Le livre blanc sur le bitcoin a été publié il y a 13 ans.

Le document de recherche détaillant les exigences en matière d’ingénierie et de conception pour permettre au premier système de monnaie numérique électronique distribuée et non censurable de voir le jour a été publié il y a 13 ans. Le site Livre blanc sur le bitcoin a rendu publique la résolution longtemps recherchée du problème de double dépense de toutes les tentatives précédentes de création de monnaie numérique.

Cependant, contrairement à la croyance populaire, l’invention du bitcoin par Satoshi Nakamoto n’était pas précisément une construction sans précédent. La quête d’argent numérique avait commencé bien des années avant la publication du livre blanc sur le bitcoin, et il est plus juste de considérer le bitcoin comme l’aboutissement de décennies de recherche et de développement. Satoshi a brillamment appliqué quelques retouches et mis tout cela en place pour concevoir le réseau Bitcoin et son protocole de consensus.

Bitcoin merveilleusement s’unissent les signatures numériques, la preuve de travail, la cryptographie à clé publique, les fonctions de hachage, les horodatages, les récompenses par bloc, les frais de transaction, l’ajustement de la difficulté d’extraction, les arbres de Merkle et le concept de réseau pair-à-pair géré par des nœuds indépendants. Cette construction unique a permis de résoudre le problème de la double dépense et de faire émerger la forme de monnaie la plus saine jamais créée.

Chacun de ces éléments a été construit sur la base de connaissances antérieures. Le livre blanc cite huit de ces développements antérieurs, laissant entrevoir comment le pseudo inventeur est arrivé aux conditions requises pour créer Bitcoin.

Les pièces du puzzle du bitcoin

La première référence est « b-moneyoù Wei Dai explore comment la coopération pourrait être possible sans les gouvernements et les entités de confiance.

« Une communauté est définie par la coopération de ses participants, et une coopération efficace nécessite un moyen d’échange (l’argent) et un moyen de faire respecter les contrats », écrit Dai. « Traditionnellement, ces services ont été fournis par le gouvernement ou des institutions parrainées par le gouvernement et uniquement à des personnes morales. Dans cet article, je décris un protocole par lequel ces services peuvent être fournis à et par des entités non traçables. »

Les trois références suivantes de l’article concernent toutes l’horodatage, qui est central au fonctionnement du réseau Bitcoin et à son historique ordonné de blocs, et essentiel pour aider à résoudre le problème de double dépense. De plus, l’horodatage prouve l’existence de données à un moment précis.

La deuxième référence est « Conception d’un service d’horodatage sécurisé avec des exigences de confiance minimales.« par H. Massias, X.S. Avila, et J.-J. Quisquater. Encore une fois, un article qui explore comment réduire les exigences de confiance dans les systèmes.

« Nous définissons l’horodatage numérique comme un certificat numérique destiné à assurer l’existence d’un document numérique générique à un moment donné », écrivent les auteurs. « Il existe deux familles de techniques d’horodatage : celles qui fonctionnent avec un tiers de confiance et celles qui sont basées sur le concept de confiance distribuée. Les techniques basées sur un tiers de confiance reposent sur l’impartialité de l’entité chargée d’émettre les horodatages. Les techniques basées sur la confiance distribuée consistent à faire dater et signer des documents par un grand nombre de personnes afin de convaincre les vérificateurs que l’on n’a pas pu tous les corrompre. »

« Comment horodater un document numérique« La troisième référence du document est la suivante : S. Haber et W.S. Stornetta proposent une technique permettant de rendre impossible l’antidatation ou l’antidatation d’un document. Bitcoin exploite l’idée de lier les données hachées pour rendre impossible la manipulation des documents sans laisser de signes révélateurs.

Les deux auteurs sont à nouveau cités dans la quatrième référence, « Améliorer l’efficacité et la fiabilité de l’horodatage numériquedans lequel ils explorent un moyen de « réaliser une augmentation exponentielle de la publicité obtenue pour chaque événement d’horodatage, tout en réduisant le stockage et le calcul nécessaires ». Les arbres de Merkle sont également au cœur de la manière dont Bitcoin stocke les données transactionnelles dans les blocs et permet un paiement rapide et une vérification des blocs par les nœuds de validation.

D’après la dernière référence à Haber et Stornetta, Satoshi Nakamoto a exploité « Noms sécurisés pour les chaînes de bits » pour combiner les fonctions de hachage avec les arbres de Merkle, ce qui permet de faciliter la vérification de l’intégrité.

L’article d’Adam Back « Hashcash – une contre-mesure au déni de service« est cité par Satoshi et a été utilisé pour mettre en œuvre le système de preuve de travail (PoW) de Bitcoin. – Le PoW est le cœur du modèle de consensus de Bitcoin et il est responsable de la possibilité de miner des BTC de manière décentralisée et sur le marché libre. Le PoW permet également l’absence de coordination humaine pour l’enregistrement des transactions et l’absence de confiance pour l’obtention du consensus. En d’autres termes, sans PoW, il n’y aurait pas de Bitcoin.

« Protocoles pour les systèmes de cryptage à clé publique« L’article de R.C. Merkle explore les schémas de distribution de clés publiques et les protocoles de signatures numériques, qui constituent « une méthode idéale pour diffuser des messages authentifiés provenant d’une source centrale et devant être confirmés par de nombreux destinataires distincts ».

Les signatures numériques permettent aux utilisateurs de Bitcoin de prouver la propriété de la sortie d’une transaction et de la dépenser de manière pseudonyme tout en permettant aux pairs de vérifier rapidement la validité de ces affirmations. Bitcoin utilise actuellement ECDSA et permet aux utilisateurs de ne pas révéler leur identité (clés privées) lorsqu’ils interagissent avec le protocole. La prochaine mise à jour majeure de Bitcoin ajoutera les signatures Schnorr, améliorant encore les capacités de Bitcoin à cet égard.

Enfin et surtout, « Une introduction à la théorie des probabilités et à ses applications« de William Feller a été cité par Satoshi. Le pseudo-créateur de Bitcoin s’est appuyé sur le livre de mathématiques pour calculer la probabilité qu’un attaquant puisse concurrencer avec succès la chaîne honnête – une question centrale dans le problème de la double dépense.