Ce que le livre blanc de Bitcoin a bien compris, ce que nous avons mal compris et ce que nous T encore

Joseph Bonneau est professeur adjoint à l'Université de New York et co-auteur de «Bitcoin and Cryptomonnaie Technologies », un manuel populaire.

Cet article Analyses exclusif fait partie de la série «Bitcoin à 10 ans : le livre blanc de Satoshi » de CoinDesk.

Le livre blanc sur Bitcoin a été, à juste titre, reconnu comme ONEun des articles informatiques les plus originaux et les plus influents de l’histoire.

Il a lancé une industrie d’un milliard de dollars et des milliers d’articles de suivi.

Mais il convient de porter un regard critique sur cet article (et sur les éléments de la conception originale du Bitcoin qui y ont été omis) et de se demander où il a bien compris ? Où s'est-il trompé ? Et à quelles questions n'avons-nous toujours pas de réponse ?

Ce que Bitcoin a bien compris

C'est peut-être la catégorie la plus difficile à compiler.

ONEun des signes d'une idée véritablement réussie est que nous oublions comment les gens concevaient le monde avant son apparition. Nombre des contributions fondamentales du Bitcoin ne semblent évidentes qu'avec le recul.

On oublie facilement que la recherche sur les Cryptomonnaie a été un domaine marginal pendant la majeure partie des années 2000. Après l'échec de nombreuses tentatives dans les années 1990 pour construire un système fonctionnel (en grande partie basé sur les idées énoncées par David Chaum dans les années 1980), peu d'articles ont été publiés dans ce domaine. Nombreux étaient ceux qui pensaient simplement qu'il n'existait pas de marché viable pour une monnaie non étatique.

Avant Bitcoin, les systèmes décentralisés étaient un domaine de recherche actif dans les années 2000 (souvent décrits comme des réseaux peer-to-peer) et la recherche sur l'anonymat prenait son essor (avec le développement de Tor et d'autres systèmes).

Mais ces fonctionnalités n'étaient pas considérées comme nécessaires à un système de paiement. Quel a été l'apport du Bitcoin ?

• Incitations pour les mineurs. ONEun des CORE apports de Bitcoin est d'offrir des incitations aux mineurs via l'inflation et les frais. Ce modèle a globalement été un succès, et il faut dire que peu de gens l'avaient anticipé. De nombreux systèmes P2P pré-Bitcoin, qui offraient une participation ouverte (n'importe qui pouvait gérer un nœud), ont été victimes d'attaques Sybil et d'autres problèmes. De nombreuses tentatives ont été faites pour encourager une participation honnête, mais avant Bitcoin, aucun système n'y parvenait vraiment.
• Clients légers.La prise en charge par Bitcoin des nœuds complets et des nœuds légers (ou SPV) s'est avérée assez puissante, et la structure de blocs intégrée à Bitcoin a rendu non seulement possible mais naturelle la mise en œuvre d'un client léger.
• Script.Bien que limité, le support des scripts Bitcoin (qui n'est pas du tout abordé dans le livre blanc) a permis plusieurs fonctionnalités utiles, comme les comptes multi-signatures et les réseaux de paiement. Il était judicieux d'envisager un système prenant en charge plus que de simples paiements.
• Reconnaître les incitations à long terme.Satoshi n'avait T anticipé l'exploitation minière à l'échelle industrielle ou les pools miniers, du moins pasdans le livre blanc. Mais l'article inclut une remarque très prémonitoire sur les risques de la centralisation : « [un attaquant] devrait trouver plus rentable de respecter les règles, des règles qui lui permettent d'obtenir plus de nouvelles cryptomonnaies que tous les autres réunis, plutôt que de saper le système et la validité de sa propre richesse. » Malgré un grand nombre d'attaques théoriques menées par des mineurs et ayant fait l'objet de nombreuses publications depuis, aucune n'a été sérieusement tentée en pratique. Satoshi a reconnu un principe fondamental : les mineurs ont intérêt à long terme à ne pas attaquer, car ils sont investis dans la santé de l'écosystème.

Ce que Bitcoin a mal compris

Nous ignorerons certaines fonctionnalités rétrospectivement pittoresques des premières versions du code Bitcoin , telles que le paiement par adresse IP et un système de commerce électronique intégré, qui n'ont jamais vu le jour.

Mais il existe plusieurs caractéristiques de Bitcoin qui semblent « erronées » dans la mesure où aucun système construit aujourd’hui ne devrait les répéter.

