Qu’est-ce que le Hashcash ?

Vous voulez savoir ce qu’est le Hashcash ? Il s’agit du système PoW original, qui a inspiré Bitcoin. Plongez et découvrez comment cela a jeté les bases de la cryptographie numéro un.

Alors que Bitcoin (BTC) atteint de nouveaux sommets historiques, alimenté en partie par la récente approbation des fonds négociés en bourse (ETF) au comptant Bitcoin par la Securities and Exchange Commission (SEC) des États-Unis, la crypto-monnaie domine une fois de plus les gros titres et capture l'attention des investisseurs du monde entier. L’anticipation entourant la prochaine réduction de moitié a encore contribué à son importance croissante.

Cependant, au milieu de l'enthousiasme suscité par l'évolution de ses prix et sa trajectoire future potentielle, de nombreuses personnes ne sont peut-être pas conscientes des protocoles et des technologies fondamentaux qui ont ouvert la voie à la création de Bitcoin. L’un de ces éléments cruciaux est le Hashcash, un concept qui a joué un rôle central dans le développement du Bitcoin.

Alors que les discussions autour de l'avenir du Bitcoin s'intensifient, se plonger dans l'histoire et l'importance du Hashcash peut offrir des informations inestimables sur les origines de la principale crypto-monnaie au monde.

Hashcash est un protocole cryptographique et un système de preuve de travail (PoW) développé par le cryptographe britannique Dr Adam Back pour lutter contre deux problèmes majeurs : le spam par courrier électronique et les attaques par déni de service (DoS).

L'idée principale derrière le protocole est d'exiger qu'un expéditeur d'e-mail ou toute personne demandant un service résolve une énigme mathématique avant de pouvoir envoyer l'e-mail ou accéder au service. Cela prouve que vous n’êtes pas simplement un robot ou un spammeur essayant d’inonder le système.

Même si les exigences informatiques ne posaient qu'un minimum d'inconvénients aux utilisateurs réguliers de messagerie, elles rendaient coûteux pour les spammeurs l'envoi de tonnes d'e-mails en les obligeant à résoudre ces énigmes.

Voici comment Back l'explique : « Pour vous, en tant qu'utilisateur normal, avec un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable d'entrée de gamme, la surcharge du processeur par courrier est négligeable car vous n'envoyez pas autant de courriers ; dans le pire des cas, votre courrier est retardé de quelques secondes avant d'être envoyé sur un vieux matériel lent. Cependant, pour les spammeurs, cela constitue un obstacle : ils veulent envoyer plus de 10 000 e-mails par minute sur une ligne DSL achetée avec une carte de crédit volée rapidement avant que le compte ne soit annulé.

Comment fonctionne Hashcash ?

Comme indiqué précédemment, dans Hashcash, la personne qui envoie un e-mail ou demande un service doit résoudre un casse-tête informatique qui consiste à prendre une donnée liée à l'e-mail et à l'introduire dans un algorithme de hachage.

Hashcash a utilisé l'algorithme de hachage sécurisé 1 (SHA-1) pour générer un tampon unique pour chaque e-mail. Ce tampon servait de mesure de vérification pour les destinataires, les aidant à distinguer les e-mails légitimes du spam non sollicité.

En termes plus simples, l'expéditeur effectuerait un calcul mathématique sur une donnée liée à l'adresse e-mail du destinataire. Ce point de données peut être l'adresse de l'expéditeur, l'adresse du destinataire ou l'horodatage de l'e-mail.

Dès réception de l'e-mail, le destinataire pourrait alors effectuer l'opération inverse pour vérifier l'authenticité du tampon. Ce processus garantissait que le tampon était effectivement créé spécifiquement pour l'adresse e-mail du destinataire et non un tampon générique utilisé pour les campagnes de spam de masse.

Cependant, ce n'est pas n'importe quelle donnée brouillée qui constitue un tampon Hashcash valide, le hachage résultant doit commencer par un nombre spécifique de zéros. Trouver ce hash particulier, c'était comme chercher un grain de sable spécifique sur une plage. L'expéditeur devait continuer à expérimenter différents nombres aléatoires jusqu'à ce qu'il tombe sur celui qui crée un hachage avec la chaîne de zéros requise au début. Ce processus est ce qu’on appelle désormais la preuve de travail.

Comment Hashcash empêche-t-il le spam et les attaques DoS ?

Comme expliqué précédemment, Hashcash prévient les attaques de spam et de déni de service en rendant l'envoi d'e-mails ou la demande de services coûteux pour les mauvais acteurs sans impacter les utilisateurs réguliers. Alors, comment y parvient-il ?

Premièrement, cela crée un ralentisseur en présentant à la personne qui envoie un e-mail ou demande un service un casse-tête informatique à résoudre. Pour ce faire, l'expéditeur ou le demandeur doit utiliser des ressources informatiques, telles que des cycles de processeur ou de l'électricité, ce qui signifie qu'il devra y consacrer du temps et des efforts.

