Comment fonctionnent les transactions Bitcoin ?

30/08/2024 14:27

Comment fonctionnent les transactions Bitcoin ?

Extraction, mineurs, blocs, blockchain. Voici une explication de ces termes et de leur rôle dans les transactions Bitcoin.

Les utilisateurs se demandent souvent pourquoi il faut attendre la confirmation d'une transaction Bitcoin et s'il est possible de accélérer le processus. Dans cet article, nous expliquons le fonctionnement des transactions Bitcoin, leur traitement et le processus complet.

Comment éviter d'attendre la confirmation ?

Si les détails du processus ne vous intéressent pas, sachez que les mineurs regroupent les transactions en blocs, dont la capacité est limitée par rapport à la demande.

Pour que votre transaction soit confirmée rapidement, il est nécessaire de payer des frais de transaction élevés aux mineurs. La plupart des portefeuilles recommandés calculent automatiquement les frais nécessaires en fonction du temps que vous êtes prêt à attendre pour la confirmation.

Cependant, des frais élevés ne garantissent pas une confirmation rapide. Pour les utilisateurs pressés ou ceux ne souhaitant pas attendre, nous recommandons d'utiliser ETH, NANO ou d'autres cryptomonnaies.

Bitcoin et ses variantes ne sont tout simplement pas conçus pour la rapidité. La vitesse a été sacrifiée au profit d'autres caractéristiques importantes, telles que la sécurité et la décentralisation. Lorsque la vitesse est cruciale, Bitcoin n'est pas le choix idéal.

Nous expliquerons ci-dessous comment fonctionne le traitement des transactions Bitcoin, de A à Z.

La blockchain

Bitcoin est la première cryptomonnaie à avoir implémenté avec succès la technologie blockchain, inaugurant une révolution permettant le transfert de valeur sans intermédiaire. Comme son nom l'indique, la blockchain est constituée de plusieurs blocs connectés en une chaîne continue.

Chaque bloc contient un certain nombre de transactions en raison de sa taille limitée. Les blocs Bitcoin ont une taille limite d'environ 1 Mo, augmentée à environ 2 Mo après la mise à niveau Segwit. Cependant, avec l'adoption encore relativement faible de Segwit, la taille des blocs Bitcoin est généralement d'environ 1,2 Mo.

Bien que nous connaissions la taille des blocs, il est difficile de calculer combien de transactions peuvent y être incluses, de comparer ce chiffre avec le nombre de transactions non confirmées et de déterminer l'état actuel du réseau. Les transactions Bitcoin n'ayant pas une taille fixe, les choses ne sont pas si simples.

Il existe également plusieurs types de transactions Bitcoin. Pour comprendre comment la taille d'une transaction est déterminée, il est nécessaire de comprendre le fonctionnement des portefeuilles Bitcoin et du grand livre Bitcoin.

Sortie de Transaction Non Dépensée (UTXO)

L'UTXO (Unspent Transaction Output) est un modèle d'enregistrement du solde des comptes, inventé par Satoshi Nakamoto et implémenté dans Bitcoin.

Il est intéressant de noter que ce modèle n'est pas mentionné dans le whitepaper de Bitcoin (PDF). Cette méthode d'organisation des transactions diffère considérablement des standards auxquels nous sommes habitués avec les comptes bancaires traditionnels, également utilisés par Ethereum (ETH).

Les comptes traditionnels ont un solde qui change après chaque transaction et n'est pas divisé en montants plus petits. On peut le voir comme un gros billet dont le montant change. En revanche, le modèle UTXO peut être imaginé comme un portefeuille contenant différents billets. Chaque UTXO équivaut à un billet.

Par exemple, si vous souhaitez acheter un téléphone coûtant 800 € et que vous avez trois billets de 300 € dans votre portefeuille, vous donnerez les trois billets au vendeur, qui vous rendra la monnaie, soit un billet de 100 €.

Les transactions BTC fonctionnent de la même manière. Votre portefeuille BTC affiche la valeur totale, c'est-à-dire le montant de BTC que vous possédez, mais en réalité, ce montant est divisé en plusieurs UTXO différents (billets), en fonction de la dynamique de vos transactions.

L'explication graphique montre comment fonctionnent les transactions Bitcoin.
L'exemple de la transaction Bitcoin

Autrement dit, les portefeuilles affichent une valeur agrégée de tous les UTXO que vous possédez. Selon le nombre et le montant des UTXO, il sera nécessaire d'utiliser un ou plusieurs UTXO pour effectuer une transaction avec succès.

Maintenant que nous comprenons comment fonctionnent les portefeuilles Bitcoin, nous pouvons calculer la taille des transactions Bitcoin. La taille d'une transaction Bitcoin ne dépend pas du montant de BTC envoyé, mais du nombre d'UTXO à traiter pour envoyer une certaine quantité de BTC.

Chaque UTXO dans votre portefeuille augmente la taille de la transaction, ce qui augmente également le coût de la transaction.

Les statistiques montrent qu'une transaction Bitcoin moyenne pèse environ 450 octets et, compte tenu de la taille variable des blocs Bitcoin, chaque bloc peut contenir en moyenne environ 1 800 transactions. La question suivante est de savoir combien il faut payer pour que votre transaction soit insérée dans le prochain bloc et si cela en vaut la peine, en fonction de la taille de la transaction.

