En annexe à son rapport sur les enjeux technologiques des blockchains, l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques a publié les différentes auditions effectuées dans le cadre de ses travaux. Nous relayons ici le compte rendu de l’audition (réalisée le 27 mars 2018) de Ricardo Perez-Marco, directeur de recherche au CNRS, mathématicien et expert de Bitcoin :
« Ricardo Perez-Marco a découvert la blockchain via le bitcoin, en lisant le papier de Satoshi Nakamoto qu’il a trouvé sérieux. Pour lui, il s’agit d’un réseau automatique qui crée de la confiance entre personnes qui ne peuvent pas se faire confiance. Beaucoup d’experts auto-proclamés essaient de vendre leur blockchain, mais selon lui l’état de l’art est plus complexe que ce qu’ils présentent.
Le bitcoin : l’or électronique
L’idée du créateur est de créer de la rareté (comme pour l’or), avec une masse monétaire programmée. Cela a beaucoup heurté les économistes classiques qui sont convaincus qu’une monnaie déflationniste ne peut pas fonctionner, or le bitcoin est déflationniste par nature. Tous les quatre ans le nombre de bitcoins offerts en récompense aux mineurs est divisé par deux, cela s’appelle un halving (réduction de moitié), le prochain aura lieu en 2020.
Sur les autres blockchains
Pour Ricardo Perez-Marco, des blockchains “privées” comme R3 (consortium bancaire) ne peuvent pas être qualifiées de blockchain. En tout cas ce ne sont pas des innovations, les bases de données partagées existaient en effet déjà auparavant. Il est absolument nécessaire que les transactions soient publiques pour qu’un système décentralisé fonctionne.
Selon lui, la proof of stake n’est pas prouvée mathématiquement et n’est donc pas sûre. La proof of work seule permet de se prémunir de façon sûre des attaques sybil, c’est-à-dire de la multiplication de nœuds détenus par un seul utilisateur pour dominer le réseau. Cette protection par la preuve de travail existait déjà pour lutter contre les pourriels, entre autres.
On pourrait comparer la blockchain privée à un intranet et la blockchain publique à internet. Ce sont deux technologies utiles dans leurs champs d’application respectifs mais elles restent indéniablement différentes.
Selon lui, les usages qui vont vraiment progresser sont les plus simples. Par exemple, la blockchain permet de prouver la possession d’un document à un moment donné, “c’est la première fois qu’on a un serveur de temps universel”.
Concernant les usages non financiers, “ce qui fait qu’il est difficile d’intégrer un projet blockchain pour toutes les applications c’est qu’il faut trouver une incitation indépendante du réseau”.
Ordinateur quantique
Un ordinateur quantique n’est pas un ordinateur plus rapide mais un système qui donne une réponse immédiate à une équation donnée, mais il ne concerne pas toutes les équations. Cependant, le cas échéant, certains algorithmes tomberont (notamment les asymétriques qui servent à la signature), mais pas les algorithmes de hash. Il faudrait donc réviser le réseau, mais pas le reconstruire entièrement.
Selon Ricardo Perez-Marco, toutefois, l’ordinateur quantique est encore aujourd’hui de l’ordre de la science-fiction.
Réseau de confiance et problème des généraux byzantins
Le problème des généraux byzantins se pose en ces termes : “Comment atteindre le consensus dans un réseau où les communications ne sont pas sécurisées et où il existe des nœuds corrompus, mais une majorité d’agents honnêtes ?”.
La grande différence entre le problème général et celui de Nakamoto réside dans le fait que les généraux ne soient pas connus dans le second. Par ailleurs, dans le problème général, l’objectif est de coordonner l’action pour effectuer une attaque, dans l’autre il s’agit d’éviter une double dépense en validant collectivement les transactions.
La solution à ce problème dans le bitcoin consiste à choisir au hasard qui validera la prochaine transaction, comme dans une loterie. Mais pour éviter qu’une même entité emprunte plusieurs identités (attaque Sybil), on exige une preuve de travail.
