La fin du bitcoin ?

Bitcoin (Crédits : Antanacoins, licence Creative Commons)

La croissance de Bitcoin est-elle terminée ?

Par Gérard Dréan.

Faute de s’intéresser à l’usage réel de Bitcoin et des cybermonnaies en général, les spéculations sur leur avenir passent sous silence une réalité lourde de conséquences : depuis février 2018, le système Bitcoin fonctionne à sa limite pratique de capacité. Le nombre de transactions en bitcoins ne dépassera jamais sa valeur actuelle. La croissance de Bitcoin est terminée.

On sait que la combinaison de la validation par preuve de travail, de la taille maximale du bloc (1 mégaoctet) et du délai imposé entre deux blocs (10 minutes) limite la capacité de traitement du système Bitcoin à environ 5 transactions par seconde, soit 450 000 transactions par jour.

Dans notre analyse, nous utiliserons une mesure légèrement différente, le nombre de paiements. Une transaction peut comporter un nombre quelconque de « sorties », qui sont autant d’actes de paiement et constituent une meilleure mesure du service rendu. De plus, une transaction occupe d’autant plus de place qu’elle contient un plus grand nombre de paiements, donc les limites liées à la taille du bloc se traduisent plus précisément en nombre de paiements. Pour des systèmes dont la fonction principale est le paiement, le nombre de paiements est donc une mesure plus pertinente.

Limite atteinte en 2017

Reprenons l’histoire. Bitcoin a connu une montée en régime assez régulière à partir de 2012. À partir de 2015 se développent des controverses sur les différentes façons d’augmenter la capacité du système. Ces controverses, de plus en plus vives au fur et à mesure que la limite approche, vont jusqu’à des attaques par déni de service1 contre le système dominant, qui se traduisent par des pointes de charge brutales mais brèves à l’été 2015. La charge atteint sa limite de 500K paiements par jour en mai 2017.

 

Bitcoin – paiements par jour (lissé sur 7 jours)
Source coinmetrics.io/charts

On sait que les « mineurs » qui assemblent les transactions en blocs en y consacrant de lourds investissements en matériel et en électricité sont rémunérés par de la cybermonnaie créée à cet effet et par les commissions de transaction offertes par les utilisateurs. Pendant la période initiale et jusqu’en 2016, les commissions offertes par les auteurs des transactions restent le plus souvent symboliques, inférieures à 10 cents par transaction. À partir du moment où le système approche de la saturation, les mineurs doivent choisir parmi les transactions lesquelles ils prendront en charge et laisser les autres en attente. Après un moment de perplexité, les utilisateurs trouvent un moyen pour que leurs transactions soient traitées rapidement : offrir aux mineurs des commissions de plus en plus élevées. C’est ainsi que la moyenne des commissions nécessaires pour faire accepter une transaction passe à 5 dollars en juin 2017 et 13 dollars en novembre.

Désaccord sur l’évolution du système

Entre temps, le désaccord sur l’évolution du système a été consommé. Une première scission se traduit par le lancement de Bitcoin Cash (novembre 2017). Elle sera suivie de plusieurs autres, mettant en œuvre des variantes et des combinaisons des solutions proposées. Dans un dernier sursaut, la charge de Bitcoin monte à 700 000 transactions par jour et la commission de transaction atteint les 48 dollars en décembre, puis la charge retombe à 350K et la commission à 4 dollars en février 2018. Depuis, la charge oscille entre 300 et 400K et la commission entre 50 cents et 1 dollars, sans qu’une claire tendance à la hausse ou à la baisse n’apparaisse.

 

Bitcoin : nombre de paiements et commission moyenne – 2017 et 2018
Source coinmetrics.io/charts

Il semble bien que l’utilisation de Bitcoin est entrée dans un régime permanent, où toute augmentation de la demande entraînera une augmentation des commissions exigées par les mineurs, ce qui aura comme effet de décourager les utilisateurs (sauf peut-être ceux qui soumettront des transactions d’un montant très élevé) et donc de ramener la charge à son niveau acceptable.

Dans cette situation, on s’attendrait à voir prospérer les alternatives à Bitcoin. Sur les plus de 2 000 cybermonnaies, plusieurs centaines sont conçues pour être des moyens de paiement à usage général comme le bitcoin. Les autres sont destinées à des usages particuliers, le plus souvent la rémunération des fournisseurs par les utilisateurs à l’intérieur d’un système informatique coopératif, le service rendu pouvant être l’hébergement d’applications comme dans des « plateformes » (Ethereum, EOS…). On peut penser que pour la fonction de paiement généraliste, les utilisateurs préféreront des systèmes conçus à cet effet.

