Bitcoin : crypto-monnaie d©centralis©e ouverte et libre

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  • Bitcoin:crypto-monnaiedcentraliseouverteetlibreMathmatiques,algorithmesetmthodedeconfiance

    David Tsang Hin Suntsang@univ-tlse3.frUPS/DSI/ Ingnieur informaticien

  • Sommaire

    Qu'estcequelebitcoin?:unecryptodevisevirtuelle,unprotocole,unrseau,unetechnologieouverteetlibre.Commentamarche:unedmonstration(wallet/adressebitcoin)Lesoutilsmathmatiques:

    Clsprives/clspubliques[Courbeselliptiques+Corpsfini(oudeGalois)] Leblockchain:unlivredecompteouvertetdcentralis

    (consensus+rglesmathmatiques=lavraieinventiondubitcoin) Minage/Proofofwork(pbdesGnrauxByzantins)

    Quelquesgraphiques(coursdubitcoin,puissancedecalcul)Lesalt-coins:ksako?Commentseprocurerdesbitcoins?Lebitcoinsedmocratise:Dell,expedia,Microsoft,WikipediaM-PESABit-Pesa:leKenyalaboratoiredufutur!Questions?Rfrences

  • Bitcoin,bitcoinUneinvention,unetechnologie:unemonnaienumrique,unrseau,unprotocole,unlogiciellibre.

    NetworkRoutingConfigurations.(1964)Source:IntroductiontoDistributedCommunicationsNetworks,PaulBaran

    INTERNETPC : Personal ComputerBITCOINLogiciels libres

    Lebitcoin,bienplusqu'unecryptodevisevirtuelle:unprotocole,unrseau,unetechnologieouverte,neutreetlibre.

  • Bitcoin,bitcoinUneinvention,unetechnologie:unemonnaienumrique,unrseau,unprotocole,unlogiciellibre.

    La monnaie : Unit de compte + Rserve de Valeur + Instrument d'change

    Source:@AlineRollinhttps://twitter.com/AlineRollin/status/540830463355797505/photo/1

    Maislebitcoinestbienplusqu'unemonnaie:c'estavanttoutun rseau,un protocole, une technologie disruptive , ouverte, libre, neutre , base sur une confiance dcentralise, orchestre par les rgles mathmatiques.

  • Bitcoin,bitcoinLesorigines

    Le 1er novembre 2008, en pleine crise financire mondiale , un inconnu Satoshi Nakamoto poste un message sur une liste de diffusion de cryptographie :

    Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

    - Le 3 janvier 2009, genesis block la cration ou minage des 50 premiers bitcoins par Satoshi Nakamoto

    cf http://blockexplorer.com/b/0

    - Le 9 janvier 2009, Message post par Satoshi Nakamoto sur mailing liste crypto :

    Logiciel libre Bitcoin v0.1 released http://downloads.sourceforge.net/bitcoin/bitcoin-0.1.0.rar

    Ref:http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdfhttp://satoshi.nakamotoinstitute.org/

  • Bitcoin,bitcoinLesorigines?:l'identitdeSatoshiNakamotoresteinconnue

    Not Me !Dorian S Nakamoto (CA, USA)

    Source:http://techcrunch.com/2014/03/06/satoshi-dorian/

  • Bitcoin,bitcoinLesoriginesetquelquesdonnes

    - 1 bitcoin = 10 satoshis- 1 satoshi = 0.00000001 bitcoins- Quantit limite de bitcoin : 21 millions de bitcoins au maximum d'ici 2140.

