Vitesse et aspect pratique des crypto-monnaies par rapport aux systèmes de paiement traditionnels

Lorsqu’il s’agit de comparer des cryptomonnaies, beaucoup de gens utilisent la quantité de transactions par seconde comme critère de notation. Et très régulièrement, des comparaisons sont faites au réseau VISA. Après tout, les transactions par seconde, c’est quelque chose d’universel, à première vue.

Selon les jours et les humeurs, on cite donc « 56.000 transactions par seconde », « 24.000 transactions par seconde »… C’est-à-dire, respectivement, 4.838.400.000 transactions par jour et 2.073.600.000 transactions par jour. Oui, vous avez bien lu : plus de deux milliards de transactions par jour dans un cas, et un peu moins de cinq milliards dans l’autre. Ces chiffres ne sont pas impossibles puisque nous sommes à peu près 7 milliards 800 millions d’humains sur la planète ; toutefois le réseau VISA n’est pas le seul réseau de paiement existant sur Terre, et beaucoup de gens se servent d'autres moyens de paiement.

Comparaison entre VISA et les cryptos, selon le site howmuch.net

La conséquence, c’est qu’en pratique, comme la quantité de gens qui se servent du réseau VISA n’est pas de 7 milliards, il n’y a pas 56.000 transactions par seconde, ni même 24.000. Selon le propre site de VISA, le nombre réel de transactions validées par jour est de 150 millions (source), ce qui donne un total de 1736 transactions par seconde en moyenne.

1736 transactions par seconde, ça reste quand même beaucoup plus que ce dont la majorité des cryptomonnaies sont capables.

Cela étant dit, le réseau VISA, lui, est un système centralisé dont les frais sont fixes pour les utilisateurs (montant minimum + pourcentage de la transaction en général), peu importe qu’il y ait 1000 ou 4000 transactions par seconde. Quant à la vitesse de confirmation des transactions, elle reste sensiblement la même et est suffisamment rapide pour une utilisation quotidienne.

La comparaison basée uniquement sur les transactions par seconde, que l'on voit souvent sur internet, est-elle intelligente ?

Pour répondre à cette question, nous allons nous pencher sur les chiffres que les perroquets de la crypto répètent constamment sans comprendre. Et nous allons chercher à comprendre ce qui fait d’un système de paiement, un système de paiement pratique.

Théorie et pratique de la vitesse de transaction

Lorsqu’on parle des cryptomonnaies et de la quantité de transactions par seconde, qu’est-ce que ça signifie exactement ? En fait, il s’agit d’un bête calcul de la masse de transactions traitées en un jour, divisée par le nombre de secondes dans la journée. Soit, par exemple, pour le Bitcoin ces derniers jours , environ 300.000 transactions par jour, divisé par 86.400 (qui est le nombre de secondes dans une journée), et nous obtenons 3,47 transactions par seconde. Ça, c’est donc la vitesse actuelle du réseau Bitcoin, en pratique.

Lorsqu’on parle des maximums théoriques, il faut opérer un peu différemment, et calculer le maximum de données absorbées par le réseau, la taille de chaque transaction, le nombre de blocs traités par jour, etc. Le résultat, pour le Bitcoin, est un maximum théorique d’environ 8 transactions par seconde. Cet article n'aborde que les transactions réalisées sur la couche principale Bitcoin et ne traite pas de solutions comme Lightning Network.

La première constatation qu’on peut faire, c’est que le réseau Bitcoin ne fonctionne pas au maximum de sa capacité. Tout comme le réseau VISA, d’ailleurs. Et heureusement. Cependant, il est déjà proche des 50%, dans une période qui n’est pas spécialement une période d’affluence. Qu’est-ce que ça signifie pour le Bitcoin ?

Pour le comprendre, il faut avant tout réfléchir à ce que représente ce maximum de transactions par seconde.

