Évolution du bitcoin physique : de Casascius à Tapsigner

Écrit par Juan Galt

Traduit par : Saoirse, Foresight News

Les caractéristiques numériques du bitcoin constituent son avantage fondamental. Grâce à sa programmabilité, le bitcoin permet un auto-hébergement, rendant le vol ou la saisie des actifs considérablement plus difficile. En outre, sa forme numérique permet un transfert extrêmement rapide, permettant des transferts et des règlements de valeur à l'échelle mondiale en quelques minutes à peine.

Mais le bitcoin fait également l'objet de controverses en raison de sa nature immatérielle. Dans son état natif, le bitcoin ne peut être touché ni tenu en main ; les gens ne peuvent le comprendre qu'à travers l'imagination et la compréhension, ce qui constitue un obstacle majeur à son adoption par le grand public. Depuis plus de dix ans, les entrepreneurs et les créateurs ont constamment tenté de matérialiser le bitcoin tout en préservant ses caractéristiques fondamentales similaires à celles de l'argent liquide. Bien qu'aucun n'ait encore résolu tous les défis, ces recherches ont déjà produit de nombreux résultats et donné naissance à une grande variété de produits physiques emblématiques.

Source de l'image : Stacks Bowers Galleries

Les coins Casascius ont été frappés pour la première fois le 6 septembre 2011, à une époque où le prix du bitcoin n'était que de 8 dollars. Ils constituent incontestablement les objets physiques les plus emblématiques de l'histoire du bitcoin, et ont depuis inspiré de nombreuses contrefaçons. Ce nom provient du pseudonyme de Mike Caldwell sur le forum Bitcointalk. Les nombreuses idées de conception établies par ce type de pièce ont servi de référence importante pour de nombreux produits physiques de bitcoin ultérieurs.

L’un des principaux défis liés à la mise en œuvre physique du bitcoin est la gestion de la clé privée. Le bitcoin étant un actif numérique natif, il repose sur une paire de clés cryptographiques publique et privée ; la clé privée, information confidentielle, permet de générer une clé publique via un algorithme cryptographique spécifique au bitcoin. Mike Caldwell a généré la clé privée à l’aide d’un appareil hors ligne, l’a imprimée puis fixée sur un disque en métal précieux, et a probablement détruit toute sauvegarde de la clé privée conservée sur son ordinateur. Il a également publié en détail sur son site personnel l’ensemble des mesures de sécurité mises en œuvre, afin que les acheteurs potentiels puissent les consulter.

Les clés privées imprimées sont recouvertes d'autocollants anti-altération spéciaux ; dès que l'autocollant est retiré, une trace hexagonale nette reste sur la surface. Cela permet à l'acheteur de déterminer si la clé privée d'une cryptomonnaie achetée à un tiers a déjà été manipulée auparavant.

La gestion des clés privées représente le plus grand risque de sécurité dans la création de bitcoins physiques. La solution de Casascius repose sur la confiance des utilisateurs envers le développeur. Selon les normes de l'industrie à l'époque, Mike Caldwell agissait avec transparence et rigueur, et conserve encore aujourd'hui une excellente réputation ; la confiance des utilisateurs a donc été récompensée. Ces pièces présentent aujourd'hui, en plus de leur valeur intrinsèque en bitcoins et en métaux précieux, une prime de collection significative, offrant ainsi aux détenteurs des rendements substantiels.

En novembre 2013, la pièce Casascius a été officiellement arrêtée. Le Financial Crimes Enforcement Network (FinCEN), dépendant du département du Trésor américain, a informé Mike Caldwell que la fabrication de bitcoins physiques était considérée comme une activité de transfert de fonds, soumise à des exigences de conformité strictes. De plus, le mécanisme de confiance centralisé impliqué dans la génération des clés privées a fait de lui une cible d'attention prioritaire pour les autorités de régulation.

