Bitcoin : Calculs et confirmation de transaction

Le Bitcoin est une cryptomonnaie populaire qui facilite les échanges sécurisés et décentralisés. Chaque transfert de bitcoins d’un utilisateur à un autre est une opération vérifiée mathématiquement pour garantir la fiabilité des échanges. Voyons comment ces calculs se déroulent dans le réseau et comment ils contribuent au processus de minage du bitcoin.

Comment se déroule une transaction ?

Une opération en BTC est le transfert d’une ou plusieurs unités (ou sous-unités) de bitcoins d’un utilisateur à un autre. Cette opération est facilitée par la blockchain, un registre public distribué qui enregistre tous les échanges effectués sur le réseau.

Pour réaliser une transaction en bitcoins, l’expéditeur initie une requête et la signe numériquement à l’aide de sa clé privée. Ensuite, il diffuse les détails de l’opération à l’ensemble du réseau. Ces détails comprennent entre autres son adresse, celle du destinataire et le montant à transférer.

En attendant d’être prise en compte, cette requête est ajoutée au mempool. Il s’agit d’un espace de stockage dédié aux opérations non vérifiées. Par la suite, les mineurs vérifient la validité de cette transaction. Si elle est légitime, ils l’ajoutent au bloc suivant de la chaîne. 

Pour qu’un bloc soit ajouté à la blockchain, les nœuds doivent résoudre un problème mathématique complexe. Lorsqu’un mineur trouve la solution, un nouveau bloc est extrait, et les transactions qui y sont incluses sont considérées comme définitives.

Quels calculs mathématiques les mineurs de BTC doivent-ils résoudre ?

En réalité, ils tentent de trouver le nonce. Concrètement, il s’agit d’un nombre qui, lorsqu’il est combiné avec d’autres paramètres, notamment les informations sur les transferts, l’horodatage et le hash du bloc précédent, permet de générer un hash avec certaines caractéristiques spécifiques. Le calcul du hash, réalisé à l’aide de la fonction de hachage SHA-256 dans le cas de Bitcoin, est une étape cruciale dans ce processus.

Pour rappel, le hash est une valeur numérique unique et de longueur fixe obtenue à partir de données d’entrée grâce à une fonction de hachage. Dans le cas de Bitcoin, la fonction utilisée est le SHA-256. 

Dans la pratique, les mineurs génèrent différentes valeurs de nonce et recalculent le hash à chaque essai jusqu’à ce qu’ils trouvent celui qui réponde aux conditions de la valeur cible.

Lorsqu’un mineur trouve un nonce satisfaisant, il le soumet au réseau pour validation. Si les autres mineurs le valide au cours du consensus, il sera récompensé par les BTC nouvellement créés et les frais de transaction.

Comment le réseau vérifie la validité des opérations ?

Pour vérifier qu’une opération est valide, les nœuds du réseau effectuent plusieurs vérifications. Ils examinent d’abord l’adresse de l’expéditeur dans la blockchain pour s’assurer qu’elle possède le solde nécessaire. Ensuite, ils additionnent toutes les sorties de transaction non dépensées (UTXO) associées à cette adresse.

Si la somme des UTXO est supérieure ou égale au montant envoyé, la transaction est considérée comme valide et est ajoutée à la blockchain. Si la somme des UTXO est inférieure au montant envoyé, l’opération est considérée comme non valide et n’est pas ajoutée à la blockchain.

Comment se fait le calcul des frais sur le réseau ?

Calcul

Les frais de transaction constituent la rémunération que vous versez aux mineurs pour qu’ils incorporent votre requête dans un bloc. Le calcul de ces charges repose sur deux variables principales : la taille de la transaction (en octets) et le taux de frais en vigueur, habituellement exprimé en satoshis par octet.

Le taux de frais est fixé par les mineurs du réseau, tandis que la taille de la transaction dépend de la quantité de données associées à celle-ci.

En multipliant ces deux facteurs, nous obtenons le montant total des frais pour chaque transaction. À titre d’exemple, si la taille de votre transaction est de 250 octets et que le taux de frais est de 10 satoshis par octet, les frais s’élèveront à 250 × 10 = 2500 satoshis, soit 0,000025 BTC.

Autres facteurs influençant les frais transactionnels

En réalité, les coûts peuvent fluctuer en raison d’une multitude de facteurs, tels que : 

• Forte demande : lorsque l’activité sur le réseau s’intensifie, l’espace de stockage dans le bloc devient une ressource plus précieuse. Cela pousse les mineurs à faire monter les enchères ;
• Congestion : lorsque les requêtes commencent à s’accumuler dans le mempool, les mineurs ont tendance à privilégier celles qui offrent des frais plus élevés ;
• Période : À certains moments de la journée, le réseau peut être plus ou moins encombré, ce qui peut affecter les frais de transaction ;
• Utilisation de SegWit : Cette mise à jour permet de réduire la taille des données par bloc. Ce qui contribue à la diminution des coûts transactionnels ;
• Transactions off-chain : Des protocoles comme le Lightning Network permettent largement de réduire les frais sur le réseau ;
• Cours du BTC : Plus la valeur du Bitcoin est élevée, plus les frais de transaction peuvent augmenter en termes de monnaie fiduciaire.