Imaginez un instant que vous avez besoin de voyager d’un point A à un point B, et que vous avez le choix entre deux systèmes routiers : l’un est composé d’autoroutes à 32 voies, et l’autre, d’une route de campagne à sens unique. Sur le système d’autoroutes, un grand nombre de gens peuvent circuler en même temps sur des voies différentes, alors que sur la route de campagne, c’est seulement un par un que les gens pourront avancer.

Les systèmes de paiement fonctionnent de manière analogue : lorsque la quantité maximale de transactions par seconde est élevée, cela signifie que beaucoup de gens peuvent utiliser le réseau en même temps. Et lorsque la quantité maximale de transactions par seconde est assez basse, le nombre d’utilisateurs simultanés du réseau est réduit. Chaque transaction dans le réseau de paiement correspondrait en fait à un véhicule dans le système routier.

Revenons-en maintenant au Bitcoin. Ce dernier a donc une capacité maximale de 8 transactions par seconde, et nous sommes déjà proches de la moitié de ce chiffre en moyenne. Comme une route à deux voies dont une serait déjà pleine, Bitcoin est un réseau qui n’est pas capable de supporter beaucoup plus d’utilisateurs que ce qu’il a aujourd’hui. Et malheureusement, les utilisateurs actuels du Bitcoin ne représentent pas la moitié de la population mondiale.

Ce qui signifie que le réseau Bitcoin (la couche principale) est (pour l’instant) incompatible avec un usage généralisé au niveau planétaire. Mais ce n’est pas tout : la capacité maximale du réseau n’est pas la seule variable à observer.

Rapidité des transactions

Nous allons aborder le problème sous un angle différent, et prendre en compte une donnée rarement utilisée par mes confrères crypto-journalistes : la vitesse de confirmation d’une transaction.

Prenons encore pour référence le réseau VISA : du fait de sa nature centralisée et de l’absence de cryptographie similaire à celle du Bitcoin, les transactions sont confirmées quasi-instantanément. Lorsque vous passez à la caisse d’un magasin, le paiement est validé de suite.

C’est également quelque chose de vérifiable avec de l’argent liquide : le paiement est validé lorsque le billet arrive dans la main du commerçant. C’est donc littéralement instantané.

Pour les cryptomonnaies, c’est un peu différent. Avant qu’une transaction soit validée, dans la plupart des réseaux, le paiement doit être intégré à un bloc avec d’autres transactions, puis ce bloc doit être cryptographiquement certifié. Tout cela, avant qu’il soit publié, et que d’autres soient publiés après lui en grande quantité, afin qu’il soit considéré comme immuable. C’est ce qu’on appelle les « confirmations ». À chaque fois qu’un nouveau bloc est publié et ne remet pas en cause l’ordre établi, les blocs précédents sont confirmés une fois.

L’utilité de ce mécanisme est de certifier une transaction de manière sûre. En effet, plus un bloc est vieux, plus il est difficile pour un attaquant de rendre populaire une copie de la chaîne dans laquelle ce bloc n’existe pas.

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Mais un effet secondaire rarement mentionné par les enthousiastes du Bitcoin, c’est que l’aspect pratique du BTC en souffre énormément. Car pour qu’une transaction soit validée, il faut plusieurs blocs ; et pour chaque bloc, il faut qu’un certain temps soit écoulé.

Imaginez maintenant que vous êtes au supermarché, et que vous souhaitez payer en bitcoin. Le supermarché accepte, mais comme toutes les plateformes d’échange aujourd’hui, le supermarché ne valide votre achat qu’après 6 confirmations du paiement. Ce qui signifie que 6 blocs doivent être publiés pour que votre transaction soit considérée comme immuable, et que vous devez attendre la publication du sixième bloc avant de partir avec votre sac de courses.

Dans le cas du Bitcoin, un bloc prend environ 10 minutes pour être publié.

Vous devrez, en conséquence, attendre environ 60 minutes à la caisse pour que le paiement soit irréversible.

