Bitcoin

Pour créer et gérer les bitcoins, Bitcoin s'appuie sur un logiciel. Dans ce logiciel, les bitcoins sont créés conformément à un protocole qui rétribue les agents (appelés « mineurs ») qui ont traité des transactions. Ces agents mettent à contribution leur puissance de calcul informatique afin de vérifier, de sécuriser et d'inscrire les transactions dans un registre virtuel[n 2], appelé la blockchain, en français chaîne de blocs, nom qui vient du fait que l'entité de base de Bitcoin s'appelle un bloc, et que les blocs sont ensuite reliés en une chaîne, la chaine de blocs.

Pour chaque nouveau bloc accepté, l'activité de vérification-sécurisation-enregistrement, appelée minage, est rémunérée par des bitcoins nouvellement créés et par les frais des transactions traitées[6]. En tant que monnaie ou commodité, les bitcoins peuvent être échangés contre d'autres monnaies ou commodités, biens ou services. Le taux d'échange de la cryptomonnaie est fixé sur des places de marché spécialisées et fluctue selon la loi de l'offre et de la demande.

Il est possible d'acheter des bitcoins en ligne sur des plateformes spécialisées, des bornes physiques ou en échange de n'importe quel bien ou service avec une personne en possédant déjà (la transaction peut se faire de smartphone à smartphone). Les plateformes permettent également de suivre en temps réel l'évolution du prix du bitcoin par rapport à d'autres monnaies ou cryptomonnaies.

L'unité de compte de Bitcoin est le bitcoin. Son émission est limitée à 21 million d’unités[7], chacune divisible jusqu'à la huitième décimale (appelée Satoshi ou sat)[8]^,[9]. Le symbole monétaire officiel a été déposé et accepté en 2015 auprès d'Unicode[10]^,[11]. Les sigles correspondants, utilisés par les plates-formes d'échange, sont BTC et XBT. Parmi les symboles non officiels utilisés, on trouve ฿ et Ƀ.

Le système fonctionne sans autorité centrale, ni administrateur unique. Il est géré de manière décentralisée grâce au consensus de l'ensemble des nœuds du réseau. Bitcoin est la plus importante monnaie cryptographique décentralisée, avec une capitalisation de 793 milliards de dollars au 1^er janvier 2022 (545 milliards de dollars au 1^er janvier 2021, 130 milliards de dollars au 1^er janvier 2020)^{[réf. nécessaire]}.

À ses débuts, le bitcoin n'était utilisé que par une niche d'initiés. La première plateforme d'échanges s'est ouverte en mars 2010[12] ; le bitcoin s'y échangeait à 0,003 USD l'unité. Cette année-là, l'informaticien américain Laszlo Hanyecz achète de manière symbolique deux pizzas pour la somme de 10 000 BTC (soit 25 $). Cet événement est considéré comme la première transaction acquittée en bitcoins[13].

Depuis sa création en 2009 et jusqu'à la fermeture par les autorités américaines de Silk road en 2013, le bitcoin a été utilisé majoritairement comme moyen d'échange par des réseaux criminels pour des jeux d'argent, pour l'achat de substances illicites, ou pour des bases de données piratées^{[réf. nécessaire]}.

Le bitcoin repose sur une blockchain publique où toutes les transactions sont consignées. Le registre n'est pas anonyme mais sous pseudonyme[14]. Sa traçabilité reste toutefois relative puisqu'il aurait été possible de dérouter la monnaie digitale de son protocole initial par l'usage d'un mixeur de crypto-monnaie. Des autorités financières[15], et organes législatifs principalement américains[16] telle la SEC ainsi que les médias[17] ont dès lors porté une attention sur ces pratiques.

Un nombre croissant d'études à ce sujet semble montrer que ces activités illégales, bien qu'existantes, ne représentent qu'une part minoritaire dans le flux global des échanges de la cryptomonnaie[18]^,[19].

Le Sénat des États-Unis a reconnu par ailleurs que le bitcoin avait la capacité de fournir des services financiers parfaitement légitimes[20].

Son utilisation pour achat de biens et services demeure une pratique marginale[21], toutefois, elle tend à se démocratiser dans les pays en développement[22], mais aussi de manière indirecte dans la société occidentale notamment avec l'essor des paiements par "crypto-carte" soutenu par des sociétés comme VISA ou Master Card[23], ainsi que par son intégration au système transactionnel de la firme Paypal[24].

Au cours de son histoire, le bitcoin a été accepté par un nombre croissant de commerçants[25]^{[source insuffisante]}, souvent incités par des frais de transaction inférieurs à ceux "pratiqués par les organismes de cartes de crédit et indépendants du montant de la transaction financière[26]. Cependant, en 2017, les frais ont considérablement augmenté en quelques mois, passant de 0,2 $ en 2016 à 20 $ certains jours de décembre 2017, si bien que la plateforme Steam ou Microsoft ont retiré le Bitcoin en tant que moyen de paiement, justement à cause de frais de transaction trop élevés[27]^,[28]^,[29] (Microsoft a de nouveau autorisé le Bitcoin en janvier 2018^{[réf. nécessaire]}). Afin de résoudre le problème des frais de transaction trop élevés, le déploiement progressif de diverses améliorations technologiques (Segwit, Lightning, transactions par lots, Schnorr) tout au long de l'année 2018 et 2019 a permis aux frais de chuter aux alentours de 0,05 $ pour les transactions non-urgentes[30]^,[31], et même à des montants inférieurs à 0,000 1 $ pour les transactions de type Lightning[32]^{[source insuffisante]}. Contrairement aux cartes de crédit, les frais éventuels sont à la charge non pas du vendeur mais de l'acheteur, qui choisit d'en payer volontairement. Une transaction bitcoin est irrévocable et ne peut être annulée. Malgré une croissance de 500 % du nombre de marchands acceptant le bitcoin en 2014[33], la cryptomonnaie n'est pas très implantée dans le commerce de détail, mais continue de s'implanter dans les échanges commerciaux^{[réf. souhaitée]}.

Dans un pays en risque d'hyperinflation faisant fondre l'épargne en monnaie locale, l'achat de bitcoin serait un moyen de s'en prémunir puisque son nombre total d'unités émise est limité[34]. Des experts financiers soutiennent sa propension à devenir une valeur refuge plutôt qu'un moyen de paiement[35]^,[36]. À l'inverse, d'autres estiment qu'il est bien trop volatil pour s'affranchir des mouvements spéculatifs qui ont fait sa réputation[37], néanmoins Bitcoin n'existe que depuis 2009, un éventuel statut ne sera définissable qu'après une première période d'intense volatilité[38]. Quant à la question de savoir si la valeur de marché qu'il représente pourra atteindre voire dépasser celle de l'or[39], le sujet reste débattu[40].

Le jeu de l'offre et de la demande appliqué à bitcoin s'est traduit historiquement par des phases de spéculation vertigineuses soutenues par un nombre considérable de fonds spécialisés[34]. Plus récemment, ce sont les institutions financières qui ont montré leur considération à l'égard du bitcoin[41] et des monnaies digitales[42].

Selon le gouverneur de Banque du Japon, l'usage majoritaire en 2021 du bitcoin est la spéculation, le bitcoin est « à peine utilisé comme moyen de paiement ». La Réserve fédérale américaine (Fed), la Banque centrale européenne (BCE) et la Banque d'Angleterre ont déjà mis en garde les investisseurs contre le bitcoin. La Chine a affirmé une nouvelle fois son interdiction des cryptomonnaies[43]. Toutefois, cette dernière tient un discours ambivalent afin de préserver un climat favorable pour la mise en place de sa propre monnaie numérique, le yuan numérique[44].

Selon le directeur de Kraken, une des plus grandes places d'échange du bitcoin, des personnes seraient « prêtes (...) à [vivre frugalement] pour obtenir du bitcoin »[45].

Bien qu’il existe un grand nombre de cryptoactifs en circulation, le marché est dominé principalement par le Bitcoin (408 milliards d’euros) qui se trouve en première place, suivi par l’Ethereum (181,2 milliards d’euros). Ces deux premiers cryptoactifs représentent près de deux tiers de la valeur totale du marché. Au 19 juillet 2022, selon CoinMarketCap, il existe 20 265 cryptoactifs, ou cryptomonnaies, pour une valeur de 992 milliards d’euros[46].

Bitcoin est une amélioration du concept de b-money, imaginé par Wei Dai en 1999[47]^{[source secondaire nécessaire]}, et de bitgold, décrit en 2005 par Nick Szabo[48]^{[réf. non conforme]}. Le bitcoin résout en particulier le problème crucial du modèle de confiance : les serveurs considérés^{[Par qui ?]} comme sérieux votent avec leur puissance de calcul^[Comment ?] pour déterminer la chaîne de transaction légitime. Dans b-money, les serveurs étaient supposés verser un dépôt de garantie selon un mécanisme peu explicite^{[pourquoi ?]}. L'idée d'utiliser une chaîne de preuves de calcul fut avancée dans le projet bitgold^{[réf. nécessaire]} bien que Nick Szabo ne proposât d'utiliser qu'une majorité d'adresses pour établir la légitimité d'une chaîne de transactions, ce qui laissait entier le problème du contrôle du nombre des adresses.

Satoshi Nakamoto a affirmé qu'il avait travaillé sur bitcoin de 2007[49]^{[source secondaire nécessaire]} à 2009. Dès 2008, il publie un document, le livre blanc Bitcoin^{[réf. nécessaire]}, une liste de diffusion décrivant la monnaie numérique bitcoin[50]. En février 2009, il diffuse une annonce concernant son travail sur le site P2P Foundation[51]^{[source secondaire nécessaire]}. Le 3 janvier 2009, le premier bloc ou bloc genesis est créé[52]^{[source secondaire nécessaire]}. En février 2009, il diffuse la première version du logiciel Bitcoin sur le site P2P Foundation et pour faire fonctionner le réseau, il met à contribution son ordinateur et engendre ainsi les premiers bitcoins[53]^{[source secondaire nécessaire]}. Avec d'autres développeurs, Nakamoto continue l'implémentation du logiciel et de sa version Bitcoin-Qt jusqu'en 2010^{[réf. nécessaire]}.

Les développeurs et la communauté bitcoin perdent progressivement contact avec lui au milieu de l'année 2010. Le 12 décembre 2010, un dernier message est posté par Nakamoto sur le principal forum. Peu de temps avant de s'évanouir, Nakamoto désigne Gavin Andresen comme son successeur en lui donnant accès au projet SourceForge bitcoin et une copie de la clef d'alerte[54]^{[source secondaire nécessaire]}. Cette dernière est une clef cryptographique privée unique permettant d'atténuer les effets d'une attaque potentielle sur le système Bitcoin, comme la découverte d'une faille cryptographique permettant de modifier a posteriori les transactions, ou la prise de contrôle de plus de 51 % des nœuds du réseau. Les opérateurs des nœuds du réseau peuvent lors d'une alerte soit avertir leurs usagers, soit stopper tout enregistrement de transaction^{[réf. nécessaire]}.

Le 27 septembre 2012, la Fondation Bitcoin est créée[55]^{[source secondaire nécessaire]}. Des figures importantes du monde des nouvelles technologies ont très vite soutenu le projet^{[passage promotionnel]}, tel que Wences Casares.

Plusieurs personnes ont revendiqué être Satoshi Nakamoto, mais aucune d'entre elles n'a pu le prouver[56]. Il n'existe aucune trace de son identité avant la création de Bitcoin.

En mars 2014, la journaliste Leah McGrath Goodman (en) du magazine Newsweek annonce avoir retrouvé la trace de l'inventeur de Bitcoin qui serait, selon elle, un Nippo-Américain de 64 ans dont le nom de naissance est Satoshi Nakamoto, bien qu'il ait changé son nom en Dorian Prentice Satoshi Nakamoto à l'âge de 23 ans[57]^,[58]. Il s'agirait d'un physicien retraité vivant en Californie[59]. Cette thèse a été méthodiquement démontée un mois plus tard par des linguistes de l'Université Aston en Angleterre qui ont réalisé une étude approfondie des correspondances linguistiques entre les productions écrites de l'auteur du livre blanc de Bitcoin et de plusieurs personnalités suspectées, notamment Dorian Nakamoto[60].

La manière d'écrire de Satoshi sur les forums et dans le livre blanc laisse supposer qu'il s'agirait d'un Britannique[61].

En 2016, Craig Steven Wright, un entrepreneur australien, affirme être Satoshi Nakamoto[62]. Cependant, de forts doutes subsistent[63]^,[64], l'intéressé ayant lui-même déclaré le 5 mai 2016, dans un énigmatique message sur son blog personnel[65], renoncer à diffuser les preuves confirmant qu'il est bien le créateur de Bitcoin.

Le créateur de bitcoin pourrait être un groupe de plusieurs personnes[66]^,[67].

Le 16 novembre 2012, WordPress accepte les bitcoins pour ses services payants[68].

Le 28 novembre 2012, la rémunération des mineurs diminue pour la première fois, passant de 50 à 25 BTC[69]. Le code source bitcoin prévoit en effet une division par deux de la rémunération, appelée « halving », tous les deux cent dix mille blocs minés, soit approximativement tous les quatre ans[69].

Le 6 décembre 2012, un partenariat entre la startup Paymium (site d'échange français) et la société Aqoba (établissement de paiement) permet à Paymium d'opérer comme prestataire de service de paiement, et donc de tenir des comptes en euros et d'émettre des cartes de paiement utilisables en euro et en bitcoins[70].

Le 14 février 2013, le site communautaire Reddit met en place un système permettant d'acheter des « Reddit Gold » avec des bitcoins[71].

Le 16 février 2013, le site de stockage en ligne Mega, successeur de Megaupload, accepte les paiements en bitcoin[72].

Le 14 octobre 2013, le géant Baidu (équivalent chinois de Google) accepte les transactions en bitcoins pour son service pare-feu Jiasule[73]^,[74].

Distributeur automatique de bitcoins À Zurich en Suisse.

Le 29 octobre 2013, le premier distributeur-échangeur automatique de bitcoins est mis en service à Vancouver[75]. En septembre 2016, plus de sept cent soixante-dix de ces distributeurs-échangeurs automatiques sont installés dans le monde, dont quatre en France[76].

Le 21 novembre 2013, l'université de Nicosie annonce qu'elle accepte le bitcoin et ouvre un master de sciences économiques spécialisé dans les monnaies numériques[77].

Le 22 novembre 2013, Richard Branson annonce que Virgin Galactic acceptera désormais les bitcoins comme moyen de paiement pour ses vols de tourisme spatial[78].

Le 29 novembre 2013, Jiangsu Telecom (troisième plus grand opérateur chinois), filiale de China Telecom, accepte désormais les bitcoins[79].