Un an après l'arrêt de la production des Casascius coins, RavenBit a été officiellement lancé pour résoudre le problème de confiance dans la frappe de bitcoins physiques, en cherchant à décentraliser le processus de frappe. RavenBit présente une apparence très similaire à celle des Casascius coins, mais il n'est pas livré avec une clé privée préinstallée, et les étiquettes anti-tamper ne sont pas scellées à la sortie d'usine. Les utilisateurs peuvent générer eux-mêmes une paire de clés, coller la clé publique sur la pièce, puis appliquer l'étiquette anti-tamper.

Théoriquement, cette conception réalise la décentralisation du droit d'émission, ce qui constitue une avancée. Toutefois, dans la pratique, elle n'a fait que催生 de nombreux émetteurs individuels sans marque ni réputation, et les appareils bureautiques utilisés par beaucoup pour générer des clés privées pourraient être infectés par des logiciels malveillants. Lorsque vous recevez un RavenBit d'une autre personne, il est impossible de savoir si cette dernière conserve une copie de la clé privée ou si elle a pris les mesures de sécurité nécessaires.

Le projet RavenBit a depuis longtemps cessé ses activités, mais il a apporté une leçon à l'ensemble du secteur : pour réaliser véritablement la matérialisation du bitcoin, il faut s'appuyer sur des technologies plus avancées.

Pour résoudre complètement le problème de confiance dans l'émission de bitcoins physiques dans les scénarios centralisés et décentralisés, le fabricant de portefeuilles matériels Coinkite a développé Opendimes. Il s'agit d'un petit appareil matériel conçu spécifiquement pour stocker des actifs bitcoins au porteur. NVK, cofondateur de Coinkite, a déclaré lors d'un entretien avec Bitcoin Magazine sur les motivations derrière le développement du produit : « Le bitcoin est une monnaie numérique ; tout ce que nous faisons, c'est créer une sauvegarde physique pour lui. Peut-être qu'un jour quelqu'un pourra casser manuellement l'algorithme secp256k1, mais pour l'instant, générer une clé bitcoin valide nécessite toujours un ordinateur, qui constitue donc l'outil d'émission actuel. »

Opendimes est conçu selon ce principe fondamental. L'appareil intègre une puce capable de générer automatiquement une paire de clés publique et privée, et stocke en toute sécurité la clé privée grâce à une structure anti-tampering basée sur le silicium.

Lors de l'initialisation de l'appareil, l'utilisateur doit importer un fichier ou toute autre forme de valeur aléatoire d'entropie ; le puce combine ces données pour générer un portefeuille Bitcoin. Cette logique open source de génération de clés aléatoires, associée à une entrée d'entropie de haute qualité, renforce davantage la sécurité de la clé.

Connectez Opendimes à un ordinateur comme une clé USB standard pour afficher la clé publique du portefeuille ; le solde du compte peut être consulté en temps réel sur un explorateur de blocs. Les utilisateurs peuvent transférer des bitcoins vers l'appareil, mais pour retirer leurs actifs, ils doivent physiquement détruire l'appareil. Cette opération active le circuit pour lire la clé privée, tout en laissant des traces visibles de dommages sur l'appareil.

Opendimes représente une avancée majeure dans le domaine des technologies d'actifs au porteur. Vendu à seulement 13 dollars en 2016, son prix unitaire s'élève aujourd'hui à environ 20 dollars en raison de l'inflation. Il est devenu un produit emblématique du secteur, intégré par de nombreux artistes dans des œuvres d'art bitcoin haut de gamme, et s'est progressivement imposé comme un symbole culturel au sein de la communauté Bitcoin.

Pour un portefeuille matériel, un prix de 13 à 20 dollars n'est pas élevé, et le modèle où l'utilisateur stocke lui-même ses cryptomonnaies résout efficacement le problème de confiance dans la frappe. Toutefois, son prix et son apparence restent très éloignés de ceux de l'argent liquide courant. Seul le coût matériel justifie déjà un seuil de 20 dollars, qui n'est pas négligeable. En se référant à la prime d'environ 20 % des Casascius Coins, une Opendime doit contenir au moins 100 dollars de bitcoins pour équilibrer le coût matériel et acquérir une valeur de circulation, ce qui la rend inadaptée à la plupart des achats quotidiens de faible montant.

