Crypto-actifs : les fondamentaux par la pratique

Le 31 octobre 2008, en pleine crise financière, un auteur anonyme signant Satoshi Nakamoto diffuse sur une liste de discussion consacrée à la cryptographie un texte de neuf pages : « Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System ». Le premier bloc est miné le 3 janvier 2009 ; il contient le titre du Times du jour, « Chancellor on brink of second bailout for banks ».

Le problème des généraux byzantins

En 1982, Leslie Lamport, Robert Shostak et Marshall Pease formalisent une question d’informatique répartie : comment des participants qui communiquent par messages peuvent-ils s’accorder sur une décision, alors que certains d’entre eux mentent ? Les solutions connues supposaient un nombre fixe de participants identifiés. Bitcoin s’adresse à un réseau ouvert, où chacun peut créer autant d’identités qu’il veut : le droit d’ajouter un bloc n’y dépend donc pas d’un vote, mais d’un travail de calcul coûteux, la preuve de travail.

La preuve de travail en quelques lignes

Une fonction de hachage comme SHA-256 transforme n’importe quel texte en une empreinte de taille fixe, imprévisible : changer un caractère change toute l’empreinte. Miner, c’est chercher par essais successifs un nombre (le nonce) qui, ajouté au contenu du bloc, donne une empreinte inférieure à une cible. En version simplifiée, où la cible est un nombre de zéros en tête :

import hashlib

def miner(donnees, zeros):
    nonce = 0
    while True:
        empreinte = hashlib.sha256(f"{donnees}{nonce}".encode()).hexdigest()
        if empreinte.startswith("0" * zeros):
            return nonce, empreinte
        nonce += 1

miner("Alice paie 1 BTC à Bob", 4)

Chaque zéro supplémentaire multiplie par 16 le nombre moyen d’essais : sur cet exemple, il en faut 870 pour trois zéros et plus de 17 millions pour six. Vérifier la solution ne demande, à l’inverse, qu’un seul calcul. Bitcoin applique deux fois SHA-256 et ajuste la cible tous les 2 016 blocs pour maintenir un rythme d’environ un bloc toutes les dix minutes. Modifier une transaction ancienne obligerait à refaire le travail de tous les blocs suivants plus vite que le reste du réseau.

Une politique monétaire écrite dans le code

La récompense des mineurs, de 50 bitcoins par bloc à l’origine, est divisée par deux tous les 210 000 blocs, environ tous les quatre ans : elle est passée à 3,125 bitcoins en avril 2024. L’offre totale est ainsi plafonnée à 21 millions. Le 22 mai 2010, Laszlo Hanyecz paie deux pizzas 10 000 bitcoins, première transaction commerciale connue. La faillite de la plateforme Mt. Gox en février 2014 rappelle le risque de conservation ; l’autorisation de fonds indiciels cotés (ETF) adossés au bitcoin par le régulateur américain, le 10 janvier 2024, marque l’entrée de l’actif dans les portefeuilles institutionnels. Le coût énergétique demeure : l’université de Cambridge estimait en avril 2025 la consommation du réseau à environ 138 TWh par an. Ethereum, passé en septembre 2022 à la preuve d’enjeu, a réduit la sienne de plus de 99,9 %.

Les usages institutionnels, de la tokenisation des titres au règlement MiCA, sont présentés dans Blockchain : enjeux pour la finance.