Le 25 mars 2014, le fisc américain déclare que le bitcoin ne doit pas être considéré comme une monnaie, mais comme un bien, dont les transactions sont soumises à la fiscalité sur les plus-values. Cela implique de tenir compte du taux de change auquel on a acquis un bitcoin et de celui auquel on l'utilise afin de calculer la plus-value réalisée, ce qui rend l'utilisation légale du bitcoin aux États-Unis particulièrement difficile[80].

Le 9 mai 2014, la commission électorale des États-Unis accepte que les campagnes électorales soient financées en bitcoins dans une limite de 100 USD par cycle électoral[81].

Le 23 septembre 2014, Paypal permet à certains marchands de biens numériques d'Amérique du Nord sélectionnés par les processeurs de paiement bitcoin partenaires, d'accepter les paiements en bitcoins, et s'ouvre ainsi très progressivement au bitcoin[82].

Le 16 octobre 2017, on comptait 1 686 distributeurs dans le monde.

En décembre 2017, le ministre français des Comptes publics, Gérald Darmanin, rappelle aux contribuables français l'exigence de la déclaration de revenus, quand il s'agit de plus-values réalisées lors d'opérations en bitcoins[83].

En novembre 2018, le gouvernement de l'Ohio a annoncé accepter les paiements de taxes en Bitcoins[84].

En janvier 2020, une étude d'investing.com révèle que 9 % des conseillers en placement indépendants placent déjà une partie des fonds de leur client en bitcoin pour les protéger des troubles monétaires[85].

Le 15 août 2010 est généré un bloc contenant une transaction créant 184 467 440 737 bitcoins pour trois adresses différentes. Cette faille est liée au fait que le code n'avait pas prévu le cas de création de quantités aussi grandes de bitcoins. Ce problème a été résolu automatiquement par la blockchain bitcoin et ces bitcoins n'existent plus[86].

Le 12 mars 2013, survient un incident lié à une non-rétrocompatibilité de la version 0.8.0 : la chaîne se sépare en plusieurs versions et certaines restent bloquées pendant quelques heures[87].

Le 11 avril 2013, la valeur du bitcoin s'effondre et passe de 266 USD à 105 USD avant de se stabiliser à 160 USD (122 €) en moins de six heures. Le 13 avril, le cours atteint 66 €. Le cours avait été multiplié par huit en moins de cinq semaines[88].

Le 2 octobre 2013, Ross Ulbricht est arrêté. Il est le fondateur présumé de Silk Road, qui est fermé par le FBI[89] et qui utilisait uniquement le bitcoin pour toutes ses transactions.

Le 11 février 2014, le réseau Bitcoin est victime d'une attaque massive et concertée lancée sur de nombreuses plates-formes d'échange[90].

Le 24 février 2014, la plate-forme d'échange Mt. Gox est victime d'une perte record de 744 408 BTC, soit l'équivalent de plus de 250 millions d'euros. Le site internet ferme temporairement[91]. Un document de gestion de crise a été rédigé et est consultable publiquement[92]. Selon certains médias spécialisés, l'avenir du bitcoin serait menacé[93]. Le cours de la monnaie reste stable sur les autres plates-formes.^{[réf. nécessaire]} Le bitcoin a perdu plus de 38 % de sa valeur sur le premier trimestre 2014[94].

Le 11 septembre 2015, Mark Karpelès, patron de la plate-forme Mt. Gox, est mis en examen au Japon pour détournement de fonds. Il est soupçonné d'avoir détourné 2,3 millions d'euros de dépôts en bitcoin. Le suspect nie en bloc ces accusations[95].

En mai 2016, le site d'échange Gatecoin, est piraté et se fait voler 250 bitcoins et 185 000 éther. Le pirate a réussi à contourner les limites de stockage en ligne des actifs de la plate-forme d'échange : alors que seuls 5 % des dépôts ne sont pas stockés à froid, le pirate est parvenu à vider ces dépôts tout en continuant d'alimenter l'adresse par transfert d'actifs des stockages à froid de la plate-forme d'échange[96].

Le 3 août 2016, le site d'échange Bitfinex rapporte un vol de 119 756 bitcoins sur sa plate-forme d'échange, soit 65 millions de dollars au cours de la crypto-monnaie en juillet 2016[96]. La majeure partie du butin sera recouvrée en février 2022[97].

Le 7 mai 2019, des pirates volent plus de 7000 Bitcoins à l'échange Binance, pour une valeur de plus de 40 millions de dollars américains. Le PDG de Binance, Changpeng Zhao, déclare : "Les pirates ont utilisé une variété de techniques, y compris l'hameçonnage, les virus et autres attaques… Les pirates ont eu la patience d'attendre et d'exécuter des actions bien orchestrées via plusieurs comptes apparemment indépendants au moment le plus opportun." [98].

Tous les incidents liés à des plateformes d'échange n'affectent que les personnes ne détenant pas, elles-mêmes, les clés privées de leur portefeuille bitcoin. Not your keys not your bitcoins[99]

À la suite d'un tweet d'Elon Musk du 12 mai 2021, indiquant que son entreprise de véhicules électrique Tesla n’accepterait plus le paiement en bitcoin par souci de préserver l’environnement et l'annonce de Pékin du 19 mai 2021 interdisant l’utilisation de cryptomonnaies par les institutions financières, le Bitcoin a perdu 30% de sa valeur en moins d'une semaine, entraînant la chute des autres cryptomonnaies de plus de 40 % pour l'Ethereum et de 45 % pour le Dogecoin[100].

Taux de change du bitcoin en dollar américain depuis sa création, jusqu'à 2022[101].

À sa création en février 2009, la cryptomonnaie n'est d'abord échangée qu'à titre d'expérimentation par quelques rares utilisateurs et sa valeur est nulle. Le 12 octobre 2009 a lieu la première vente de bitcoin connue, où deux utilisateurs s'échangent 5 050 bitcoins pour 5,02 USD par virement Paypal, ce qui correspond à un prix d’environ 0,001 USD par bitcoin[102].

En mars 2010, Bitcoinmarket.com est la première plateforme d'échange de bitcoins à ouvrir, permettant dès lors une cotation continue du cours du bitcoin[103].

Le 9 février 2011, le bitcoin atteint la parité avec le dollar[104]. Le 29 novembre 2013, la valeur d'un bitcoin dépasse celle de l'once d'or, à près de 1 250 USD[105].

Le bitcoin, principalement échangé contre des yuans et des dollars[106], peut également être échangé contre des euros sur une dizaine de plates-formes. Jusqu'en novembre 2013, Mt. Gox fut la plus importante de ces plates-formes en volume de transactions (~70%) et l'habitude avait été prise de considérer son cours comme représentatif du marché. À la suite des problèmes rencontrés, les utilisateurs s'en détournent, provoquant une chute brutale du cours du bitcoin sur Mt. Gox, les cours observés sur les autres plates-formes n'étant que peu affectés.

Le cours connait une augmentation de 400 % entre les mois de janvier et de mars 2013[107], avant de se corriger sévèrement le 10 avril, à la suite d'une défaillance du site d'échange Mt. Gox et de probables ventes paniques. Le cours retombe au niveau du mois précédent, aux alentours de 50 USD. Entre le 4 et le 5 décembre 2013, à la suite d'une mise en garde de la Banque populaire de Chine et de la Banque de France, le cours perd près de 35 % en 24 heures[108].

Le 19 février 2014, le cours s'effondre à la suite de l'annonce de la disparition de 850 000 bitcoins sur Mt. Gox. Sur cette plate-forme d'échange, le bitcoin passe de 185 €, le 18 février, à 73 € 24 heures plus tard, alors qu'il reste voisin de 400 € sur les autres plates-formes. Mt.Gox se déclare en faillite le 28 février 2014[109]. Le 1^er mai 2014, un groupe d'investisseurs du nom de Sunlot Holdings se propose de racheter le site pour un bitcoin symbolique[110].

En 2016, après l'annonce du Brexit, le 24 juin, la valeur du bitcoin monte en flèche, gagnant plus de 9 %, alors que toutes les places financières plongent pour moins d'une semaine[111].

Après une ascension spéculative vertigineuse en 2017, le bitcoin s’est écroulé en 2018, perdant 80 % de sa valeur, passant de près de 20 000 dollars à 3 700 dollars en décembre 2018[112].

Le bitcoin culmine le 14 avril 2021 à 64 895,22 dollars, il a perdu autour de 48 % au 23 mai 2021 depuis son record[113]. En aout 2021, le bitcoin passe au-dessus des 50 000 dollars après être passé sous la barre des 29 000 dollars en juin 2021[114].

Le 24 janvier 2022, à la suite de la baisse des valeurs technologiques américaines, le bitcoin est tombé à près de 33 000 dollars soit une chute de plus de 50 % par rapport à son pic historique atteint en novembre 2021, à 68 992 dollars[115].

Le fondateur de Binance Changpeng Zhao a déclaré au Guardian en juin 2022, que le bitcoin pourrait rester en deçà du pic des 69 000 dollars pendant les deux prochaines années[116].

En juin 2022, le Bitcoin touche les 17 000 dollars[117]^,[118]^,[119], à la suite d'un crash provoqué par un recul des marchés mondiaux[120], une augmentation des taux d'intérêts directeurs par les banques centrales des pays développés (sauf le Japon)[121]^,[122], et enfin la crainte d'une récession[123].

Le bitcoin (et les autres crypto-monnaies) ne sont liés à aucun actif sous-jacent. En 2021, selon les règles du comité de Bâle, les banques doivent détenir des fonds propres d'une valeur au moins égale à leurs expositions au bitcoin ou à d'autres cryptoactifs non liées à un actif traditionnel (dollar ou autres). Une nouvelle consultation publique sur les exigences de fonds propres est probable avant la publication des règles définitives[124].

Il faut bien distinguer le bitcoin, la crypto-monnaie et d'autre part Bitcoin, le système de paiement dans cette devise. Sous ces deux aspects, Bitcoin se distingue des systèmes préexistants sur les points suivants :

• contrairement aux autres devises monétaires, Bitcoin n'est pas l'incarnation de l'autorité d'un État, d'une banque ou d'une entreprise. La valeur du bitcoin est déterminée de façon entièrement flottante par l'usage économique qui en est fait et par le marché des changes. Les règles organisant l'émission monétaire sont quant à elles déterminées uniquement par le code informatique libre du logiciel Bitcoin ;
• en tant que système de paiement, Bitcoin se distingue par le fait que son fonctionnement ne requiert pas l'utilisation d'une infrastructure centralisée tenant les comptes des montants détenus afin d'assurer les transactions. Le rôle de garantie et de vérification existe, mais est attribué toutes les dix minutes environ à un ordinateur du réseau choisi de façon aléatoire en fonction de sa puissance ;
• Bitcoin repose sur un protocole cryptographique ayant notamment pour objet, d'une part, de résoudre le problème dit du double paiement, qui avait jusqu'alors empêché l'émergence d'un tel type de monnaie, et, d'autre part, d'interdire la falsification des identifiants des parties prenantes et la valeur du stock de bitcoins figurant dans les porte-monnaie électroniques identifiés grâce à une adresse donnée.

Émission monétaire des bitcoins au cours du temps.

D'un point de vue monétaire, le bitcoin se distingue des autres monnaies par le fait majeur que l'agrégat monétaire n'est pas conçu pour s'adapter à la production de richesse.

Le montant total et le taux d'émission des unités sont inscrits explicitement dans le code informatique du logiciel, selon une règle mathématique de type série géométrique.

Les bitcoins sont émis lentement et régulièrement, de façon dégressive, jusqu'à atteindre un montant maximal de 21 millions vers l'an 2140[125].

Toutes les monnaies fiduciaires connaissent une inflation, de faible à forte selon les politiques menées par leur banque centrale. À l'inverse, la monnaie bitcoin est susceptible de finir par connaître la déflation, car la quantité maximale de bitcoins susceptibles d'être créés est fixée à l'avance dans le logiciel à 21 millions. En outre, les bitcoins perdus par les utilisateurs ne seront jamais remplacés. C'est pourquoi le projet Bitcoin est envisagé par la communauté de ses créateurs comme une expérience originale en termes économiques, constituant une sorte de mise à l'épreuve des thèses monétaires de l'école autrichienne d'économie. En effet, Friedrich Hayek, prix Nobel d'économie avait appelé en 1976 à rétablir le libre arbitre monétaire dans son livre Pour une vraie concurrence des monnaies. Le succès ou l'échec de Bitcoin est difficile à prévoir.

Le 14 juillet 2010, peu après le lancement du système Bitcoin, Satoshi Nakamoto a créé une limite de 1 Mo pour chaque bloc nouvellement créé toutes les dix minutes sur la chaîne de blocs bitcoin.

À cette époque, les transactions étaient gratuites car peu nombreuses, et les développeurs avaient une préoccupation légitime que des attaquants puissent « spammer » le réseau de transactions, créant arbitrairement d'énormes blocs et gonflant de façon permanente la taille de la chaîne de blocs. Cette limite était destinée à empêcher ce genre d'attaque jusqu'à ce qu'une meilleure solution puisse être mise en place. Satoshi Nakamoto avait proposé une solution qui passerait par une augmentation de la taille des blocs à certaines hauteurs de blocs, augmentant efficacement la limite à un taux prédéterminé et semblable à la façon dont les nouveaux bitcoins sont émis.

L'évolutivité du système Bitcoin a depuis été une source constante de débats dans la communauté depuis l'introduction de cette limite de taille de bloc. Cette limite de 1 Mo, initialement pensée pour limiter le nombre de transactions par seconde à sept, ne posait aucun problème à une époque où, le nombre réel de transactions ne dépassait guère 2,3 transactions par seconde (2010). Ainsi, sept transactions par seconde représentaient trois fois plus de volume que le jour le plus actif de bitcoin à cette époque, laissant aux développeurs des années pour trouver une meilleure solution. Par ailleurs, le protocole prévoyait d'introduire des frais de transactions dans le temps ce qui rendrait ce genre d'attaques plus coûteux et inefficace.

À partir de 2014, le succès du système Bitcoin conduit à une hausse continue du nombre de transactions qui finit par atteindre la limite de 1 Mo en 2016. Un développeur, Gavin Andresen, proposa tout d'abord des blocs de 20 Mo, mais cette augmentation fut jugée trop agressive par la communauté. Une autre proposition, BIP101[126], proposait d'augmenter la taille des blocs de 40 % par an à partir de 8 Mo qui a conduit à la création d'une nouvelle crypto-monnaie, différente de bitcoin, appelée Bitcoin XT[127]. D'autres propositions ont été faites comme BIP100[128] avec un bloc de 2 Mo qui conduit à la crypto-monnaie Bitcoin Classic[129] et des approches plus agressives de « consensus émergent » qui permettent aux utilisateurs de « voter » la meilleure taille de bloc à un instant donné à travers Bitcoin Unlimited[130]. D'autres membres de la communauté ont préféré ne pas favoriser d'augmentation de la taille de bloc, mais changer le protocole lui-même pour que soit intégrées davantage de transactions dans un bloc en réduisant leur taille ou d'augmenter la fréquence de création des nouveaux blocs.

