Le document de recherche détaillant les exigences d’ingénierie et de conception permettre au premier système de monnaie électronique distribué et non censuré de prendre vie a été lancé il y a 13 ans. Le livre blanc Bitcoin a rendu public la résolution longtemps recherchée au problème de double dépense de toutes les tentatives précédentes de création numérique en espèces.
Cependant, contrairement à la croyance populaire, l’invention du Bitcoin par Satoshi Nakamoto n’était pas précisément une construction sans précédent. La quête de l’argent numérique avait commencé de nombreuses années avant la publication du livre blanc Bitcoin, et Bitcoin est plus précisément considéré comme l’aboutissement de décennies de recherche et développement. Satoshi a brillamment appliqué quelques ajustements et a tout perplexe pour concevoir le réseau Bitcoin et son protocole de consensus.
Bitcoin merveilleusement rejoint les signatures numériques, la preuve de travail, la cryptographie à clé publique, les fonctions de hachage, les horodatages, les récompenses en bloc, les frais de transaction, l’ajustement de la difficulté de minage, Merkle Trees et le concept de pair-réseau 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 d’argent la plus solide jamais créée.
Chacune de ces pièces a été construite sur la base de connaissances antérieures. Le livre blanc a cité huit de ces développements antérieurs, faisant allusion à la façon dont l’inventeur pseudonyme est arrivé aux exigences de création de Bitcoin.
Les pièces du puzzle Bitcoin
La première référence est « b-money“, où 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 (de l’argent) et un moyen de faire respecter les contrats », a écrit Dai. « Traditionnellement, ces services sont 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 introuvables. »
Les trois références suivantes de l’article portent toutes sur l’horodatage, qui est au cœur du fonctionnement du réseau Bitcoin et de ses historique ordonné des blocs et essentiel pour aider à résoudre le problème de la 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, XS 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 certain moment », les auteurs a écrit. « Il existe deux familles de techniques d’horodatage: celles qui fonctionnent avec un tiers de confiance et celles qui reposent sur le concept de confiance distribuée. Les techniques basées sur une partie de confiance reposent sur l’impartialité de l’entité en charge de délivrer les horodatages. Les techniques basées sur la confiance distribuée consistent à faire des documents datés et signés par un grand nombre de personnes afin de convaincre les vérificateurs que nous n’aurions pas pu tous les corrompre. »
« How to timestamp a digital document” est la troisième référence de l’article, dans laquelle S. Haber et WS Stornetta propose une technique pour rendre impossible l’antidatation ou l’antériorité d’un document. Bitcoin exploite l’idée de lier les données hachées pour qu’il ne soit pas pratique de falsifier les enregistrements 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 numérique“, dans lequel ils explorent un moyen”d’atteindre une augmentation exponentielle de la publicité obtenue pour chaque événement d’horodatage, tout en réduisant le stockage et le calcul requis. Merkle Trees est également au cœur de la façon dont Bitcoin stocke les données transactionnelles en blocs et permet un paiement rapide et une vérification des blocs en validant les nœuds.
De la dernière référence à Haber et Stornetta, Satoshi Nakamoto a tiré parti de « Noms sécurisés pour les chaînes de bits” pour combiner les fonctions de hachage avec Merkle Trees, permettant une vérification plus facile de l’intégrité.
Le”Hashcash-une contre-mesure de déni de service“d’Adam Back est cité par Satoshi et a été mis à profit pour mettre en œuvre le système de preuve de travail (PoW) de Bitcoin, au cœur du modèle de consensus Bitcoin et responsable de l’exploitation de BTC de manière décentralisée et libre de marché. Le PoW permet également le manque de coordination humaine pour l’enregistrement des transactions et le manque de confiance pour parvenir à un consensus. En termes simples, sans PoW, il n’y aurait pas de Bitcoin.
« Protocoles pour le public cryptosystèmes clés” par RC Merkle explore des schémas de distribution de clés publiques et des protocoles pour les signatures numériques, ce qui, selon elle, est”une méthode idéale de diffusion de messages authentifiés à partir d’une source centrale qui doit être confirmée par de nombreux destinataires distincts”.
Les signatures numériques permettent Bitcoin aux utilisateurs de prouver la propriété d’un résultat de transaction et de le dépenser sous un 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) lors de l’interaction avec le protocole. La prochaine mise à niveau majeure de Bitcoin ajoutera les signatures Schnorr, améliorant encore les capacités de Bitcoin à cet égard.
Dernier mais non le moindre, « Une introduction à la théorie des probabilités et ses applications“par William Feller a été cité par Satoshi. Le créateur pseudonyme de Bitcoin a tiré parti du livre de mathématiques pour calculer la probabilité qu’un attaquant puisse rivaliser avec succès avec la chaîne honnête – un problème central dans le problème de la double dépense.
