Comprendre les nœuds Bitcoin

Dans le monde du Bitcoin, les nœuds jouent un rôle crucial en garantissant le bon fonctionnement de ce réseau décentralisé. Ils agissent tel des ordinateurs individuels hébergeant une copie complète de la blockchain Bitcoin et exécutant le logiciel Bitcoin Core. Les nœuds sont les constituants fondamentaux du réseau Bitcoin.

Le premier rôle des nœuds est la validation des transactions. Chaque nœud vérifie indépendamment la validité des transactions qu’il reçoit, en s’appuyant sur les règles cryptographiques du Bitcoin. Cette redondance permet de garantir l’intégrité et la sécurité du réseau.

Les nœuds ont ensuite la responsabilité de propager les transactions vers les autres nœuds, qui communiquent entre eux pour diffuser les nouvelles transactions. Cette communication permet de maintenir un registre synchronisé et cohérent sur l’ensemble du réseau.

Cette architecture distribuée et décentralisée garantit la robustesse de Bitcoin. Les milliers de nœuds qui tournent actuellement sur le réseau Bitcoin, et qui comprennent toutes les données répliquées de la blockchain, rendent extrêmement difficile toute prise de contrôle, contrairement à un système plus centralisé. Même si des nœuds sont stoppés, il y en aura toujours assez pour que le réseau fonctionne.

Lorsque vous effectuez une transaction Bitcoin avec votre wallet, celle-ci est envoyée au nœud Bitcoin auquel il est connecté. Si le nœud la valide, sa tâche sera alors de la propager aux autres nœuds proches qui lui sont connectés. De proche en proche, la transaction est alors copiée sur tous les autres nœuds.

Le réseau Bitcoin comprend plusieurs milliers de nœuds dans le monde et il ne suffit que de quelques secondes pour qu’une transaction soit répliquée sur l’ensemble des nœuds.

Dans l’idéal, chaque bitcoiner est incité à disposer de son propre nœud bitcoin complet, afin de lui garantir le maximum de sécurité et de confidentialité et de participer à la sécurité du réseau.

Les nœuds complets

Les nœuds complets sont donc la 1ère catégorie de nœuds. Ils téléchargent et stockent l’intégralité de la blockchain, ce qui leur permet d’exécuter toutes les fonctionnalités du réseau.

En pratique, un nœud complet exige toutefois beaucoup de ressources : une connexion internet très stable, un processeur relativement puissant et surtout un espace disque conséquent. La blockchain bitcoin complète pèse aujourd’hui plusieurs centaines de giga-octets, soit 750 Go au moment où cet article est rédigé.

Les nœuds élagués

C’est pourquoi d’autres options existent. Un nœud élagué, ou pruné, agit comme une version condensée d’un nœud complet, supprimant délibérément certaines informations moins cruciales pour réduire l’espace de stockage nécessaire.

Contrairement aux nœuds complets qui stockent tout l’historique des transactions depuis 2009, les nœuds élagués font preuve de sélectivité. Les anciennes transactions sont supprimées, mais les informations essentielles sont maintenues. L’objectif est de conserver les éléments clés pour garantir le bon fonctionnement du réseau Bitcoin, tout en allégeant considérablement la charge de stockage. Malgré leur taille plus réduite, les nœuds élagués conservent la capacité de vérifier les transactions, de propager les informations et de contribuer à la sécurité du réseau Bitcoin.

La maintenance d’un nœud élagué est donc moins contraignante en termes de ressources système, ce qui les rend plus adaptés aux ordinateurs moins puissants. Malgré leur taille réduite, ce type de nœuds préservent les fonctionnalités principales pour une expérience Bitcoin complète.

En contrepartie, ils doivent s’appuyer sur les nœuds complets pour certaines données manquantes. Cela implique qu’ils ne sont pas totalement autonomes en termes de vérification de l’historique complet de la blockchain. Par ailleurs, l’absence de certaines données peut avoir un léger impact sur la confidentialité des transactions, bien que les nœuds élagués préservent les protections cryptographiques fondamentales et offrent un très bon niveau de sécurité.

En clair, les nœuds élagués offrent un excellent compromis, mais il est crucial que le réseau bitcoin dans son ensemble dispose d’un nombre conséquent de nœuds complets pour en assurer la résilience.

Les nœuds légers

Un nœud léger, ou SPV, est une alternative encore plus légère, et permet d’être accessible encore plus facilement à des configurations plus modestes.