Lorsque le nombre de transactions a fini par atteindre la limite de taille de bloc, le bassin des transactions en attente de validation s'est saturé. Le seul moyen pour intégrer une transaction donnée dans la chaîne de bloc plus rapidement pour un utilisateur était d'augmenter les frais de transactions qui atteignirent près de 5 USD fin 2016. Cela a rendu Bitcoin non compétitif par rapport à des services existants comme Western Union ou Paypal sur la base stricte de rapidité et de coût.

L'enlisement du débat sur l'évolutivité fragilise le système Bitcoin Core et conduit au succès grandissant du vote en faveur du mouvement Bitcoin Unlimited, notamment chez les mineurs, en grande partie à cause d'une frustration face au manque de solutions de mise à l'échelle réelle. L'approche de l'équipe de développement, appelée segwit (segregated witness), consistant à ne pas augmenter la limite de taille des blocs, mais à partitionner différemment les signatures numériques des transactions en « bloc d'extension », n'arrive pas à recueillir suffisamment de consensus.

Un compromis[131] est trouvé lors d'un consensus d'industrie en 2017 appelé Segwit2x[132]^,[133]^,[134], qui combine la proposition segregated witness avec une augmentation de taille de bloc à 2 Mo. Cette proposition est implémentée le 1^er août 2017 pour segregated witness et l'augmentation de la taille de bloc entre en application en novembre 2017 au bloc 494 784[135]. Elle constitue une mise à jour majeure du système Bitcoin Core.

Néanmoins, le débat d'évolutivité est toujours vif et un groupe dissident a augmenté unilatéralement la taille de bloc à 8 Mo tout en rejetant la proposition Segwit le 1^er août 2017. Cette décision a conduit à l'émergence d'une nouvelle crypto-monnaie appelé Bitcoin Cash. La probabilité qu'un autre groupe décide d'implémenter segregated witness sans augmenter la taille de bloc en novembre 2017 peut conduire à l'émergence d'une autre crypto-monnaie, parallèle à Bitcoin Cash et Bitcoin Core et dont les blocs seraient rejetés après la mise à jour du protocole Bitcoin Core.

Bitcoin XT (créé en août 2015), Bitcoin Unlimited (créé en janvier 2016), Bitcoin Classic (créé en février 2016 avant d'être abandonné en novembre 2017[136]), Bitcoin Cash (créé en août 2017) et Bitcoin Gold (créé en octobre 2017) sont des crypto-monnaies alternatives à Bitcoin (encore appelé Bitcoin Core)[137].

Les bitcoins sont concentrés : la répartition des « richesses » est telle que 2 100 adresses détiennent 40,2 % du total[138]. Une partie de ces adresses sont mortes (clés perdues à l'époque où une unité de bitcoin ne valait pas 1 centime).

Cependant une majorité de ces adresses appartiennent à des plateformes d'échange, qui gardent les fonds pour des millions de clients, on ne peut donc pas en déduire grand chose sur la répartition réelle des fonds.

Le bitcoin n'a pas d'existence indépendante du système de paiement Bitcoin qui permet de faire des transactions d'un compte vers un autre, grâce à des logiciels appelés wallets (porte-monnaies), l'autorité étant assurée par des logiciels de vérification appelés mineurs. Les données de toutes les transactions constituent un registre public de droit privé appelé chaîne de blocs en raison de sa structure et un agent utilise des bitcoins en enregistrant dans la chaîne de blocs du système Bitcoin ses transactions, ledit enregistrement faisant référence aux transactions antérieures.

Le système Bitcoin s'appuie sur l'informatique, autrement dit, le système Bitcoin réside sur le réseau Internet. Le téléchargement et l'installation du logiciel approprié permet de devenir utilisateur de Bitcoin en interagissant avec un matériel de son choix, notamment un smartphone ou un ordinateur. Pour payer ou être payé en bitcoin, l'utilisateur doit se connecter au système, cette connexion offrant deux fonctionnalités : la création d'un nombre quelconque de comptes d'une part, et la facilité de procéder à des transactions constituées du transfert de bitcoins depuis un compte propre vers le compte d'un tiers.

La fonction essentielle du système Bitcoin réside dans les transactions qui sont soumises à une vérification de validité par les ordinateurs compétents et sont inscrites irrévocablement dans un registre public. Ce registre public ou chaîne de blocs peut être consulté partout, à condition d'avoir une connexion à Bitcoin, et par tout un chacun. Lors de la consultation aucune altération n'est possible. Une transaction en bitcoins est réalisée en deux temps :

1. Dans un premier temps, des nœuds dédiés du réseau (les « mineurs ») créent un nouveau bloc en regroupant des transactions récemment effectuées et en leur adjoignant un en-tête contenant notamment la date et l'heure, une somme de contrôle (« hash ») qui servira également d'identificateur unique du bloc, et l'identificateur du bloc précédent ;
2. Dans un second temps, après avoir vérifié la validité de toutes les transactions que contient ce nouveau bloc et leur cohérence avec les transactions déjà enregistrées, chaque mineur l'ajoute à sa version locale du registre (ou chaîne de blocs).

Le registre public est recopié en plusieurs exemplaires. L'historique complet de toutes les transactions peut alors être lu en consultant tous les nœuds du réseau qui gèrent (c'est-à-dire qui ont accès à) un exemplaire de la chaîne de blocs. La recopie peut faire apparaître des différences éventuelles entre fichiers, en cas de désaccord. Dans ce cas, les différences éventuelles entre ces exemplaires doivent être résolues par le logiciel d'accès.

Voici quelques caractéristiques de Bitcoin :

• ses fonctionnalités sont mises en œuvre par des logiciels mis à disposition sous la forme de logiciel libre ;
• l'utilisateur choisit son rôle dans le système ainsi que les logiciels qu'il utilise ;
• par conception, l'autorité de confiance du système n'est pas centrale, mais répartie entre les ordinateurs compétents pour la construction et l'entretien de la chaîne de blocs.

Nombre de transactions par jour effectuées en bitcoin depuis sa création[139]

Les transactions consistent à débiter certains comptes pour en créditer d'autres.

Elles sont composées d'entrées (inputs) et de sorties (outputs). Chaque sortie comporte un montant et la clé publique de l'adresse créditée, ou plus généralement un programme (un script) permettant d'autoriser ou non le transfert du montant de cette sortie vers une autre transaction. Chaque entrée désigne une sortie d'une transaction antérieure et comporte un programme (script) qui fournit les données attendues par le script figurant dans cette sortie. La somme des valeurs des sorties doit être inférieure ou égale à la somme des valeurs des entrées, la différence constituant la rémunération du mineur.

Lors de la validation d'une transaction, les scripts de chaque entrée sont exécutés ; d'abord le script de l'entrée elle-même, puis le script de la sortie antérieure à laquelle l'entrée fait référence. La transaction n'est validée que si le résultat est « vrai » pour toutes les entrées.

Ces scripts sont écrits dans un langage interne conçu par Nakamoto. Ce langage est volontairement minimaliste et non Turing-complet afin notamment d'éviter que le système ne puisse s'engager dans des boucles infinies. L'utilisation des scripts doit permettre au logiciel de s'adapter aisément à des évolutions ultérieures et permettre la prise en charge de fonctionnalités avancées telles que les transactions impliquant plusieurs signatures ou les contrats intelligents.

Les transactions effectuées par un nœud sont diffusées à ses voisins. Ceux-ci valident les transactions qu'ils reçoivent et les regroupent progressivement dans un pool local avant de les transmettre à leurs propres voisins. Les transactions valides sont ainsi diffusées de proche en proche à tous les nœuds du réseau, après une nouvelle vérification lors de chaque étape.

Avant d'inscrire définitivement une transaction dans la chaîne de blocs, le réseau effectue à plusieurs reprises un ensemble de vérifications, comprenant notamment le fait que les sorties référencées par les entrées existent bien et n'ont pas encore été utilisées, que l'auteur de la transaction est bien titulaire de l'adresse créditée dans ces sorties, et que la somme des montants figurant dans les sorties de la transaction est bien inférieure ou égale à la somme des montants des sorties référencées par les entrées.

L'inscription d'une transaction dans la chaîne de blocs a pour effet d'interdire toute future référence aux sorties désignées par les entrées de cette transaction, et donc d'empêcher une double dépense du montant de ces sorties, ce qui reviendrait à créer ex nihilo des bitcoins de manière non autorisée. La seule création autorisée de bitcoin ex nihilo est faite par une transaction spéciale appelée Coinbase insérée au début de chaque bloc de la chaîne pour rémunérer le mineur qui a inséré le bloc.

Une transaction est prise en compte instantanément par le réseau et confirmée une première fois au bout de 10 minutes environ. Chaque nouvelle confirmation renforce la validité de la transaction dans le registre des transactions.

Chaque utilisateur peut disposer d'un nombre quelconque d'adresses qu'il crée par l'intermédiaire de son wallet. À chaque adresse bitcoin est associée une paire clef publique - clef privée.

Une adresse est égale à l'empreinte cryptographique sur 160 bits (soit 20 octets) de sa clef publique. Il existe ainsi un maximum de 2¹⁶⁰ adresses bitcoin possibles, soit environ 10⁴⁸ (à titre de comparaison il y a environ 10⁴⁷ molécules d'eau sur Terre[140], cela représente également 2 × 10²⁷ adresses disponibles par mm² de surface sur la terre). Une adresse bitcoin possède également un préfixe identifiant le numéro de version (0 par défaut) et une somme de contrôle de quatre octets. En tout, une adresse bitcoin occupe donc 25 octets.

Une adresse est représentée au format ASCII grâce à un codage dédié sur 58 caractères alphanumériques : les chiffres et les lettres majuscules et minuscules de l'alphabet latin de base, à l'exception du chiffre 0 et des lettres O majuscule (le o minuscule est admis), I majuscule (le i minuscule est admis) et l minuscule (le L majuscule est admis), que Nakamoto a exclus en raison de leur ressemblance dans certaines fontes de caractères.

Voici, à titre d'exemple, la toute première adresse bitcoin ayant reçu des bitcoins : 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa[141].

Pour utiliser la somme contenue dans une sortie d'une transaction existante créditant une adresse bitcoin, l'utilisateur doit faire usage dans l'entrée d'une transaction de la clé privée correspondant à l'adresse en signant la transaction. Le réseau vérifie la validité de cette signature à l'aide de la clé publique associée à l'adresse créditée, en ayant recours aux techniques de la cryptographie asymétrique. L'opération est répétée pour chaque entrée de la transaction.

Le portefeuille, plus communément appelé wallet conserve une représentation des données et des écritures inscrites sur la blockchain par son propriétaire. On y trouve la liste des transactions effectuées, ainsi qu'une ou des clés publiques servant de référence aux mouvements transactionnels. En outre, une clé privée unique y est stockée. C'est cette dernière qui donne accès aux fonds et qui interagit avec la blockchain[142].

L'analogie avec un portefeuille accessible en ligne serait d'y voir ici la clé publique comme identifiant et la clé privée comme code secret.

Le wallet assure notamment les fonctions de création de comptes, de consultation, de construction et d'envoi de transactions.

Il existe un choix de logiciels de wallet pour toutes les variétés d'appareils y compris les smartphones. Ils diffèrent par l'étendue de leurs fonctions annexes et par leur ergonomie. En outre, des solutions de wallet physique existent.

Les informations contenues dans le wallet doivent être strictement protégées contre toute intrusion. Ainsi, seul le détenteur de la clé privée doit être en mesure d'y accéder. Si la clé privée est perdue, l'utilisateur ne peut plus manipuler les bitcoins s'y référant. En 2013, un utilisateur a perdu 7 500 bitcoins, représentant à l'époque une valeur de 7,5 millions $, en jetant accidentellement le disque dur qui contenait sa clé privée[143]^,[144].

La découverte de la clé privée d'un compte par un autre utilisateur permet à celui-ci d'usurper l'identité du titulaire légitime du compte et de dépenser les bitcoins qui viendraient à s'y trouver, ce qui équivaut à un vol de bitcoins.

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L'opération de minage consiste à assembler des transactions en « blocs », en y adjoignant un en-tête indiquant notamment la taille du bloc, le nombre de transactions enregistrées, la date et l'heure, une somme de contrôle (« hash ») interdisant toute modification du bloc et servant également d'identifiant unique au bloc, ainsi que l'identifiant du bloc précédent.

Les mineurs incluent dans les blocs qu'ils constituent une transaction particulière qui les crédite d'un certain nombre de bitcoins créés à cet effet, et intègre des frais spécifiques de transaction. Cette rémunération ne sera toutefois effective que si le bloc est définitivement accepté dans la chaîne de blocs par les autres nœuds. C'est cette création de monnaie qui explique l'utilisation du terme « minage », par analogie avec l'exploitation des mines d'or.

Un bloc peut contenir un nombre quelconque de transactions, en général entre 1 000 et 2 000, sans toutefois que la taille du bloc puisse dépasser 1 mégaoctet (pour le système Bitcoin Core).

Au sein d'un bloc, les transactions sont stockées sous la forme d'un arbre de Merkle.

La somme de contrôle (ou empreinte) du bloc est calculée en appliquant deux fois un hashage SHA-256 au sextuplet constitué :

• du numéro de version du logiciel ;
• de l'empreinte de l'en-tête du bloc précédent ;
• de la racine de l'arbre des transactions du bloc (qui est lui-même une empreinte indirecte de l'ensemble des transactions du bloc) ;
• de l'horodatage (temps écoulé depuis le 1^er janvier 1970 0 h, en secondes) ;
• du principe de la "difficulté"[145]
• du nonce.

Le calcul de cette empreinte est rendu intentionnellement difficile par l'exigence d'être inférieure à une certaine valeur (la « difficulté »), qui se matérialise par une représentation binaire commençant par un certain nombre de zéros. À cette fin, l'empreinte contient parmi ses composants, un nombre arbitraire de 32 bits, le « nonce ».

Même si l'on connaît les empreintes correspondant à certains nonces, le hachage fait qu'il est impossible de déterminer la valeur de l'empreinte pour un nouveau nonce sans exécuter à nouveau l'algorithme. On ne peut donc trouver le nonce approprié à l'exigence de borne sur la valeur de l'empreinte qu'en faisant plusieurs essais.