Des alternatives au bitcoin peu utilisées

Or tous ces systèmes alternatifs à Bitcoin restent relativement peu utilisés. On trouve en tête Dogecoin avec un peu plus de 50 000 paiements par jour, puis Litecoin un peu en-dessous mais avec une tendance à la baisse. À 35 000, on trouve Zcash en baisse et Dash en légère hausse, puis Verge à 20 000 en perte de vitesse, et Bitcoin Cash à 15 000 après des poussées sporadiques au début de chaque mois, qui ne sont probablement que des tentatives de manipulation ou des tests de quelques jours sans effet sur l’utilisation réelle.

 

Concurrents de Bitcoin – paiements par jour – 2018
Source coinmetrics.io/charts

Tous les autres (Bitcoin SV, Bitcoin Gold, Monero, Bitcoin Diamond, etc…) sont à un niveau négligeable inférieur à 10 000 paiements par jour, soit moins de 3 % de l’activité de Bitcoin, et tous très loin de leurs capacités respectives, toutes largement supérieures à celles de Bitcoin. Par exemple Bitcoin cash, dont la raison d’être est de résoudre le problème de performances de Bitcoin en portant la taille maximale des blocs à 32 Megaoctets, donc sa capacité théorique à plus de 10 millions de transactions par jour, n’a dépassé les 30 000 que de façon très sporadique et stagne actuellement autour de 15 000.

Tous ces systèmes, sauf Dash et Monero, sont des dérivés plus ou moins fidèles de Bitcoin ; Litecoin (2011) et Dogecoin (2013) sont plutôt destinés aux paiements rapides de faible montant ; Zcash (2014), Dash (2014) et Verge (2015) permettent des paiements sécurisés. Tous sont déjà relativement anciens sauf Bitcoin Cash lancé en août 2017.

Au total, la demande de paiements généralistes stagne à 600 000 paiements par jour, et la tendance est à la baisse. L’arrêt de la croissance de Bitcoin n’a pas profité à ses concurrents, dont les mieux placés ne sont pas ceux qui ont été créés récemment pour résoudre ses problèmes de capacité, mais les plus anciens.

 

Bitcoin et ses concurrents – paiements par jour (cumul) – 2018
Source coinmetrics.io/charts

Cette situation se prête mal aux pronostics. Elle peut tout aussi bien perdurer que précéder une reprise plus ou moins forte de la croissance de l’utilisation des cybermonnaies.

Certains fondent l’espoir d’une relance de l’utilisation de Bitcoin grâce à une fonctionnalité appelée Lightning qui permet de traiter les transactions de faible montant sans faire appel à la chaîne de blocs. Son principe est d’ouvrir un « canal de paiement » entre deux comptes en créant un dépôt de garantie grâce à une transaction initiale validée par les titulaires des deux comptes concernés. Les deux partenaires peuvent alors échanger des transactions intermédiaires « hors chaîne » qui modifieront la répartition de ce dépôt entre eux, mais resteront dans leurs « wallets » respectifs sans être soumises au consensus de Bitcoin tant que leur solde reste inférieur au dépôt de garantie.

Ce canal de paiement pourra être fermé à tout moment, soit par accord mutuel, soit en cas de désaccord d’un des deux partenaires. Seul l’état final des dépôts, qui résulte de toutes les transactions intermédiaires, sera alors enregistré dans la chaîne.

Les canaux de paiement peuvent former un réseau, permettant les transactions entre deux comptes à travers un ou plusieurs autres. Un système élaboré de verrouillage cryptographique interdit aux comptes intermédiaires de s’approprier au passage le montant des transactions.

Le cas Lightning

En théorie, Lightning permet un traitement extrêmement rapide des petites transactions – plusieurs millions par seconde. Mais par construction, ces avantages ne se réalisent que pour de nombreuses transactions de faible montant entre les deux mêmes comptes, un cas d’usage peu fréquent. De plus, le système est la cible de nombreuses critiques théoriques et pratiques. On ne trouve pas de mesures de son utilisation réelle, qui semble très faible malgré le grand nombre de « canaux » ouverts, ce qui traduit probablement une grande prudence des utilisateurs potentiels.

Schématiquement, Lightning utilise le nom de bitcoin, mais pas ses technologies : les transactions sont certes libellées en bitcoins, mais elles restent totalement extérieures au système Bitcoin et ne sont pas intégrées dans la chaîne de blocs, sauf de façon exceptionnelle et résumée. À cette possibilité près, une transaction est analogue d’un simple échange par mail de messages du type « je te verse tant », sans beaucoup plus de sécurité.