Recommandations

Lorsque vous initiez un transfert, définissez les frais en fonction de l’urgence. Les transactions avec des frais élevés sont généralement traitées en priorité, tandis que celles dont les frais sont faibles peuvent subir des délais importants.

Pour optimiser la vitesse de traitement, nous vous recommandons de payer des frais au moins équivalents à la médiane des derniers blocs.

Comment les transactions en BTC sont-elles confirmées ?

La confirmation des requêtes est essentielle dans le fonctionnement du réseau Bitcoin. Chaque opération doit être confirmée pour que les fonds soient transférés d’une partie à une autre.

Pour ce faire, elle doit d’abord être diffusée à l’ensemble du réseau Bitcoin. Lorsque les mineurs récupèrent la requête, ils doivent utiliser leurs ordinateurs pour résoudre un puzzle cryptographique complexe. Une fois que le mineur a résolu l’énigme, la transaction est ajoutée à la blockchain et elle est désormais considérée comme « confirmée ». 

À l’issue de ce processus, les nœuds sont récompensés pour leurs efforts par des jetons nouvellement créés. Une fois qu’une opération est ajoutée à la blockchain, elle ne peut être ni annulée ni modifiée. C’est pourquoi il est important que les utilisateurs s’assurent qu’ils envoient des fonds à la bonne adresse et que tous les détails soient corrects avant de diffuser leur transaction.

Combien de temps faut-il pour confirmer une transaction Bitcoin ?

Le temps nécessaire à la confirmation d’une transaction en bitcoins peut varier considérablement en fonction de plusieurs facteurs.

• Coût associé à la transaction : les mineurs de bitcoins donnent la priorité aux transactions en fonction des frais qui y sont associés. De cette façon, des frais plus élevés entraînent généralement des délais de confirmation plus courts.
• Taille de la transaction : les opérations de grande taille peuvent nécessiter plus de confirmations que les petites.
• Congestion du réseau : si le réseau est occupé par un grand nombre de requêtes, les délais de confirmation seront plus longs.

En règle générale, la plupart des transactions sont confirmées dans un délai de 10 à 30 minutes. Toutefois, certaines peuvent prendre des heures, voire des jours, en fonction des variables mentionnées ci-dessus.  Lorsque vous envoyez une transaction en bitcoins, il est important de comprendre combien de temps peut s’écouler avant que les fonds soient disponibles dans le portefeuille du destinataire.

Combien de confirmations faut-il pour qu’une transaction en bitcoins soit considérée comme définitive ?

Une transaction Bitcoin est généralement considérée comme finalisée lorsqu’elle a été intégrée à un bloc et que ce dernier a été ajouté à la blockchain. Le nombre de confirmations d’une transaction représente le nombre de blocs ajoutés à la blockchain après le bloc contenant la transaction concernée.

Chaque confirmation supplémentaire renforce la sécurité de la transaction, rendant progressivement plus difficile pour un attaquant de modifier les détails de celle-ci ou d’effectuer une double dépense des bitcoins concernés.

Le nombre de confirmations nécessaire pour qu’une transaction soit immuable peut varier en fonction du contexte. Dans la pratique, trois confirmations suffisent. Cependant, il est recommandé d’attendre au moins six confirmations.

Conclusion

Comprendre les fondements du protocole Bitcoin peut sembler complexe, mais c’est une étape essentielle pour tout utilisateur souhaitant apprécier la robustesse de ce réseau. Les calculs inhérents au processus de minage assurent la validité de chaque transaction, tout en permettant aux nœuds de contribuer activement au fonctionnement du réseau. Par ailleurs, les confirmations servent à indiquer que la transaction a été acceptée par le réseau. Plus le nombre de confirmations est élevé, plus les transactions sont sécurisées.

Une composante essentielle dans le processus de vérification des transactions Bitcoin est le calcul du hash SHA-256. Cette fonction cryptographique transforme les données de transaction en une empreinte numérique unique et fixe. La robustesse du SHA-256, utilisé par Bitcoin, réside dans sa capacité à produire un hash différent pour chaque légère modification des données d’entrée, garantissant ainsi l’intégrité et la sécurité des transactions sur la blockchain. Les mineurs, en résolvant des énigmes cryptographiques complexes, génèrent ces hashs, un processus détaillé dans notre article calcul hash sha-256, renforçant ainsi la fiabilité du réseau Bitcoin. La compréhension de ce mécanisme est cruciale pour appréhender la sécurisation des échanges de cryptomonnaies.