En ajoutant ce coût à l'envoi d'e-mails ou à l'accès aux services, cela réduit les abus commis par des acteurs malveillants, rendant ainsi la communication et les services en ligne plus sûrs et plus sécurisés.

Hashcash par rapport aux autres systèmes de preuve de travail

Depuis ses débuts visant à dissuader les spammeurs de courrier électronique, le système de preuve de travail développé par Hashcash est désormais devenu synonyme de minage de crypto-monnaie. Mais dans quelle mesure les itérations modernes sont-elles semblables ou différentes de leur frère aîné ? Nous allons jeter un coup d'oeil.

Similitudes

Les systèmes Hashcash et PoW basés sur la cryptographie partagent un principe fondamental : dépenser la puissance de calcul. Les participants aux deux systèmes résolvent des énigmes complexes dérivées de fonctions cryptographiques, le « travail » agissant comme un obstacle pour empêcher les mauvais acteurs de spammer des e-mails ou de perturber les réseaux. De plus, la solution de l’énigme sert également de preuve que le travail a bien été effectué.

Comme Hashcash, Bitcoin et d’autres crypto-monnaies PoW fonctionnent sur des réseaux décentralisés, sans qu’aucune entité ne contrôle l’émission. Dans Hashcash, cela signifie que les serveurs de messagerie peuvent vérifier indépendamment PoW pour filtrer le spam. En crypto, les mineurs s’affrontent sur un réseau décentralisé pour sécuriser la blockchain.

Différences

Les principales différences entre Hashcash et les autres systèmes de preuve de travail résident dans l'objectif et l'application. Hashcash a été conçu pour lutter contre le spam par courrier électronique en rendant l'envoi d'e-mails en masse coûteux en termes de calcul.

D'autre part, les systèmes PoW dans les crypto-monnaies servent de mécanisme de consensus, d'accord sur l'état du réseau et la validité des transactions.

De plus, même si les deux systèmes utilisent des énigmes cryptographiques, les spécificités diffèrent. Contrairement à Hashcash, Bitcoin et les cryptos PoW similaires utilisent l'algorithme de hachage SHA-256 et ajustent dynamiquement la difficulté pour maintenir un taux de production de blocs stable.

De plus, lorsqu’il s’agit de récompenser le travail, les crypto-monnaies PoW encouragent la participation en offrant aux mineurs qui réussissent de nouvelles pièces et des frais de transaction. Cependant, il n’y a pas de crypto Hashcash à miner. Il n’offre aucune récompense directe de ce type. Résoudre l'énigme ne donne accès qu'au service souhaité, comme l'envoi d'un e-mail.

Enfin, dans les systèmes crypto PoW, la résolution du casse-tête joue un rôle crucial dans l’obtention d’un consensus sur le réseau. Hashcash, en revanche, se concentre uniquement sur la prévention des abus de courrier électronique ; la preuve de travail ne détermine pas le consensus du réseau.

Connexion entre Bitcoin et Hashcash

Bien que Hashcash ne soit jamais devenu le tueur ultime de spam, il a servi de concept fondamental pour le système PoW mis en œuvre dans le minage de Bitcoin. Elle a également montré que la rareté, principe fondamental de la monnaie, pouvait exister dans l’espace numérique sans dépendre d’une autorité centrale.

Le créateur anonyme de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, a reconnu l'influence du système de Back sur la fonction minière principale de la crypto-monnaie dans le livre blanc Bitcoin publié en 2008.

Dans le document, Nakamoto propose d'utiliser « un système de preuve de travail similaire à Hashcash d'Adam Back » pour maintenir un serveur d'horodatage décentralisé pour le grand livre distribué de Bitcoin.

Dans le réseau Bitcoin, les mineurs s'affrontent pour résoudre un casse-tête mathématique basé sur l'algorithme de hachage du réseau, SHA-256. Il transforme les données de transaction en une chaîne unique de caractères, généralement de 64 caractères, appelée hachage Bitcoin. Ce processus nécessite un effort de calcul important, servant efficacement de preuve de travail.

Considérez-le comme un jeu de devinettes géant. Les mineurs utilisent leur puissance de calcul pour produire d’innombrables solutions de hachage Bitcoin jusqu’à ce que l’une d’elles tombe en dessous de l’objectif. Une fois qu'un mineur trouve une solution valable au puzzle, il diffuse le nouveau bloc sur le réseau. D'autres participants vérifient ensuite la validité du bloc et de ses transactions, l'acceptant dans la blockchain s'il répond aux règles de consensus.

Le lien entre Bitcoin et Hashcash est donc ancré dans l'adoption du concept de preuve de travail de Hashcash comme base du mécanisme de consensus de Bitcoin. Alors que Bitcoin a élargi l'objectif initial de Hashcash en l'appliquant à la monnaie décentralisée et à la technologie blockchain, l'idée centrale d'exiger un effort informatique pour parvenir à un consensus reste un aspect fondamental partagé par les deux systèmes.

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Tags: cryptographie