleRoot7f83b165…4c9b
nonce42817
MarcLéa0.5 BTC
CarlosDiana0.12 BTC
NicolasMichu0.1 BTC
ÉricFatima0.03 BTC
# block 0007

Et là je te vois venir : « Que se passe-t-il si deux mineurs trouvent en même temps un hash valide ? »
Très bonne question. Le cas un peu tordu aussi mais qui arrive fréquemment.

# block 0008

Avant de boucler ce chapitre, un dernier point : la cible de difficulté.

# block 0009

Voilà. La preuve de travail accomplit deux prouesses d'un coup : elle rend les conflits économiquement ruineux, et elle transforme l'énergie en confiance.

Mais pourquoi des mineurs dépensent-ils autant d'énergie pour participer ?
Direction le prochain chapitre : .

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Icônes doodle : Streamline (CC BY 4.0)