Ce type de nœud, dont l’acronyme signifie Simplified Payment Verification, va encore plus loin dans l’allègement des ressources. Ils ne stockent pas la blockchain, mais s’appuient sur des techniques de cryptographie astucieuses pour vérifier la validité des paiements. Ils exploitent seulement les en-têtes des blocs et des preuves cryptographiques pour s’assurer que les transactions sont incluses dans la blockchain et qu’elles n’ont pas été modifiées.

En ne stockant qu’une fraction des données de la blockchain, ces nœuds légers sont donc beaucoup beaucoup moins gourmands en ressources. Cela les rend parfaitement adaptés aux appareils mobiles et aux portefeuilles Bitcoin, où les ressources peuvent être limitées.

Les nœuds légers doivent par contre s’appuyer sur des nœuds complets, tel des témoins de confiance, pour obtenir certaines informations manquantes. Ils consultent ces nœuds de référence pour vérifier les preuves cryptographiques et garantir l’intégrité du réseau.

D’autre part, ils offrent un ensemble de fonctionnalités réduit, ne permettant pas par exemple la diffusion de nouvelles transactions sur le réseau.

Cartographie des nœuds Bitcoin

Le site Bitnodes propose une cartographie exhaustive des nœuds bitcoin.

Ici, nous pouvons voir que près de 20000 nœuds sont actuellement en ligne. Mais attention, il ne s’agit que des nœuds visibles depuis l’extérieur. Le réseau Bitcoin comprend aussi un très grand nombre de nœuds non accessibles, dont le nombre peut être estimé en cliquant sur « View global Nodes here ». On découvre une estimation totale de plus de 57000 nœuds, mais ceci ne reste qu’une estimation. Un nœud n’est pas directement visible du fait du choix du paramétrage réseau de son propriétaire ou bien parce qu’il est en cours de synchronisation ou encore parce qu’il a atteint son nombre maximal de connexions autorisées.

La gestion des nœuds dans les wallets

Dans un wallet non custodial, la gestion des nœuds va consister à choisir soi-même les nœuds bitcoin auxquels le wallet va se connecter pour se synchroniser à la blockchain et envoyer les transactions.. Cette étape n’est pas obligatoire car ces applications proposent par défaut une liste de nœuds sur lesquels elles vont aller automatiquement se connecter. Mais cela peut être intéressant si par exemple vous voulez vous connecter à votre propre nœud, si vous en disposez d’un, ou bien à un nœud de confiance.

Sur Blockstream Green, il faut ouvrir les paramètres en bas à gauche et cliquer sur « Serveurs personnalisés et Validation ». Vous pouvez alors activer l’option « Choisissez les serveurs Electrum en qui vous avez confiance ». Puis, saisir dans la zone « Bitcoin Electrum Server », l’adresse du nœud voulu.

Ce champ nous renseigne donc que Green, comme la plupart des Wallets, utilse des serveurs de type Electrum, qui sont en fait des nœuds de type SPV. Il faut donc choisir un nœud de ce type pour ce paramètre. Et puisqu’il s’agit de connexion à des nœuds SPV, qui dépendent de nœuds complets, Green propose une option supplémentaire qui permet de s’assurer que vos transactions soumises au nœud SPV Electrum seront bien inscrites dans la Blockchain. Ceci en allant consulter un nœud complet.

Voyons justement du côté du wallet Electrum. Bien évidemment, son mode de connexion passe lui aussi par des serveurs Electrums. Pour gérer cela, il faut aller dans le menu Outils / Réseau.

Nous pouvons constater que ce wallet se connecte par défaut à plusieurs serveurs Electrum… On les reconnaît par leur port IP, qui est généralement 50002, alors que les nœuds bitcoin sont en général sur le port 8333 ou 8433, Pour choisir votre propre serveur Electrum privilégié, il faut décocher la case « Sélectionner un serveur automatiquement » et y mettre votre propre adresse IP.

Enfin, le wallet Sparrow est celui qui propose le plus d’options dans ce registre. Allons dans le menu « File / Preferences » et cliquons sur « Server ». Il est possible de choisir un serveur Electrum public reconnu, parmi la liste proposée. Dans « Private Electrum », on peut se connecter à un serveur SPV de type Electrum en y saisissant ses paramètres.

Mais on peut aussi choisir un vrai nœud bitcoin sur lequel on peut se connecter, ce qui est une option préférable si vous en disposez d’un. Il faut disposer de son adresse IP et du port, ainsi que des identifiants pour s’y connecter.