Dans une preuve de travail, le problème est difficile à résoudre mais la solution très rapide à vérifier, le problème est réajusté tous les 1 000 blocs environ pour rester autour d’une moyenne de 10 minutes par bloc.
Pour que les mineurs soient incités à investir de la puissance de calcul, on leur attribue une récompense en bitcoin.
Lorsqu’un bloc est forgé, il y a encore un risque qu’un second soit créé avec un hash valide et que quelqu’un puisse pratiquer une double dépense (double spend). Pour avoir une certitude totale, il est conseillé d’attendre la confirmation de six autres blocs.
L’énergie produite pour finalement ne pas obtenir un hash correct paraît considérable, dès lors qu’il n’y a qu’un seul gagnant. Mais on ne peut pas dire qu’elle est inutile puisque de cette quantité d’énergie dépend la sécurité du réseau. Plus il y a d’énergie investie sur l’ensemble du réseau, plus il est difficile pour une seule entité de posséder 51 % de la puissance de calcul.
Génération des adresses
Les adresses sont générées aléatoirement en 256 bits. Il n’y a donc pas de registre d’adresses, mais la loi des grands nombres fait qu’il est hautement improbable, voire impossible à l’échelle du réseau, que deux comptes aient la même adresse (une chance sur 2256).
Ces adresses correspondent à une clé publique vers laquelle on peut effectuer un versement, et à une clé privée qui sert à valider la dépense d’une transaction.
Le point fondamental de la sécurité du bitcoin est de protéger ses clés privées. Si l’on perd sa clé, on perd aussi la transaction qui y est liée. Il y aurait d’ailleurs au moins un quart des bitcoins perdus, cette valeur étant toutefois difficile à estimer. Il y a un enjeu de confiance à ce que les bitcoiners ne permettent pas que ces sommes soient “récupérées” par une modification du code, c’est une garantie de la fiabilité du bitcoin.
Récompense des mineurs et halving
Au départ, les mineurs recevaient cinquante bitcoins. Cette récompense est divisée par deux tous les 210 000 blocs (ce qui correspond environ à quatre ans). Jusqu’en 2016 ils étaient récompensés de 25 BTC, puis jusqu’en 2020 ils le seront de 12,5 BTC.
Le bitcoin n’atteindra donc jamais sa limite asymptotique à 21 millions. Les halvings continueront toutefois longtemps car chaque bitcoin peut être divisé en 100 millions de satoshis.
De l’argent programmable
Le bitcoin peut être qualifié d’argent programmable, car en plus des transactions, de la place est disponible pour insérer quelques lignes de code exécutable. Cela permet notamment de créer des couloirs de paiement ou de ne transmettre les fonds à une adresse que si un ou plusieurs tiers utilisent leurs clés privées (multisig).
Dans Bitcoin Core cependant, cette possibilité d’écrire des scripts a été limitée car elle entraînait des bugs.
Pour tester ces contrats ou des modifications du code de base, il existe un réseau parallèle appelé TestNet qui sert de “bac à sable”. De manière générale, dans le bitcoin, les utilisateurs ne veulent pas changer le code de façon trop radicale pour ne pas prendre le risque de faire tomber tout le réseau.
Fiabilité des autres blockchains
Contrairement à d’autres blockchains, le papier originel du bitcoin a été écrit par des scientifiques reconnus. Parmi eux ou parmi ses premiers relecteurs, il y avait notamment Hal Finney, cryptographe réputé et développeur des premiers systèmes pretty good privacy (PGP) à clé publique délivrés sur le marché.
En ce qui concerne Ethereum, de gros doutes persistent sur sa dimension décentralisée, notamment en raison de la création par le passé d’une hard fork, c’est-à-dire d’une remise à zéro de branches entières du réseau.
Selon Ricardo Perez-Marco, il y a un effet de mode, “95 % des monnaies créées aujourd’hui vont disparaître”. La technologie blockchain va plutôt se développer sur les projets purement décentralisés. Parmi les usages non-transactionnels possibles il imagine :
– une loterie internationale ;
– des services de notariat ;
– un suivi de l’argent public. »