En outre, bien que cet appareil en forme de clé USB présente un style unique, il ne permet pas de visualiser directement les informations sur les actifs internes. Chaque appareil est unique et ne possède pas la propriété d'échangeabilité de l'argent liquide. L'industrie a donc pris conscience de la nécessité de développer des solutions de remplacement moins coûteuses et plus universelles.

Le fabricant belge de portefeuilles matériels Satochip a lancé Satodime, un produit open source au design plus accessible, s'inspirant de l'idée d'Opendimes. De forme similaire à une carte bancaire, il offre des fonctionnalités proches d'Opendimes : il peut générer des paires de clés publiques et privées Bitcoin, et certaines versions prennent en charge la signature de transactions. Les utilisateurs peuvent interagir avec l'appareil via une application mobile et la technologie NFC. Le produit est également disponible sous d'autres formes, telles que des bagues ou des pièces physiques, toutes intégrant le même puce et offrant les mêmes fonctionnalités.

Dans le cadre d'achats en gros, le prix unitaire du Satodime peut descendre jusqu'à 13 euros, ce qui le rend plus abordable que les Opendimes et le rapproche davantage des normes d'utilisation de la monnaie liquide quotidienne, bien que l'écart reste notable. Le Satodime est fondamentalement un portefeuille matériel à haute sécurité, et non conçu comme support de monnaie liquide pour un usage courant. Le coût élevé de ces puces microscopiques haute performance empêche actuellement le prix du produit de descendre en dessous de la barre des 10 dollars.

À quel niveau les coûts matériels doivent-ils être réduits pour que le bitcoin physique acquière une valeur commerciale généralisée ?

Selon les données de la Réserve fédérale, le coût de production des billets en dollars se situe entre 4,1 et 11,3 cents. Plus la valeur nominale du billet est faible, plus le coût de production unitaire est élevé ; ainsi, la production de billets d'un dollar entraîne même une perte de 4,1 %.

En déduisant cela, le coût matériel d’un bitcoin physique portant 20 000 satoshis (environ 16 dollars américains au prix actuel) doit être inférieur à 1 dollar. Cependant, la majorité des puces capables d’exécuter l’algorithme de cryptage Bitcoin ne répondent pas à ce critère de coût. Toutefois, la puce NTAG X DNA lancée par NXP offre à l’industrie une possibilité concrète.

Ce puce utilise une antenne adhésive mince, d'une épaisseur de quelques millimètres seulement, et peut exécuter plusieurs algorithmes cryptographiques, notamment l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA) et la cryptographie à courbe elliptique (ECC), prenant en charge la génération de clés, la signature de transactions et le chiffrement des informations. Toutefois, elle ne comprend pas la courbe cryptographique secp256k1 spécifique à Bitcoin et ne peut pas exécuter nativement des programmes liés à Bitcoin.

Même ainsi, le prix unitaire d'environ 3 dollars lorsque les puces NTAG 2025 sont abondantes démontre qu'il existe un fort potentiel de baisse des prix pour les puces cryptées.

Malheureusement, la forme pliable des billets de banque utilisés au quotidien peut endommager les puces précises. L'équipe Coinkite a personnellement vérifié ce problème lors du développement d'un matériel pour des actifs Bitcoin au porteur.