Pour une valeur donnée du nonce, la probabilité de calculer une empreinte inférieure à la difficulté est très faible, de sorte que de nombreuses tentatives doivent être effectuées avant d'y parvenir. Entre 2014 et 2016, le nombre moyen de nonces que chaque mineur a dû tester entre chaque création de blocs est passé de 1 milliard à 200 milliards[146]. Ce calcul consiste à effectuer un très grand nombre de fois le même calcul à partir de données différentes, il se prête donc bien au calcul parallèle.

La difficulté est réajustée tous les 2016 blocs pour tenir compte de la puissance de calcul réelle du réseau et permettre en moyenne d'ajouter un bloc toutes les 10 minutes, ce qui revient à dire que la durée probable de calcul d'une empreinte valide est de 10 minutes pour l'ordinateur ou le groupe d'ordinateurs le plus puissant du réseau.

Ce système de preuve de travail et d'enchaînement des blocs par leur empreinte rend toute altération de la chaîne de blocs pratiquement impossible (sauf dans le cas d'une attaque des 51 %). Un attaquant qui souhaiterait modifier une transaction dans un bloc donné serait obligé de recalculer sa somme de contrôle et celle de tous les blocs suivants. La difficulté augmentant avec le temps, ainsi que le nombre de blocs postérieurs à la transaction modifiée (son degré de confirmation), le temps nécessaire pour opérer une telle modification augmente très rapidement.

Lorsqu'un mineur a construit un bloc valide dont la somme de contrôle satisfait la condition de difficulté, il le diffuse aux nœuds voisins, qui en vérifient la validité avant de le rediffuser à leur tour. La rémunération du travail de minage est faite en bitcoin. Le paiement est connu sous le nom de récompense de bloc. La récompense de bloc actuelle est de 6,25 bitcoins. Cette récompense est divisée par deux tous les 210 000 blocs[147].

Les blocs valides sont ainsi diffusés de proche en proche à tous les nœuds du réseau, non sans avoir été préalablement vérifiés, mais sans plus pouvoir être modifiés. À partir du nonce inclus dans l'en-tête, il est facile et rapide de vérifier la validité du bloc (un parallèle simpliste peut être fait avec un jeu de sudoku : sa résolution est difficile et requiert du temps et du calcul humain mais sa vérification est très facile une fois la solution trouvée)[147].

La consommation électrique est difficile à évaluer en raison de la décentralisation de l'activité[148]. Les chiffres les plus souvent cités par la presse[149]^,[150] proviennent du site « Digiconomist » créé par un analyste financier hollandais[151].

Selon son estimation qui repose sur l'hypothèse d'un équilibre économique entre les revenus et les coûts du minage[151], la consommation électrique mondiale entraînée par le minage serait de 71,1 TWh/an (1 térawatt-heure (TWh) = 1 milliard de kilowatts-heures (kWh)) au 1^er juillet 2018, soit l'énergie produite pendant un an par six réacteurs nucléaires de 1 300 MW fonctionnant à plein régime ou la consommation électrique annuelle du Chili ou 0,32 % de la consommation électrique mondiale[152]. Sa croissance est extrêmement forte, puisqu'elle n'était estimée qu'à 13,7 TWh/an un an auparavant (1^er juillet 2017), soit une multiplication par un peu plus de cinq en un an.

Avec seulement environ 200 000 transactions par jour en 2018[151], la consommation électrique de Bitcoin serait de l'ordre de 1 000 kWh par transaction au 1^er juillet 2018[152]. À titre de comparaison Visa a consommé 0,19 TWh/an pour gérer 111 milliards de transactions en 2017 (environ 300 millions de transactions par jour), soit 0,001 7 kWh par transaction[152]. Bitcoin consommerait ainsi environ 600 000 fois plus d'énergie par transaction que Visa. À noter toutefois que la consommation du minage est indépendante du nombre de transactions.

Les estimations du site « Digiconomist » sont néanmoins contestées et jugées exagérées[153]. Selon Marc Bevand, ingénieur en sécurité informatique[154], elles surestiment la consommation électrique des mineurs de Bitcoin par un facteur de 1,5 à 2,8 (probablement 2,2)[155]^,[156], ce qui ramènerait la consommation électrique totale à 32,3 TWh/an, soit 424 kWh par transaction[156] (l'équivalent de la consommation d'un radiateur de 1 000 W fonctionnant pendant près de 18 jours).

Ces estimations sont entachées d'incertitudes du fait des hypothèses qu'elles nécessitent, mais il est possible de calculer une consommation électrique minimum du réseau Bitcoin à partir de données vérifiables[157] :

• le nombre de hashes par seconde : 37,1 × 10¹⁸ H/s au 1^er juillet 2018[158] ;
• la puissance et la capacité de hachage de la machine la plus performante du marché (l'Antminer S9 de Bitmain) : 1 323 W pour 13,5 × 10¹² H/s[157].

Il est ainsi possible d'affirmer que le réseau Bitcoin comptait au minimum 2,8 millions de machines de minage au 1^er juillet 2018 et que sa consommation électrique était au moins égale à 32,2 TWh/an^{[réf. souhaitée]}. Le nombre d'entités sécurisant le réseau Bitcoin est en constante augmentation[159] ce qui augmente la valeur des bitcoins[160].

Depuis juin 2021, la Chine est en croisade contre la production de bitcoins, les autorités de la région du Sichuan ont exigé la fermeture immédiate de 26 fermes de minage. Le Sichuan est la deuxième plus grande province minière de bitcoins selon les données compilées par l'Université de Cambridge. Avant le Sichuan, qui tire son électricité des barrages hydroélectriques, d'autres provinces, comme le Xinjiang, la Mongolie intérieure, le Qinghai ou le Yunnan ont ordonné des mesures contre l'extraction de bitcoins. D'après le quotidien du Parti communiste « Global Times », 90 % des installations chinoises auraient été fermées ces dernières semaines.

La très forte consommation d'énergie de Bitcoin est liée au système de minage de nouveaux blocs, par preuve de travail censée protéger le système de la fraude en l'absence d'autorité centrale. La sécurité repose en effet sur un problème mathématique dont la solution est difficile à trouver et dont la résolution est par essence coûteuse. Pour avoir une chance d'ajouter le prochain bloc à la chaîne, les mineurs doivent en effet investir lourdement dans des fermes de serveurs pour disposer de grandes puissances de calcul[161]. Ces fermes consomment beaucoup d'électricité pour alimenter les serveurs et les refroidir.

Pour pouvoir enregistrer un nouveau bloc sur la chaîne de blocs, les mineurs doivent résoudre un problème mathématique soumis à tous ceux qui sont en compétition, et c'est le premier qui trouve une solution qui procède à l'enregistrement et gagne une rétribution en bitcoins[n 3]. Comme la solution ne peut être trouvée que par essai-erreur, c'est le mineur qui est capable de faire le maximum d'essais qui a le plus de chances de gagner. La difficulté du problème est ajustée pour que le temps de calcul nécessaire à sa résolution soit de l'ordre de 10 minutes[162]^,[163].

L'ampleur de la consommation électrique est liée à l'intensité des calculs et au fait que ces calculs sont faits simultanément par un grand nombre de mineurs. Elle est liée au cours du Bitcoin, car plus il est élevé, plus la rétribution augmente et plus il y a de mineurs[150]^,[148]. Cela fait penser à la prédiction d'Henry Ford au début du XX^e siècle : « Une monnaie d'énergie remplacera l'or et mettra fin aux guerres »[164].

Selon Fabrice Flipo et Michel Berne, de l'Institut Mines-Télécom, la généralisation des crypto-monnaies pourrait conduire à une consommation d'énergie supérieure à huit fois la consommation électrique de la France, soit deux fois celle des États-Unis[150], car leur sécurité et la confiance qu'on a en eux repose sur un problème mathématique dont la réponse est difficile à trouver et dont la résolution est par essence coûteuse[165].

L'optimisation des matériels et le progrès technique permettraient de ne consommer que 417 MW d'ici 2020, ce qui nécessiterait malgré tout près de 5 500 kWh pour produire un bitcoin, soit la moitié de la consommation annuelle en électricité d'un ménage américain[166].

Ainsi, pour le chercheur Nicolas Houy, du Groupe d'analyse et de théorie économique de Lyon/Saint-Étienne, « une grande quantité de monnaie pourrait très bien être gérée par une petite quantité de mineurs »[150].

La difficulté du minage a conduit les mineurs à se regrouper dans des coopératives (mining pools)[167] pour combiner leurs ressources de calcul et construire plus rapidement de nouveaux blocs. La rémunération correspondant à la constitution de chaque bloc est ensuite divisée proportionnellement entre les membres, après prélèvement de frais, ce qui permet de lisser leurs revenus et les rend moins aléatoires[168]^,[169]. En 2016, une dizaine de ces coopératives fournissaient 95 % des blocs. Ils se trouvent en grande partie en Chine[170] (qui représente la plupart de l'énergie de hachage sur le réseau bitcoin), mais aussi en République tchèque[171] et en Géorgie.

La rémunération des activités de minage a conduit au développement de technologies toujours plus spécialisées. Les matériels les plus efficaces utilisent des circuits intégrés qui surpassent les processeurs à usage général tout en utilisant moins d'énergie[172]. À partir de 2015, un mineur n'utilisant pas de matériel spécialement conçu pour le minage avait une faible probabilité de couvrir ses frais d'électricité et de matériel, même en rejoignant une coopérative de minage[173].

En août 2017, un proche du président russe déclare souhaiter lever 100 millions de dollars pour financer le « minage », de manière à concurrencer la Chine[174].

L'Iran contourne les sanctions en utilisant des crypto-actifs comme le bitcoin plutôt que le dollar.

En 2021 4,4% du minage de bitcoin est réalisé par l'Iran[175].

La chaîne de blocs du système Bitcoin est comparable à un livre public enregistrant les transactions[176]. Elle existe en plus de 10 000 exemplaires[177] gérés parallèlement par les nœuds du réseau, aucun ne jouant un rôle privilégié. Certaines copies du registre sont stockées dans des zones à l'abri de tout cataclysme, comme dans un bunker sous les montagnes en Suisse, par exemple[178].

L'opérateur de chaque nœud du réseau peut décider d'installer un « nœud complet » (full node) qui construit et tient à jour un exemplaire local de la chaîne de blocs. Il peut au contraire choisir de se contenter d'un nœud léger (lightweight node) qui fera appel aux nœuds complets voisins pour valider les transactions en utilisant le protocole SPV (simple payment verification).

Ces décisions étant totalement décentralisées, il est impossible de connaître le nombre de nœuds de chaque type. La seule population recensée en permanence par des sites spécialisés tels que blockchain.info ou bitnodes est celle des nœuds « à l'écoute » (« listening nodes ») qui acceptent, au moment de la mesure, des transactions et des blocs en provenance des autres nœuds. Leur nombre oscille autour de 10 000[177].

Les nœuds du réseau se comptent vraisemblablement en dizaines de milliers. Pour ce qui concerne les nœuds complets, dont le nombre correspond à celui des exemplaires de la chaîne de blocs, les estimations vont de 5 000 à 30 000, localisés dans 85 pays sur tous les continents.

Cette redondance assure la continuité de service. Chaque ordinateur peut se déconnecter ou tomber en panne sans mettre en péril le bon fonctionnement de l'ensemble du système. Lorsqu'il redevient opérationnel, le protocole de construction de la chaîne de blocs qu'il héberge reconstruit automatiquement la portion manquante en recourant aux nœuds voisins.

Tant qu'il a accès à Internet, un utilisateur trouvera toujours un nœud du réseau pour accepter et relayer une écriture, et il se trouvera ensuite un grand nombre de mineurs et de nœuds complets, situés partout dans le monde, pour inscrire celle-ci et la rendre accessible dans la chaîne de blocs, où elle restera toujours accessible de tout point du monde ayant accès à Internet, sans pouvoir être modifiée.

Cette même redondance, jointe au « principe de précaution » aux termes duquel chaque nœud du réseau vérifie la validité des informations qu'il reçoit avant de les utiliser, rend impossible la propagation d'écritures frauduleuses. Erreurs et fraudes restent possibles sur un ordinateur particulier, qu'elles soient le fait de l'opérateur du site ou d'un pirate qui manipule ce site ; il est même possible qu'elles se propagent localement par contagion ou par connivence. En revanche, il est pratiquement impossible qu'une telle pollution se propage à un pourcentage significatif des exemplaires de la chaîne de blocs, et moins encore à l'ensemble du réseau[179].

En recevant un nouveau bloc, chaque ordinateur gérant un nœud complet exécute un protocole aboutissant soit au rejet du bloc si celui-ci a déjà été reçu ou s'il est invalide, soit à son ajout à la chaîne de blocs locale après une ultime vérification de toutes les écritures qu'il contient, soit à sa mise en attente.

Chaque bloc contient l'identifiant du bloc qui le précède dans la chaîne de blocs de son mineur et, dans le cas le plus courant, ce prédécesseur est le bloc terminal de la chaîne locale, à laquelle le nouveau bloc vient s'ajouter après une ultime vérification de sa validité. Les transactions contenues dans ce nouveau bloc sont alors validées par le nœud, notamment celle qui rémunère en bitcoins le mineur qui a créé ce bloc. Celui-ci est transmis aux nœuds voisins et, de proche en proche, à l'ensemble du réseau. En cas d'échec lors de la vérification de la validité du bloc, celui-ci est conservé en attente, et s'incorpore à une branche secondaire de la chaîne de blocs.

Si le nœud reçoit un nouveau bloc qui contient une écriture déjà présente dans la chaîne locale, ce bloc est rejeté. C'est donc le premier bloc valide reçu que chaque nœud inscrira dans sa chaîne de blocs. Les blocs identiques construits par d'autres mineurs dans le même cycle de 10 minutes seront rejetés, de sorte que les mineurs se livrent à une course de vitesse pour voir leurs blocs ajoutés à la chaîne et être rémunérés en conséquence.

En raison du délai nécessaire à la propagation des blocs à travers le réseau, deux blocs créés dans le même cycle peuvent arriver dans un ordre différent selon les nœuds récepteurs, qui construisent alors des versions différentes du registre. On dit qu'il y a bifurcation (« fork »). La plupart du temps, une bifurcation est temporaire et le protocole de construction de la chaîne de blocs la corrige au cycle suivant.

Afin que tous les exemplaires de la chaîne de blocs soient identiques sur tous les nœuds, alors même qu'ils sont construits indépendamment, ce protocole incorpore un mécanisme dit « de consensus », qui est un élément central du système. La règle utilisée par Bitcoin consiste à retenir la chaîne dont la construction des blocs qui la composent a demandé le travail le plus important. À cette fin, l'en-tête de chaque bloc indique la difficulté du travail qui a été effectué pour le construire. Le fait que la somme de contrôle du bloc respecte les contraintes imposées constitue la « preuve de travail » garantissant que ce travail a bien été effectué.

