Le document explique le fonctionnement du Bitcoin, une cryptomonnaie décentralisée créée en 2009 par Satoshi Nakamoto, ainsi que les concepts fondamentaux liés aux transactions, aux portefeuilles et au minage sur le réseau. Il décrit la notion de clés privées et publiques, les processus de création de transactions, de vérification et de minage, ainsi que le mécanisme de consensus qui garantit la sécurité du réseau. Le Bitcoin est comparé à une monnaie déflationniste avec un approvisionnement limité à 21 millions d'unités.

1. itcoin

2. C’est quoi le Bitcoin ?
Portefeuille & Adresse
Création de transaction
Réseau Bitcoin
Minage
Blockchain

3. se concentrer sur le fonctionnement
Le but ?

4. C’est quoi le Bitcoin ?
Une cryptomonnaie décentralisée ?

5. B I T C O I N
Décalage des lettres de 1
C J U D P J O
B -> C I -> J T -> U C -> D O -> P I -> J N -> O
Cryptographie
Exemple simple

6. Monnaie
¥£€ $
Euro - EUR Dollar Américain - USD Yuan - CNYLivre sterling - GBP

7. Centralisé Décentralisé
Décentralisé
Pouvoir/contrôle réparti
entre plusieurs entités

8. Crypto monnaie
décentralisée

9. Nom : Bitcoin
Surnom : BTC
Naissance : 03/01/2009
Créateur(s) : Satoshi Nakamoto

10. Le code de Bitcoin est open source (accessible à tous)
Beaucoup d’entreprises, de développeurs particuliers, etc y travaillent dessus
Le fait que le code soit visible de tous évite de potentielles dérives
CodeOpen Source
Les modifications importantes sont débattues avant implémentation

11. Interface
Envoyer / Recevoir
Portefeuille
Adresse de portefeuille
Bitcoins
0.0025 BTC
Pour utiliser des bitcoins il vous faut plusieurs choses

12. Transaction
1. Le receveur donne son adresse
2. L’expéditeur renseigne ou scan l’adresse
3. L’expéditeur indique le montant en bitcoin ou en €, $, £, …
4. L’expéditeur envoie le paiement
3aze87DqsjHg876dsq
976jkhqsd676DgJQS
côté utilisateur

13. Ouvrons
le capot

14. 20€
0.0025 BTC
Vous Un ami
Un ami ou une
plateforme d’échange

15. 0.0025 BTC
=
250 000 satoshi
Un peu comme 1€ = 100 centimes

16. Portefeuille et Adresse

17. Portefeuille / Wallet
Ou encore sur le web : https://www…
Application sur ordinateur Application sur téléphone Portefeuille matériel

18. !
Tous les portefeuilles ont des
avantages et des inconvénients
Attention aux faux portefeuilles
Ne criez pas sur tous les toits que
vous avez des bitcoins
Vous êtes responsable de la sécurité de vos bitcoins

19. portefeuille
Maintenant, voyons le rôle du
(et entrons dans la partie technique)

20. Le portefeuille créé pour vous ce
qu’on appelle une clé privée.
PortefeuilleRôle du

21. E9873D79C6D87DC0FB6A5778633389F4453213303DA61F20BD67FC233AA33262
Exemple de clé privée
Clé privée

22. E9873D79C6D87DC0FB6A5778633389F4453213303DA61F20BD67FC233AA33262
Pas facile à retenir on est d’accord…
Clé privée

23. C’est pourquoi cette clé privée peut être générée avec une graine.
Une suite de 12 ou 24 mots plus facile à retenir
abandon balance
design elephant
siren hamster
giraffe umbrella
winner emotion
run kiwi
La seed est parfois accompagnée d’un mot de passe additionnel
Seed / Graine

24. Seed / Graine
Stockage à froid

25. Seed
Clé
privée
Comment on passe de la Seed à la clé privée ?
HMAC-SHA512
Avec cette fonction

26. Fonction
f(x) = x * 4
f(5) = 5 * 4 = 20
f(100) = 100 * 4 = 400
Le devoir de cette fonction est de multiplier par 4 ce qu’on lui envoie
Exemples
un exemple