Une heure très, très longue, durant laquelle la caisse pourrait être inutilisable pour les autres clients, pendant que vous serez forcé de supporter la musique d’ambiance insipide, et les regards meurtriers des retraités obligés de se déplacer à la caisse numéro trois.

Et c’est là un problème majeur pour un très grand nombre de crypto-monnaies : les transactions sont souvent très lentement validées par rapport aux réseaux de paiement classiques. Même sans prendre en compte la quantité maximale d’utilisateurs, qui est un autre frein à l’adoption des cryptos, elles sont difficilement utilisables au quotidien, parce que nous avons besoin de pouvoir payer instantanément, ou presque.

Pour reprendre l’analogie du système routier, un réseau qui confirme rapidement les transactions, c’est comme une route limitée à 200 km/h, tandis qu’un réseau qui les confirme lentement se rapproche d’une route limitée à 10 km/h. Lorsqu’on doit se déplacer, on choisira presque forcément la route qui permet de rouler plus vite.

Après la vitesse de confirmation, il reste une troisième caractéristique des cryptomonnaies qui est très intéressante quand on la compare avec les systèmes traditionnels.

Frais de transaction et évolutivité du réseau

Un dernier critère que la majorité des gens oublie de prendre en compte, c’est le coût d’utilisation du réseau. Sur l’autoroute, il y a les péages, et sur les réseaux de paiement, il y a les frais de transaction.

Dans le cas du réseau VISA, les frais de transaction sont divers et variés, chacun correspondant à une partie spécifique de la transaction. Ils sont donc variables, mais cette variabilité ne concerne que le type de prestation fournie, pas la charge du réseau. Que le réseau VISA gère 1000 ou 10.000 transactions ce jour-là, vous paierez le même montant pour une transaction donnée.

Dans le cadre de la blockchain, c’est un peu différent. Pour la majorité des réseaux, comme le Bitcoin, les mineurs ont la possibilité de choisir quelle transaction valider, et les utilisateurs ont la possibilité de choisir quel paiement offrir aux mineurs. À partir de là, chez les mineurs, c’est la foire d’empoigne pour les transactions les plus rentables.

Et que se passe-t-il lorsque le réseau est rempli ? Les mineurs deviennent à la fois videurs de boîte de nuit, et gestionnaires de vente aux enchères. Ils jugent qui peut valider sa transaction, en fonction des prix que chacun est prêt à payer.

Nous allons donc revenir une dernière fois sur l’analogie routière : imaginez deux systèmes routiers de qualité identique, avec des limites identiques, qui ont atteint leur capacité maximale de trafic, et avec un péage à l’entrée de chacun.

Sur le premier système, le péage est automatique, et calcule vos frais d’usage de la route en fonction du type de véhicule utilisé. Peu importe le trafic, si vous avez une berline, vous payez un euro, et si vous avez un semi-remorque, vous payez deux euros. Donc, les utilisateurs attendent au péage et passent dans l’ordre où ils sont arrivés. C’est long, mais juste.

De l’autre côté, le système de péage est géré par des humains, et ils ne laissent passer que les conducteurs qui sont prêts à payer plus cher que les autres. Les riches sont donc autorisés à passer lorsqu’ils acceptent de laisser quelques milliers d’euros au péage, pendant que les pauvres sont refoulés à l’entrée et renvoyés chez eux. En plus de faire perdre du temps à tout le monde, c’est injuste et ça empêche certains de faire leur travail.

Vous l’aurez deviné, VISA fonctionne plutôt comme le premier péage, et la blockchain, plutôt comme le deuxième.

Cela étant dit, il est important de souligner une chose : cette situation problématique n’apparaît que lorsque le réseau est saturé. Admettons qu’il existe une copie du Bitcoin qui soit identique en tous points à la version que nous connaissons, à la différence qu’il soit possible pour le réseau de traiter cent milliards de transactions par jour. Naturellement, le réseau ne serait jamais surchargé ; et en conséquence, les mineurs ne feraient pas le tri entre les transactions, qui seraient toutes validées (même si les transactions plus rentables seraient validées un poil plus vite). Tout le monde pourrait se servir du réseau, et les frais de transaction resteraient suffisamment bas pour que le réseau soit utilisable au quotidien.