• 1. ECDSA. Bien que cet algorithme de signature soit un bien meilleur choix que RSA, par exemple, il est inférieur à EC-Schnorr à tous égards. Satoshi T probablement l'existence de cette option (héritage des brevets logiciels autour de Schnorr). Aujourd'hui, il serait clairement avantageux d'utiliser Schnorr à la place, compte tenu de sa prise en charge de la signature par seuil, voire d'un schéma de signature plus avancé comme BLS.
  2. Malléabilité des transactions.Ce problème involontaire a engendré des difficultés pour des protocoles tels que les réseaux de paiement et a notamment permis l'attaque contre Mt. Gox. Aujourd'hui, une conception prudente utiliserait un système similaire à celui des témoins séparés (SegWit) pour garantir la non-malléabilité des hachages de transaction.
  3. Fonctionnalités ajoutées depuis.De toute évidence, c'était une erreur de ne pas inclure des fonctionnalités populaires telles que pay-to-script-hash (P2SH) et check-locktime-verify, qui ont été ajoutées depuis par des soft forks.
  4. Divisibilité limitée des pièces. Le Bitcoin a une limite de 21 millions de bitcoins, mais surtout, sa limite est d'environ 2^52 satoshis comme unité atomique. Si Bitcoin devenait réellement le seul système de paiement sur Terre, il fournirait moins d'un million d'unités par être Human . C'est loin d' T suffisant pour couvrir à la fois les transactions quotidiennes (même arrondies au dixième de dollar) et les avoirs importants. Il aurait été relativement peu coûteux d'ajouter quelques dizaines de bits supplémentaires, de sorte que la divisibilité ne pose jamais de problème.
  5. Blocs dans une chaîne simple. Étant donné le caractère à la mode du terme « blockchain », il convient de noter que placer des blocs dans une chaîne linéaire est une erreur qui rend coûteuse la vérification de l'inclusion d'un ancien bloc dans la chaîne actuelle pour un client ultra-léger. Bitcoin place correctement les transactions dans un arbre, alors pourquoi pas les blocs eux-mêmes ? Une liste de sauts constituerait une autre amélioration majeure. Il est intéressant de noter que le projet Certificate Transparency (conçu indépendamment de Bitcoin à la même époque) a réussi à placer chaque mise à jour dans un arbre, alors que peu de successeurs de Bitcoin se sont écartés de la conception de la chaîne linéaire.
  6. Aucun engagement de l'État. Les mineurs de Bitcoin suivent tous l'état du système sous forme d'un ensemble de transactions non dépensées (UTXO). Cependant, cet engagement n'est pas appliqué à chaque bloc et doit être imputé à partir de l'historique. Il est donc difficile pour les clients légers de confirmer l'état actuel et de savoir si la transaction a été dépensée. Il serait assez facile d'ajouter un engagement UTXO à chaque bloc, et de nombreux systèmes ultérieurs (comme Ethereum) en font une version.
  7. Analyse d'attaque simpliste. Le livre blanc sur Bitcoin consacre une place relativement importante (environ un quart du texte) à l'analyse des chances qu'un mineur disposant de moins de 51 % de puissance de minage réussisse à lancer un fork par chance. Des analyses ultérieures ont identifié de nombreux autres vecteurs d'attaque (comme le minage égoïste), et cette analyse LOOKS désormais obsolète.
  8. Un processeur, une voix. Satoshi a décrit Bitcoin comme un système où la plupart des participants seraient des mineurs utilisant leurs processeurs. Ce n'est plus le cas depuis de nombreuses années, car le minage est dominé par du matériel dédié. Si l'on peut se demander si le minage ASIC est une bonne ou une mauvaise évolution, ce n'est certainement pas ce qui était présenté dans le livre blanc initial.

Ce que nous ne savons toujours T

• Énigmes SHA-256. L'utilisation par Bitcoin de puzzles informatiques basés sur le hachage (« preuve de travail ») a été ONEun des sujets de débat les plus vifs. Consomme-t-elle trop d'énergie ? Les ASIC encouragent-ils la centralisation ? Des puzzles conçus pour le minage basé sur GPU ou le minage limité au stockage offriraient-ils de meilleures incitations à moindre coût ? La preuve d'enjeu finira-t-elle par l' WIN ?
• La taille du bloc et d’autres limites de paramètres.Le moins que l'on puisse dire, c'est que la limite de 1 Mo par bloc a suscité des débats, tout comme (dans une moindre mesure) l'intervalle de 10 minutes entre les blocs. De nombreux systèmes de suivi ont prospéré grâce à des blocs plus grands ou plus fréquents. La conception conservatrice de Bitcoin va-t-elle s'avérer judicieuse à long terme ?
• Anonymat. Les arguments avancés dans le livre blanc concernant l'anonymat offert par Bitcoin , seules les clés publiques étant publiées, sont désormais incomplets en raison du développement de l'analyse des graphes de transactions. Des systèmes tels que Confidential Transactions, Monero ou Zcash offrent une Politique de confidentialité cryptographique renforcée. En revanche, de nombreux schémas rétrocompatibles ont été proposés pour masquer l'activité sur la blockchain Bitcoin par mélange. L'anonymat est-il une fonctionnalité essentielle nécessitant une prise en charge intégrée et que Bitcoin a négligée ?
• Inflation. La conception du Bitcoin vise à éviter l'inflation, mais de nombreux économistes ont souligné qu'elle est en réalité déflationniste, car les cryptomonnaies ne peuvent finalement sortir de la circulation que lorsque les clés sont perdues (ou que les cryptomonnaies sont intentionnellement rendues inutilisables via des transactions de type « preuve de destruction »). Une inflation nulle nécessite en réalité une petite émission de nouvelles devises, simplement pour KEEP la perte de monnaie. Si c'était une erreur du Bitcoin, nous ne nous en rendrions peut-être pas compte avant de nombreuses années, le temps que l'inflation se résorbe progressivement.
• Le passage aux frais de transaction. Bitcoin a programmé une transition progressive, passant d'une rémunération des mineurs principalement basée sur l'inflation à une rémunération principalement basée sur les frais de transaction. Personne ne sait comment cela évoluera, mais certaines recherches suggèrent que cela pourrait entraîner une instabilité significative dans le monde post-inflation.
• Programmabilité limitée. Bitcoin a imposé des limites sévères à sa programmabilité afin de KEEP la facilité de vérification des transactions (et un coût prévisible). Le projet Ethereum a démontré une forte demande pour un modèle de programmation plus riche, bien que ce modèle pose des problèmes d'évolutivité supplémentaires. Bitcoin sera-t-il handicapé à long terme par son modèle de programmation plus faible ?

Labyrinthe aérien via Shutterstock