27. Seed
Clé
privée
Comment on passe de la Seed à la clé privée ?
HMAC-SHA512
Ici, c’est donc le même principe sauf que la fonction HMAC-SHA512
est une fonction de hachage cryptographique

29. On dit de ces fonctions qu’elles sont à sens unique.
Fonction de Hachage cryptographique
Il est facile de produire un résultat avec des paramètres mais impossible
de retrouver les paramètres avec le résultat

30. Seed ou clé privée
Conservez en plusieurs copies en sécurité.
Si vous les perdez ou qu’on vous les voles, on vous vole vos bitcoins.

31. Bon , ok, Seed et Clé privée, on fait quoi maintenant ?

32. Une Clé Publique

33. Clé
privée
Comment on passe de la clé privée à la clé publique ?
secp256k1
Un autre type de fonction à sens unique
Clé
publique

34. Avec cette Clé publique, on génère une Adresse

35. Comment on passe de la clé publique à l’adresse ?
RIPEM-160
+ SHA-256
+ Base58Clé
publique
2 fonctions à sens unique + Base58 pour rendre l’adresse plus lisible
Adresse

36. Fonctions différentes
Mais pourquoi toutes ces
?
Cela permet d’avoir différentes couches de sécurité

37. Seed
Clé
privée
Clé
publique
Adresse

38. Un moyen facile de retenir sa
clé privée et de la retrouver
Seed
Un moyen d’accéder à
ses bitcoins
Clé publique
Clé privée
Vérifier la signature
Adresse
Un moyen de recevoir
des bitcoins

39. J’ai enfin
mon adresse
Voilà tes bitcoins
BTC0.0025
ENVOYER

40. Adresse
Votre
Pour l’instant vous ne donnez qu’une seule chose :
Pas d’email, pas de nom, pas de prénom, …
Donc un certain degré d’anonymat

41. Vous voilà donc en possession de 0.0025 BTC
Si vous décidez d’acheter quelque chose,
de transférer vos bitcoins, …
Étudions maintenant ce qu’il se passe lors d’une
Transaction

42. Création de transaction

43. Je vais vous faire dépenser vos bitcoins sur …

44. Une
Pizza
10 000 BTC ?

45. Cette pizza coûte 10€ soit 0.0010 BTC
Vous ouvrez votre portefeuille, scannez le QR Code,
renseignez le montant et vous appuyez sur…

46. ENVOYER

47. TRANSACTION
Votre portefeuille va générer une
transaction

48. Transaction
Le portefeuille compile les informations importantes
côté portefeuille
Montant à payer au receveur
Adresse du receveur
Votre Clé publique
Votre Signature
Montant pour les frais de minage
0.010 BTC
0.000012 BTC

49. Signature
La signature a été générée avec la clé privée et la transaction
C’est un moyen d’attester que l’expéditeur est en possession des fonds
Sans révéler la clé privée
Elle change lors de chaque transaction

50. Signature
La signature a été générée avec la clé privée et la transaction
Fonction à sens unique (ECDSA)

51. Réseau Bitcoin

52. RéseauPropagation de la transaction dans le
Votre
portefeuille

53. RéseauPropagation de la transaction dans le
Votre
portefeuille

54. RéseauBitcoin
node
Que sont ces nodes ?
À qui appartiennent-elles ?
Nœud en français

55. NODES
Les nodes sont des constituants du réseau Bitcoin
Ordinateurs, serveurs, … qui communiquent via internet
Elles appartiennent à des entreprises, des particuliers, …

56. NODES: Les rôles
Portefeuille
Mineur
Les nodes occupent des rôles différents au sein du réseau
Full node
Fully-Validating Node
Aucune node n’a plus de pouvoir que ses pairs

57. NODESDifférentes
+ +
+
Bitcoin Core
Solo Miner
Une node peut occuper plusieurs rôles

60. Revenons à notre
Transaction

61. TransactionVérification de la
Bitcoins non dépensés
Les vérifications à effectuer sont définies dans le code du Bitcoin
Signature correcte
etc…