Malheureusement, les choses étant ce qu’elles sont, les réseaux actuels sont souvent beaucoup trop limités en matière de transactions maximales par seconde, et cela se répercute donc sur le coût d’utilisation du réseau qui a tendance à exploser en période d’affluence. Nous l’avons vu en 2017, tant avec le Bitcoin que l’Ethereum, et nous le verrons certainement encore, que ce soit dans un mois ou dans cinq ans.

Moyenne des frais de transaction sur le réseau Bitcoin depuis 2017 - Source : bitinfocharts.com

Comparatif des différents réseaux de cryptomonnaies

Maintenant que vous avez compris les différentes caractéristiques d’un réseau en matière de rapidité, il est temps d’établir une comparaison entre quelques cryptomonnaies plus ou moins connues.

Avant que vous lisiez le tableau, je tiens toutefois à préciser que ces statistiques proviennent de différentes sources plus ou moins précises / fiables, et ne sont pas à prendre comme des valeurs gravées dans la pierre. Notamment en ce qui concerne la durée de validation d’une transaction, qui dépend aussi en grande partie des choix effectués par la personne qui reçoit les paiements (on peut choisir de considérer une transaction validée après 1 bloc, ou après 20 blocs).

Et une autre chose qu'il est important de mentionner, c'est que je ne parle là que de la première couche de chaque réseau. Certains réseaux mettent en place des solutions alternatives pour pallier leurs défauts, comme le Lightning Network du Bitcoin. Ces solutions, dites de seconde couche, feront l'objet d'un article prochainement.

Voici donc, sans plus attendre, le tableau comparatif de la vitesse des crypto-monnaies :

Sources des données :

• https://bitinfocharts.com/
• https://adascan.net/charts/
• https://nanocrawler.cc/network
• https://forum.nano.org/t/nano-stress-tests-measuring-bps-cps-tps-in-the-real-world/436

Vous l’avez constaté, le nombre de transactions est extrêmement bas en ce moment sur la majorité des cryptomonnaies, et n’est pas beaucoup plus élevé sur celles du top 3 du classement par capitalisation. Que ce soit trois et demi, neuf ou onze transactions par seconde, on est bien loin des 1700 transactions par seconde habituelles de VISA. Ces chiffres montrent à quel point les cryptomonnaies sont encore inconnues aux yeux du public.

Quant à la vitesse maximale du réseau, le NANO est le seul à pouvoir vaguement prétendre faire face à VISA, et pourtant il n’atteint, lors d’un test de vitesse, que les deux tiers de la vitesse de croisière du réseau VISA. Il reste donc beaucoup de progrès à faire de ce côté avant qu’une crypto-monnaie remplace les systèmes traditionnels.

Au niveau du temps de confirmation des transactions, la majorité des cryptomonnaies sont beaucoup trop lentes pour être utilisables au quotidien : attendre plus de dix secondes à la caisse d’un magasin pour un paiement, c’est déjà long. Alors trois ou cinq minutes, n’en parlons pas. Seuls le XRP et le Nano semblent viables, avec l’Ethereum potentiellement dans la course si on imagine un commerçant qui accepte les paiements au bout d’une ou deux confirmations au maximum.