S'il apparaît, à la suite de l'ajout d'un bloc à une chaîne secondaire, que celle-ci a réclamé plus de travail que la chaîne principale, cette chaîne secondaire doit devenir la branche principale. Pour cela, le programme remonte à l'endroit où elle s'est détachée de la branche principale, revalide un par un les blocs et les écritures qu'ils contiennent, et ajoute chaque bloc à l'extrémité de la nouvelle chaîne en cours de construction si ces contrôles sont satisfaits, en abandonnant ce processus à la première erreur.

Ce processus très complexe est le véritable cœur du système, car il est le seul moyen de modifier la chaîne de blocs et ses résultats sont irréversibles. Il assure également des fonctions telles que la résolution des cas de bifurcation et la reconstruction de la chaîne en cas d'arrêt de l'ordinateur ou du réseau.

À l'issue de cette deuxième phase, chacun des milliers d'exemplaires de la chaîne de blocs qui existent sur les nœuds complets a été prolongé par un bloc choisi par chaque nœud parmi les propositions des mineurs en appliquant la règle de consensus programmée. Si tous les nœuds complets mettent en œuvre les mêmes règles de validation des écritures et des blocs, ce bloc additionnel est le même pour tous les nœuds, de sorte que tous les exemplaires de la chaîne de blocs restent identiques. Ce sont ainsi quelques milliers de nouvelles écritures qui sont enregistrées de façon définitive et deviennent accessibles sur les milliers de sites correspondant.

La cryptographie est utilisée pour authentifier les acteurs, mais les données numériques ne sont pas chiffrées : la cryptographie n'est utilisée que pour assurer la signature.

Pour être valide, chaque transaction doit être signée, au sens cryptographique du terme, en utilisant des techniques de cryptographie asymétrique. À cet effet, chaque adresse bitcoin constitue également l'empreinte cryptographique d'une clef publique. Toute transaction indique en entrée la référence d'une transaction précédente justifiant la disponibilité des fonds objet de la transaction et en sortie une ou plusieurs adresses bitcoin et les montants qui doivent leur être attribués. Une transaction équilibre toujours ses entrées et ses sorties.

Pour transmettre des bitcoins, un utilisateur doit signer cryptographiquement une transaction faisant référence en entrée à une ou plusieurs transactions précédentes dont le montant de sortie est suffisant pour couvrir la transaction. La clef privée utilisée pour signer cette transaction doit correspondre à la clef publique ayant précédemment reçu des bitcoins. L'utilisateur doit donc stocker de manière confidentielle et sécurisée toutes ses clefs privées. Le fichier correspondant dans le logiciel, appelé wallet.dat, doit être conservé et sauvegardé par l'utilisateur, de façon confidentielle.

La cryptographie permet l'authentification et la non répudiation décrite plus haut, grâce à la signature des transactions et aux fonctions à sens unique. À aucun moment le système n'assure la confidentialité ou le chiffrement des données transmises sur le réseau. Toutes les transactions sont donc en clair.

La signature des transactions est effectuée en utilisant la cryptographie à courbes elliptiques, dite ECDSA. En l'occurrence, la courbe employée est secp256k1.

Même si le logiciel n'utilise aucune donnée personnelle de l'utilisateur, l'anonymat n'est pas assuré : l'identité d'un utilisateur peut être déterminée s'il la découvre volontairement, si son adresse IP est traçable, ou éventuellement à la suite d'une méticuleuse et complexe étude statistique de la base de données des transactions, ou encore lorsque la réglementation d'un État ou d'un groupe d'États prend des mesures légales pour mettre fin à l'anonymat des transactions sur les plates-formes de monnaies virtuelles[180]. Il est cependant possible de rester anonyme sur le réseau Bitcoin avec certains services dits de « mixage » et une bonne connaissance des mesures AML, KYC appliqués aux plateformes d’échange[181].

Le système Bitcoin ne chiffre aucune des données qu'il utilise. La cryptographie est uniquement utilisée pour créer des signatures non falsifiables et mettre en œuvre des fonctions à sens unique. Seul le portefeuille de clefs privées est susceptible d'être chiffré par l'utilisateur, mais ceci est facultatif, relève de sa seule compétence et ne fait pas partie des spécifications du système : la confidentialité peut être à la charge du système d'exploitation ou d'un logiciel de chiffrement adapté, comme c'est le cas pour n'importe quel autre fichier.

Bitcoin utilise la méthode de preuve de travail, initialement imaginée pour résoudre le problème des spam et notamment mise en œuvre dans le système Hashcash. Les algorithmes de hashage sont SHA-256 et RIPEMD-160. Un double hash en SHA-256 est utilisé pour obtenir le hash des blocs et donc la preuve de travail, tandis qu'un SHA-256 suivi d'un RIPEMD-160 est utilisé pour construire les adresses bitcoins.

Portefeuille papier Bitcoin

L'unité de compte du système Bitcoin est le bitcoin. Les symboles utilisés pour le représenter sont BTC, XBT et «  ». Le bitcoin peut également être subdivisé en unités plus petites telles que le millibitcoin (mXBT), le microbitcoin (μXBT) ou encore le satoshi, qui représente 10 nanobitcoins (10nXBT). Le microbitcoin est parfois dénommé bit.

Faisant suite à une proposition d'ajout[182], le consortium Unicode a accepté en novembre 2015 d'ajouter le bitcoin parmi ses caractères[183], en lui attribuant le code 20BF​.

En tant que monnaie virtuelle, le bitcoin présente trois particularités :

1. En termes de régulation, l'absence de statut légal et de cadre réglementaire, fait que les monnaies virtuelles n'apportent aucune garantie de prix ni de liquidité. La limitation volontaire du nombre d'unités émises sans indexation porte un risque de spéculation conduisant à une forte volatilité ;
2. En termes de transparence, un chiffrement des identités des bénéficiaires et des donneurs d'ordre conduit à un anonymat total des transactions. Les transactions effectuées sont enregistrées dans un registre public, mais cette traçabilité est limitée: elle ne permet pas de connaître le donneur d'ordre et le bénéficiaire effectif, elle n'est ni certaine ni systématique, elle n'est pas exploitable ni techniquement ni juridiquement[184] ;
3. En termes d'extraterritorialité, les protagonistes, les serveurs et les personnes physiques ou morales qui les exploitent peuvent être situés dans des pays et territoires dont la coopération peut être difficile à obtenir[184].

Borne d'échange, à Vienne.

Les bornes d'échange permettent d'échanger la monnaie virtuelle bitcoin contre la monnaie légale, à la manière dont un ATM[185] permet de retirer de l'argent liquide à une banque. Pour ce faire, ces bornes peuvent prendre en compte des formalités d'identification reposant sur un contrôle biométrique : prise des empreintes palmaires, numérisation d'une pièce d'identité et comparaison des traits du visage avec la photo qui apparaît sur leur carte d'identité[184].

Une autre particularité du Bitcoin est l'irrévocabilité d'une transaction illicite[165].

L'utilisateur possédant des bitcoins peut accéder à ceux-ci par le biais d'une adresse spécifique et d'un mot de passe également appelé clé privée. La connaissance de la clé privée étant indispensable à la signature des transactions, les bitcoins ne peuvent être dépensés sans recourir à celle-ci. Le réseau vérifie la validité de la clé privée à l'aide de la clé publique de l'utilisateur grâce aux techniques de cryptographie asymétrique. En revanche, seule la connaissance de la clé publique d'une adresse est nécessaire pour y effectuer un dépôt. En France, cette nouvelle forme de propriété entraîne des réflexions sur une réforme juridique permettant de l'encadrer sans freiner les innovations[186].

Les bitcoins issus de différentes transactions ne peuvent être regroupés. Un utilisateur recevant plusieurs paiements conservera dans son portefeuille autant de montants différents (appelés données d'entrée), même si son logiciel, pour en rendre la lecture plus aisée, procède à un affichage global. Lorsque l'utilisateur voudra les dépenser, son logiciel calculera le meilleur ensemble de données d'entrée à transférer pour minimiser la taille des données de sortie et limiter ainsi les frais de transaction.

• Exemple : un utilisateur reçoit 13 paiements de 1 × 2,3 XBT, 5 × 1,0 XBT, 2 × 0,7 XBT, 1 × 0,5 XBT, 1 × 0,3 XBT, 2 × 0,2 XBT et 1 × 0,1 XBT. Son logiciel lui indiquera alors qu'il possède 10,0 XBT.
• (Cas 1) : lorsqu'il voudra dépenser 3,0 XBT, le meilleur ensemble en données de sortie consistera à regrouper les 2,3 XBT et 0,7 XBT reçus précédemment.
• (Cas 2) : s'il voulait dépenser 3,05 XBT, le meilleur ensemble en données de sortie consisterait à regrouper les 2,3 XBT avec les 0,7 XBT reçus précédemment et de fractionner la transaction de 0,1 XBT en une transaction de sortie de 0,05 XBT, l'autre fraction transactionnelle de 0,05 XBT étant conservée dans le portefeuille.

Le paiement de frais de transaction[187] est théoriquement facultatif[188], mais les mineurs déterminent l'ordre de traitement des transactions à intégrer dans les nouveaux blocs en fonction des frais de transaction offerts par les utilisateurs. Plus un utilisateur accepte de payer des frais de transaction élevés, plus sa transaction sera traitée rapidement. En cas de frais d'un montant identique, priorité est donnée aux transactions les plus anciennes[189]. Les transactions effectuées sans frais de transaction sont traitées après toutes les autres ; pratiquement, ces transactions commencent à être traitées en moyenne à partir de 120 minutes et jusqu'à un temps potentiellement infini[190].

Les frais de transaction les plus compétitifs, qui permettent d'obtenir une confirmation quasi immédiate, entre 0 et 35 minutes en moyenne, se situent aux alentours de 80 satoshis/octet (0,000 000 80 XBT/octet). Ainsi, en 2016, pour une taille médiane de transaction de 265 octets, cela représente un coût approximatif de 21 200 satoshis (soit moins de 0,11 €) quel que soit le montant de bitcoins à transférer.

Pour décourager la multiplication des transactions de faible montant, le logiciel applique des frais de transaction obligatoires de 0,000 1 XBT à toute transaction d'un montant inférieur à 0,01 XBT.

Plus les assemblages de données d'entrées sont importants pour réaliser une transaction, plus l'encodage de celle-ci est long à réaliser et plus les frais augmentent, tout en restant malgré tout d'un montant global très faible. L'algorithme du logiciel Bitcoin est conçu pour éviter le plus possible le regroupement de données d'entrées de montant inférieur à 0,01 XBT afin de limiter les frais de transaction obligatoires.

Si le montant des bitcoins à transférer est faible ou si la transaction est récente, seul le paiement de frais de transaction permettra un traitement immédiat de celle-ci. Chaque transaction est en effet affectée d'un ordre de priorité déterminé en fonction de son montant, de son ancienneté et de sa taille, elle-même déterminée en fonction du nombre de données d'entrée regroupées. Plus précisément, le logiciel calcule un quotient déterminé par le nombre de bitcoins à transférer multiplié par l'âge de la transaction et divisé par la taille des données d'entrées regroupées. En dessous d'un certain quotient, la transaction ne sera traitée immédiatement qu'en contrepartie du paiement de frais de transaction.

• Si l'utilisateur choisit de ne pas payer de frais de transaction, le quotient augmentera avec le temps jusqu'à dépasser une valeur seuil qui déclenchera le traitement de la transaction ; celle-ci sera ainsi traitée sans frais mais avec retard.
• Plus le nombre de bitcoins à transférer est élevé, plus le quotient est élevé et plus l'utilisateur verra sa transaction traitée rapidement ou sans frais.
• Pour un même montant de bitcoins à transférer, les transactions regroupant un faible nombre de données d'entrées sont traitées plus rapidement que les autres.

Le logiciel Bitcoin calcule en général les frais optimaux à payer pour que la transaction soit traitée à l'instant du transfert. Ces frais varient en fonction du nombre des transactions à traiter à l'instant du transfert, mais ils restent globalement très négligeables. L'utilisateur décide seul du montant des frais de transaction qu'il est prêt à payer.

La création d'un nouveau bloc est récompensée par des bitcoins créés à cet effet.

Le montant de cette récompense est divisé par deux (halving) chaque fois que 210 000 blocs de transactions sont ajoutés à la chaîne de blocs :

• de la création du premier bloc (bloc genesis) jusqu'au 209 999^e bloc, créé le 28 novembre 2012[191], chaque mineur fut récompensé de 50 bitcoins nouvellement créés pour la création d'un nouveau bloc valide ;
• du bloc 210 000 au bloc 419 999, créé le 9 juillet 2016, la récompense était de 25 bitcoins pour chaque bloc nouvellement créé ;
• du bloc 420 000 au bloc 629 999, créé le 11 mai 2020[192], la récompense était de 12,5 bitcoins pour chaque bloc nouvellement créé ;
• du bloc 630 000 au bloc 839 999, la récompense est de 6,25 bitcoins pour chaque bloc nouvellement créé ;
• etc

Le prochain halving devrait avoir lieu aux alentours de mai 2024, la récompense passera donc à 3,125 bitcoins par bloc[192].

Le système de récompense tend vers zéro au fur et à mesure que les séries de 210 000 blocs s'enchaînent, de sorte qu'un maximum de 20.999.999,9769 bitcoins seront créés in fine, probablement aux alentours de l'an 2140[193]. La baisse progressive du montant de nouveaux bitcoins récompensant la création de nouveaux blocs sera compensée par le développement des frais de transaction[194].

En d'autres termes, l'inventeur du système Bitcoin a cherché à définir une politique monétaire aux termes de laquelle le nombre de bitcoins ne peut excéder 21 millions d'unités au total, la vitesse de création de nouvelles unités tendant vers zéro[195]. Un tel système monétaire est qualifié de déflationniste.

Le système Bitcoin indique sur le registre public le montant de bitcoins associé à chaque adresse. Toutes les transactions enregistrées sur la chaîne de blocs sont également publiques. L'identité des propriétaires des adresses bitcoin n'est pas publique mais peut être déterminée, par exemple par le biais des plates-formes d'échange qui enregistrent l'identité de leurs utilisateurs.

Les plates-formes d'échange regroupent en général les avoirs de leurs utilisateurs sur une adresse unique et réattribuent une ligne créditrice en bitcoins à chacun de leurs utilisateurs par l'intermédiaire de leur logiciel de négociation. Les utilisateurs peuvent ainsi échanger leurs bitcoins contre d'autres crypto-monnaies ou contre des devises. La plate-forme sécurise ses dépôts en les répartissant sur plusieurs adresses ou en les stockant « à froid » (« cold storage »)[196] pour prévenir tout vol. Lorsqu'un utilisateur transfère ses dépôts de la plate-forme à une autre adresse, la plate-forme débite sa ligne créditrice et transfère le montant à échanger d'une de ses adresses vers l'adresse indiquée par l'utilisateur.