62. SignatureVérification de la
La node va examiner transaction,
signature et clé publique, pour
vérifier la validité de la signature

63. Seul le détenteur de la clé privée qui a généré cette clé publique
aurait pu produire cette signature sur cette transaction
“
Mastering Bitcoin de Andreas Antonopoulos
Il existe une relation mathématique entre la clé privée et la clé publique
qui permet d’utiliser la clé privée pour signer [une transaction] , et la
clé publique pour valider cette signature sans révéler la clé privée.
“

64. Vous pouvez acheter et vendre des cryptomonnaies
mais ce ne sont pas des portefeuilles.
Les plateformes d’échange gardent vos clés privées
donc vous remettez votre sécurité entre leurs mains.
Plateformes d’échange

65. Et après ?
Transaction vérifiée

66. La transaction est
envoyée aux autres nodes
Elle est placée dans la
mempool de la node
Transaction vérifiée
1.
2.

67. MEMPOOL
La mempool est la piscine de transactions vérifiées
Vérifiées mais pas confirmées, pas encore…
Vérifiée = valide Confirmée = reçue

68. Minage

69. MineurÀ quoi ressemble un

70. Va piocher dans sa mempool
Et va constituer un bloc candidat
Chaque node qui a le rôle mineur et qui reçoit la Transaction

71. Bloc candidat
Les transactions avec les plus hauts frais sont choisies en 1er
Il est appelé Bloc candidat car il n’est pas encore validé
Transaction Coinbase
Notre transaction
Header du bloc
On y reviendra plus tard

72. Transaction Coinbase
Récompense qui sera versée au mineur
Si il mine le bloc avec succès
De combien est cette récompense ?

73. Transaction Coinbase
50 BTC 25 BTC 12.5 BTC 6.25 BTC 3.125 BTC
2009 2012 2016 2020 2024 2140
0 BTC
La récompense par bloc miné diminue au cours du temps
C’est le Halving, qui a lieu environ tous les 4 ans

74. 255075100
2009 2020 2032 2044 2056 2068 2080 2092 2104 2116 2128 2140
21 000 000
10 500 000
0
5 250 000
15 750 000
18 500 000
En 2020, environ 18 500 000 bitcoins créés via le minage sont en circulation
Transaction coinbase

75. Le fonctionnement de Bitcoin le fait tendre vers une “monnaie” déflationniste
Le nombre de bitcoins en circulation ne dépassera pas les 21 millions
C’est la principale raison pour laquelle on le compare souvent à l’or
Bitcoinmonnaie déflationniste ?

76. Minage
Les mineurs doivent résoudre un problème mathématique
Ce problème est complexe et conçu spécifiquement pour les ordinateurs
Le problème à résoudre

77. Pour qu’un bloc soit miné environ toutes les 10 minutes
Minage Le problème à résoudre
La difficulté du problème est ajustée tous les
2016 blocs (environ 14 jours) en fonction de
la puissance de minage sur le réseau

78. Éviter trop de split
Pourquoi 10 minutes ?
sur la blockchain

79. Problème mathématique
À quoi ressemble concrètement ce
?

80. La fonction SHA-256 est utilisée
Lorsqu’on lui passe un contenu elle nous donne un résultat
Ce résultat aura toujours 64 caractères
Minage Le problème à résoudre

81. SHA-256(Brigade Du Fric)
6c5adc1adeec9200c0f0c93cf52bea077a2a33e3918fa39c6f3af5175e11d8f5
SHA-256(Brigade Du Fric!)
0f27c623535e41327d736e8c3d04eeccfcf8a6ebe8ddf73c5932889076d4fb05
Un caractère peut complètement changer le résultat
SHA-256

82. Démonstration de
SHA-256
Cliquer ici pour accéder à la démo
https://emn178.github.io/online-tools/sha256.html

83. Le mineur n’utilise pas n’importe quel texte
Il utilise les informations du header du bloc candidat
Date et heure
Hash du bloc précédent
Hash des transactions
Nonce
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e09da59c0d68b1c228da88e48844a1485
0e3e2357e806b6cdb1f70b54c3a3a17b6714ee1f0e68bebb44a74b1efd512098
1
2009-01-09 02:54:25