Enfin, en matière de coût, le Ripple, le Cardano, le NANO et le ZCash se distinguent, mais ces résultats sont à analyser prudemment. En effet, il faut prendre en compte plus que ces chiffres :

• Le Cardano, le NANO et le ZCash sont des réseaux très peu utilisés, et n’ont donc jamais vraiment été poussés à bout. Ou en tout cas, pas autant que le Bitcoin et l’Ethereum,
• Le Ripple est très centralisé et la majorité de ses « bons résultats » s’expliquent par cette centralisation,
• Le NANO repose sur un modèle sans frais de transaction classique, mais il existe des frais « indirects » : il s’agit en fait de l’énergie dépensée pour effectuer un petit calcul de preuve de travail au moment de la transaction. La valeur de l’énergie dépensée est négligeable, mais il faut tout de même le préciser.
• Le montant des frais de transaction maximaux du Monero date de début 2018. Le protocole a depuis été mis à jour, notamment avec les Bulletproofs qui réduisent de 98% la taille des transactions, et donc les frais à payer. Cette valeur de 20 dollars de frais au plus haut historique n’est donc pas vraiment applicable à Monero en 2020.

En ce qui concerne les autres, les résultats ne sont pas glorieux : le Bitcoin est proche d’un dollar de frais même sans surcharge du réseau, et tous exhibent une augmentation drastique des frais en période d’affluence.

Dans un système monétaire à vocation mondiale, payer 50 dollars de frais pour une transaction, c’est inenvisageable. Surtout lorsque le montant de la transaction est inférieur à 50 dollars, ce qui représente tout de même un paquet de choses.

Et si vous pensez au reste du monde, les choses prennent une autre tournure. Si vous achetez une baguette et que vous payez 50€ de frais, c’est déjà difficile à comprendre. Imaginez maintenant la réaction d’un Afghan, d’un Malgache ou d’un Congolais à qui vous demandez l’équivalent d’un mois de salaire pour valider sa transaction…

Conclusion

Vous comprendrez donc que les réseaux actuels, en plus de manquer de rapidité, souffrent d’une trop grosse augmentation des frais en cas de surcharge du réseau. Ces éléments tendent à prouver que les cryptomonnaies sont encore loin des réseaux traditionnels, et qu’il faudra beaucoup de travail pour arriver à quelque chose de comparable.

Mais nous ne perdons pas espoir pour autant : les progrès se font, lentement mais sûrement, et certaines cryptomonnaies finiront un jour par atteindre les mêmes performances que le fameux système VISA. Il s’agit simplement d’une question de temps. Ethereum par exemple, verra bientôt un certain nombre de modifications arriver comme la fragmentation (sharding) ou la preuve d'enjeu, et la quantité maximale de transactions par seconde devrait beaucoup augmenter avec.

Une autre chose importante à noter, c'est que les statistiques mentionnées dans cet article ne portent que sur les premières couches des réseaux. Certaines solutions dites de seconde ou troisième couche ("layer 2" ou "layer 3") telles que le Lightning Network du Bitcoin permettent d'aller plus vite, même si cette rapidité demande de faire des compromis à d'autres endroits. Ces solutions alternatives feront l'objet d'un article différent.

Enfin, et surtout : il faut bien penser que la vitesse, ce n’est pas tout. La décentralisation, la résistance à la censure, la sécurité et l’anonymat sont également d’une importance capitale pour que la cryptomonnaie puisse faire face aux réseaux bancaires existants. Il s’agit, certes, de données impossibles à quantifier et donc très difficiles à comparer ; mais il faut au moins essayer de les prendre en compte lorsque vous comparez des cryptomonnaies. Surtout parce qu'à l'heure actuelle, les cryptomonnaies qui ont fait le choix de la vitesse ont souvent sacrifié la sécurité ou la décentralisation pour y parvenir.

? Le trilemme des blockchains

L’exemple du Ripple, qui est rapide sans être décentralisé ou anonyme, montre bien que la vitesse n’est qu’un fragment de ce dont une cryptomonnaie a besoin pour être parfaite.

Passionné de crypto à mes heures perdues, je suis un juriste originaire du Sud de la France. J’adore décortiquer le fonctionnement de ces technologies et je m’intéresse également aux profonds changements qu’elles apportent. A côté de cela, j’aime le foot, la philosophie, les échecs et les porte-bonheurs chinois.

Benjamin M.

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