Des chercheurs de l'Université de Stanford et de l'Université Concordia ont montré que, pour éviter le piratage, les plates-formes d'échange de bitcoins pouvaient prouver leur solvabilité sans révéler leurs adresses à l'aide de protocoles à zéro connaissance.

Il est également possible de conserver « à froid » (« cold storage »)[196] les bitcoins sur un support numérique déconnecté du réseau, ce qui a pour effet de les protéger contre le vol, comme le serait de l'or qu'un utilisateur choisirait de conserver dans un coffre-fort. Entre 2017 et 2018, une start-up française a vendu plus de 1,5 million de ces coffres-forts à bitcoins dans 165 pays[197].

Des chercheurs ont avancé qu'à défaut de mesures spécifiques de protection, les paiements effectués selon le protocole Bitcoin ne sont pas plus privés que les paiements par carte bancaire[198].

Des monnaies fiduciaires (USD, EUR, CNY…) ou des crypto-monnaies (ETH, LTC…) peuvent être échangées contre des bitcoins par l'intermédiaire de différentes bourses ou plates-formes d'échange spécialisées actives sur internet, en effectuant des transferts par virement bancaire. Les frais de courtage sont généralement très faibles et les utilisateurs doivent produire un justificatif de leur identité[204]. Les plates-formes doivent disposer en France d'un agrément[205] pour réaliser des opérations d'achat et de vente de bitcoins.

Des plates-formes de séquestre permettent de mettre en relation acheteurs et vendeurs afin d'échanger les bitcoins contre des espèces, des mandats de compte postaux ou des virements bancaires.

Des points de vente à sens unique permettent de payer en bitcoins, moyennant le paiement de frais, en débitant le montant correspondant en euro sur des cartes bancaires ou des cartes prépayées.

Il existe enfin des distributeurs automatiques[206] qui prélèvent une commission généralement plus importante.

Depuis novembre 2016, les chemins de fer fédéraux suisses proposent, en liaison avec l'entreprise SweePay, l'achat de bitcoins depuis leurs distributeurs de billets de train, créant ainsi le plus grand réseau de distribution de bitcoins au monde[207].

Certains courtiers offrent désormais la possibilité de coter le bitcoin tandis que des plates-formes offrent la possibilité d'acheter ou de vendre à découvert la crypto-monnaie ou d'utiliser l'effet de levier.

Des instruments financiers complexes tels que les fonds d'investissements[208]se développent.

Le recours à des intermédiaires financiers établis permet de sécuriser davantage les transactions, dans la mesure où ces opérateurs sont soumis à des règles strictes de régulation ; pour autant, la volatilité qui caractérise les instruments financiers fondés sur le bitcoin peut conduire à subir des pertes aussi élevées que les profits susceptibles d'être réalisés.

Selon la banque centrale européenne, l'importante réglementation bancaire et financière qui s'impose aux États membres de l'Union européenne ne concerne pas le bitcoin[212].

L'autorité bancaire européenne a mis en garde les consommateurs contre les risques liés au bitcoin (13 décembre 2013)[213], considérant les crypto-monnaies comme des « représentations virtuelles » de monnaie. Elle a également recommandé le 4 juillet 2014 aux institutions bancaires et financières européennes de ne pas utiliser le bitcoin ni de proposer des services autour de ce dernier.

Le 22 octobre 2015, la Cour de justice de l'Union européenne a confirmé que les opérations d'échange de bitcoins contre des devises traditionnelles étaient exonérées de TVA, considérant le bitcoin comme une « devise virtuelle » et non comme un bien ou un service[214].

L'Algérie interdit le Bitcoin dans l'article 117 de la loi des finances 2018[215].

En décembre 2013, le gouverneur de la banque centrale d'Australie (RBA) a indiqué, dans une interview sur la légalité du bitcoin, que « Il n'y aurait rien pour empêcher les gens […] de décider de faire des transactions dans une autre monnaie dans un magasin s'ils le souhaitaient. Il n'y a pas de loi contre cela, donc nous avons des monnaies concurrentes. »[216]

L'Australie a confirmé officiellement que le bitcoin serait traité comme de l'argent le 1^er juillet 2017 et qu'il ne serait plus soumis à une double imposition[217].

La banque centrale de Belgique a estimé en 2017 dans un communiqué que « les menaces pour la stabilité monétaire que représentent les monnaies numériques émises par des acteurs privés sont actuellement plutôt limitées [car] utilisées comme moyen d'échange, si bien que leur incidence sur les conditions financières dans l'économie est faible »[218].

Auditionné au Parlement fédéral en juin 2021 dans le cadre des travaux sur les cryptomonnaies, Tim Hermans, directeur de la Banque nationale de Belgique, a confirmé la qualification du bitcoin en tant qu'actif spéculatif. Le banquier central a ainsi estimé que, à la lumière des définitions classiques, le bitcoin ne pouvait pas être considéré comme une monnaie vu son extrême volatilité[219].

À la suite de l'entrée en vigueur de la Ley Bitcoin au Salvador en septembre 2021 accordant à la cryptomonnaie le statut de monnaie légale, le ministre des Finances Vincent Van Peteghem (CD&V) a été interpellé au Parlement fédéral sur la possibilité de légaliser le bitcoin en Belgique. Le ministre a exclu cette éventualité, motivant notamment qu'une telle décision devrait être prise au niveau Européen mais que cela restait "hautement improbable"[220].

Le 5 décembre 2013, la Banque centrale chinoise interdit une première fois aux banques locales toute transaction en bitcoin, provoquant le début d'un krach sur la valeur de la monnaie digitale. En effet, au moment de cette nouvelle réglementation, 50 % des transactions effectuées en bitcoin avaient lieu en Chine[221] BTC China, première plate-forme mondiale de transaction en bitcoin, interdit aux usagers de nouveaux dépôts en Yuan sur leur compte « suite à de nouveaux règlements gouvernementaux ». Le 8 janvier 2014, le groupe chinois Ali Baba interdit tout paiement cryptographique, conformément à la nouvelle réglementation du pays. En février 2018, le gouvernement chinois réaffirme sa position en annonçant cette fois le blocage de tous les sites internet d'échanges de bitcoins, qu'ils soient chinois ou étrangers[222]. En 2021, la banque centrale teste sa propre monnaie numérique, sous contrôle étatique et sans possibilité d'anonymat pour ses utilisateurs[221]. Elle demande dans le même temps à plusieurs de ses grandes banques d'État ainsi qu'à la plateforme de paiement mobile Alipay d'« enquêter et d'identifier » les comptes bancaires facilitant le commerce de cryptomonnaies afin d'y bloquer toutes les transactions correspondantes[223].

Cette attaque frontale envers le minage de Bitcoin et les échanges financiers poussent les mineurs à quitter le pays[224]

Le 24 septembre 2021, la Banque centrale chinoise déclare que les transactions financières en cryptomonnaies et particulièrement celles impliquant des bitcoins comme illégales. La Banque a précisé : « le commerce et la spéculation autour du bitcoin et d'autres monnaies virtuelles se sont généralisés, perturbant l'ordre économique et financier, donnant lieu à du blanchiment d'argent, des collectes de fonds illégales, de la fraude, des systèmes pyramidaux et d'autres activités illégales et criminelles »[225]^,[226].

Le bitcoin et les crypto-monnaies sont légales et reconnues comme des instruments financiers[227].

Aucune restriction n'existe pour la détention et l'échange de bitcoin entre particuliers. Les plates-formes d'échange doivent s'assurer de posséder au moins 500 millions de wons coréens pour protéger les commerçants et les entreprises contre les malversations et les fraudes.

Le gouvernement de la Corée du Sud dispose d'accords avec 14 plates-formes d'échange d'« espèces virtuelles » dites currency exchanges. Grâce à ces accords, ces plates-formes n'acceptent plus que les seuls utilisateurs dont l'identité est contrôlée par un acteur financier comme une banque.

L'État sud-coréen régit aussi les points suivants :

• interdiction pour les mineurs d'échanger de l'argent ;
• taxe sur les bénéfices issus de la vente de bitcoins ;
• interdiction des ICO (Initial coin offering)[228].

Le rapport parlementaire du sénateur Tom Carper (3 février 2014) dresse un premier panorama des enjeux juridiques du bitcoin[229].

Le rapport conclut à l'intérêt économique du bitcoin et à la nécessité d'en réguler le développement, afin d'en contenir les risques spécifiques. Il n'offre pas davantage de définition juridique ferme du bitcoin.

Le 26 février 2014, le sénateur américain Joe Manchin demande l'interdiction du bitcoin aux États-Unis, en raison de sa volatilité incontrôlée et des risques qu'il soit utilisé à des fins illégales, notamment pour du blanchiment d'argent[230]. Pour l'instant, les États-Unis considèrent que les monnaies virtuelles développées sur le modèle du bitcoin n'ont pas de valeur légale mais constituent des actifs susceptibles d'être soumis à l'impôt[231].

Le 10 décembre 2017, la Bourse de Chicago a institutionnalisé le Bitcoin[232].

En 2018, les autorités — notamment La Securities and Exchange Commission, et la Commodity Futures Trading Commission — ont poursuivi divers acteurs qui ont réalisé des escroqueries comme le fait de faire miroiter la possibilité de s'enrichir avec le Bitcoin ou les options binaires[233].

En France, le Code monétaire et financier prévoit que la monnaie de la France est l'euro (€). Un euro est divisé en cent centimes.

En France ni la loi ni la jurisprudence n'ont réglementé spécifiquement et avec clarté la nature et le régime juridique du bitcoin. Pour certains juristes, il ne s'agit pas d'une monnaie. Pour d'autres, le bitcoin serait « une monnaie, de nature électronique, dépourvue de cours légal »[234]^,[235]. Pour la commission nationale des comptes de campagne et des financements politiques, il s'agit d'une « monnaie sans statut légal défini ». Pour la direction générale des finances publiques, le bitcoin est considéré comme un bien meuble, la valeur à l'achat ou à la vente et sa valeur en fin d'année fiscale faisant valeur légale[236].

Dans le cas où le Bitcoin est considéré comme une monnaie électronique, les règles en vigueur pour la monnaie électronique seraient applicables au bitcoin (articles L. 133-29 et suivants[237] du code monétaire et financier). Dans les autres cas, un régime juridique serait à inventer.

Dans un rapport de 2014, d'une part la monnaie virtuelle ne représente pas une créance sur l'émetteur et n'est pas émise contre la remise de fonds, au sens de la directive monnaie électronique 2, ce qui ne lui donne pas le statut de monnaie électronique[184]. Ce ne sont pas non plus des instruments financiers[184], et ce rapport indique qu'il vise à « formuler des recommandations, en vue de favoriser l'émergence d'un cadre permettant de prévenir et dissuader l’usage des monnaies virtuelles à des fins frauduleuses ou de blanchiment », donc d'un cadre légal pour ces monnaies.

En revanche, aucun texte n'écarte les transactions en bitcoins des obligations fiscales en vigueur, en particulier en matière d'imposition des bénéfices ou de collecte de la taxe sur la valeur ajoutée. Cette situation a été rappelée par l'administration fiscale, le 11 juillet 2014[238]. De même, les bénéfices réalisés en accord avec la définition de l'article 92 du code général des impôts (CGI) sont soumis à l'imposition[239].

Dans un premier temps, la banque de France met en garde contre les risques présentés par le bitcoin[240]. L'intermédiation des bitcoins par une entreprise nécessite, au préalable, un agrément en tant que prestataire de service de paiement (recommandation 2014-P-01 de l'ACPR).

En janvier 2018, le ministre de l'Économie, Bruno Le Maire, dit appréhender « les risques de spéculation et les possibles détournements ». Il confie une mission sur le bitcoin à Jean-Pierre Landau, ancien sous-gouverneur de la Banque de France[241]. Dans son rapport, Jean-Pierre Landau préconise de ne pas réguler directement les crypto-monnaies (sauf dans le cadre de la lutte anti blanchiment), de créer un environnement favorable au développement de cette technologie et de limiter strictement l'exposition du secteur financier aux cryptomonnaies[242]. Le 12 septembre 2018, la France devient le premier pays du monde à accorder un cadre légal aux Initial Coin Offering, ces levées de fonds en crypto-monnaies ; si cela ne sert pas de régulation à l'usage du bitcoin, cela ouvre un premier pas[243].

Depuis le 22 mai 2019, le Code monétaire et financier[244] impose un enregistrement obligatoire aux Prestataires Sur Actifs Numériques (PSAN), qui doivent s'enregistrer auprès de l'Autorité des marchés financiers (France) dès lors qu'ils remplissent certaines conditions légales[245].

La banque centrale d'Indonésie n'a pas de politique détaillée pour réglementer ou interdire l'utilisation de bitcoin[246]^,[247].

La banque centrale du Japon reconnaît officiellement le bitcoin et les crypto-monnaies comme un moyen de paiement[248]^,[249] (article 2-5 du PSA amendé précise que les monnaies virtuelles sont acceptées comme moyen de paiement sans qu'elles soient des monnaies légales (« a form of payment method, not a legally-recognized currency. »[250]).

La commission de surveillance du secteur financier a publié en février 2014 une communication reconnaissant le statut de monnaie au bitcoin et à d'autres crypto-monnaies[251].

Une première licence de paiement bancaire a été octroyée à SnapSwap par le ministère des finances en octobre 2015[252]. Le gouvernement a indiqué soutenir activement le développement de cette technologie[253].

La banque centrale de Malaisie a publié le 3 janvier 2014 une déclaration selon laquelle le bitcoin n'est pas reconnu comme ayant un cours légal en Malaisie et qu'elle ne réglementera pas les opérations en bitcoins, les utilisateurs devant connaître les risques associés à l'utilisation de ceux-ci[254].

Le 20 novembre 2017, l'office des changes du Maroc déclare que les transactions effectuées via les monnaies virtuelles constituent une infraction à la réglementation des changes, passible de sanctions et d'amendes[255].

La banque centrale de Nouvelle-Zélande déclare : « Les entités qui ne sont pas des banques n'ont pas besoin de l'approbation de la banque centrale dans des schémas qui impliquent le stockage et/ou le transfert de valeur (comme le « bitcoin »), à partir du moment où il n'y a pas émission de monnaie circulante (billets et pièces de monnaie) »[256].

Les crypto-monnaies telles que le bitcoin sont légales et des dispositions ont été prises pour éviter le blanchiment d'argent par leur intermédiaire[257].

Les crypto-monnaies ont été légalisées et les échanges sont réglementés par la banque centrale des Philippines[258]. Deux premières licences ont été accordées pour des plates-formes d'échange locales en août 2017[259].

