Principaux enseignements :
- Une transaction en bitcoins comporte plusieurs étapes qui se déroulent en coulisses après que les utilisateurs ont confirmer leur transaction.
- Ces étapes comprennent la création d’une nouvelle adresse Bitcoin unique, l’envoi du paiement, la vérification de la transaction, l’encodage des informations dans un nouveau bloc et la validation des paiements en utilisant uniquement les sorties de transaction non utilisées (UTXO) comme entrées.
- La vitesse des transactions en bitcoins par minute et par heure peut varier en fonction des conditions du réseau.
Les dessous du processus de transaction sur le réseau Bitcoin
Voici un scénario pour présenter les procédures de transaction en bitcoins :
Bob, un commerçant en ligne, décide d’accepter les paiements en bitcoins.
Alice, une acheteuse, possède des bitcoins et souhaite acheter des marchandises à Bob.
Les portefeuilles sont des fichiers qui permettent d’accéder à plusieurs adresses Bitcoin. Une adresse est une chaîne de lettres et de chiffres, telle que : 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN. Chaque adresse possède son propre solde de bitcoins et les utilisateurs peuvent créer autant d’adresses qu’ils le souhaitent. Les adresses sont en quelque sorte des comptes bancaires qui fonctionnent un peu différemment.
Pour en savoir plus sur le bitcoin lui-même, consultez notre article Qu’est-ce que le bitcoin ? Un guide complet pour les débutants en cryptomonnaie. .
Création d’une nouvelle adresse
Le logiciel client Bitcoin génère des adresses Bitcoin pour les utilisateurs. Lorsque Bob crée une nouvelle adresse, il génère en réalité une paire de clés cryptographiques, composée d’une clé privée (que seul l’utilisateur connaît) et d’une clé publique (connue de tous).
Lorsqu’un message est signé avec une clé privée, il peut être vérifié à l’aide de la clé publique correspondante. La nouvelle adresse Bitcoin de Bob représente une clé publique unique, et la clé privée correspondante est conservée dans son portefeuille. La clé publique permet à quiconque de vérifier qu’un message signé avec la clé privée est valide.
Effectuer un paiement
Le portefeuille d’Alice contient les clés privées de chacune de ses adresses. Elle indique à son client Bitcoin qu’elle souhaite transférer des BTC à l’adresse de Bob. Le client Bitcoin signe alors la demande de transaction d’Alice avec la clé privée de l’adresse à partir de laquelle elle transfère des bitcoins. N’importe qui sur le réseau peut maintenant utiliser la clé publique pour vérifier que la demande de transaction provient bien du propriétaire légitime du compte.
En d’autres termes :
La clé publique est utilisée pour recevoir des bitcoins.
La clé privée est utilisée pour signer les transactions permettant de dépenser ces bitcoins.
Lorsqu’il dépense des bitcoins, le propriétaire actuel présente sa clé publique et sa signature numérique dans une transaction en bitcoins. La transaction est signée numériquement par une clé privée, qui atteste de l’autorisation de dépenser les fonds mentionnés dans la transaction.
Grâce à la clé publique et à la signature numérique, tous les membres du réseau Bitcoin peuvent vérifier et accepter la transaction comme valide, confirmant ainsi que la personne qui transfère les bitcoins en était propriétaire au moment du transfert.
Comment les mineurs gagnent de l’argent : récompenses accordées aux mineurs pour la vérification des transactions
Supposons que Gary, Glenn et George soient des mineurs de bitcoins. Leurs ordinateurs regroupent les transactions des 10 dernières minutes dans un nouveau bloc de transactions. Chaque bloc comprend une transaction coinbase qui verse 50 bitcoins au mineur gagnant, en l’occurrence Gary. Une nouvelle adresse est créée dans le portefeuille de Gary avec le solde des bitcoins nouvellement émis.
En outre, les mineurs reçoivent les frais payés par les utilisateurs qui effectuent des transactions. Ces frais encouragent les mineurs à inclure la transaction dans leur bloc.
Déroulement d’une transaction
- La transaction est diffusée sur le réseau Bitcoin, où chaque participant la valide et la propage jusqu’à ce qu’elle atteigne presque tous les nœuds du réseau.
- La transaction est vérifiée par un nœud de minage et incluse dans un bloc de transactions enregistré dans la blockchain.
- Une fois enregistrée sur la blockchain et confirmée par un nombre suffisant de blocs, la transaction devient une partie permanente du registre ouvert et distribué du réseau Bitcoin et est acceptée comme valide par tous les participants.
- Les bitcoins reçus par le nouveau détenteur suite à la transaction peuvent alors être dépensés lors d’une nouvelle transaction.
Quelle est la vitesse des transactions en bitcoins par seconde ?
Combien de temps est-ce que tout cela prend ?
Bitcoin gère un débit moyen de sept transactions par seconde, soit 420 transactions par minute, 25 200 transactions par heure et plus de 600 000 transactions par jour. Bien que ce chiffre puisse paraître élevé, il reste faible par rapport à des réseaux de transactions plus traditionnels et bien établis tels que Visa, qui peuvent gérer des milliers de transactions par seconde.
Encodage des informations dans un bloc : les hachages cryptographiques.
C’est l’encodage cryptographique qui rend la blockchain si sûre : les fonctions de hachage cryptographique transforment un ensemble de données en une chaîne alphanumérique de longueur fixe, appelée valeur de hachage.