Les nœuds Bitcoin

Les nœuds Bitcoin sont des ordinateurs qui exécutent le logiciel Bitcoin, forment un consensus réseau et participent au traitement des transactions. Le nombre et la répartition actuels des nœuds peuvent être consultés sur l'image ci-dessus (source).

Lorsque votre portefeuille Bitcoin, c'est-à-dire le nœud Bitcoin auquel votre portefeuille est connecté, transmet la transaction à d'autres nœuds du réseau, la transaction se retrouve dans le mempool, une zone contenant des transactions non vérifiées en attente d'être intégrées dans un bloc pour devenir une partie de la chaîne de transactions continue - blockchain.

Dans un mempool, il y a généralement environ 10 000 transactions. Les transactions sont traitées en fonction des frais.

Les transactions avec des frais adéquats ont un avantage. Les portefeuilles Bitcoin de meilleure qualité analysent automatiquement le mempool et suggèrent les frais optimaux à payer aux mineurs pour que votre transaction soit vérifiée le plus rapidement possible.

Cependant, si vous êtes pressé et que vous n'êtes pas sûr que la transaction sera intégrée dans le prochain bloc, nous recommandons d'utiliser un calculateur des frais nécessaires. Nous avons eu de bonnes expériences avec ce calculateur.

L'image de la carte thermique du monde montre des nœuds de bitcoin actifs dans le monde entier.
L'exemple de la carte des nœuds Bitcoin

En fonction de l'encombrement du réseau Bitcoin, les frais de transaction peuvent être assez élevés, donc en fonction de la taille et du montant de la transaction, il peut ne pas valoir la peine de payer des frais pour urgence, nécessaires pour entrer dans le prochain bloc.

Il est plus raisonnable de payer des frais légèrement inférieurs et d'attendre quelques heures pour la première confirmation. Cependant, lorsque vous achetez quelque chose ou utilisez notre bureau de change, la seule option raisonnable est de payer des frais d'urgence pour éviter une longue attente pour le paiement.

Les nouveaux blocs sont formés en moyenne toutes les 10 minutes. Cependant, ce n'est que le temps moyen avec des écarts significatifs en pratique. Il arrive souvent que plusieurs blocs soient formés successivement, et nous devons attendre le bloc suivant jusqu'à une heure.

Il est donc clair qu'un frais de transaction suffisamment élevé ne garantit pas une confirmation rapide dans certains cas. Cependant, ce sont des extrêmes sur lesquels il est bon de calculer, mais avec des frais suffisants, la plupart des transactions reçoivent une confirmation dans les 20 minutes.

Tant que la transaction n'est pas confirmée, elle est sujette à des manipulations et le destinataire n'a pas accès aux fonds.

Pour être sûr que la transaction ne sera pas annulée, il est nécessaire d'attendre un nombre de confirmations proportionnel à la valeur de la transaction.

Pour des montants plus faibles, une seule confirmation suffit, tandis que pour des montants plus importants, il est recommandé d'attendre 3 confirmations ou plus. Rappelez-vous que les transactions non confirmées ne sont pas définitives et peuvent être annulées relativement facilement.

Les mineurs Bitcoin

Les mineurs Bitcoin sont des dispositifs spécialisés conçus pour créer de nouveaux blocs Bitcoin. Les mineurs examinent le mempool à la recherche de transactions avec les frais les plus élevés à intégrer dans le prochain bloc.

Beaucoup croient que les mineurs résolvent des problèmes mathématiques complexes, mais en réalité, ce n'est pas une tâche intelligente, mais un travail ardu.

Les mineurs devinent aléatoirement de grandes séries de nombres, jusqu'à ce qu'ils trouvent la solution correcte pour le prochain bloc. Le premier mineur à trouver la solution reçoit une récompense actuellement de 3.125 BTC plus tous les frais de transaction payés par les utilisateurs pour avoir leur transaction intégrée à la blockchain.

Les mining pools de Bitcoin

Avec la croissance exponentielle du nombre de mineurs, les dispositifs de minage individuels ou même les fermes de dispositifs ne sont pas assez puissants pour trouver une solution qui déverrouille le prochain bloc Bitcoin.

Par conséquent, plusieurs mineurs se regroupent et minent ensemble. Un groupe de mineurs est appelé un mining pool.

Lorsqu'un mining pool trouve un bloc Bitcoin, la récompense est répartie proportionnellement au nombre de mineurs ayant participé à la découverte des blocs.

C'est également l'un des plus grands défauts de Bitcoin : plusieurs des plus grands pools contrôlent la majorité de la puissance de minage, ce qui théoriquement rend le minage de Bitcoin relativement centralisé et sujet à des manipulations.

Les graphiques du gâteau montrent le pourcentage de distribution des mempools de Bitcoin.
Les mempools de Bitcoin (source de l'image: btc.com)

Cependant, en pratique, les choses fonctionnent parfaitement, et il n'y a pas eu d'incidents notables, car il est dans l'intérêt de chacun de respecter les règles du réseau.