Le bitcoin est considéré comme de l'« argent privé ». Lorsque des crypto-monnaies sont échangées contre des livres sterling ou d'autres monnaies fiduciaires, comme l'euro ou le dollar, aucune TVA n'est due. Toutefois, la TVA s'applique pour tous les biens et services qui pourraient être échangés contre des bitcoins. Les profits et les pertes réalisés sur les crypto-monnaies sont assujettis à l'impôt sur les gains en capital[260].

Le 6 février 2014, la Russie déclare la monnaie illégale sur son territoire, arguant que la seule monnaie officielle en Russie est le rouble et qu'aucune autre monnaie ne peut légalement être utilisée dans le pays[261]. Cependant, à partir de novembre 2016 elle a déclaré, que celui-ci n'était « pas illégal » selon le service fiscal fédéral de la Russie[262].

En janvier 2022, la Banque centrale de Russie veut mettre fin aux transactions et à la production du bitcoin et des cryptomonnaies sur le sol russe, officiellement pour des raisons de sécurité du système financier[263].

En février 2022, le gouvernement russe et la banque centrale de Russie acceptent de réglementer le Bitcoin et les autres cryptomonnaies comme devises étrangères[264]. Un projet de loi doit être présenté le 18 février[265].

Le 5 juin 2021, le président de la république du Salvador, Nayib Bukele, annonce qu’il va proposer un projet de loi à l’assemblée pour adopter le Bitcoin comme monnaie ayant cours légal[266]^,[267]^,[268].

Le 9 juin, l’assemblée approuve le projet de loi à 62 voix sur 84[269]. La mesure prend effet le 7 septembre suivant mais se heurte à un mouvement d'opposition dans la population[270]. Le FMI considère que « l'adoption du bitcoin comme devise légale soulève un certain nombre de problèmes macroéconomiques, financiers et juridiques, qui requièrent une analyse très détaillée. (...) Les actifs crypto peuvent poser des risques importants. Des mesures de régulation efficaces sont cruciales pour les traiter » et la Banque mondiale fait également part de problèmes de transparence[271].

Le président Bukele annonce en novembre 2021 la création à venir d'une Bitcoin City, qui constituerait une zone économique spéciale avec des avantages fiscaux pour les investisseurs[272]. Il explique que « zones résidentielles, zones commerciales, services, musées, divertissements, bars, restaurants, aéroport, port, chemin de fer – tout [sera] consacré au Bitcoin », et que toutes les taxes autres que la TVA seront supprimées dans la ville. Le gouvernement prévoit d’émettre une obligation d'un milliard de dollars en 2022 pour financer le projet. La moitié des fonds sera convertie en Bitcoins et l’autre moitié sera utilisée pour les infrastructures et le minage de Bitcoins. La ville, dont la forme circulaire évoquera une pièce de monnaie, s’élèvera dans l’est du pays et recevra son approvisionnement énergétique du volcan de Conchagua, lequel devrait fournir l’énergie nécessaire aux activités de minage, très énergivores[273].

En décembre 2013, l'autorité monétaire de Singapour a affirmé que des échanges de biens et de services contre des bitcoins constituaient des échanges commerciaux à propos desquels il n'appartenait pas à l'autorité d'intervenir[274].

En janvier 2014, l'administration des recettes intérieures de Singapour a publié une série de lignes directrices fiscales selon lesquelles les transactions en bitcoins peuvent être considérées comme un troc si elles sont utilisées comme méthode de paiement pour des biens et des services réels. Les entreprises qui traitent des échanges en bitcoins seront imposées en fonction de leurs niveaux de ventes[275].

Les autorités suédoises envisagent fin 2021 d'interdire le minage de bitcoin, sa consommation considérable d'énergie compromettant les objectifs du pays en matière de limitation de son empreinte carbone[276].

En Suisse, le Conseil fédéral a considéré que le bitcoin est une monnaie virtuelle d'un usage marginal, et qu'à ce titre il est soumis en principe à la législation des monnaies régulières. Il recommande toutefois aux autorités et aux organisations de défense des consommateurs responsables d'appeler les utilisateurs de bitcoins à la prudence.

D'après lui, l'exécution des contrats passés en monnaies virtuelles peut en principe être assurée et les infractions commises avec ces monnaies sont punissables.

Par exemple, le négoce à titre professionnel de monnaies virtuelles et l'exploitation de plates-formes de négoce en Suisse entrent en principe dans le champ d'application de la loi sur le blanchiment d'argent, qui impose de vérifier l'identité du cocontractant et d'identifier l'ayant droit économique.

Toutefois, du point de vue suisse, il n'existe pas de normes internationales réglant les monnaies virtuelles[277]^,[278].

Après une période d'essai entre 2016 et 2020 dans la ville de Zoug, il est possible depuis février 2021 de payer ses impôts en bitcoin dans le canton de Zoug[279]^,[280].

Le 29 juillet 2013, la Thaïlande devient le premier pays à interdire l'utilisation du bitcoin sur son territoire après une décision de sa Banque centrale[281]^,[282].

En 2016, la banque centrale de Thaïlande a indiqué que le bitcoin n'était pas illégal mais a mis en garde contre son utilisation[283].

Le gouverneur de la Banque centrale de Tunisie Chedly Ayari a affirmé son opposition au bitcoin le 5 avril 2016, du fait de son risque supposé pour le financement du terrorisme[284]. Son successeur à la tête de la Banque centrale de Tunisie, Marouane Abassi, a quant à lui annoncé en avril 2019 que la Tunisie « étudiait sérieusement la possibilité d’émettre une obligation souveraine Bitcoin »[285].

Les crypto-monnaies comme le bitcoin ne sont pas réglementées. En décembre 2016, le gouvernement a confirmé l'élaboration d'un cadre juridique qui devait être achevé en décembre 2017[286].

Le bitcoin, comme la plupart des cryptomonnaies existantes, n'a pas d'actifs ou de garanties subjacents. Celui qui achète un bitcoin rémunère exclusivement le vendeur, ce qui exclue, comme le voulait Satoshi Nakamoto^{[réf. nécessaire]}, la rémunération des institutions financières. Par conséquent l'augmentation de la valeur de la monnaie provient exclusivement de la présence continue d'un flux d'acheteurs capables d'en soutenir le prix.

Le bitcoin est une monnaie volatile, le cours évolue au gré de l'actualité sur les crypto-monnaies.

• Le bitcoin est flottant comme n'importe quelle devise et fluctue différemment face à différentes devises.
• le nombre de jeton est limité face à une demande qui croît menant à une augmentation tendancielle de son cours sur une longue durée.

Les actifs sont soumis aux défauts de sécurité sur la technologie du bitcoin ou la manière dont les utilisateurs l'utilisent

• La technologie s'expose aux attaques par déni de service et à l'attaque des 51 %.
• Portefeuilles mal protégés par mot de passe (clés privées permettant les transactions).

Le protocole Bitcoin est une surcouche du protocole IP qui est la base du fonctionnement d'internet. En cas de coupure internet (panne électrique/informatique massive ou bien arrêt forcé par un gouvernement des routeurs des fournisseurs internet par exemple) ou si un gouvernement ne promeut/défend pas la neutralité d'internet, le protocole Bitcoin pourrait être ralenti voire complètement bloqué par des fournisseurs internet ou un État. Sauf si l'utilisateur utilise un des satellites de Blockstream[290].

• La taille de la base de données s'est accrue de manière très rapide et requiert plusieurs gigaoctets de mémoire dans un disque dur. Certains experts se sont interrogés sur la taille future de cette base de données et discutent de solutions possibles pour économiser de l'espace disque comme d'élaguer les transactions les plus anciennes qui forment l'arbre de Merkle bien que cela ne semble pas nécessaire au vu des progrès effectué dans le domaine du stockage[291].
• Augmentation des besoins en bande passante pour charger tous les blocs de la chaîne de blocs.
• La taille du bloc : des « super-nœuds » bitcoin sont envisagés pour faciliter la propagation de l'information à travers les nœuds du réseau et qui peinent à suivre l'augmentation de la taille de la base de données. Certains spécialistes allèguent que la loi de Moore pourrait aider à suivre la croissance du réseau à l'aide des ordinateurs personnels.

Pour convertir la crypto-monnaie en devises, il est souvent nécessaire de passer par une plate-forme d'échange opérée par des entreprises privées et qui sont potentiellement vulnérables aux défaillances ou aux faillites, comme cela est arrivé à Mt. Gox. Cependant, il est possible d'échanger vos bitcoins contre du cash, de l'or ou un service afin d'éviter cet écueil.

Critiques sur la philosophie de Bitcoin et son concept économique[292], en comparaison avec les monnaies des États ou l'étalon-or

Bitcoin favoriserait les premiers acquéreurs de la monnaie (« early adopters »). Cette allégation est tantôt confirmée par certaines études montrant que la répartition de la richesse dans bitcoin est très inégalitaire[293], tantôt infirmée par d'autres[294].

• Il a été évoqué que Bitcoin pouvait être assimilé à un schéma de Ponzi[295], mais cela n'est pas applicable : le cours de la crypto-monnaie est un équilibre entre des acheteurs qui cherchent à acquérir la monnaie et des vendeurs qui cherchent à la vendre. Dans un schéma de Ponzi, les nouveaux entrants rémunèrent les anciens entrants[296].
• Lorsque le cours du bitcoin a franchi les 1 200 $, certains articles qualifiaient le phénomène de tulipomanie[297].
• Charles Stross[298] et Paul Krugman[299] ont pris position contre bitcoin.
• Certaines banques centrales (BCE, Banque de France, Banque de Chine) ont lancé des mises en garde sur l'usage du bitcoin[300] insistant sur son caractère hautement spéculatif, sur les risques juridiques qu'il engendre du fait de son statut de monnaie non régulée et sur son utilisation possible à des fins criminelles (blanchiment, financement du terrorisme). L'Autorité bancaire européenne (ABE) a également émis une mise en garde en décembre 2013 contre le manque de protection du consommateur par l'utilisation du moyen de paiement qu'est le bitcoin[301]. Toutefois, d'autres institutions tiennent un discours plus nuancé, voire opposé. Ainsi, les gouvernements allemand et américain considèrent cette monnaie avec une certaine bienveillance et Ben Bernanke, ex-président de la FED, qualifiait le bitcoin de monnaie qui a du « potentiel »[302].
• La technologie de Bitcoin a été utilisée par le crime organisé comme moyen de paiement sur Silkroad.

Avec Bitcoin, il est possible d'envoyer et de recevoir de l'argent, en le convertissant en monnaie virtuelle :

• partout dans le monde ;
• à n'importe quel moment, indépendamment des jours fériés ;
• quasi instantanément : les transactions sont très rapides de quelques secondes à quelques heures ;
• sans limitation : contrairement à une banque qui instaure des plafonds quotidiens ou mensuels ;
• indépendamment des politiques d'émission de monnaie d'autorités monétaires (FED, BCE…)

• Dans le principe, les utilisateurs sont les seuls à pouvoir commander la réalisation d'une transaction.
• La transaction est irréversible, ce qui constitue une protection pour le vendeur, qui ne peut pas subir de répudiation par l'acheteur après avoir expédié le bien ou le service.
• Les commerçants ne peuvent pas facturer de frais supplémentaires sans le faire savoir au préalable à l'acheteur.
• La crypto-monnaie est insaisissable si elle est suffisamment protégée.
• Le Bitcoin fonctionne par pseudo-anonymat, ce qui signifie qu’aucune information d’identification n’est affichée. Pour ce faire, l’utilisation de clés publiques et de clés privées est essentielle[303].
• Le protocole sur lequel repose Bitcoin peut très difficilement être manipulé par un individu, une organisation ou un gouvernement sachant que toute action sur la chaîne de bloc est enregistrée, répertoriée, et diffusée à l’identique à l’ensemble des validateurs à travers le globe, telle que serait une base de données partagée mondialement et consultable publiquement[304].

• Toutes les transactions finalisées sont disponibles et consultables par tout le monde sur le registre public de la chaîne de blocs[305]^,[306].
• Toute personne peut à tout moment vérifier les transactions[305]^,.
• Les transferts transactionnels peuvent être tracés d'adresse en adresse.

• Le bitcoin conserve (et même accroît) sa valeur face à des monnaies subissant une forte inflation[307]^,[308].

Le protocole de paiement est parvenu à s'implanter progressivement chez des commerçants, et il continue de croître rapidement^{[réf. nécessaire]}.

Malgré plusieurs crises (explosion de la bulle des cours en 2010, faillite de bourses d'échange), la crypto-monnaie s'est montrée résiliente.

Des économistes ont émis diverses opinions sur le bitcoin.

Pour le Prix Nobel d'économie américain Joseph Stiglitz, le bitcoin est une bulle qui va être très excitante tant qu'elle montera avant de redescendre. Pour lui, elle ne sert aucune fonction socialement utile. Son succès est dû à sa capacité de contournement. De ce fait, il a le sentiment que le bitcoin devrait être interdit[309]^,[310].

Le prix Nobel d'économie français Jean Tirole met en garde contre le bitcoin, « un actif sans valeur intrinsèque », « sans réalité économique »[310]. Il est dubitatif à l'aune de deux critères : s'agit-il d'une monnaie viable à long terme ? Contribue-t-elle au bien commun[309] ? En ce qui concerne la viabilité, Jean Tirole se montre notamment critique sur les Initial coin offering (ICO) de trois milliards de dollars en 2017. Annoncées comme un instrument de désintermédiation financière, les ICO négligent selon lui les fondamentaux de la finance : l'utilisation d'intermédiaires fiables et bien capitalisés pour suivre les projets, ce qui n'est pas le cas de certains acteurs du Bitcoin qui sont entourés de secret. Pour l'économiste, le rôle social du Bitcoin est « insaisissable ». Les bitcoins sont concentrés dans des mains privées notamment pour la fraude en général et l'évasion fiscale en particulier[311].

Le Prix Nobel d'économie américain Paul Krugman avait jugé dès 2013, dans le New York Times, que le « Bitcoin est le Mal »[312].

Pour le gouverneur de la Banque de France, François Villeroy de Galhau, le bitcoin présente un caractère spéculatif et ne présente pas les caractéristiques d'une monnaie. Ainsi, le bitcoin n'est lié à aucune réalité économique[313].

Pour Randall Quarles (en) de la Banque centrale américaine (FED), le bitcoin n'est pas garanti par des actifs sûrs, il n'a pas de valeur intrinsèque et n'est pas émis par une institution bancaire régulée[313]^,[314].