84. Date et heure
Hash du bloc précédent
Hash des transactions
Nonce
SHA-256( , , , )
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e09da59c0d68b1c228da88e48844a1485
0e3e2357e806b6cdb1f70b54c3a3a17b6714ee1f0e68bebb44a74b1efd512098
1
2009-01-09 02:54:25
Caractère “aléatoire” qui permet
de changer le résultat facilement
X X X 1

85. Trouver un résultat qui commence par un certains nombre de zéros (ou plus)
Plus le nombre de zéros demandé est élevé, plus le calcul est complexe
Ce nombre de zéros est ajusté en fonction de la rapidité des mineurs
Objectif du mineur
(Pour respecter la règle des 10 minutes par bloc)

86. SHA-256(X, X, X, 2 573 394 688) u847hdc91ed00p4[…]16y5
SHA-256(X, X, X, 1) 075428af3h9cd42[…]72k9
SHA-256(X, X, X, 2) 4un753e01azkbr9[…]0a34
SHA-256(X, X, X, 3) 00006fhu08ma7sw[…]y621
...
SHA-256(X, X, X, 2 573 394 689) 00000000839a8e6[…]6048
Trouver un résultat qui commence par 8 zéros ou plus

87. La meilleure solution pour le mineur est d’essayer au hasard
Il y a un nombre IMMENSE de résultats possibles
Il n’y a pas d’autres méthodes qui puissent lui permettre de tricher
Il doit essayer encore et encore et encore…
Résultatdu minage

89. Je vous donne 2 dés
Obtiens un résultat
inférieur à 10
Obtiens un résultat
inférieur à 4
Plus rapide et facile de
faire un lancé gagnant
Plus long et difficile de
faire un lancé gagnant
Pour les mineurs c’est un peu le même principe avec le nombre de 0

90. Problème résolu
Et après ?

91. 2 573 394 689
C’est la preuve que le mineur a travaillé
Proof of work
Ajout du NONCEdans le header avec les
autres informations, c’est la réponse
Preuve de travail
Le mineur récupère plus tard la récompense (transaction coinbase)
et les frais des transactions de son bloc

92. RéseauPropagation du bloc dans le

93. RéseauPropagation du bloc dans le

94. En pratique, les mineurs n’œuvrent pas seuls
Ils se regroupent en “coopérative” :
Les minings pools

95. BlocVérification du
De la même façon que les transactions, les blocs sont vérifiés par les nodes
Les nodes essayent de résoudre le Bloc
avec la Réponse proposée par le mineur
Ce sont les règles du consensus
(Définies dans le code du Bitcoin)

96. Blockchain

97. BlocAjout de
Quand les nodes ont vérifié le Bloc
elle l’ajoute à
Elles ont atteint
le consensus
à la Blockchain
Quand la plupart des nodes
ont réalisé cette opération :
leur Blockchain

98. leurBlockchain
Ça veut dire qu’il n’y a pas qu’une blockchain ?

99. Chaque Full node a sa propre copie de la blockchain
Mais puisqu’elles obéissent aux mêmes règles :
Les blockchains se ressemblent
BlockchainOù est la

100. Résolvent un bloc
Et si 2 mineurs
en même temps ?

101. RéseauPropagation du bloc dans le

102. RéseauPropagation du bloc dans le

103. Il y a donc un split sur la blockchain
Les mineurs vont travailler sur l’une des deux chaines
Un split se produit environ 1 fois toutes les semaines sur Bitcoin

104. Dès qu’un bloc est ajouté à une chaîne, l’autre chaîne est abandonnée

105. Dès qu’un bloc est ajouté à une chaîne, l’autre chaîne est abandonnée

106. Dès qu’un bloc est ajouté à une chaîne, l’autre chaîne est abandonnée
La chaîne la plus longue, qui a le plus de “Proof of work” est conservée