Même des changements minimes dans les données d’origine modifieront radicalement la valeur de hachage obtenue. Il est pratiquement impossible de prédire quel ensemble de données initiales créera une valeur de hachage spécifique.
Par exemple :
Nonces
Pour créer différentes valeurs de hachage à partir des mêmes données, Bitcoin utilise nonces. Si l’on modifie le nonce, on obtient une valeur de hachage très différente.
Les ordinateurs de minage calculent de nouvelles valeurs de hachage basées sur la combinaison de la valeur de hachage précédente, du nouveau bloc de transaction et d’un nonce. La création de hachages est une opération triviale sur le plan informatique, mais le système Bitcoin exige que la nouvelle valeur de hachage ait une forme particulière. Elle doit notamment commencer par un certain nombre de zéros.
Les mineurs n’ont aucun moyen de prédire quel nonce produira une valeur de hachage avec le nombre requis de zéros initiaux. Ils sont donc contraints de générer de nombreux hachages avec différents nonces jusqu’à ce qu’ils trouvent celui qui fonctionne.
Mais où se trouve la transaction non confirmée d’Alice dans le nonce ?
Entre-temps, le transfert d’Alice à Bob est enterré sous d’autres transactions plus récentes. Bien qu’elle ne soit pas encore inscrite dans la blockchain, elle est déjà en file d’attente pour être confirmée et cette information ne peut plus être modifiée. Pour que quelqu’un puisse modifier les détails, il faudrait qu’il refasse le travail de Gary, car toute modification nécessiterait un nonce gagnant complètement différent, et qu’il refasse ensuite le travail de tous les mineurs suivants, ce qui est pratiquement impossible.
Sortie de transaction non dépensée (UTXO)
Avant de présenter les sorties de transactions non dépensées (UTXO), nous devons connaître les entrées et les sorties des transactions Bitcoin.
Entrée
Une entrée est une référence à une sortie d’une transaction précédente. Toutes les valeurs d’entrée de la nouvelle transaction (la valeur totale en pièces des sorties précédentes référencées par les entrées de la nouvelle transaction) sont additionnées et le total (moins les frais de transaction) est entièrement utilisé par les sorties de la nouvelle transaction.
Souvent, une transaction comprend plusieurs entrées.
Sortie
Une sortie contient des instructions pour l’envoi de bitcoins. Une sortie de transaction inclut la valeur de cette sortie lorsqu’elle est réclamée.
Sortie de transaction non dépensée (UTXO)
Étant donné que chaque sortie d’une transaction particulière ne peut être dépensée qu’une seule fois, les sorties de toutes les transactions incluses dans la blockchain peuvent être classées en sorties de transaction non dépensées (UTXO) ou en sorties de transaction dépensées. Pour qu’un paiement soit valide, il ne doit utiliser que des UTXO comme entrées.
Le schéma ci-dessus montre les principaux éléments d’une transaction en bitcoins. Chaque transaction comporte au moins une entrée et une sortie, et chaque entrée dépense les satoshis payés à une sortie précédente. Chaque sortie attend ensuite en tant qu’UTXO jusqu’à ce qu’une entrée ultérieure la dépense. Lorsque le portefeuille Bitcoin d’un utilisateur indique un solde de 10 000 satoshis, cela signifie en fait qu’il a 10 000 satoshis en attente dans un ou plusieurs UTXO.
UTXO pendant les transactions
Imaginons que quelqu’un ait utilisé l’adresse 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN pour recevoir des bitcoins deux fois auparavant. La transaction du 5 février 2019 contient 4 000 satoshis et la transaction du 9 mars 2019 contient 6 000 satoshis. La blockchain Bitcoin est incapable d’additionner les soldes de manière à ce qu’il existe un seul enregistrement sur l’adresse 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN pour 10 000 satoshis. Au lieu de cela, chaque fois qu’un utilisateur veut dépenser ses bitcoins, il doit déverrouiller une à une les transactions qui lui appartiennent (avec des bitcoins envoyés à sa clé publique).
Par exemple, pour envoyer 3 000 satoshis, il suffit de déverrouiller soit la transaction datée du 5 février 2019, soit la transaction datée du 9 mars 2019, puisque toutes deux contiennent plus de 3 000 satoshis.
Mais pour envoyer 8 000 satoshis, il faut débloquer les deux transactions pour dépenser tous les bitcoins dans une nouvelle transaction, car les dépenses partielles ne sont pas autorisées ; l’utilisateur doit utiliser tous les bitcoins qu’il a débloqués. S’il avait l’intention de n’envoyer que 8 000 satoshis, il doit encore dépenser 10 000 satoshis dans la nouvelle transaction, puis renvoyer 2 000 satoshis à une adresse qui lui appartient.
Cet article propose une introductionau trading de bitcoins.
Conclusion : Payer avec des bitcoins
Bien que les transactions en bitcoins fonctionnent de manière transparente, les paiements en bitcoins dans la vie réelle sont toujours ralentis par la lenteur des transactions. Pourtant, effectuer des paiements réels avec des bitcoins est l’une des principales fonctionnalités de BTC que Satoshi Nakamoto a envisagées dans le registre distribué de Bitcoin. La couche 2 de Bitcoin, appelée Lightning Network, apporte actuellement une solution à ce problème de scalabilité.
En savoir plus sur les paiements quasi-instantanés en bitcoins grâce au réseau Lightning.
Faites preuve de diligence raisonnable et effectuez vos propres recherches
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