Jean-Marc Sylvestre, journaliste français de la presse économique, prévoit un krach en soulignant son succès chez ceux qui fabriquent de l'argent sale dans le commerce de la drogue, le commerce illicite des armes et dans la prostitution internationale ainsi qu'auprès des populations des pays émergents, qui ne sont pas bancarisées mais sont équipées d'un smartphone[315]. On peut y ajouter le rôle-clé du bitcoin dans les attaques au rançongiciel, les rançonneurs réclamant souvent une paiement dans cette monnaie, difficile à tracer[316].

L'économiste Thomas S. Umlauft[317], de l'université de Vienne :

1. Refuse à Bitcoin les caractéristiques essentielles d'une monnaie : Bitcoin comme les autres crypto-monnaies ne répondent pas aux exigences des deux écoles dirigeantes en matière de création et de nature de l'argent - d'après l'école orthodoxe, une valeur intrinsèque, ou d'après l'école hétérodoxe, un support par un État ;
2. Affirme que la limite haute de 21 millions de Bitcoin est là aussi intrinsèquement un facteur empêchant le Bitcoin de devenir une monnaie, car aucune autre monnaie n'a ainsi de limite haute ;
3. Déclare que la valeur actuelle du Bitcoin est uniquement due à un biais cognitif des investisseurs, qui considèrent que le Bitcoin a une valeur, du fait de l'investissement demandé par le minage, alors que manquant intrinsèquement d'utilité, la valeur finale de ces crypto-monnaies ne pourra que tendre vers zéro.

Diverses opinions relatives au lien réel ou supposé entre Bitcoin et terrorisme ont été soulevés.

À plusieurs reprises, Bitcoin a été présenté comme un outil pouvant être utilisé pour le financement du terrorisme :

• en France, par Michel Castel, ancien directeur de la banque de France, dans un article des Échos publié le 20 novembre 2015 (soit une semaine après les attentats de Paris)[318]^,[319] ;
• en Belgique, par le président de la Cellule de Traitement des Informations financières (CTIF) Philippe De Koster[320] ;
• au Maroc, par Abdellatif Jouahri, Wali de Bank Al-Maghrib[321] ;
• en Allemagne, par la CSU[322] ;
• aux États-Unis, par Elizabeth Rosenber, ancienne conseillère au trésor[323].

Selon un rapport d'Europol datant de janvier 2016, les relations entre Bitcoin et terrorisme n'ont pas été mises en évidence[324].

En 2020, les autorités françaises ont procédé au démantèlement d'un réseau de financement lié à des groupes terroristes basés en Syrie. L’argent transitait grâce à des coupons de bitcoin vendus librement et de manière anonyme dans les bureaux de tabac[325].

Selon un rapport du groupe de réflexion américain Middle East Media Research Institute, les différents groupes terroristes se sont tournés vers le bitcoin pour financer leurs activités. L'usage de cette technologie leur permet notamment de contourner les régulations mises en place par le secteur bancaire[326].

Pour la technologie blockchain chaque échange financier doit être validé, cela passe par le calcul d'une preuve cryptographique, exigeant une grande puissance de calcul décentralisée. Miner de la cryptomonnaie consomme énormément d'électricité. Une étude de Digiconomist révèle que la Bitcoin a nécessité 30,25 TWh d'électricité en 2017, soit une puissance instantanée de 3,4 GW, une consommation supérieure à celle de 159 pays[327].

Selon les estimations, au début des années 2020 le bitcoin consomme jusqu'à 130 TWh, ou 0,6 % de la consommation mondiale d'électricité[328]^,[329].

En 2019 une association de promotion du bitcoin^{[Laquelle ?]} affirme que 74,1 % de l'énergie consommée est produite à partir d'énergies renouvelables[330]^{[source insuffisante]}. À la suite des critiques, l'auteur principal^[Qui ?] de l'étude reconnait des erreurs[331]^{[source insuffisante]}. En effet, l'énergie renouvelable majeure en Chine, l'hydroélectricité, n'est disponible à bas coût qu'en saison humide. Le reste de l'année la production électrique provient principalement du charbon[332]^{[source insuffisante]}. En 2022, au Texas, le gaz est utilisé pour produire l'électricité nécessaire au minage des bitcoins pour la plus grande usine à bitcoins des Etats-Unis dont la consommation électrique est équivalente à la production d'un demi réacteur nucléaire[333].

Selon un rapport^[Lequel ?] de Bank of America, le réseau du bitcoin consomme 0,4 % de l'électricité mondiale, soit à peu près autant que les Pays-Bas, et émet autant de gaz à effet de serre que le pétrole brûlé par American Airlines^{[réf. nécessaire]}. En deux ans, ces émissions ont augmenté de 40 millions de tonnes, l'équivalent de 8,3 millions de voitures, pour atteindre 60 millions de tonnes^{[réf. nécessaire]}. En 2020, Les trois quarts de capacités de minage dans le monde sont basés en Chine (avant les changements légaux concernant les cryptomonnaies[224]^,[225]) ; 27 % des mineurs chinois sont dans le Sichuan, province avec une forte production hydroélectrique bas carbone, mais 43 % sont dans le Xinjiang, où 80 % de l'électricité est issue de centrales à charbon[334].

Pour minimiser l'énergie nécessaire pour le refroidissement des équipements plusieurs fermes ont été montées en Sibérie, dont une dans le cercle arctique en 2021[335].

Une étude réalisée par des scientifiques chinois et publiée en avril 2021 dans la revue scientifique Nature Communications révèle qu'en 2020 le minage est réalisé à 78,9 % en Chine ; les émissions de CO₂ dues au minage sur la période du 1^er janvier 2016 au 30 juin 2018 sont estimées à 13 millions de tonnes, soit l'équivalent des émissions annuelles du Danemark ; selon les simulations de cette étude, la consommation d'énergie du minage en Chine pourrait atteindre 297 TWh en 2024, soit 5,4 % de la production d'électricité de la Chine, causant des émissions de CO₂ de 130 millions de tonnes, équivalant à celles de la République Tchèque et du Qatar[336].

Tesla décida de ne plus accepter les paiements en bitcoin. En mai 2021, Elon Musk déclare : « Nous sommes inquiets du recours de plus en plus important aux combustibles riches en carbone pour miner des bitcoins, surtout le charbon, qui a les pires émissions de gaz à effet de serre de tous les combustibles. […] nous les utiliserons pour des transactions dès que les mines seront alimentées par des énergies plus durables »[337]^,[338].

Par la suite, Elon Musk a rencontré plusieurs sociétés de minage de Bitcoin nord-américaines prêtes à dévoiler leur part d’énergie renouvelable et leurs projections en la matière, tandis qu'une cryptomonnaie comme l’Ethereum a entamé une transition vers un autre mode de fonctionnement, la preuve d’enjeu, censée être moins gourmande en électricité[339]. Depuis ces déclarations, Tesla a réintroduit la possibilité de paiement avec la cryptomonnaie[340].

En 2021, une étude réalisé par l'université de Cambridge estime un taux d'énergie renouvelable de 39 %[341].

D'autre part, le minage entraine une importante utilisation de cartes graphiques et composants informatiques comprenant des métaux rares et non recyclables[342]^{[source insuffisante]}.

Des circuits intégrés spécifiques ont été conçus pour le besoin du minage. Ces Application-specific integrated circuits (ASICs) ont une puissance de 3 250 watts pour les modèles les plus récents, ce qui correspond à une consommation électrique de 28 470 kWh/an en fonctionnement continu[343].

En effet, des études tendent à montrer, par comparaison, que l'impact énergétique et environnemental issu du minage de bitcoins est nettement inférieur à celui engendré par le système bancaire, ou celui découlant des productions et traitements de l'or[344]^,[345]. La maîtrise de la consommation reste pour autant une préoccupation et un sujet à l'étude[346].

Un système de Ponzi est un montage financier qui rémunère les anciens clients par les fonds apportés par les nouveaux entrants. Il est frauduleux ; tôt ou tard les nouveaux clients n'y suffisent plus et le système s'écroule. La question est donc de savoir si c'est le cas de Bitcoin, ce sur quoi les analystes s'opposent.

Plusieurs journalistes, économistes, et la banque centrale d'Estonie se sont dits préoccupés par le fait que Bitcoin puisse être un stratagème Ponzi. En juillet 2017, le milliardaire Howard Marks a qualifié Bitcoin de système pyramidal.

Le 12 septembre 2017, Jamie Dimon, PDG de JP Morgan Chase, a qualifié Bitcoin d'« escroquerie » et a déclaré qu'il licencierait toute personne de son entreprise qui échangerait de cette monnaie[347]. Le 13 septembre 2017, Dimon persiste et compare Bitcoin à une bulle en disant qu'il n'a d'utilité que pour les trafiquants de drogue et des pays comme la Corée du Nord. Le 22 septembre 2017, le fonds spéculatif Blockswater a accusé JP Morgan de manipulation de marché et a déposé une plainte pour violation de l'article 12 du règlement européen relatif aux abus de marché auprès de l'Autorité suédoise de surveillance financière[348].

Le 23 octobre 2020, après que PayPal a annoncé prendre en charge le Bitcoin, JP Morgan Chase retourne sa veste : « Les cryptomonnaies ont une valeur non seulement parce qu’elles servent de réserve de valeur, mais aussi en raison de leur utilité comme moyen de paiement. Plus les agents économiques accepteront les cryptomonnaies comme moyen de paiement et plus leur utilité et leur valeur seront élevées »[349]

Pour David Gledhill de la banque DBS, le Bitcoin tient quelque peu du schéma de Ponzi[350].

En 2013, Eric Posner, professeur de droit à l'Université de Chicagod, estime qu'« un véritable stratagème Ponzi est une fraude organisée ; alors que Bitcoin semble plutôt être une illusion collective », cependant pour la banque mondiale et pour Kaushik Basu[351] un schéma de Ponzi peut être volontaire ou involontaire[352] ; le Bitcoin serait plutôt une bulle spéculative qu'un schéma de Ponzi.

Un rapport (2014) du Conseil fédéral suisse sur les monnaies virtuelles de la Banque nationale suisse, estime que Bitcoin ne correspond pas au jeu de l'avion ou à une vente pyramidale (c'est-à-dire à un schéma de Ponzi) car, selon Jean-Daniel et Alexander Schmid (2012)[353] cité par ce rapport « Dans le cas du bitcoin, les promesses de gain liées au jeu de l’avion n’ont pas cours, de sorte que l’on ne peut parler d’une telle pratique en l’occurrence. De surcroît, les seuls avantages pécuniaires à attendre de l’usage de bitcoins sont la diminution ou l’absence de frais »[354].

Selon la BCE, la définition d'un système de Ponzi sur la base des connaissances actuelles ne permet pas d'évaluer facilement si le système Bitcoin fonctionne réellement comme un système de Ponzi ou de vente pyramidale, mais il est possible d'affirmer légitimement que Bitcoin est un système à haut risque pour ses utilisateurs d'un point de vue financier, et qu'il pourrait s'effondrer si les gens essayaient de sortir du système sans être en mesure de le faire à cause d'un manque de liquidité[355].

Des milliers d'actes de cybercriminalité de type schémas de Ponzi, basés sur le Bitcoin ont été détectés, plus ou moins efficaces et longs (ex. : Bitcoin Savings & Trust ; systèmes de doublement du jour au lendemain qui ne décollent pas...). Certains auteurs évoquent des systèmes de Ponzi « post-modernes »[356]. Des cybercriminels peuvent s'appuyer sur le pseudonymat de seconde génération[357] mis en place dans le Bitcoin pour mettre en œuvre des escroqueries difficiles à parer, à détecter puis à sanctionner. Ainsi selon Massimo Bartoletti (mathématicien, spécialiste des cryptomonnaies, directeur du Cyber Security National Laboratory et fondateur du Blockchain@Unica Laboratory de l'Université de Cagliari) et ses collègues (2018) : « les stratagèmes de Ponzi prolifèrent désormais sur le Bitcoin, et ils continuent de séduire de nouvelles victimes, qui sont dépouillées de millions de dollars »[358] ; ils ont testé des algorithmes d'apprentissage automatique destinés à détecter les fraudes de type Ponzi dans la blockchain Bitcoin, et selon eux, leur meilleur classificateur peut identifier la plupart des schémas de Ponzi dans l'ensemble de données, avec un faible nombre de faux positifs[358].

Deux chercheurs américains (Vasek et Moore) ont en 2019 étudié 11 424 discussions qui ont porté sur 1 780 escroqueries distinctes (sur bitcointalk.org). 50% de ces escroqueries ont perduré plus d'une semaine. Statistiquement, les escroqueries au bitcoin perdurent plus longtemps quand l'escroc interagit beaucoup avec ses victimes ; et elles sont plus courtes quand l'escroc enregistrent son compte le jour où il publie son arnaque[359].

• Jean-Paul Delahaye, Le bitcoin : la cryptomonnaie, Pour la science, p. 76-81, décembre 2013.
• Yves Eudes, CoinPunk, les libertaires du bitcoin contre-attaquent, Le Monde, 20 mai 2014, texte intégral.
• Rémy Chrétien et Stéphanie Delaune, Le bitcoin, une monnaie 100 % numérique, interstices, 8 septembre 2014 texte intégral.
• Yves Eudes, « Dark Wallet, les anarchistes de l'argent », Le Monde.fr,‎ 18 octobre 2014 (ISSN 1950-6244, lire en ligne).

• Jacques Favier et Adli Takkal Bataille, Bitcoin : La monnaie acéphale, Paris, CNRS, 2017, 280 p. (ISBN 978-2-271-11554-6, lire en ligne).
• (en) Andreas M. Antonopoulos, Mastering Bitcoin : Programming the Open Blockchain, O'Reilly, 2017, 371 p. (ISBN 978-93-5213-574-5, lire en ligne) (traduction française en 2020, Au coeur du Bitcoin - Programmer la Blockchain ouverte).
• Saifedean Ammous (trad. de l'anglais par Marie Oneissi, préf. Nassim Nicholas Taleb), L'étalon-Bitcoin [« Bitcoin Standard: The Decentralized Alternative to Central Banking »], Dicoland, 13 novembre 2018, 330 p. (ISBN 978-2-85608-349-9 et 2-85608-349-8).

• Le mystère Satoshi Aux origines du Bitcoin documentaire de Rémi Forte. Auteurs: Remi Forte et Julien Goetz, [vidéo] sur Arte.tv en 6 parties, France (novembre 2021) :
  • « Genesis (1) »
  • « La guerre est déclarée (2) »
  • « Citadelle imprenable (3) »
  • « Money, money, money (4) »
  • « Contre Goliath (5) »
  • « L'Apocalypse Empire (6) »

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• (en) Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System[PDF], document initial publié par Satoshi Nakamoto
• Bitcoin wiki
• (en) Virtual currency schemes [PDF], rapport de la Banque centrale européenne, au sujet des monnaies virtuelles, se concentrant sur bitcoin et sur les Linden dollars, monnaie utilisée sur le jeu second life.

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