Le produit développé par OfflineCash est actuellement la solution la plus proche en apparence des billets de banque traditionnels. Ce billet en bitcoin intègre une puce NFC de la série NTAG, dans laquelle est stockée une clé générée par l'utilisateur, tandis que l'entreprise conserve une deuxième clé sur ses serveurs, formant ensemble un portefeuille multi-signatures 2 sur 2. La clé côté serveur est soumise à un verrouillage temporel ; une fois expiré, le portefeuille multi-signatures devient un portefeuille à signature unique, permettant à l'utilisateur de retirer ses actifs. Cette solution cherche à éviter les risques de confiance liés à la frappe traditionnelle, mais génère finalement de nouveaux problèmes liés à la frappe décentralisée. Néanmoins, il ne fait aucun doute que son apparence de billet est extrêmement attrayante et possède une valeur de collection.

Développer une puce NTAG native prenant en charge l'algorithme Bitcoin nécessite un investissement initial de plusieurs millions de dollars. Si l'équipe de développement n'est pas composée de professionnels du domaine de la cryptographie, il est très facile qu'elle introduise des vulnérabilités lors de l'adaptation du programme cryptographique Bitcoin. En outre, ces puces doivent être entièrement open source pour garantir l'absence de portes dérobées.

En tant qu'actif au porteur, le bitcoin physique présente un autre défi fondamental : même avec un support matériel peu coûteux et ressemblant à des billets de banque, comme le bitcoin est intrinsèquement un actif numérique, l'utilisateur doit être connecté à Internet pour vérifier si l'appareil contient réellement des actifs.

Si l'on choisit de faire confiance à l'émetteur et d'accepter la valeur de change indiquée sur le billet, cela résout le problème de vérification, mais va à l'encontre de l'objectif initial du bitcoin : une monnaie autogérée et dépourvue de confiance. Bien sûr, dans les régions où l'environnement réglementaire est favorable, ce modèle pourrait être mis en œuvre.

Ainsi, des produits comme OfflineCash, qui combinent une puce de sécurité et une forme de billet de banque, bien que prometteurs, doivent encore parcourir un long chemin avant d’être largement déployés. De plus, aujourd’hui, ces produits présentent en réalité une « surcapacité fonctionnelle » — il n’existe actuellement aucun système de rendu de monnaie en bitcoin, et les consommateurs reçoivent toujours de la monnaie fiduciaire après un achat. Ce n’est peut-être que dans un avenir où le bitcoin serait pleinement adopté qu’ils pourraient véritablement démontrer leur valeur.

Dans les limites prévisibles, Coinkite considère que la forme de carte est supérieure au billet, ce qui explique pourquoi l'entreprise a lancé Tapsigner.

Tapsigner est équipé d'une puce NFC Bitcoin développée en interne par Coinkite, dont les performances sont comparables à celles de la puce NTAG X DNA de NXP, offrant des fonctionnalités améliorées à un coût légèrement plus élevé. Le produit adopte une forme de carte de débit familière, intègre une puce sécurisée, prend en charge les paiements par simple contact NFC, et est disponible en plusieurs designs.

La puce intègre une fonction de portefeuille Bitcoin complète, équipée d'un programme de cryptographie secp256k1, permettant de générer et de stocker en toute sécurité les clés privées, ainsi que d'effectuer la signature des transactions directement sur l'appareil, avant que les informations de transaction ne soient diffusées par un appareil mobile associé. L'application mobile permet également aux utilisateurs de vérifier les informations de transaction, jouant ainsi un rôle de sécurité complémentaire.

Tapsigner peut servir de support pour actifs au porteur, mais convient mieux en tant que portefeuille matériel rechargeable à plusieurs reprises. Il fonctionne comme une carte bancaire classique, permettant des paiements ciblés de montants fixes en bitcoin, résolvant parfaitement le problème de la monnaie rendue, tout en étant compatible avec les fonctions de paiement par simple contact des principaux systèmes.

Ce produit coûte environ 20 dollars américains, et son apparition permet de recentrer le développement des paiements en bitcoin sur la vente au détail en magasin et sur l'intégration avec les systèmes financiers et de paiement des entreprises principales, tandis que des plateformes comme Cashapp et Square accélèrent activement ce processus.