    - au 05/02/2015 :

    ~ 13 802 500 bitcoins gnrs1 Bitcoin ~ 228 USD

    Network Hashrate (Pflops): 3840492.75

    256 fois plus rapide que l'ensemble du top 500 des super ordinateurs (Forbes 2013 cf Rfrences )

  • Bitcoin,bitcoinUnrseaup2p:https://getaddr.bitnodes.io/

  • Bitcoin,bitcoinUnlogiciellibre,unprotocole

    https://github.com/bitcoin/bitcoin

  • Bitcoin,bitcoinCommentamarche?:dmonstration

  • Bitcoin,bitcoinCommentamarche?:ilfautunlogicielouwallet(portefeuille)

    Adresse(publique)bitcoinde34caractres(commencentpar1ou3=multisignature):

    14UwLL9Risc3QfPqBUvKofHmBQ7wMtjvM

    Pourgnrerdesadressesbitcoins:https://www.bitaddress.org

    Unportefeuilleouwallet,ne contient pas de bitcoin (lestransactionssontdisponiblesdanslablockchain).Ilcontient uniquement les cls prive et publique correspondantesl'adressebitcoin.

    Letermeporteclsseraitdoncplusjustequeportefeuille!

    https://bitcoin.org/fr/choisir-votre-porte-monnaie

  • Bitcoin,bitcoinUneinnovationdisruptive?

    Source:https://twitter.com/tikhon/status/524001742048878593

  • Bitcoin,bitcoinLesoutilsmathmatiques?

    -Clprive/Clpublique,Adressebitcoin,courbeselliptiques+corpsfini(oudegalois),secp256k1,sha256,ripemd-160

    Ref:https://en.bitcoin.it/wiki/Technical_background_of_Bitcoin_addresseshttp://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp/documents/shs/sha256-384-512.pdfhttp://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch04.html#_introduction

    http://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp/documents/shs/sha256-384-512.pdfhttp://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch04.html#_introduction

  • Bitcoin,bitcoinMathmatiqueapplique,cryptographie:y=x+ax+b

    -Clprive/Clpublique,Adressebitcoin,courbeselliptiques+corpsfini(oudegalois),secp256k1,sha256,ripemd-160

    Ref:http://www.coindesk.com/math-behind-bitcoin/http://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch04.html#elliptic_curve

    K=k G( multiplicationausenscourbeelliptique)K=publickey(pointsurlacourbeelliptiquesecp256k1)G=generatorpoint(pointsurlacourbeelliptiquesecp256k1)Thesizeofk=bitcoinsprivatekeyspace,2^256isanunfathomablylargenumber.Itisapproximately10^77indecimal.Thevisibleuniverseisestimatedtocontain10^80atoms.

    SECP256K1 (NIST) :y= x+7 over (Fp)ory mod p = (x+7) mod p

    P = 2^256 2^32 2^9 2^8 2^7 2^6 2^4 1

    y^^2 mod p = (x3+7) mod p (p=17)

    Ref:http://www.secg.org/collateral/sec2_final.pdfhttps://en.bitcoin.it/wiki/Secp256k1

  • Bitcoin,bitcoinLeblockchain:c'estlavritableinventiondubitcoin!

    C'estunregistreoulivredecomptedoubleentre,ouvertetpubliccontenanttouslesblocs(regroupantlestransactionssignescryptographiquement).Lesblocssontmins(valids)environtoutesle10minutessurlabased'unconsensusdesnudsdurseaudcentralis,consensusgarantipardesalgorithmesmathmatiques!Tailledelablockchain=~28Goau5/2/2015

    LucaPacioli1495ComptabilitpartiedoubleRef:http://fr.wikipedia.org/wiki/Luca_Pacioli

    Vouspouvezconsulterlestransactionsetblocs:https://blockchain.info/http://blockexplorer.com/

    https://blockchain.info/

  • Bitcoin,bitcoinLeminage:processusdevalidationdestransactionsetprocessusdecrationdesbitcoins

    Le minage est le procd par lequel les bitcoins sont mis en circulation.Lesmineurseffectuentavecleurmatriel informatique des calculs mathmatiques (POW) pour le rseau Bitcoinafindeconfirmer des transactions et augmenter leur scurit.Commercompensepourleursservices,ilscollectentlesbitcoinsnouvellementcrsainsiquelesfraisdestransactionsqu'ilsconfirment.Lesmineurs(oulescooprativesdemineurs)sontenconcurrenceetleursrevenussontproportionnelsaunombredecalculseffectus.Unbloccontenantlestransactionssignesestmin(valid)environtousles 10 minutes,cette validation rapporte 25 bitcoins(rcompensedivisepar2tousles4ans)