Pour les cas d’usage où Lightning pourrait s’appliquer, il est probable que beaucoup d’utilisateurs préféreront faire confiance à des systèmes utilisant une chaîne de blocs, tels que Litecoin, Dogecoin ou Dash, et plutôt aux systèmes les plus éprouvés, donc les plus anciens, voire à des systèmes de paiement plus « traditionnels » comme les paiements par smartphone (Apple pay, etc) en monnaie traditionnelle. Pour la fonction de paiement, peu importe la monnaie utilisée dans la mesure où le change avec les monnaies les plus courantes est facile ; le critère principal est l’adoption par les marchands, qui acceptent les transactions dans cette monnaie en échange de biens et de services réels.

On peut donc penser que, malgré leur potentiel d’amélioration à long terme, Lightning et ses homologues ne changeront pas grand-chose à la problématique dans l’immédiat.

À plus long terme, il faut prendre en compte l’économie du système. La preuve de travail oblige les mineurs à de lourds investissements en matériel et en électricité. À chaque cycle de construction de blocs, celui qui gagne la course est rémunéré par de la cybermonnaie créée à cet effet (pour Bitcoin, actuellement 12,5 bitcoins soit environ 50 000 dollars par bloc au taux actuel) et par les commissions offertes par les utilisateurs (actuellement de l’ordre de 1 à 2 bitcoins par transaction soit entre 5000 et 8 000 dollars par bloc), ce qui laisse aux mineurs un profit de l’ordre de 15 à 20 %, ce qui situe le coût par bloc à environ 48 000 dollars.

Or, de par les principes même de Bitcoin, ce coût est voué à augmenter alors que la création de monnaie est programmée une fois pour toutes pour être divisée par 2 tous les 4 ans. Elle sera réduite à 6,25 bitcoins par bloc en 2020 et à 3,125 en 2024. Si comme il est probable le niveau des commissions reste à son niveau actuel, la rémunération totale par bloc passera alors de 14 à 8 bitcoins, puis à 5 en 2024. Même si la difficulté s’ajuste automatiquement de façon à réduire le coût du minage (ce qui impacte la sécurité de la chaîne de blocs), l’activité de minage de bitcoins cessera d’être rentable. Les mineurs se reporteront vers des systèmes alternatifs, puis disparaîtront un par un, et avec eux le système de preuve de travail, au profit de systèmes moins coûteux tels que les différentes variétés de preuve d’enjeu (proof of stake).

Situation incertaine

Ce scenario ne pourrait être retardé que par une remontée significative du cours du bitcoin, malgré la stagnation de l’activité du système Bitcoin et des cybermonnaies en général. Si toutefois la demande pour des services de paiement repart à la hausse, la demande insatisfaite se tournera vers d’autres systèmes et monnaies plutôt que de solliciter Bitcoin en proposant des commissions plus élevées. Et si à l’avenir le cours trouve enfin progressivement une certaine cohérence avec l’usage réel, comme le voudraient les principes de l’économie, le cours aussi deviendra stable, et vraisemblablement voisin de son niveau actuel.

Mais gardons-nous de prévisions trop précises. Dans, l’immédiat, la situation est très incertaine. Dans les mois qui viennent, certains projets peuvent aboutir, l’intérêt pour les cybermonnaies peut aussi bien repartir à la hausse que continuer à faiblir, Lightning peut séduire une certaine population d’utilisateurs et de marchands, ce qui ne changerait pas fondamentalement les limites technologiques du système Bitcoin mais pourrait provoquer une remontée de la valeur de la monnaie bitcoin.

À plus long terme, l’intense activité de recherche et développement qui caractérise ce secteur aura largement transformé le paysage concurrentiel. Le change décentralisé pair à pair deviendra la norme. Les systèmes à preuve d’enjeu seront suffisamment éprouvés pour prendre la relève des systèmes à preuve de travail, mais seront à leur tour concurrencés par des systèmes innovants du type DAG (graphe orienté acyclique) qui n’utilisent pas la notion de bloc et se passent de mineurs et de commissions en intégrant l’activité de validation des transactions existantes dans l’activité de soumission de nouvelles transactions. Bitcoin deviendra au mieux une valeur refuge réservée à une élite, au pire une vénérable relique.

  1. Une attaque par déni de service consiste à inonder le système de transactions de très faible montant dans le but d’en provoquer l’arrêt et de nuire à son image.
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