107. Les transactions qui n’ont pas été confirmées dans
les autres blocs sont remises dans la mempool

108. Les transactions qui n’ont pas été confirmées dans
les autres blocs sont remises dans la mempool

109. TransactionCycle de vie d’une
Envoi au
réseau Vérification
Ajout dans
un bloc
Minage
Vérification
et ajout à la
blockchain

110. Blocs
Comment les
sont liés entre eux ?

111. Les informations du header du bloc
Hash du bloc précédent
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e09da59c0d68b1c228da88e48844a1485

112. 0839a8e6886ab5951d76f4114
c90947ee320161bbf18eb6048
000000006a625f06636b8bb6ac7b960a
8d03705d1ace08b1a19da3fdcc99ddbd
0000000082b5015589a3fdf2d4baff40
3e6f0be035a5d9742c1cae6295464449
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e
09da59c0d68b1c228da88e48844a1485
000000009b7262315dbf071787ad3656
097b892abffd1f95a1a022f896f533fc

113. 0839a8e6886ab5951d76f4114
c90947ee320161bbf18eb6048
000000006a625f06636b8bb6ac7b960a
8d03705d1ace08b1a19da3fdcc99ddbd
0000000082b5015589a3fdf2d4baff40
3e6f0be035a5d9742c1cae6295464449
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e
09da59c0d68b1c228da88e48844a1485
000000009b7262315dbf071787ad3656
097b892abffd1f95a1a022f896f533fc

114. 0839a8e6886ab5951d76f4114
c90947ee320161bbf18eb6048
000000006a625f06636b8bb6ac7b960a
8d03705d1ace08b1a19da3fdcc99ddbd
0000000082b5015589a3fdf2d4baff40
3e6f0be035a5d9742c1cae6295464449
000000004ebadb55ee9096c9a2f8880e
09da59c0d68b1c228da88e48844a1485
000000009b7262315dbf071787ad3656
097b892abffd1f95a1a022f896f533fc

115. 0839a8e6886ab5951d76f4114
c90947ee320161bbf18eb6048
a441b15fe9a3cf56661190a0b93b9dec
7d04127288cc87250967cf3b52894d11
d04b98f48e8f8bcc15c6ae5ac050801c
d6dcfd428fb5f9e65c4e16e7807340fa
e9058ab198f6908f702111b0c0fb5b36
f99d00554521886c40e2891b349dc7a1
334185493590a2c15332038effeff89b
1a68cc51defb81138d81dfea204864f4
La blockchain permet de constater
l’immutabilité de Bitcoin mais ne la garantit pas
C’est le minage qui garantit cette immutabilité

116. Bitcoins
Où sont conservés mes
?

117. Dans le
portefeuille
?
NON

118. Vos bitcoins sont conservés dans la blockchain de chaque full node
La blockchain est une base de données, un registre
de toute l’histoire des transactions de Bitcoin
BitcoinsOù sont les

119. Votre portefeuille récupère les transactions dans le réseau
Et il additionne les Bitcoins non dépensés

120. C’est pour cela qu’en conservant votre Clé privée (ou Seed)
Si vous perdez votre portefeuille vous pouvez accéder à vos Bitcoins

121. Notre
Pizza

122. En général il est conseillé d’attendre 6 blocs
pour avoir une preuve suffisante de l’irréversibilité de la transaction
Pour une transaction peu chère comme une pizza, 1 bloc peut suffire
Plus le montant est important plus il est conseillé d’attendre

123. Pour approfondir
Des pistes

124. Attaque 51%
Cette attaque est extrêmement improbable sur le réseau Bitcoin
Une attaque qui peut permettre de réécrire l’histoire (où une partie)

125. Une solution en cours de développement
Lightning Network
Pour répondre au problème de scalabilité de Bitcoin

126. itcoin

127. Présentation créée par Brigade Du Fric
Merci de nous citer si vous utilisez ce travail :)
Typographies : Raleway, Boldness, Courrier, Luckiest guy
youtube.com/brigadeDuFric
WWW brigadedufric.com