  • Bitcoin,bitcoinProofofWork(POW):solutionoriginaleauproblmedeconsensusdansunsystmedistribu(cfpbdesgnrauxbyzantinsLamport1982)

    POWouProofofWorkestlasolution originaleprconiseparSatoshi Nakamotopourrsoudreleproblmedeconsensusdanslerseaudistribudeminage(Pb des gnraux Byzantinstudedetolrancelapannedesystmesdistribus).Celaconsistersoudreenvirontoutesles10 minutes un puzzle mathmatiquealatoire dontla difficult varieenfonctiondelapuissance de calcul du rseau Bitcoin.Lasolutiondupuzzleestdifficile trouver ou calculer ,mais facile vrifier!

    The byzantine generals problem(BGP)http://research.microsoft.com/en-us/um/people/lamport/pubs/byz.pdf(LeslieLamport1982)MasteringBitcoin:Mining&Consensus(AndreasAntonopoulos)http://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch08.html

    LePOWfonctionnetantque51%desnudsdurseauBitcoinsont/restenthonntes,fiables.

    http://research.microsoft.com/en-us/um/people/lamport/pubs/byz.pdf

  • Bitcoin,bitcoinProofofWork:solutionauproblmeconsensusdansunsystmedistribu(pbdesgnrauxbyzantins)

    Thebyzantinegeneralsproblemhttp://blockexplorer.com/block/000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26fhttp://research.microsoft.com/en-us/um/people/lamport/pubs/byz.pdfMasteringBitcoin:Mining&Consensus(AndreasAntonopoulos)http://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch08.html

  • Bitcoin,bitcoinQuelquesgraphiques:hashrate,difficult,coursdubitcoin:https://blockchain.info/fr/charts

    Graphiques,statistiquesdisponiblessurhttps://blockchain.info/fr/charts

  • Bitcoin,bitcoinLesalt-coins:ksako?

    Mais la technologie du blockchain permets beaucoup d'autres usages que celui de la monnaie :

    Ethereum :gnralisationdubitcoinausmartcontractetApps[bitcoin~smtp/ethereum~http]Storj :stockagedistribudetypecloudbassurlatechnologieblockchain(proofofressource)MaidSafe :internetdistribubassurlatechnologieblockchain(proofofressource)Swarm :plateformedecrowdfundingbasesurlatechnologiedeblockchainetdemultisignature

    Les altcoins sont des drivs du bitcoin. La majorit sont des copies du code source bitcoin.Chaque altcoin rajoute des fonctionnalits ou modifie la recette de base du bitcoin.

    Exemples d'altcoins (+de 700 altcoins):Primecoin:(calculdenombrepremiers,chainedecunningham)cfhttp://primecoin.io/index.phpRipple:(principeduhawalalasauvebitcoin)Litecoinhttp://coincreator.net/vouspermetsdecrervotrepropremonnaiealternativeoualtcoin.

    http://coincreator.net/

  • Bitcoin,bitcoinCommentseprocurerdesbitcoins?

    1) Vendre des gateaux ou autres spcialits/services pour des bitcoins !2) Demander un ami de vous envoyer des bitcoins :-)3) www.localbitcoins.com ( sorte de leboncoin du bitcoin)4) Place de march (USD/EUR/BTC) : kraken.com, coinbase.com , virwox.com, saffelo.com, paymium.com 5) utiliser un distributeur de bitcoin toulouse : mineoncloud 18 rue de Toul, 31000 Toulousehttp://www.bitcoin.fr/post/Un-distributeur-de-bitcoins-%C3%A0-Toulouse6) Miner (risqu et ultra comptitif)

  • Bitcoin,bitcoinBitcoinsedmocratise:Dell,Expedia,WikipediaauxUSA,

    Premier Mooc sur les bitcoins par l'Universit de Nicosie (par Andras Antonopoulos : bitcoin guru)http://digitalcurrency.unic.ac.cy/free-introductory-mooc

    Le nombre de publications sur arxiv augmente chaque